Зварювання під водою: техніка виконання, необхідні матеріали та інструменти, покрокова інструкція та поради фахівців

Необхідність виконання зварювальних робіт під водою може бути обумовлена різними причинами, як правило, пов'язаними з будівельними роботами. Наприклад, це може стосуватися монтажу конструкцій гідростанцій, портових груп, мостів і т. д. Широко поширені і заходи з влаштування трубопроводів. У будь-якому випадку зварювання під водою застосовується не перший рік і за якістю результату трохи поступається стандартним технікам.

Принципи формування зварювальної дуги під водою

Застосовуються різні технологічні методи організації зварювального процесу під водою. Кардинально розрізняють два методу: з формуванням штучної газової середовища та із застосуванням апаратури, забезпеченої ефективними ізоляторами від води. Найбільш надійним і продуктивним вважається спосіб зварювання в глибоководній камері, що вміщує в себе і самого зварника, і робочий вузол. Утворюється суха середовище, яка повністю виключає перешкоди з боку вологи. Далі проводиться зварювання під тиском води з підключенням барокомплекса, забезпечує комунікаційне постачання камери.


Якість роботи відповідає найвищим вимогам, але технічно організувати такі умови досить складно і дорого. Це можуть собі дозволити лише великі підприємства, які працюють над масштабними проектами. Тому частіше використовується метод дугової зварки в газовому міхурі, що утворюється при випаровуванні води і елементів розплавленого металу. У цьому процесі важливу роль буде грати покриття електрода.

Необхідне обладнання і матеріали

Зварювання може проводитися і на змінному, так і на постійному струмі. Обладнання з расходниками підбирається під конкретні параметри дуги з розрахунком на забезпечення захисту від замикання і втрати стабільності горіння. До речі, середня напруга дуги має становити 30-35 Ст. Джерелами живлення виступають однопостові і багатопостові апарати, що доповнюються традиційної комбінацією трансформаторів (генераторів) і перетворювачів. Напруга агрегатів при холостому ході має змінюватись в середньому від 70 до 100 Ст.


Особлива увага приділяється підбору електродів. Для зварювання під водою в ручному режимі використовують прути товщиною 4-6 мм. Але найголовніше – характеристики покриття електродів. Як мінімум це має бути водонепроникний шар, просочений нітролаками, парафіном, розчинами целулоїду в ацетоні і синтетичними смолами з дихлорэтаном. Водолаз-сварщик звертається з електродом за допомогою спеціального електродотримача, по всій поверхні забезпеченого електроізоляцією.

Інструкція по виконанню гидросварки

Технологія сухої зварювання, при якій локалізується газова середовище. У робочій зоні монтується камера з портативних модулів, які дозволяють організувати суху ізольоване середовище під водою. Зварювання металу проводиться наступним чином:

Через гнучкий шланг, що проходить в камеру, подається електродний дріт.

Паралельно починається подача інертного газу, який буде захищати зварюваний ділянку і покриття електрода.

Водолаз-сварщик регулює подачу дроту з допомогою тягового механізму.

Через джерела струму, знаходяться на поверхні, подається напруга на дугу.

Використовуючи робочу оснастку з електродотримачем, оператор починає запалювання дуги і безпосередньо термічне вплив на метал.

Особливістю цього процесу по відношенню до звичайної зварюванні на суші можна назвати застосування широкої групи контрольно-вимірювальних приладів, які дозволяють комплексно враховувати показники тиску, вологи та температури в камері.

Інструкція по виконанню мокрого зварювання

За цим методом може бути реалізована і ручне і напівавтоматичне зварювання. При монтажі великих конструкцій зазвичай виконується техніка зв'язки внахлест, а типові операції термічного впливу дозволяють забезпечувати кутові, таврові і стикові з'єднання металу. Як варять під водою зварюванням за даної технології? Техніка ґрунтується на здатності електродуги підтримувати горіння в штучно створеному газовому міхурі в умовах активного охолодження водою. Зварювальник полягає в спеціальний водолазний костюм, отримує спорядження і необхідні підводки від обладнання, розташованого на поверхні. Далі процес виконується за стандартною технології дугового зварювання. У напівавтоматичному режимі можлива автономна подача дроту, що робить робочий процес безперервним. Однак, цей метод пов'язаний з безліччю недоліків – в їх числі погана видимість, стислість дуги, отримання пористого шва і т. д.

Особливості холодної зварювання під водою

Даний метод виключає необхідність термічного впливу на метал в цілях забезпечення розплаву. Принцип дії полягає в хімічних процесах, які активує спеціальна паста. Це склади на однокомпонентної або двокомпонентної основі, які являють собою высокоадгезивную клейку суміш. Зокрема, для зварювання під водою використовують пластичні і водостійкі пасти з металевими наповнювачами. Після виконання замазки складу активується, забезпечуючи довговічну герметизацію робочої зони. Головним недоліком такої зварювання можна назвати обмеженість застосування. Даний метод підійде лише в якості засобу реставрації дрібних ушкоджень у конструкціях і трубопроводах. Для з'єднання масивних металевих елементів подібні суміші недостатньо міцні.

Особливості виконання електродугового різання

Робочий процес в даному випадку проводиться під високими показниками зварного струму. При цьому обладнання можна застосовувати те ж, що і при дуговому зварюванні. Електроди бажано використовувати більшого діаметра – близько 5-7 мм і довжиною до 700 мм. Різання виконується по мірі переміщення електрода в робочій зоні. Починати рекомендується з отвору або кромки, після чого стабільно підтримувати контур різання до його закінчення. У випадку з товстими листами металу електродугове зварювання під водою виконується плавним рухом від верхньої точки до нижньої, і швидким – при підйомі знизу вгору. Також враховується наступна особливість: у міру збільшення товщини заготовки буде різко знижуватися продуктивність обладнання з точки зору електротермічного впливу. В той же час значно зросте витрата електродів.

Складності виконання робіт з позиції зварника

Проблеми роботи під водою обумовлюються цілим комплексом факторів. У їх числі можна назвати вже згадану погану видимість, обмеженість рухів з-за спорядження і тиску, подоланням підводного течії і відсутністю надійних опорних точок. Все це позначається на точності виконання маніпуляцій з електродами і підключення обладнання. До найбільш поширеним і характерним дефектів зварювання під водою відносять поганий проварювання, напливи та підрізи. Підвищується і ризик типових негативних факторів, від яких на поверхні традиційно захищаються флюсом і газовими ізолюючими середовищами.

Висновок

Успішність виробництва підводних зварювальних робіт найбільшою мірою буде залежати від якості їх технічної організації. Навіть вибір методу термічного впливу не настільки принципове, так як всі способи різною мірою ґрунтуються на принципі розпалювання і підтримки електричної дуги. Хіба що зварювання під водою із застосуванням синтетичних паст-герметиків має принципові відмінності, хоча її використовують у виняткових випадках. Але й при такому способі важливо враховувати найдрібніші організаційні деталі. До них слід віднести якість робочої оснащення, чіткість виконання підготовчих операцій і злагодженість дій усіх членів монтажної бригади. Важливо підкреслити, що підводне зварювання вимагає участі цілої групи фахівців крім водолаза. Найчастіше робоче обладнання залишається на поверхні і значна частина контрольно-регулюючих операцій проводиться електромеханіками без участі зварника.