Podvodno zavarivanje

1. Uvod

Važnost pomorskih objekata u gospodarstvu jedne regije danas ima nemjerljiv značaj.Bilo da se radi o transportu morskim putem ili eksploataciji podmorja, svjedoci smo ogromnih ulaganja u postojeću infrastrukturu, kao i realizaciju novih projekata. Pomorski transport i intenzivna eksploatacija podmorja podrazumijevaju korištenje objekata, plovila i postrojenja kod kojih je dio konstrukcije ispod vodene linije. Izgradnja i održavanje takvih objekata zahtijeva primjenu posebno razvijenih tehnika, koje osiguravaju dugovječnost i

ekonomičnost pri uporabi. Nažalost, iz prakse je poznato da havarije plovila ili postrojenja mogu u potpunosti ili djelomično uništiti floru i faunu prirodnog staništa te smanjiti kvalitetu života na određenom području. Trendovi u svjetskom gospodarstvu ukazuju na porast opsega pomorskog transporta dok stanje u proizvodnji i potrošnji energenata upućuje na sve već iopseg istraživanja i eksploatacije podmorja. U svijetu se ulažu ogromna sredstva kako bi se

osigurale dovoljne količine energenata, a vrlo velik broj nalazišta nalazi se ispod površine mora i oceana. Tijekom godina, posebice zadnjih nekoliko desetljeća, primjetan je dinamičan razvoj na području održavanja i ispitivanja podmorskih konstrukcija Nezamjenjivu ulogu u održavanju podvodnih konstrukcija imaju

nerazorna ispitivanja i postupak mokrog podvodnog zavarivanja kojim se vrlo brzo i efikasno mogu izvesti sanacije lomova konstrukcijskih elemenata na licu mjesta, a u slučaju dobre pripreme i organizacije moguća je izvedba montažnih zavara.

2. Osnovna podjela podvodnog zavarivanja
1)  Suho podvodno zavarivanje
2)  Mokro podvodno zavarivanje 
   

3.  Suho podvodno zavarivanje 

Suho podvodno zavarivanje izvodi se u komori a zavarivač obavlja svoj posao stojeći u komori

Prednosti suhog podvodnog zavarivanja

•     Nema direktnog utjecaja vode na proces zavarivanja

•     Veća sigurnost zavarivača

•     Mogućnost korištenja više tehnika zavarivanja

•     Relativna neosjetljivost na povećanje dubine

Nedostaci suhog podvodnog zavarivanja

•     Visoka početna ulaganja u infrastrukturu

•     Velika količina prateće opreme i veliki broj visokostručnih ljudi

4. Mokro podvodno  zavarivanje 

Mokro podvodno zavarivanje je tehnika koja se najčešće koristi za izvođenje podvodnih zavarivačkih radova. Karakteristično je da se mjesto na kome se izvodi zavarivanje ne odvaja od vode, nego se zavaruje u vodenoj atmosferi tako da je i sam zavarivač izložen vodenomokruženju,. Koristi se REL postupak zavarivanja obloženom elektrodom, koja jeposebno pripremljena za specifične uvjete rada. Iako se mokro podvodno zavarivanje najviše koristi na dubinama do 50m, napravljeni su pokusi i na dubinama većim od 100m, ali je zbogvisokog hidrostatskog tlaka održavanje električnog luka otežano, a kvaliteta spoja je upitna.

 

Fizikalne osnove mokrog podvodnog zavarivanja 
Električni se luk kod podvodnog mokrog zavarivanja održava u parno-plinskoj atmosferi nastaloj od izgaranja obloge elektrode te disocijacijom vode u električnom luku (oko 95% vodika)

Ronioc-zavarivač ima posebno suho odijelo koje ga štiti od strujnog udara ,a dodatno se još kao sigurnosni mehanizmi koriste vanjska sklopka za prekidanje strujnog kruga te uređaji sa sniženim naponom praznog hoda (oko 45V). Namjenski razvijena oprema (držač elektrode, specijalni kabeli i elektrode) onemogućavaju disipaciju struje i osiguravaju stabilnost procesa.


Prednosti mokrog podvodnog zavarivanja

• Ekonomičnost

•  Fleksibilnost

•  Mogućnost istraživanja i razvoja  s manjim financijskim  

             ulaganjima

Nedostaci mokrog podvodnog zavarivanja

• Direktan utjecaj vode (brzo hlađenje, porozitet, visok sadržaj vodika u zavaru)

•  Povećani rizik za ronioca-zavarivača

•  Osjetljivost opreme, zavarivača i električnog luka na povećanje  

   dubine

Shema  procesa mokrog podvodnog zavarivanja

          1-  Jezgra elektrode

          2- Obloga elektrode

          3- Električni luk

          4- Plinski mjehur

       5- Talina

    6- Troska

 7- Mjehurići plina

 8- Kapi metala i troske

 9- Oblak taloga

 Primjena mokrog podvodnog zavarivanja pri reparaturi objekata:

•     off-shore” objekti- platforme, cjevovodi

•     energetska postrojenja- nuklearne i konvencionalne elektrane

•     brane i mostovi- nosači, konstrukcijski elementi

•     vodoopskrba- cjevovodi, bazeni, crpne stanice

•     brodovi- kormilo, trup, spremnici, konstrukcijske preinake, brodski propeleri

•     industrijska postrojenja- izmjenjivači topline, razni spremnici

•     podmornice- trup, kormila smjera i dubine

•     korozijska zaštita- zamjena žrtvujućih anoda

 Karakteristike elektroda za mokro podvodno zavarivanje

•     vodonepropusni premaz- spriječava prodor vode i raspadanje obloge

•     lakoća rukovanja u svim  položajima zavarivanja - kompenziraju se otežani uvjeti rada

•     visoka učinkovitost -  smanjuje se vrijeme zavarivanja i dobiva se na kvaliteti spoja (bitno je svu pripremu  koja se može izvesti na suhom što kvalitetnije realizirati , kako bi se smanjilo vrijeme boravka ronioca u vodi)

•     mogućnost prihvaćanja višeg strujnog opterećenja- specifičnost mokrog podvodnog zavarivanja je i povećanje vrijednosti parametara za cca.15%.Unatoč jačoj struji ne smije se dozvoliti da dođe do smanjenja homogenosti jezgre i obloge uslijed povećanja temperature ili do samog raspada obloge

•     dovoljna penetracija

•     Kompromis: elektroda na bazi rutilne obloge u kombinaciji sa dvostrukim vodonepropusnim premazom

Priprema aktivnosti za podvodno zavarivanje

•     Detaljno planiranje prije izvedbe aktivnosti

•     Striktno pridržavanje dogovorenog protokola

•     Direktna telefonska komunikacija

•     Unaprijed dogovoreno postupanje u slučaju incidenta

•     Roniocu se mora omogućiti siguran ulaz u vodu i stabilan oslonac pri radu

•     Asistenti na površini pripremaju opremu i alat potrebnu za rad (zavarivanje)

•     Prema ronilačkom pravilniku određuje se duljina boravka pod vodom, potrebna količina zraka i parametri ronjenja 

Klase zavara

•     definirane standardom AWS D3.6M: 199

•     A-odgovaraju zavarima načinjenim na suhom

•     (vrlo teško za realizirati)

•     B- za manje kritične aplikacije

•     (dozvoljeni manji porozitet i nepravilnosti)

•     C- gdje nosivost nije uvjet

•     ( koristi se najviše kod hitnih popravaka, zakrpe)

5. Zaključak

Prisutni trendovi u svjetskom gospodarstvu diktiraju sve veća ulaganja u pomorski transport i eksploataciju podmorskih resursa. Veliki broj plovnih objekata i «off-shore» postrojenja povećava rizik od mogućih kvarova i problema koji mogu prouzročiti ekološke havarije. Takve kvarove i situacije se mogu na vrijeme detektirati tehnikama nerazornih podvodnih ispitivanja, a sanacija i popravak istih je vrlo često moguć pomoću tehnike mokrog podvodnog zavarivanja.