Меню

Чем варить трубы под воду

Как осуществляется подводная сварка

Сварка металла под водой – это один из самых сложных и уникальных процессов соединения элементов, находящихся ниже уровня воды, и которые технологически невозможно или нерентабельно сваривать на суше. Данный процесс требует высокой квалификации сварщика, наличия у него водолазных навыков и крепкого здоровья, так как работы проводятся в холодной воде, а также на глубине вплоть до 100 метров.

Подводная сварка применяется:

  • при кораблестроении и ремонте кораблей без постановки в сухой док;
  • при прокладке нефтяных, газовых и иных трубопроводов;
  • при строительстве и модернизации мостов, портовых сооружений, дамб;
  • при строительстве плавучих доков, платформ, буровых вышек и других технических сооружений.

Оборудование и сварочные материалы

Для подводной сварки применяется оборудование с конструкцией, аналогичной их «сухопутным» вариантам. Даже при проведении мокрой сварки может применяться обычный сварочный аппарат, находящийся на поверхности. Специальные трансформаторы для мокрой сварки оснащены безвоздушной системой охлаждения.

Держатели практически полностью покрываются изолирующим материалом, обеспечивающим герметичность. При смене электрода в держателе производится отключение подачи тока. Кабель не должен иметь скруток и повреждений покрытия для предотвращения потери мощности и поражения сварщика током.

В зависимости от глубины погружения может применяться различная экипировка. Работы на небольшой глубине могут проводиться в эластичном гидрокостюме, а на значительных глубинах требуется применение металлического скафандра. Работа в таком скафандре требует большой внимательности, так как в воде может возникнуть положительная проводимость между скафандром и свариваемыми деталями. В такой ситуации, если какая-либо часть скафандра, например, вторая рука сварщика окажется ближе к электроду, чем свариваемая деталь, то может возникнуть разряд.

Классификация

Существует два технологических способа, применяющихся в зависимости от требований к проведению работ.

Сухой способ

При данном методе вокруг свариваемого шва создается сухая зона с помощью дополнительного оборудования. Кислородный отсек, изолирующая камера или кессон позволяют откачать воду, создать повышенное давление и произвести сварку обычным сварочным оборудованием. Таким образом, работа сварщика, находящегося в кессоне, не отличается от сварочных работ на суше.

Сухая среда предотвращает резкое охлаждение металла, сохраняя высокую ударную вязкость, а отсутствие мутной воды и обильного образования газовых пузырей не затрудняет обзор шва во время работы. Этот вид сварки довольно затратный и применяется при необходимости провести работу повышенной надежности.

Так как высокое давление в камере приводит к уменьшению катодного и анодного пятен дуги, происходит изменение химического состава шва, что должно учитываться при расчете прочности конструкции.

Мокрый

Сварка деталей при таком способе осуществляется электродом прямо в воде. За счет высокой температуры электрической дуги происходит испарение воды, создавая своеобразную газовую сферу. Таким образом, не нужно производить сложный монтаж оборудования вокруг шва.

Однако, у данного способа есть существенный недостаток – визуальный контроль шва затруднен, так как вокруг места сварки образуется большое количество газовых пузырьков, а вода мутнеет из-за различных взвесей в продуктах сгорания.

Мокрая сварка бывает двух типов:

  1. Ручная – производится электродами, что позволяет сварщику самостоятельно передвигаться и выбирать удобное место для работы. Главное преимущество такого способа – возможность контроля скорости сваривания и обеспечение удобного доступа к шву. Этот способ считается самым дешевым и быстрым. Однако применяется он для быстрой сварки отдельных стыков труб, и конструкций.
  2. Полуавтоматическая – производится сварочной проволокой, направление которой регулируется сварщиком вручную. Преимуществами данного типа сварки являются длительность и непрерывность процесса, а также меньшее количество выделяемых взвесей.

Преимущественно в мокрой сварке применяется постоянный ток силой 180-220А. Высокое напряжение 30-35 Вольт призвано компенсировать тепловые потери при плавлении металла, которые вызваны холодной водой. Дополнительно охлаждение металла предотвращает его возможное прожигание.

Глубина мокрой сварки ограничена только физической подготовкой сварщика, качеством скафандра и оборудования.

Такой способ соединения металлов имеет ряд важных особенностей:

  • Сварные швы имеют более глубокое проплавление, чем на суше, так как давление от воды снаружи воздушного пузыря передается металлу.
  • Внешняя поверхность шва получается грубой формы вследствие быстрого охлаждения металла.
  • Для подводных соединений требуется рассчитывать большой запас прочности, поскольку сварной шов может получиться неоднородным и подверженным излому.
  • Вода и испарения газов затрудняют наблюдение и могут привести к отклонению шва от центра стыка, поэтому сварщик вынужден направлять электрод второй рукой.
  • Из-за быстрой кристаллизации структуры сплавляемого металла шов получается слабым на излом и с низкой ударной вязкостью.
  • В случае наличия коррозии на свариваемом металле затруднено получение дуги.
  • Вертикальный шов выполняется сверху вниз, чтобы газовый пузырь производился непрерывно.
Читайте также:  Монтаж труб пнд сваркой

Электроды для мокрой сварки покрываются специальной водостойкой смесью, содержащей парафин, нитролаки и другие вещества. Причем вес пленки составляет 1,5 веса самого электрода, а диаметр электрода равняется 4-6 мм.

Залог качественной мокрой сварки – получение устойчивого газового пузыря, возникающего вокруг электрода при его контакте с металлом. Под действием высокой температуры дуги происходит испарение воды и компонентов электрода, которые и образуют пузырь диаметром 8-16 мм.

Вода под действием высокой температуры дуги закипает и распадается на водород и кислород, которые устремляются к поверхности, а кислород частично образует окислы железа (шлаки) на поверхности металла.

Высокое напряжение сварочной дуги позволяет компенсировать постоянное охлаждение металла окружающей водой.

Отработанные газы и взвеси поднимаются к поверхности воды, создавая мутное облако, поэтому сварщику приходится работать фактически на ощупь. Здесь проявляется удобство электродов, потому что сварщик может выбрать позицию, с которой ему удобнее наблюдать шов.

С другой стороны, применение проволоки для полуавтомата позволяет варить длинный равномерный шов. Так как на проволоке нет покрытия и она тоньше электрода в 2-3 раза, то в воду выделяется меньше взвеси. Таким образом, удобнее контролировать качество шва.

Плохая видимость в зоне формирования шва влияет на выбор соединения деталей. Шов выполняется либо в форме тавра под углом, близким к прямому, либо детали устанавливаются внахлест. Такой способ позволяет сварщику соединять детали на ощупь, ориентируясь по их кромкам.

Резка металла

Помимо сварки металла под водой, может возникать технологическая необходимость в проведении резки стали. Она может производиться как стандартным подводным электродом, так и методом кислородно-электродной резки.

В держатель устанавливается неплавящийся электрод, напоминающий трубку, через который подается кислород под давлением. Металл разогревается электрической дугой, при этом закипающая вода создает пузырь, предотвращающий попадание воды в разрез. В это время струя кислорода выдувает расплав из разрезаемого шва.

В процессе резки также образуется большое количество испарений и пузырьков, затрудняющих обзор. Поэтому сварщику бывает необходимо предварительно отметить направление шва устанавливаемыми магнитными маячками, либо нанесением насечек на поверхность.

Источник

Сварка под водой: технология, обучение, электроды

В последнее время востребованность в монтаже водных конструкций заметно возросла. Вместе с этим увеличилась необходимость в осуществлении сварочных подводных работ. Подводная сварка – один из методов соединения элементов из металлов и сплавов, находящихся в жидкой среде.

Данный вид сваривания применяется в различных сферах:

  • строительство гидротехнических сооружений;
  • ремонтные работы судов;
  • постройка специальных технических конструкций;
  • прокладка трубопроводов;
  • возведение причалов и портовых сооружений;
  • построение платформ, буровых вышек, дамб.

В статье мы рассмотрим технологические особенности такого уникального явления как сварка под водой.

Подводная сварка: виды

Первая категория подразумевает использование специального оборудования. Данное оснащение создает условия, при которых исполнитель имеет возможность применять аппараты и материалы, эксплуатирующиеся на суше. Сюда можно отнести подводные камеры, боксы, отсеки, колокола.

Мокрая сварка представляет собой осуществление соединения непосредственно в водной среде. В данном случае и рабочий объект, и сварщик находятся в той же стихии. Здесь в качестве дополнительных приспособлений выступают электроды для сварки под водой и оборудование, а также знания и опыт исполнителя.

При данной технологии применяется дуговое сваривание из-за его распространения среди специалистов. При проведении работ на глубине сварочная дуга выделяет большое количество тепловой энергии и испаряет воду вокруг себя. Это позволяет создавать некую сферу, заполненную газом. В этой сфере дуга продолжает стабильно гореть, даже несмотря на давление.

Данный вид также имеет разделение на два подвида:

1. Полуавтоматическая сварка. Специалист вручную корректирует направление механической подачи электродной проволоки. Достоинства: длительность, непрерывность и лучшая видимость процесса, отсутствие обмазки у проволоки позволяет лучше контролировать формирование шва, что обеспечивает более аккуратное и ровное соединение, а также позволяет исключить образование пор и появление вкраплений.

2. Ручная сварка. Исполнитель применяет электроды для подводной сварки и мобильное сварочное оборудование, для работы в труднодоступных местах. Для проведения такого сложного процесса используются специальные, разработанные и адаптированные под тяжелые условия материалы. Электроды для сварки в воде имеют водонепроницаемое покрытие, представляющее собой пленку. Состав обмазки дополнен следующими элементами: смолы, парафин и целлулоидный лак. Данные составы не позволяют покрытию раскисать от воздействия воды, а также создают защитный слой.

Читайте также:  Подвесить трубу не разбирая

Технология мокрой сварки используется чаще, чем метод сухой сварки. Второй способ менее популярен по нескольким причинам:

  1. внушительные финансовые затраты;
  2. продолжительное время для сооружения и подготовки дополнительного оборудования.

Сухая сварка имеет несколько подвидов:

1. Сварка в глубокоподводной камере (кессон/водолазный колокол). Данная технология подразумевает погружение камеры под воду. Кессон герметично закрепляется вокруг рабочей зоны. Исполнитель производит соединение внутри конструкции, в которой путем наполнения её газом и вытеснения воды поддерживается атмосферное давление. Достоинства: сухая среда гарантирует качественный шов; постепенное остывание металл обеспечивает хорошие показатели ударной вязкости.

Видео

Вот как это может выглядеть, посмотрите ролик.

2. Соединение производится в мобильном сухом боксе (гипербарическая сварка/гидросварка). Гидробокс должен быть полностью или частично изготовлен из прозрачного материала, а также должен плотно прилегать к рабочей зоне и обеспечивать герметичность. В боксе поддерживается газовая среда, которая вытесняет воду. Основание бокса является открытым для ввода сварочной головки. Прозрачные стенки позволяют исполнителю контролировать процесс.

Особенности сварки под водой

Сваривание, выполняемой под толстым слоем воды, является трудным и опасным занятием для исполнителя. Сварщик полностью находится в токопроводящей среде. Организм испытывает перегрузки из-за давления жидкости. Также данная процедура имеет ряд других особенностей. Ознакомившись с этими специфическими характеристиками, будет понятно как варят под водой сваркой различные конструкции:

  • сварочная дуга сложно разжигается электродом из-за присутствия коррозии на металле и из-за плотности воды;
  • на стенки сферы, которую образует дуга, со значительной силой давит водная среда. Благодаря этому швы имеют глубокое проплавление.
  • соединение обретает грубую чешуйчатую структуру из-за давления и достаточно быстрого охлаждения металла;
  • испаряющиеся газы вспенивают воду и нарушают видимость, поэтому частым дефектом является смещение центра шва;
  • полученные соединения характеризуются невысокой ударной вязкостью;
  • вертикальные швы следует формировать “сверху-вниз” из-за силы притяжения;
  • сваривание под водой отличается применением повышенных режимов тока.

Сварочные работы под водой следует осуществлять постоянным напряжением, чтобы дуга горела стабильнее. Сила тока должна быть выше, чем при сваривании на суше.

Оптимальными параметрами для работы с электродами 4-5 мм. являются 200-250 А.

Технология подводной сварки

Метод мокрой сварки наиболее популярен из-за экономии финансовых и временных ресурсов. Данная технология основана на возможности сварочной дуги гореть в подводной газовой сфере. Работа сварщика проходит поэтапно:

  • электрод, закрепленный в электрододержателе, находится в руках у исполнителя;
  • сварщик “ведет” электрическую дугу движениями руки, тем самым производя процедуру соединения;
  • при сгорании прутка процесс останавливается;
  • новый стержень закрепляется в держателе;
  • затем сваривание возобновляется.

Преимущества:

  • отсутствие необходимости в дополнительных устройствах;
  • специалист получает большую свободу перемещений;
  • оперативность проведения работ.
  • невысокая производительность;
  • присутствие значительного количества газовой фазы и механической взвести затрудняет визуальный контроль за процессом сваривания;
  • полученные соединения отличаются неоднородностью.

Сварка по воде

Сваривание труб – ответственный и сложный процесс, который подразумевает, что данные конструкции будут работать длительное время. Поэтому все соединения должны быть выполнены качественно, с соблюдением всех требований:

  • выдерживание уклонов для естественного движения теплоносителя;
  • следует оставлять достаточное расстояние между свариваемыми трубами и стенами. Это обеспечивает удобство и комфорт для исполнителя;
  • для гарантии герметичности выполняется несколько проходов.

Однако, несмотря на выполнение всех перечисленных правил, может возникнуть необходимость в сварочных работах на уже функционирующем трубопроводе.

Сваривание подобного рода осложняется присутствием жидкости в трубах, которые к тому же находятся под давлением.

Особенности сварки трубопроводов, находящихся под давлением:

  • напор жидкости остужает сварочную ванну, что мешает сцеплению основного и наплавленного металла;
  • “прикосновение” жидкости к горячему металлу приводит к образованию пара, который мешает специалисту видеть рабочую зону;
  • при работе с потолочными стыками, вода стекает на сварщика. Рукавицы и маска намокают, при этом исполнитель прикасается к свариваемому изделию. Все это может привести к небольшим ударам тока. Работать в таких условиях крайне неудобно.
Читайте также:  Задний мост из труб

Видео

Предлагаем посмотреть ролик, в котором профессионал-ремонтник делится опытом с новичками.

Сила тока при сварке с присутствием жидкости должна быть выше обычной. Для сваривания подойдут электроды марки УОНИ-13/55. Перед проведением работ материалы следует прокалить, а рабочую поверхность прогреть горелкой. Рекомендуем также посмотреть электроды для сварки труб, легче будет варить рутиловыми.

Выбор вида напряжения зависит от личных предпочтений исполнителя. Переменный ток способствует стабильности дуге и он хорошо проявляет себя при сварке в подобных условиях. Но качество соединения хуже. Постоянный ток менее устойчив при работе во влажной среде, но степень проникновения расплавленного металла выше.
[ads-pc-4][ads-mob-4]

Электроды для подводной сварки

На рынке представлено несколько марок соответствующих сварочных материалов. Отечественные и зарубежные производители предлагают клиентам следующие электроды:

ОЗС-3 подходят для работы с ответственными конструкциями из углеродистых сталей. Достоинства: высокая производительность сварки; допускается соединение окисленных поверхностей.

ЭПС-52 предназначены для ремонта судовых конструкций из сталей марок типа СХЛ-4 и МС-1.

АНО-1 используются для сваривания конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Рекомендуется применять данную марку при работе с толстолистовым металлом.

МГМ-50К подходят для обработки поверхностей, неочищенных от ржавчины и других загрязнений.

Электроды ЦМ-7С применяются для сваривания стыковых, тавровых и нахлесточных соединений.

Востребованной категорией является продукция американской компании Broco. Производитель предлагает две группы материалов для подводной сварки: EasyTouch и SofTouch. Популярной маркой является UW/EZ-2. Данные электроды предназначены для сваривания углеродистых неконструкционных сталей.

Какой подводный электрод является лучшим для проведения конкретных работ, каждый исполнитель сможет решить самостоятельно.

Зарплата подводного сварщика

По информации сайта www.proprof.ru минимальная заработная плата сварщика в России в 2016 году составила 20 тысяч рублей, средняя – 49 тысяч рублей. Зарплата зависит от разряда специалиста, а также от его навыков. Кроме этого, оклад может разниться в зависимости от региона и места трудоустройства.

В Москве минимальная величина дохода специалиста данной профессии составляет 30 тысяч рублей, средняя – 60 тысяч.

Одна из причин для выбора специальности подводный сварщик – зарплата, которая будет носить фиксированный и стабильный характер. Размер заработной платы колеблется в границах от 90 до 110 тысяч рублей. Данный показатель является средним по России. На эту величину влияют основные факторы: разряд и навыки исполнителя, регион работы, известность и масштаб компании.

Один из самых сложных и опасных видов сварочных работ – подводная сварка, зарплата специалистов данной профессии наглядно это демонстрирует.

Обучение

Профессия подводного сварщика имеет множество рисков и трудностей. Мастер должен обладать определенным набором навыков и знаний, а также уметь тщательно соблюдать технику безопасности. Чтобы стать экспертом в данной отрасли нужно получить диплом по специальности “сварщик” и “технический дайвер” в техническом училище. Затем желающие получить специальность “подводная сварка”, обучение проходят в специализированных центрах по подготовке кадров.

После получения этих специализаций, а также приобретения профессиональной базы, можно будет продолжить образование в школе подводных сварщиков. Курсы в школах имеют различную продолжительность, варьирующуюся в значительных величинах. После этого мастер сможет работать по приобретенной специальности.

Курсы подводной сварки

Опыт и знание в сфере подводной сварки можно получить во многих учреждениях: учебные центры; водолазные школы; центры по подготовке специалистов; компании, работающие в соответствующей отрасли. Продолжительность курсов может варьироваться от 2 недель до 2 лет. В зависимости от длительности обучения, будущий сварщик получает знания различного масштаба и глубины. В краткий курс входят лекции по следующим темам: охрана труда, техника безопасности, основы сварочных процессов. Оптимальным вариантом будет наличие теоретических и практических занятий.

Наиболее востребованы курсы подводной сварки в Санкт-Петербурге. Это способствует наличие крупных судостроительных предприятий. Обучение предоставляют следующие учреждения:

ПОУ “СПб Морская школа РО ДОСААФ России СПб” предлагает курсы по обучению специалистов подводной резки и сварки для водолазов 6-7 разрядов. Группы по 6-12 человек. Количество часов – 101. По окончанию обучения выдаются документы российского образца.

Учебно-тренировочный центр ФБУ “Морспасслужба Росморречфлота” (Москва) предлагает курс подготовки “Водолаз сварщик-резчик”. Количество часов – 210.

ООО «ДОНПОДВОДСТРОЙМОНТАЖ» (Ростов-на-Дону) предлагает курс “Подготовка водолазов сварщиков-резчиков”. Детали следует уточнять у специалистов компании.

Источник

Adblock
detector