Methode van droog onderwater lassen

Na het lezen van dit artikel leert u over de methode van droog onderwaterlassen met behulp van geschikte diagrammen.

Bij droog lassen onder water wordt de te lassen plek bedekt door een kamer waaruit water onder druk wordt buitengesloten. Het laswerk dat gedaan wordt is vergelijkbaar met dat wat wordt uitgevoerd in open lucht, behalve dat de dampen en gassen die in het lasproces worden gegenereerd, de ingesloten omgeving beïnvloeden. Het is echter mogelijk om lassen van hoge kwaliteit te produceren die voldoen aan de vereisten voor röntgenstraling en code. Lassen kan ook veel sneller worden uitgevoerd, wat tot grote besparingen leidt.

Er zijn twee hoofdvarianten van droog onderwaterlassen:

(i) Droog lassen onder water in één atmosfeer, en

(ii) Droog onder water lassen bij hyperbare druk.

In de eerste techniek wordt het werkgebied, waarin het werkstuk en de gereedschappen zich bevinden, droog gehouden en op de normale atmosferische druk gehouden. Dit gebeurt meestal in een onderzeeër of met behulp van een drukvat. Het lassen gebeurt op dezelfde manier als in een werkplaats. Het is alleen nodig om een ​​speciale procedure aan te nemen vanwege de beperkte werkruimte en de daaruit voortvloeiende maatregelen voor elektrische veiligheid, schadelijke gassen en stof.

In de tweede techniek wordt het te lassen gebied bedekt door een kamer met een druk die iets hoger is dan de omringende waterdruk. Dit gebeurt in een open bodemkamer of een habitat. Fig. 22.5 toont de opstelling voor hyperbaar lassen van een pijplijnverbinding.

22.5 Een opstelling voor hyperbare laspijpslangen

Ook zijn er, afhankelijk van de afmeting van de kamer, twee variaties in droog lassen onder water, dat wil zeggen een vaste kamer en een beweegbare kamer. In het eerste wordt de kamer permanent op de plek bevestigd totdat het werk is voltooid en vervolgens wordt de hele opstelling gedemonteerd, terwijl de laatste mobieler is en een opstelling waarbij de operator de hele kamer samen met zichzelf naar de gewenste plek verplaatst. De eerste is dus nuttiger voor grotere banen en de tweede voor de kleinere.

In de huidige praktijk wordt vrijwel alleen droog onderwaterlassen off-shore gebruikt, niet alleen omdat het de gewenste kwaliteitslassen geeft, maar ook omdat ii de enige techniek is die in diepe wateren kan worden gebruikt. Momenteel wordt het grootste deel van het off-shore werk uitgevoerd op een maximale diepte van ongeveer 300 m, maar naar verwachting zal het tegen de eeuwwisseling nodig zijn om te worden gebruikt voor dieptes tot 1000 m.

De processen die momenteel voor het grootste deel van het droge onderwaterlassen worden gebruikt omvatten SMAW, GTAW en GMAW. De SMAW is niet erg geliefd vanwege de grote hoeveelheid rook en dampen die tijdens de operatie worden geproduceerd en waarvoor een uitgebreid luchtverplaatsings-, filter- en koelsysteem nodig is.

GTAW wordt vooral onder water gebruikt om verbindingen in buizen te produceren. De geproduceerde lassen zijn van röntgenkwaliteit, maar hoogfrequente benodigdheden die worden gebruikt voor booginitiatie en onderhoud werken niet op diepten van meer dan 100 m. Het probleem wordt overwonnen door een aanraakstart, maar dat kan leiden tot opname van wolfraam.

Hoewel helium inert is, wordt het niet geschikt geacht voor GTAW omdat het de wolfraamelektrode ernstig erodeert en het starten van een boog moeilijk is bij hoge drukken. Hoewel argon superieur is aan helium voor GTAW, is het twee keer zo verdovend als stikstof en kan het dus niet als kamergas worden gebruikt. Om dit probleem op te lossen wordt een divergerend type roestvaststalen draadborstelmondstuk met dubbele structuur getoond in Fig. 22.6 gebruikt voor zowel GTAW- als GMAW-processen.

GMAW-proces lijkt het grootste potentieel te bieden voor droog onderwaterlassen. Het is relatief snel en kan worden gebruikt voor alle positie-lassen. In dit proces wordt in het algemeen een vermogensbron met een vlak voltampère-karakteristiek gebruikt. Helium, argon, argon + 2% O ₂ of argon + 5% CO ₂ worden gebruikt als beschermgas. Argon en stikstof veroorzaken narcose, terwijl helium ademend is en daarom de voorkeur verdient als kamergas.

Als helium wordt gebruikt als beschermgas, resulteert dit in een hogere boogspanning voor dezelfde booglengte, waardoor een booginitiatieprobleem ontstaat. Helium is echter een zeer goede warmtegeleider en resulteert in een hogere smeltsnelheid van de draad met diepere penetratie en bredere lasnaden. Maar helium is veel duurder dan argon en het versnelt ook de laskoelsnelheid. CO ₂ -gas kan worden gebruikt voor afscherming op ondiepe diepten. Op grotere diepten wordt argon + CO-mengsel gebruikt voor afscherming en de beste resultaten lijken te worden verkregen met 95% argon en 5% CO2-gasmengsel.

Normaal gesproken werken diver-lassers voor een korte tijdsduur per keer, wat resulteert in frequente onderbreking met consequente vertragingen in de uitvoering van het werk. Voor langere werktijden wordt de saturatieduiktechniek gebruikt. Bij deze techniek worden de lichaamsweefsels van een duiker zodanig gemaakt dat ze evenwichtsoplosbaarheidslimieten bereiken die bekend staan ​​als verzadiging van het inerte gas.

Eenmaal verzadigd, kan de diver-lasser gedurende een bepaalde tijd (zeg weken of maanden) onder dezelfde druk in een leefomgeving worden gehouden en worden gebruikt voor de normale werkcyclus totdat een decompressiecyclus wordt uitgevoerd, waardoor de tijd tussen de duiken wordt verkort en efficiënt lassen mogelijk wordt operatie.

De nadelen van het saturatieduiksysteem zijn de vereisten van de extra uitrusting, duikerondersteuningsteam en back-up in termen van levensondersteuning (inclusief telefonische communicatie, tv, videocamera's voor continue observatie, levensondersteunende atmosfeer voor de bemanning en woonruimten), lancering en herstel van de duikers; Dit alles resulteert in hoge operationele kosten.

Voor het meeste saturatieduikwerk is de ademende atmosfeer van de bemanningsleden ongeveer 90-95% helium en 5-10% zuurstof en moet dit evenwicht nauwkeurig worden gehandhaafd.

De duiklasser moet speciale veiligheidsmaatregelen treffen voor onderwaterlassen tegen ingesloten gassen in delen die worden gelast. Deze gassen zijn meestal rijk aan waterstof en zuurstof, die bij ontsteking kunnen ontploffen.