Mi a különbség a nedves és a száraz víz alatti hegesztés között?

A víz alatti hegesztés, mint a tengeri mérnöki, a tengeri olajok kizsákmányolásának és a víz alatti infrastruktúra karbantartásának kritikus technológiája, két fő kategóriába sorolható: nedves víz alatti hegesztés és száraz víz alatti hegesztés. Ez a két technológia jelentősen különbözik a működési környezetben, a berendezésekben, a hegesztési teljesítményben és az alkalmazás forgatókönyveiben. Különbségük egyértelmű megértése elengedhetetlen a megfelelő hegesztési módszer kiválasztásához a gyakorlati projektekben.
Alapvető különbségek a működési környezetben
Nedves víz alatti hegesztés
A nedves víz alatti hegesztés során a hegesztő és a hegesztési zóna teljesen ki van téve a vízkörnyezetnek a hegesztési folyamat során. Nincs elszigetelő eszköz a hegesztési művelet és a környező víz között, és a hegesztő ív közvetlenül ég a vízben. A vízhőmérséklet, a nyomás és az áramlási sebesség a munkaterületen közvetlenül befolyásolja a hegesztési folyamatot. Például, a sekély tengeri területeken, ahol 10–30 méter vízmélység van, a víznyomás elérheti az 1–3 atmoszférát, és a vízáramlás az ív ingadozását okozhatja, növelve a hegesztés nehézségét.
Száraz víz alatti hegesztés 
A száraz víz alatti hegesztés száraz vagy félig - száraz munkaterületet hoz létre a hegesztési területhez. A hegesztési helyzet körül egy lezárt kamrát (például nyomás edényt vagy élőhelyet) kell felszerelni, és a kamrában lévő vizet inert gázra (például argonra) cserélik, hogy egy -, például a hegesztési környezetet szimulálják. A hegesztő távolról képes működtetni a kamrában vagy a hegesztő robotot. A kamrában lévő nyomást általában a külső víznyomással kiegyensúlyozzák, hogy elkerüljék a kamra szerkezeti károsodását. Például a mély - tengerhegesztés 100 méter mélységben a kamra belső nyomását 10 légkörre állítja be, hogy megfeleljen a külső víznyomásnak.
Különbségek a hegesztő berendezések és anyagok között
Nedves víz alatti hegesztés
• A hegesztési áramforrás: A nagy áramlási stabilitású speciális egyenáramú áramforrásokra szükség van ahhoz, hogy ellenálljon a víz beavatkozásának az ívben. A kimeneti áram általában 300–600a, és a feszültség 20–40 V, ami fenntarthatja az ív égését a vízben.
• Elektróda: vízálló elektródokat használnak. Ezen elektródák bevonása olyan összetevőket tartalmaz, mint a fluxus és a gáz - generáló szerek. Fűtéskor a - gáztermelő szerek védőgázokat (például szén -dioxidot és hidrogént) szabadítanak fel, hogy gázfilmet képezzenek az ív körül, és elkülönítsék a víz egy részét. Például az E7018 víz alatti elektródák vastag bevonattal rendelkeznek, amely lelassíthatja az olvadt medence hűtési sebességét.
• A hegesztő berendezése: A hegesztő búvárruha, búvár sisakot és vízálló kesztyűt visel. A hegesztési fáklyát vízálló és anti - elektromos ütésnek tervezték, egy szigetelő réteggel, hogy megakadályozzák az áramszivárgást.
Száraz víz alatti hegesztés
• Lezárt kamrarendszer: Ez az alapvető berendezés, beleértve a - ellenálló héjakat, vízszivattyúkat, gázvezérlő szelepeket és nyomásérzékelőket. A kamra általában magas - szilárdsági acélból vagy titánötvözetből készül, hogy ellenálljon a magas víznyomásnak. Például a tengeri olajplatformokban használt száraz hegesztőkamra akár 50 atmoszféra nyomásállóságát is elérheti, alkalmazkodva a mély - tengeri környezethez 500 méter alatt.
• Hegesztőberendezések: Használhat hegesztési módszereket, mint a szárazföldön, mint például az árnyékolt fém ív hegesztés (SMAW) és a gázfém ív hegesztése (GMAW). A hegesztési energiaforrásnak és a fáklyának nincs szüksége speciális vízálló kezelésre, de kompatibilisnek kell lenniük a kamrában lévő nyomáskörnyezetmel.
• Kiegészítő rendszerek: Inert gázellátó rendszerek (a kamrában a száraz környezet fenntartása érdekében), a hőmérséklet -szabályozó rendszereket (a kondenzáció megelőzése érdekében) és a videófigyelő rendszereket (a távoli üzemeltetést).
Különbségek a hegesztési teljesítményben és a minőségben
Nedves víz alatti hegesztés
• Arc stabilitása: Az ívet könnyen megzavarják a vízáramlás és a vízgőz, ami instabil égést eredményez. Az olvadt medence hűtési sebessége rendkívül gyors (kb. 10–100 -szoros a földhegesztés), ami hideg repedést okozhat a hegesztésben.
• Hegesztési mechanikai tulajdonságok: A hegesztés szakítószilárdsága általában a földhegesztés 70–80% -a, és az ütközési szilárdság alacsonyabb. Például a hegesztési fém ütközési energiája a szénacél nedves hegesztésében általában 20–30J, ami lényegesen alacsonyabb, mint a 40–60J a földhegesztésnél.
• Hibaarány: Hajlamos olyan hibákra, mint például a pórusok (az olvadt medencébe belépő vízgőz okozta), a hiányos fúzió (a gyors hűtés okozta) és a salak beillesztése (az olvadt fém rossz folyékonysága okozta). Az egy - időbeli hegesztés minősített aránya általában 60–80%.
Száraz víz alatti hegesztés
• Arc stabilitása: Az ív száraz vagy inert gázkörnyezetben ég, a stabilitás közelében a földhegesztéshez. Az olvadt medence hűtési sebessége lassú, ami elősegíti a gázkátás és a salak lebegését.
• Hegesztési mechanikai tulajdonságok: A hegesztési erő és a szilárdság közel áll a földhegesztéshez. Például az alacsony - ötvözött acél száraz hegesztésével a hegesztés szakítószilárdsága elérheti a földhegesztés 90–100% -át, és az ütközési energia elérheti a 35–50J -t.
• Hibaarány: A hibaarány alacsony, és a - időhegesztés minősített ráta elérheti a 90%–95%-ot. A gyakori hibákat elsősorban a nem megfelelő paraméterek beállítása, például a túlmelegedés vagy az elégtelen penetráció okozza.
Az alkalmazási forgatókönyvek és a költségek különbségei
Nedves víz alatti hegesztés
• Alkalmazási hatókör: Sekély vízhez (általában 50 méteren belül) és nem - kritikus szerkezetekhez, például a víz alatti csővezetékek sürgősségi javításához, a folyóhidak karbantartásához és a kis víz alatti alkatrészek hegesztéséhez. Például, ha egy 20 - méter mély vízellátási csővezeték szivárog, akkor a nedves hegesztés ideiglenes csatlakozáshoz használható.
• Költség: A berendezés beruházása alacsony (főleg búvárfelszerelés és speciális elektródok), és az építési ciklus rövid. A hegesztés méterre eső költsége általában 500–1000 dollár, ami korlátozott költségvetéssel rendelkező projektekhez alkalmas.
• Előnyök és hátrányok: Az előnye a rugalmasság és a gyors válasz; Hátránya, hogy a hegesztési képességek rossz hegesztési minősége és a hegesztők készségeinek magas követelményei (mind a búvárkodás, mind a hegesztési technológiák elsajátításához szükségesek).
Száraz víz alatti hegesztés
• Alkalmazási hatókör: Mélyvíz (több mint 50 méter) és kulcsszerkezetek, például a tengeri olajfúrási platformok hegesztése, a mély- tengeri csővezetékek felszerelése és az atomerőművek víz alatti alkatrészek karbantartása. Például a 300 - méter - mély olajvezeték-csatlakozóknak száraz hegesztést kell használniuk a hosszú távú megbízhatóság biztosítása érdekében.
• Költség: A berendezés beruházása óriási (a száraz hegesztő kamararendszer költsége millió dollárt érhet el), és az előkészítési munka bonyolult (például a kamra telepítését és a nyomásvizsgálatot). A hegesztés méterre eső költsége 5000–20 000 dollár, amelyet csak magas- értékprojektekben használnak.
• Előnyök és hátrányok: Az előnye a magas hegesztési minőség és stabilitás, amely megfelel a szigorú mérnöki előírásoknak; A hátrány a rossz rugalmasság és a hosszú építési ciklus.
Kiválasztási javaslatok a mérnöki alkalmazásokhoz
Az iparági szakértők azt sugallják, hogy a nedves és a száraz víz alatti hegesztés közötti választásnak a következő tényezőkön kell alapulnia:
• Vízmélység: A nedves hegesztés előnyös a sekély víznél 50 méteren belül, és a száraz víznél a száraz víznél túllépő hegesztés ajánlott.
• Strukturális jelentőség: A kulcsszerkezetek (például olajplatformok és atomenergia -berendezések), amelyek hosszú - -ot igényelnek, a biztonságos működésnek száraz hegesztést kell használni; Nem - Kritikus struktúrák vagy ideiglenes javítások nedves hegesztést használhatnak.
• Költségvetési és építési ciklus: A nedves hegesztés szűk költségvetéssel és sürgős ütemtervekkel rendelkező projektekhez alkalmas; A száraz hegesztést akkor választják meg, ha a minőség az elsődleges szempont, és a költségvetés elegendő.
• Hegesztési minőségi követelmények: Ha a hegesztésnek ellenállnia kell a magas nyomásnak, korróziónak vagy fáradtságterhelésnek (például tengeralattjáró -csővezetékeknek), száraz hegesztés szükséges; Ha csak ideiglenes kapcsolatra van szükség, akkor a nedves hegesztés megfelelhet a követelményeknek.
Összegezve, a nedves és száraz víz alatti hegesztésnek megvan a saját jellemzője és az alkalmazható forgatókönyvek. A tengeri tervezés fejlesztésével a száraz hegesztési technológia folyamatosan javul (például a robothegesztés alkalmazása a kamrákban), míg a nedves hegesztés az elektródokat és a folyamatokat is optimalizálja a minőség javítása érdekében. A jövőben a víz alatti tervezés során a két technológia kiegészíti egymást, hogy technikai támogatást nyújtson a víz alatti infrastruktúra fejlesztéséhez és karbantartásához.