جوشکاری خشک زیر آب یکی از پیشرفتهترین روشهای اتصال و تعمیر سازههای زیرآبی است که برخلاف جوشکاری مرطوب، عملیات جوش در محیطی خشک و ایزوله از آب انجام میشود. مدرسه غواصی کهکشان عرش آراد بهعنوان مجموعهای فعال در زمینه آموزش غواصی صنعتی و علوم دریایی، دورهها و آموزشهای مرتبط با فعالیتهای تخصصی زیر آب را ارائه میکند و طبق معرفی رسمی خود، در حوزه آموزش غواصی صنعتی و خدمات دریایی فعالیت دارد.
جوشکاری زیر آب یکی از مهارتهای تخصصی در حوزه غواصی صنعتی محسوب میشود و برای تعمیر و نگهداری سازههایی مانند کشتیها، خطوط لوله، سکوهای نفت و گاز، اسکلهها و دیگر تجهیزات دریایی کاربرد دارد. این نوع عملیات به دلیل قرار گرفتن جوشکار در محیط پرفشار، نیازمند دانش همزمان در زمینه جوشکاری، غواصی، ایمنی و کنترل فشار است.
در جوشکاری خشک زیر آب، برخلاف چیزی که از نام آن ممکن است تصور شود، غواص درون آب و در نزدیکی سازه قرار دارد، اما محل انجام جوشکاری از آب جدا میشود. برای این کار یک محفظه یا فضای مخصوص اطراف ناحیه موردنظر ایجاد میکنند. سپس آب داخل این محفظه تخلیه شده و فضای کار با هوا یا گاز مناسب پر میشود.
به این روش معمولاً جوشکاری هایپرباریک (Hyperbaric Welding) نیز گفته میشود. محفظه باید بتواند شرایط فشار محیط اطراف را مدیریت کند تا عملیات جوشکاری در شرایط کنترلشده انجام شود. منابع تخصصی، جوشکاری خشک هایپرباریک را فرایندی میدانند که در آن محل جوش در یک محفظه بسته و تحت فشار قرار گرفته و آب از محیط جوشکاری خارج میشود.
یکی از مهمترین مزایای این روش، کنترل بهتر شرایط جوشکاری است. در محیط خشک، جوشکار دید بهتری دارد و بسیاری از پارامترهایی که در جوشکاری مرطوب تحت تأثیر آب قرار میگیرند، بهتر کنترل میشوند.
جوشکاری خشک زیر آب یک عملیات چندمرحلهای است و نمیتوان آن را صرفاً به قرار دادن یک محفظه روی محل جوش و شروع جوشکاری محدود کرد. مراحل اصلی این فرایند عبارتاند از:
در ابتدا غواصان صنعتی محل آسیبدیده را بررسی میکنند. نوع سازه، جنس فلز، میزان آسیب، عمق محل کار، شرایط جریان آب و دسترسی به منطقه باید مشخص شود.
در این مرحله معمولاً عملیات بازرسی انجام میشود تا مشخص شود آیا سازه به جوشکاری نیاز دارد یا روش دیگری برای تعمیر مناسبتر است.
پس از مشخص شدن محل تعمیر، یک محفظه هایپرباریک یا Habitat در اطراف ناحیه جوش نصب میشود. این محفظه باید به اندازه کافی آببندی شود تا امکان ایجاد یک محیط خشک برای جوشکاری فراهم شود.
نوع محفظه با توجه به ابعاد تعمیر، شکل سازه، عمق آب و شرایط محیطی انتخاب میشود. در پروژههای مختلف میتوان از محفظههای سخت، سازههای مخصوص یا تجهیزات طراحیشده برای همان پروژه استفاده کرد.
بعد از نصب و آببندی، آب موجود در فضای کاری تخلیه میشود. سپس محفظه با هوا یا گاز مناسب پر میشود.
نکته مهم این است که فشار داخل محفظه باید با شرایط محیطی و عمق محل کار هماهنگ باشد. هدف این است که آب دوباره وارد محل جوشکاری نشود و در عین حال شرایط فشار برای غواص و تجهیزات قابل کنترل باشد.
قبل از شروع جوشکاری، سطح فلز باید بهطور کامل آماده شود. زنگزدگی، رنگ، رسوبات، آلودگی و بخشهای آسیبدیده باید تا حد امکان برطرف شوند.
آمادهسازی صحیح سطح اهمیت زیادی دارد، زیرا وجود آلودگی میتواند باعث ایجاد عیوبی مانند تخلخل، عدم ذوب و ضعف اتصال شود.
در محیط خشک، از آنجا که آب مستقیماً در محل قوس وجود ندارد، میتوان از روشهای جوشکاری متداولتری استفاده کرد. بسته به پروژه، روشهایی مانند SMAW، GTAW و GMAW ممکن است مورد استفاده قرار بگیرند. انتخاب فرایند به جنس قطعه، نوع اتصال، موقعیت جوش، عمق و مشخصات پروژه بستگی دارد.
در برخی کاربردهای جوشکاری خشک، GTAW و SMAW از فرایندهای رایج محسوب میشوند و در بعضی عملیاتها نیز از فرایندهای سیمی استفاده میشود.
پس از آماده شدن محیط، جوشکار-غواص عملیات جوشکاری را انجام میدهد. چون محیط اطراف محل جوش خشک است، شرایط قوس نسبت به جوشکاری مرطوب قابلکنترلتر خواهد بود.
با این حال، افزایش فشار محیط همچنان روی رفتار قوس، انتقال حرارت و پارامترهای جوشکاری تأثیر میگذارد. بنابراین نمیتوان تنظیمات جوشکاری روی سطح زمین را بدون بررسی شرایط، مستقیماً در عمق استفاده کرد. افزایش فشار میتواند باعث تغییر رفتار قوس و افزایش مشکلاتی مانند ناپایداری قوس شود.
پس از پایان جوشکاری، کیفیت اتصال باید بررسی شود. با توجه به نوع پروژه و الزامات فنی، ممکن است بازرسی چشمی یا روشهای غیرمخرب برای ارزیابی جوش انجام شود.
کنترل کیفیت در جوشکاری زیر آب اهمیت ویژهای دارد، زیرا سازههایی مانند خطوط لوله، سکوهای دریایی و بدنه کشتیها ممکن است تحت بارهای سنگین و شرایط محیطی سخت قرار داشته باشند.
جوشکاری خشک زیر آب به مجموعهای از تجهیزات غواصی، جوشکاری و کنترل محیط نیاز دارد. مهمترین تجهیزات عبارتاند از:
منابع فنی نیز برای عملیات هایپرباریک، محفظه یا Habitat، پشتیبانی غواصی، تجهیزات کنترل محیط، تجهیزات گرمایش پیش و پس از جوش و تجهیزات جوشکاری را از اجزای اصلی عملیات معرفی میکنند.
مهمترین تفاوت این دو روش در محیطی است که جوشکاری در آن انجام میشود.
در جوشکاری مرطوب زیر آب، جوشکار مستقیماً در آب عملیات را انجام میدهد. این روش معمولاً سریعتر و کمهزینهتر است، اما آب و شرایط محیطی تأثیر بیشتری بر فرایند جوشکاری دارند.
در مقابل، در جوشکاری خشک زیر آب، محل جوش داخل یک محفظه خشک قرار میگیرد. به همین دلیل دید، کنترل محیط و شرایط حرارتی بهتر است و معمولاً امکان دستیابی به کیفیت بالاتری وجود دارد. TWI نیز اشاره میکند که جوشهای خشک معمولاً به دلیل کنترل بهتر شرایط و امکان انجام عملیات حرارتی پیش و پس از جوش، کیفیت بهتری نسبت به جوشهای مرطوب دارند.
البته این مزیتها بدون هزینه نیستند. ساخت و نصب محفظه، کنترل فشار، پشتیبانی غواصی و تجهیزات تخصصی باعث میشود جوشکاری خشک معمولاً پیچیدهتر و پرهزینهتر باشد.
جوشکاری خشک نسبت به روش مرطوب مزایای مهمی دارد، از جمله:
کیفیت بهتر جوش: حذف مستقیم آب از محیط جوش، کنترل فرایند را سادهتر میکند.
دید بهتر: جوشکار در یک فضای خشک و کنترلشده فعالیت میکند و معمولاً دید مناسبتری نسبت به جوشکاری مرطوب دارد.
کنترل بهتر پارامترهای جوش: شرایط محیطی مانند آب و سرعت بالای خنکشدن کمتر مزاحم فرایند هستند.
امکان استفاده از روشهای متداولتر: در محیط خشک میتوان از فرایندهای جوشکاری مشابه جوشکاری روی سطح استفاده کرد.
مناسب برای تعمیرات حساس: این روش برای برخی تعمیرات مهم و سازههای حیاتی که کیفیت اتصال اهمیت بالایی دارد، انتخاب مناسبی است.
با وجود مزایای فراوان، جوشکاری خشک محدودیتهایی نیز دارد. مهمترین مشکل، هزینه بالای اجرای پروژه است. ساخت یا نصب محفظه، انتقال تجهیزات، پشتیبانی غواصان و کنترل فشار همگی نیازمند امکانات تخصصی هستند.
از طرف دیگر، هرچه عمق بیشتر شود، فشار محیط نیز افزایش پیدا میکند و شرایط جوشکاری پیچیدهتر میشود. فشار بالا میتواند رفتار قوس را تغییر دهد و کنترل فرایند را دشوارتر کند.
همچنین این عملیات باید توسط افراد آموزشدیده انجام شود. جوشکار زیر آب تنها یک جوشکار معمولی نیست؛ او باید مهارتهای لازم برای کار در محیط غواصی و شرایط پرفشار را نیز داشته باشد.
ایمنی مهمترین بخش هر عملیات جوشکاری زیر آب است. خطرات این کار تنها به برق و جوشکاری محدود نمیشوند و غواص با خطرات مرتبط با فشار، کاهش دید، محیط بسته، تجهیزات تنفسی و عملیات غواصی نیز روبهرو است.
به همین دلیل، پیش از شروع عملیات باید برنامه غواصی، تجهیزات نجات، ارتباط با سطح، تأمین هوای تنفسی، وضعیت محفظه و سیستمهای جوشکاری بررسی شوند.
همچنین تجهیزات برق و جوشکاری باید مطابق رویههای ایمنی پروژه و الزامات مربوط به کار در محیط دریایی مورد استفاده قرار گیرند. منابع تخصصی تأکید میکنند که فعالیت جوشکاری زیر آب باید توسط افراد آموزشدیده و واجد صلاحیت انجام شود.
برای فعالیت حرفهای در حوزه جوشکاری زیر آب، یادگیری همزمان غواصی صنعتی و مهارتهای جوشکاری اهمیت زیادی دارد. فرد باید علاوه بر تسلط بر اصول جوشکاری، با تجهیزات غواصی، ارتباطات زیر آب، ایمنی، فشار و روشهای کار در محیط دریایی آشنا باشد.
مدرسه غواصی کهکشان عرش آراد طبق اطلاعات منتشرشده در وبسایت خود، در زمینه آموزش غواصی صنعتی فعالیت دارد و سوابق آموزشی در حوزه غواصی صنعتی را نیز معرفی کرده است. این مجموعه همچنین مجوزها و همکاریهای آموزشی مختلفی را در حوزه غواصی و علوم دریایی اعلام کرده است.
بنابراین اگر هدف فرد ورود حرفهای به حوزه غواصی صنعتی و جوشکاری زیر آب باشد، بهتر است مسیر آموزش را از یک مرکز تخصصی و زیر نظر مربیان واجد صلاحیت آغاز کند و پس از کسب مهارتهای لازم وارد آموزشهای تخصصیتر جوشکاری زیر آب شود.
جوشکاری خشک زیر آب روشی تخصصی برای تعمیر و اتصال سازههای زیرآبی است که در آن محل جوش توسط یک محفظه از آب جدا شده و در محیطی خشک و تحت فشار مناسب قرار میگیرد. این روش نسبت به جوشکاری مرطوب امکان کنترل بهتر محیط، دید مناسبتر و کیفیت بالاتر جوش را فراهم میکند، اما به تجهیزات پیچیدهتر، برنامهریزی دقیقتر و هزینه بیشتری نیاز دارد.
فرایند کلی شامل بررسی محل، نصب و آببندی محفظه، تخلیه آب، آمادهسازی سطح، انتخاب فرایند جوشکاری، اجرای جوش و در نهایت بازرسی و کنترل کیفیت است. با توجه به خطرات همزمان غواصی و جوشکاری، این کار باید فقط توسط افراد آموزشدیده و واجد صلاحیت انجام شود.
جوشکاری خشک زیر آب روشی است که در آن محل جوش داخل یک محفظه خشک و تحت فشار قرار میگیرد و آب از محیط مستقیم جوشکاری خارج میشود.
در جوشکاری مرطوب، جوش مستقیماً در آب انجام میشود؛ اما در جوشکاری خشک، محل کار با استفاده از محفظه از آب جدا میشود و جوشکار در محیط خشک فعالیت میکند.
در بسیاری از شرایط، بله. کنترل بهتر محیط، دید و شرایط حرارتی باعث میشود جوشکاری خشک معمولاً امکان دستیابی به کیفیت بالاتری داشته باشد.
این روش میتواند برای تعمیرات تخصصی کشتیها، خطوط لوله، سکوهای دریایی، سازههای بندری و سایر تجهیزات زیرآبی مورد استفاده قرار گیرد.
فرد باید علاوه بر مهارت جوشکاری، آموزش غواصی حرفهای و بهخصوص غواصی صنعتی، ایمنی کار در زیر آب، کار با تجهیزات تخصصی و الزامات مربوط به فشار و عملیات زیرآبی را فرا بگیرد.