Methode van nat onderwater lassen

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

Nat onderwaterlassen heeft vier belangrijke variaties, namelijk gasmetaal booglassen (GMAW), gehuld metaalbooglassen, plasmabooglassen en afgeschermd metaalbooglassen (SMAW). GMAW onderwater is vergelijkbaar met het materiaal dat wordt gebruikt in open lucht met CO ₂, argon, helium of hun mengsels als beschermgas. Uit de grote problemen van nat onderwaterlassen, te weten lage ductiliteit en hoge waterstofverbrossing van de lassen, lijkt het GMAW-proces de laatste volledig te hebben geëlimineerd.

Om het gebruik van het GMAW-proces onder water te vergroten, zijn enkele nieuwe innovaties naar voren gebracht die erop gericht zijn te voorkomen dat het omringende water het gebied van de boog binnenkomt door middel van roterende of stationaire borstels, een flexibel rubberen beschermpijpje of watergordijnsproeiers. In het watergordijnmondstuk getoond in figuur 22.3 creëert een hoge snelheid waterstraal die uit een ringvormig mondstuk komt een met gas gevulde holte rond de boog en het smeltbad.

Het beschermende gas in de holte wordt continu op een druk gehouden die enigszins hoger is dan die van de omgeving om binnendringen van water te voorkomen. Aldus vindt lassen plaats in een gasatmosfeer die de opname van waterstof vermindert of elimineert en de abrupte afkoeling van het lasmetaal minimaliseert.

Bij gehuld metaalbooglassen wordt de te lassen plek bedekt met een acryldoek van halfbolvormige vorm met twee tot drie gaten erin. De gecoate elektrode wordt door een van de gaten geleid en de resterende gaten zijn voor de gassen om uit de mantel te ontsnappen.

De gassen geproduceerd door het branden van elektrodebekledingen verdrijven het water uit de mantel en de vlek is, om zo te zeggen, in een droge toestand omgeven door een mengsel van gassen dat in hoofdzaak bestaat uit waterstof, CO2 en CO. Het proces verbetert de vervormbaarheid van de las maar het waterstofverbrossing probleem blijft vanwege de aanwezigheid van een grote hoeveelheid waterstof in de gasachtige atmosfeer in de mantel.

Voor plasma-booglassen zijn onder water, argon en waterglas in viskeuze vloeibare vorm als afschermingsmedia gebruikt. De lassen gemaakt door plasma-booglassen hebben een hoge ductiliteit, lage hardheid van HAZ en hoge stabiliteit van de boog.

In SMAW onder water, waarvan de opstelling wordt getoond in Fig. 22.4, worden gecoate elektroden direct onder onderwateromstandigheden gebruikt, zonder veel verschil in vergelijking met omstandigheden in open lucht. De meest gebruikte elektroden zijn van het rutieltype, hoewel ook ijzerpoederelektroden worden gebruikt. Alle elektroden voor onderwaterlassen krijgen een waterdichte coating die kan bestaan ​​uit schellak of celluloid opgelost in aceton, vinylvernis of gewoon een wrijving van paraffinewas.

De coatings hebben de neiging te desintegreren op diepten van meer dan 180 m. Boogvernauwing neemt ook toe met de diepte en er wordt gevreesd dat op dieptes van meer dan 300 m geen lassen mogelijk is, in plaats daarvan kan snijden het gevolg zijn. Hoewel zowel AC- als DC-stroombronnen worden gebruikt voor nat onderwaterlassen, is dc met negatieve elektrode het populairst. De nullastspanning is meestal beperkt tot 105 volt.

Ondanks vele nadelen van SMAW is dit het meest gebruikte onderwaterlasproces vanwege de eenvoud en het vermogen om in verschillende posities te worden gebruikt om ongewone en complexe verbindingen te produceren. De geproduceerde verbindingen hebben gewoonlijk een treksterkte van 80% en een ductiliteit van 50% die van de lassen in de open lucht. Afgezien van noodreparaties en berging, wordt nat onderwaterlassen ook gebruikt voor het maken van tie-ins wanneer nieuwe off-shore olieputten in productie worden genomen.

In onderwater SMAW-staalsoorten met koolstofequivalent (CE) wordt minder dan 0, 40 procent gelast met milde staalelektroden en die met koolstofequivalent van meer dan 0, 40 procent worden gelast met austenitische roestvast stalen elektroden. Hoewel elektroden van zacht staal vaak tot ondersnijdingen leiden, zijn austenitische en nikkel-basiselektroden in het algemeen vrij van ondersnijdingen en scheuren onder de parel, maar de porositeit kan toenemen met de toename van de lasstroom.

Afgezien van deze vier varianten van nat onderwaterlassen zijn ook proeven gedaan met onderwaterlassen met processen zoals vuurkrakerlassen, stiftlassen en laserlassen. Het lassen van vuurrakers is gebleken te werken tot een diepte van 60 m, maar dergelijke lassen bleken gaten te hebben voor waterdiepte van meer dan 20 m.

Het is gebleken dat het lassen onder de dompelstiften bevredigend werkt. Praktische toepassingen van het proces worden verwacht bij het bergen en repareren van staalconstructies en bij off-shore onderhoud voor vervanging van opofferingsanodes.

Het gebruik van de CO2-laserstraal voor onderwaterlassen in ondiepe diepten is ook succesvol geweest, maar het werkelijke veldgebruik zal afhangen van de kracht van de laserstraal en de technieken die worden gebruikt voor de daadwerkelijke inzet.

Aangezien werken op dieptes van meer dan 100 m aanleiding geeft tot een groot aantal problemen als handmatig lassen wordt toegepast, is extern lassen onder water ontwikkeld voor diepzeewerken waarbij de bewegingen van de toorts volledig gemechaniseerd zijn. Van dergelijke eenheden wordt verwacht dat ze een toenemend gebruik zullen vinden met een toename van het diepzeeboringen voor olie- en zeebodemmijnbouw waarbij installatie van geschikte structuren en pijpleidingen vereist is om de producten te transporteren.