Jaka jest różnica między mokrym i suchym spawaniem podwodnym?

Spawanie podwodne, jako krytyczna technologia inżynierii morskiej, wykorzystywania oleju na morzu i konserwacji infrastruktury podwodnej, jest podzielone na dwie główne kategorie: spawanie podwodne na mokro i spawanie podwodne. Te dwie technologie różnią się znacznie w środowisku operacyjnym, sprzęcie, wydajności spawania i scenariusze zastosowania. Jasne zrozumienie ich różnic ma kluczowe znaczenie dla wyboru odpowiedniej metody spawania w praktycznych projektach.
Podstawowe różnice w środowisku operacyjnym
Mokre spawanie podwodne
Podczas mokrego spawania podwodnego spawacz i strefa spawania są całkowicie narażone na środowisko wodne podczas procesu spawania. Nie ma urządzenia izolacyjnego między operacją spawania a otaczającą wodą, a łuk spawania bezpośrednio pali się w wodzie. Temperatura wody, ciśnienie i szybkość przepływu w obszarze roboczym wpłynie bezpośrednio na proces spawania. Na przykład w płytkich obszarach morza o głębokości wody 10–30 metrów ciśnienie wody może osiągnąć 1–3 atmosferę, a przepływ wody może powodować wahanie łuku, zwiększając trudność spawania.
Suche spawanie podwodne 
Suche spawanie podwodne tworzy suchą lub pół -- przestrzeń roboczą dla obszaru spawania. Wokół pozycji spawania jest instalowana uszczelniona komora (taka jak naczynie ciśnieniowe lub siedlisko), a woda w komorze jest osuszana lub zastępowana gazem obojętnym (takim jak argon) w celu symulacji gruntów -, jak środowisko spawania. Spawacz może zdalnie działać w komorze lub zdalnie sterować robota spawalniczego. Ciśnienie w komorze jest zwykle zrównoważone z zewnętrznym ciśnieniem wody, aby uniknąć uszkodzeń strukturalnych komory. Na przykład, w głębokim spawaniu morskim na głębokości na głębokości 100 metrów, ciśnienie wewnętrzne komory zostanie dostosowane do 10 atmosfer, aby pasowały do ​​zewnętrznego ciśnienia wody.
Różnice w sprzęcie i materiałach spawalniczych
Mokre spawanie podwodne
• Źródło zasilania spawalniczego: Wymagane są specjalne źródła zasilania prądu o wysokiej stabilności prądu, aby odporić na zakłócenia wody na łuku. Prąd wyjściowy wynosi zwykle 300–600A, a napięcie wynosi 20–40 V, co może utrzymać spalanie łukowe w wodzie.
• Elektroda: stosuje się wodoodporne elektrody. Powłoka tych elektrod zawiera składniki takie jak strumień i gaz - agentów generujących. Po podgrzaniu gaz gazu - uwalniający gazy ochronne (takie jak dwutlenek węgla i wodór), tworząc folię gazową wokół łuku, izolując część wody. Na przykład podwodne elektrody E7018 mają grubą powłokę, która może spowolnić szybkość chłodzenia stopionego puli.
• Spawacz: Spawacz nosi kombinezon nurkowy, hełm nurkowy i wodoodporne rękawiczki. Pochodnia spawalnicza została zaprojektowana tak, aby była wodoodporna i przeciwpokojem elektryczne -, z warstwą izolacyjną, aby zapobiec wyciekom prądu.
Suche spawanie podwodne
• Uszczelniony system komory: Jest to sprzęt podstawowy, w tym odporne na ciśnienie -, pompy wodne, zawory sterujące gazem i czujniki ciśnienia. Komora jest zwykle wykonana z wysokiej stali wytrzymałościowej - stopu lub stopu tytanu, aby wytrzymać wysokie ciśnienie wody. Na przykład sucha komora spawalnicza stosowana na morzowinowych platformach olejowych może osiągnąć odporność na ciśnienie do 50 atmosfery, dostosowując się do środowisk morskich głębokich - poniżej 500 metrów.
• Sposób spawalniczy: może stosować metody spawania podobne do tych na lądzie, takie jak spawanie łukowe z metalu (SMAW) i spawanie łuku metalu gazowego (GMAW). Źródło zasilania spawalniczego i pochodni nie wymagają specjalnego wodoodpornego oczyszczania, ale muszą być kompatybilne ze środowiskiem ciśnieniowym w komorze.
• Systemy pomocnicze: Uwzględniono systemy zasilania gazu obojętnego (w celu utrzymania suchego środowiska w komorze), systemy kontroli temperatury (w celu zapobiegania kondensacji) oraz systemy monitorowania wideo (aby pomóc w obsłudze zdalnej).
Różnice w wydajności i jakości spawania
Mokre spawanie podwodne
• Stabilność łuku: łuk jest łatwo zakłócany przez przepływ wody i pary wodne, co powoduje niestabilne spalanie. Szybkość chłodzenia stopionego puli jest niezwykle szybka (około 10–100 razy większa niż w przypadku spawania gruntów), co może powodować pęknięcia zimne w spoinie.
• Właściwości mechaniczne spoiny: wytrzymałość na rozciąganie spoiny wynosi zwykle 70–80% wytrzymałości na spawanie gruntów, a wytrzymałość uderzenia jest niższa. Na przykład energia uderzenia metalu spoiny w mokrej spawaniu stali węglowej wynosi na ogół 20–30J, co jest znacznie niższe niż 40–60J w spawaniu gruntów.
• Wskaźnik defektów: jest podatny na wady, takie jak pory (spowodowane przez pary wodne wchodzące do stopionego puli), niepełne fuzję (spowodowane szybkim chłodzeniem) i włączenie żużla (spowodowane słabą płynnością stopionego metalu). Kwalifikowana stawka jednego - spawanie czasowe wynosi zwykle 60–80%.
Suche spawanie podwodne
• Stabilność łuku: łuk spala się w suchym lub obojętnym środowisku gazowym, ze stabilnością zbliżającą się do spawania ziemi. Szybkość chłodzenia stopionego puli jest powolna, co sprzyja ucieczce gazu i pływaniu żużla.
• Właściwości mechaniczne spoiny: Wytrzymałość i wytrzymałość spoiny są zbliżone do spawania ziemi. Na przykład wytrzymałość na rozciąganie spoiny w suchym spawaniu stali stopowej - może osiągnąć 90–100% spawania gruntów, a energia uderzenia może osiągnąć 35–50J.
• Wskaźnik defektów: Wskaźnik defektów jest niski, a jeden - Kwalifikowana stawka spawania może osiągnąć 90–95%. Typowe wady są głównie spowodowane niewłaściwym ustawieniem parametrów, takich jak przegrzanie lub niewystarczająca penetracja.
Różnice w scenariuszach aplikacji i kosztach
Mokre spawanie podwodne
• Zakres aplikacji: odpowiednie dla płytkiej wody (zwykle w odległości 50 metrów) i nie - struktury krytyczne, takie jak awaryjna naprawa podwodnych rurociągów, utrzymanie mostów rzecznych i spawanie małych elementów podwodnych. Na przykład, gdy przecieka się z głębokim miernikiem 20-, do tymczasowego podłączania może być używane spawanie mokrej.
• Koszt: Inwestycja sprzętu jest niska (głównie sprzęt nurkowy i specjalne elektrody), a cykl budowy jest krótki. Koszt na metr spawania wynosi zwykle 500–1 000 dolarów amerykańskich, co jest odpowiednie do projektów o ograniczonych budżetach.
• Zalety i wady: Zaletą jest elastyczność i szybka reakcja; Wadą jest słaba jakość spawania i wysokie wymagania dotyczące umiejętności spawaczy (muszą opanować zarówno technologie nurkowania, jak i spawalnicze).
Suche spawanie podwodne
• Zakres aplikacji: odpowiedni do głębokiej wody (ponad 50 metrów) i kluczowych struktur, takich jak spawanie na morzowinach platform wiertniczych olejowych, instalacja rurociągów morskich głębokich - oraz utrzymanie podwodnych elementów elektrowni jądrowej. Na przykład spawanie miernika 300 - - złącza rurociągów olejowych muszą używać suchego spawania, aby zapewnić długoterminową niezawodność.
• Koszt: Inwestycja sprzętu jest ogromna (koszt zestawu suchego systemu komory spawalniczej może osiągnąć miliony dolarów), a prace przygotowawcze są skomplikowane (takie jak instalacja komory i testy ciśnienia). Koszt na metr spawania wynosi 5 000–20 000 dolarów amerykańskich, który jest wykorzystywany tylko w projektach wartościowych -.
• Zalety i wady: Zaletą jest wysoka jakość i stabilność spawania, które mogą spełniać surowe standardy inżynieryjne; Wadą jest słaba elastyczność i długi cykl budowy.
Sugestie wyboru dotyczące aplikacji inżynieryjnych
Eksperci branżowi sugerują, że wybór między mokrym i suchym spawaniem podwodnym powinien opierać się na następujących czynnikach:
• Głębokość wody: Preferowane jest spawanie na mokro dla płytkiej wody w odległości 50 metrów, a suche spawanie jest zalecane dla głębokiej wody przekraczającej 50 metrów.
• Znaczenie strukturalne: kluczowe struktury (takie jak platformy olejowe i sprzęt do energii jądrowej), które wymagają długiego - Bezpieczne działanie terminu, musi użyć suchego spawania; Non - Struktury krytyczne lub tymczasowe naprawy mogą używać spawania mokrego.
• Cykl budżetu i budowy: spawanie mokre jest odpowiednie do projektów o ciasnych budżetach i pilnych harmonogramach; Suche spawanie jest wybierane, gdy jakość jest głównym czynnikiem, a budżet jest wystarczający.
• Wymagania jakości spawania: Jeśli spoina musi wytrzymać wysokie ciśnienie, korozję lub obciążenia zmęczeniowe (takie jak rurociągi podwodne), wymagane jest suche spawanie; Jeśli potrzebne jest tylko tymczasowe połączenie, spawanie mokre może spełniać wymagania.
Podsumowując, mokre i suche spawanie podwodne mają swoje własne cechy i obowiązujące scenariusze. Wraz z opracowywaniem inżynierii morskiej technologia spawania suchego stale się poprawia (takie jak zastosowanie spawania robota w komorach), podczas gdy spawanie mokre optymalizuje elektrody i procesy w celu poprawy jakości. W przyszłości inżynierii podwodnej obie technologie uzupełniają się, aby zapewnić wsparcie techniczne dla rozwoju i utrzymania podwodnej infrastruktury.