انجمن علمی مهندسی معماری دریایی دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار
Association of Naval Architecture  
پیوندهای روزانه
دیالوکس پونیشا :: نیروی کار مجازی
X بستن تبلیغات
پونیشا :: نیروی کار مجازی
X بستن تبلیغات

جوشكاری بیش فشار در اتاقك های پلمپ شده در اطراف سازه یا قطعه ای كه می خواهد جوشكاری شود، استفاده می شود. این اتاقك در یك فشار معمولی پر از گاز می شود (كه معمولاً از هلیوم حاوی نیم بار5 اكسیژن است). این جایگاه روی خطوط لوله قرار گرفته و با هوایی مخلوط از هلیو و اكسیژن كه قابل تنفس باشد

پر شده و در فشاری كه جوشكاری آنجا صورت می پذیرد و یا فشاری بیشتر از آن اجرا می شود. در این روش در اتصالات جوش بسیار با كیفیتی ایجاد می شود به طوری كه با اشعه ایكس و دیگر تجهیزات لازم ایجاد می شود. فرایند جوشكاری قوس گاز تنگستن در این قسمت بكار گرفته خواهد شد. محوطه زیر جایگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراین جوشكاری در محل خشكی صورت گرفته ولی در فشار هیدرو استاتیكی آب دریا كه در محیط مجاور آن قرار دارد.

 

×     خطرات بغرنج

برای غواص یا جوشكار خطر شك الكتریك وجود خواهد داشت. اقدامات احتیاطی كه انجام شده اند عبارتند از عایق بندی مناسب و در حد كافی تجهیزات جوشكاری، بسته شدن منبع الكتریسیته درست زمانی كه قوس به پایان می رسد و نیز محدود كردن ولتاژ جوشكاری قوس فلزی دستی در مدار باز دستگاه جوشكاری. خطر دیگر تولید شدن هیدروژن و اكسیژن در جوشكاری مرطوب توسط قوس است.

اقدام های احتیاطی می بایستی در مورد بلند كردن كپسول های گاز نیز رعایت شود. به این دلیل كه آنها به صورتی بالقوه توانایی زیادی برای منفجر شدن دارا هستند. خطر بعدی ای كه سلامت یا جان جوشكار را تهدید می كند نیتروژنی است كه در فشار زیاد در معرض هوا قرار گرفته و می تواند به وی آسیب برساند. اقدامات احتیاطی شامل فراهم آوری یك منبع گاز یا هوای اضطراری می شود كه در كنار غواص قرار گرفته است و نیز اتاقك فشار زدایی برای جلوگیری از خفگی توسط نیتروژن كه بعد از اشباع شدن روی سطح پخش می شود.

در سازه هایی كه از جوشكاری مرطوبِ زیر آب استفاده می كنند، بازرسی بعد از جوشكاری ممكن است بسیار مشكل تر از جوشكاری هایی باشد كه در محیط بیرون و در معرض هوا انجام می پذیرد. اطمینان از بی نقص بودن چنین جوشكاری هایی به مراتب اهمیت بیشتری پیداكرده و در واقع  احتمال اینكه عیب و كاستیِ ناشناخته ای پدیدار شود، وجود دارد.

 

×     مزایای جوشكاری خشك

1.     ایمنی غواص – جوشكاری در یك اتاقك صورت گرفته كه موجب مصون ماندن جوشكار از جریانات اقیانوسی و یا احتمالاً موجودات دریایی می شود. این جایگاه خشك و گرم از روشنایی مطلوبی برخوردار بوده و از سیستم كنترل محیط خاصی نیز بهره می گیرد(ESC)6 .

2.     كیفیت خوب جوش – این روش توانایی ایجاد جوش هایی را دارد كه حتی می توان آن را با جوش های موجد در فضای باز و در مجاورت هوا مقایسه كرد. دلیل این امر اینست كه دیگر آبی وجود ندارد كه بخواهد جوش را خاموش و یا قطع كند. و نیز اینكه میزان هیدروژن (H2) تولیدی آن خیلی كمتر از جوشكاری های مرطوب است.

3.     كنترل سطح­ – آماده سازی اتصال، همترازی لوله، بررسی آزمایش ضد مخرب (NDT)(7) و غیره به صورت عینی كنترل و تنظیم می شوند.

4.     آزمون غیر مخرب (‌   NDT) – آزمون غیر مخرب برای محیط خشك جایگاه تسهیل شده است.

معایب جوشكاری خشك

1.     اتاقك یا جایگاه جوشكاری تجهیزات پیچیده و خدمات پشتیبانی زیادی را مستلزم می داند و خود اتاقك به طرز غیر متعارفی پیچیده است.

2.     هزینه و ارزش مالی این اتاقك به صورت قابل ملاحظه ای بالا بوده و بسته به عمق محل كار هزینه آن افزایش می یابد. عمق محل جوشكاری در كار تاثیر می گذارد، طوری كه در اعماق بیشتر جمع كردن قوس و استفاده از ولتاژ های بالتر و متناسب با آن لازم و ضروری می باشد. انجام یك كار جوشكاری بدین شكل هزینه ای بالغ بر 80000 دلار دارد. و نیز گاهی اوقات نمی توان از یك اتاقك برای چند كار مختلف استفاده كرد، كه البته این مشكل بستگی به نوع كارها و میزان تفاوت آنها دارد.

 

×     مزایای جوشكاری مرطوب

جوشكاری مرطوب كه در زیر آب به صورت دستی صورت می گیرد، در مرمت و بازسازی سازه های فراساحلی در سالهای اخیر به سرعت در حال رشد و گسترش است.

از جمله فواید جوشكاری مرطوب می توان به موارد زیر اشاره كرد:

1.     چند كاره بودن و داشتن هزینه كمتر در جوشكاری مرطوب باعث شده كه میل و اشتیاق بیشتری به این روش وجود داشته باشد.

2.     برخورداری از سرعت مناسب در هنگام اجرای طرح از دیگر مزایای این روش است.

3.     در مقایسه با جوشكاری خشك هزینه كمتری دارد.

4.     در این روش جوشكار می تواند به قسمت هایی از سازه های فرا ساحلی دسترسی داشته باشد كه با استفاده از روش های دیگر قابل جوشكاری نیست.

5.     احتیاج به هیچ نوع محصور سازی نبوده و بنابراین زمانی نیز برای آن تلف نخواهد شد. تجهیزات و دستگاههای استاندارد مرسوم به آسانی قابل استفاده است . به وسایل زیادی هم برای انجام یك كار جوشكاری مورد نیاز نیست.

 

×     معایب جوشكاری مرطوب

اگر چه جوشكاری مرطوب كاربرد گسترده ای پیدا كرده است ولی همچنان از وجود نواقصی رنج می برد، از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره كرد:

1.     آبدیدگی سریع فلز جوشكاری- دلیل این آبدیدگی آبی است كه در اطراف آن وجود دارد. اگرچه آبدیدگی نیروی تنش پذیری را در جوشكاری افزایش می دهد ولی میزان كش پذیری و موثر بودن جوش را كاهش داده، سختی و روزن داری آن را بالا می برد.

2.      تولید زیاد هیدروژن- حجم بسیار زیادی از هیدروژن در منطقه جوشكاری ایجاد می شود كه بر اثر تفكیك بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است.H2 موجود در محیط تحت تاثیر گرما (HAZ)(8)   در فلز جوشكاری حل می شود كه باعث ایجاد ترك خوردگی و شكاف های میكروسكوپیك می شود.

3.     از دیگر معایب آن دید پذیری كم است. گاهی اوقات جوشكار نمی تواند به درستی منطقه مورد نظر را جوش دهد

 

×     نحوه عملكرد جوشكاری مرطوب

پروسه ی جوشكاری مرطوب در زیر آب طی مراحل زیر صورت می پذیرد:

قطعه كاری كه قرار است جوش داده شود به یك طرف مدار الكتریكی متصل بوده  و الكترود فلزی در طرف دیگر مدار. این دوقسمت از مدار (الكترود و قطعه كار) كمی به یكدیگر نزدیك شده ولی بعد از مدتی از یكدیگر فاصله می گیرند. در حین نزدیك شدن الكترود به قطعه كار، جریان الكتریكی وارد شكاف شده و باعث ایجاد یك جرقه الكتریكی پایستار می شود(قوس) و باعث ذوب شدن فلز در آن ناحیه و شكل گرفتن حوضچه جوش می شود. در این زمان، نوك الكترود ذوب شده و ذره های كوچك فلز در حوضچه مذاب جمع می شود. در طول این عمل جریان مذابی، نوك الكترود را پوشش داده و روكش الكترود گاز محافظ را ایجاد می كند. كه موجب استحكام بخشیدن به قوس شده و همان طور كه گفته شد از جریان فلز مذاب محافظت می كند. قوس در یك منطقه حفره مانند ذوب می شود و جوش را پدیدار می سازد.

  پیشرفت های حاصل در زمینه جوشكاری در زیر آب

مدت های مدیدی جوشكاری مرطوب به عنوان یك تكنیك جوشكاری، در زیر آب مورد استفاده قرار می گرفته و هنوز هم ابن روش مرسوم است. اخیراً با پیشرفت هایی كه در زمینه ساخت سازه های فرا ساحلی صورت گرفته، اهمیت جوشكاری زیر آبی را به طرز پیش بینی شده ای بالا برده است. این امر منجر به توسعه یافتن روش های جوشكاری دیگر از قبیل جوشكاری سایشی9، جوشكاری انفجاری10  و جوشكاری عمودی11 شده است كه هم اكنون مطالب قابل قبول و كافی در این زمینه برای ارائه وجود ندارد. 

×     گستره ی پیشرفت های آینده

جوشكاری قوس فلزی دستی مرطوب همچنان برای نوسازی و احیاء سازه های زیر آبی مورد استفاده قرار می گیرد اما كیفیت آن كافی نبوده و مستعد شكست هیدروژنی می باشداز این رو جوشكاری های بیش فشار خشك كیفیت بهتری نسبت به جوشكاری های مرطوب دارند.امروزه گرایش و رویه میل به سوی اتوماسیون دارد.THOR-1 12 یا ربات تحت كنترل مدارِ بیش فشار كه از گاز بی اثر تنگستن استفاده می كند، توسعه بخشیده شد تا در جاهایی كه غواص عملیات لوله كشی و نصب خط لوله  را انجام می دهد، بقیه پروسه كار را بر عهده گیرد.

پی نوشت:

1.    1.  Van der Willigen

2.    2.  Manual Metal Arc Welding (MMA)

3.     3. American Welding Society (AWS)

  1. خشك نگه داشتن محفظه تحت فشار زیاد
  2. بار(Bar) واحد فشار بوده و هر یك بار برابر با یك میلیون dynes در سانتیمتر مربع است.

6.      6.Environmental Control System (ECS)

7.     7. Non-Destructive Testing (NDT)

8.    8.  Heat Affected Zone (HAZ)

9.    9.  Friction Welding

10. 10. Explosive Welding

11. 11. Stud Welding

12.  THOR – 1 (TIG Hyperbaric Orbital Robot)

منابع:

 

1) D. J Keats, Manual on Wet Welding.

2) Annon, Recent advances in dry underwater pipeline welding, Welding Engineer, 1974.

3) Lythall, Gibson, Dry Hyperbaric underwater welding, Welding Institute.

4) W.Lucas, International conference on computer technology in welding.

5) Stepath M. D, Underwater welding and cutting yields slowly to research, Welding Engineer, April 1973.

6) Silva, Hazlett, Underwater welding with iron – powder electrodes, Welding Journal, 1971.

7) Isfahan Institute of Technology (IUT) http://www.iut.ac.ir

8) American Welding Society (AWS) http://www.AWS.com


[ سه شنبه 5 دی 1391 ] [ 13:52 ] [ محمد شمسی کهریزسنگی ]
درباره وبلاگ

آخرین مطالب
لیست آخرین مطالب
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic