Método de soldadura subacuática seca
Después de leer este artículo, aprenderá sobre el método de soldadura seca bajo el agua con la ayuda de diagramas adecuados.
En la soldadura seca bajo el agua, la zona a soldar está cubierta por una cámara de la que se excluye el agua bajo presión. La soldadura así realizada es similar a la realizada en condiciones de aire abierto, excepto que los humos y gases generados en el proceso de soldadura afectan el ambiente cerrado. Sin embargo, es posible producir soldaduras de alta calidad que cumplan con los requisitos de rayos X y código. Además, la soldadura se puede lograr mucho más rápido, lo que se traduce en importantes ahorros.
Existen dos variantes principales de la soldadura submarina seca:
(i) Soldadura seca bajo el agua en una atmósfera, y
(ii) Soldadura subacuática seca a presión hiperbárica.
En la primera técnica, el área de trabajo, en la que se ubican la pieza de trabajo y las herramientas, se mantiene seca y se mantiene a la presión atmosférica normal. Esto se hace generalmente en un submarino o usando un recipiente de presión. La soldadura se lleva a cabo de la misma manera que en un taller, ya que solo es necesario adoptar un procedimiento especial debido al espacio de trabajo limitado y las medidas consiguientes para la seguridad eléctrica, los gases nocivos y el polvo.
En la segunda técnica, el área a soldar está cubierta por una cámara a una presión ligeramente más alta que la presión del agua circundante. Esto se hace en una cámara de fondo abierto o un hábitat. La figura 22.5 muestra la configuración para la soldadura hiperbárica de una unión de tubería.
Fig. 22.5 Una configuración para uniones de tubería hiperbárica de soldadura
Además, dependiendo del tamaño de la cámara, existen dos variaciones en la soldadura submarina seca, es decir, cámara fija y cámara móvil. En la primera, la cámara se fija permanentemente en el lugar hasta que se completa el trabajo y luego se desmonta toda la configuración, mientras que la última es más móvil, una disposición en la que el operador mueve toda la cámara junto con él al lugar deseado. El primero es, por lo tanto, más útil para trabajos más grandes y el segundo para los más pequeños.
En la práctica actual, prácticamente solo la soldadura submarina seca se usa en alta mar no solo porque brinda las soldaduras de la calidad deseada, sino también porque es la única técnica que se puede usar en aguas profundas. Aunque actualmente, la mayor parte del trabajo en alta mar se realiza a una profundidad máxima de unos 300 m, pero se espera que para finales de siglo se requiera su uso para profundidades de hasta 1000 m.
Los procesos actualmente utilizados para la mayoría de las soldaduras submarinas secas incluyen SMAW, GTAW y GMAW. A la SMAW no le gusta mucho debido a la gran cantidad de humo y humos producidos en la operación que requieren el uso de un sistema extenso de movimiento de aire, filtrado y refrigeración.
GTAW se utiliza bajo el agua principalmente para producir uniones en tuberías. Las soldaduras producidas son de calidad de rayos X, pero los suministros de alta frecuencia utilizados para la iniciación del arco y el mantenimiento no funcionan a profundidades superiores a 100 m. El problema se resuelve con el inicio táctil, pero eso puede llevar a la inclusión de tungsteno.
El helio, aunque inerte, no se considera adecuado para GTAW porque erosiona seriamente el electrodo de tungsteno y el arranque del arco es difícil a altas presiones. Aunque el argón es superior al helio para GTAW, es dos veces más narcótico que el nitrógeno, por lo que no se puede usar como gas de cámara. Para resolver este problema, se utiliza una boquilla de cepillo de alambre de acero inoxidable de estructura doble de tipo divergente que se muestra en la Fig. 22.6 para los procesos GTAW y GMAW.
El proceso GMAW parece ofrecer el mayor potencial para la soldadura seca bajo el agua. Es relativamente rápido y se puede utilizar para todas las soldaduras de posición. En este proceso generalmente se emplea una fuente de alimentación con una característica plana de voltios-amperios. Helio, argón, argón + 2% O 2 o argón + 5% CO 2 se utilizan como gas protector. El argón y el nitrógeno causan narcosis, mientras que el helio es transpirable y, por lo tanto, se prefiere como gas de cámara.
Si se usa helio como gas de protección, el voltaje del arco es mayor para la misma longitud del arco, lo que causa un problema de iniciación del arco. Sin embargo, dado que el helio es un muy buen conductor del calor, produce una mayor tasa de fusión del alambre con una penetración más profunda y cuentas de soldadura más anchas. Pero el helio es mucho más costoso que el argón y también acelera la velocidad de enfriamiento de la soldadura. El gas de CO 2 se puede utilizar para blindaje a poca profundidad. A mayores profundidades, la mezcla de argón + CO se utiliza para el blindaje y los mejores resultados parecen obtenerse con una mezcla de 95% de argón y 5% de gas CO 2 .
Normalmente, los soldadores por inmersión trabajan durante un breve periodo de tiempo, lo que resulta en una interrupción frecuente con retrasos en la ejecución del trabajo. Para mayores tiempos de trabajo, se emplea la técnica de buceo de saturación. En esta técnica, los tejidos corporales de un buzo están hechos para alcanzar límites de solubilidad en equilibrio conocidos como saturación del gas inerte.
Una vez saturado, el soldador por inmersión podría mantenerse a la misma presión en un hábitat durante cualquier período de tiempo (por ejemplo, semanas o meses) y utilizarse para el ciclo de trabajo normal hasta que realice un ciclo de descompresión, reduciendo así los tiempos entre inmersiones y permitiendo una soldadura eficiente. operación.
Las desventajas del sistema de buceo de saturación son los requisitos del equipo adicional, la tripulación de apoyo de buzo y la copia de seguridad en términos de soporte de vida (incluida la comunicación telefónica, la televisión, las cámaras de video para observación continua, la atmósfera de soporte de vida para la tripulación y la vivienda), Lanzamiento y recuperación de los buceadores. todo lo cual resulta en altos costos operativos.
Para la mayoría de los trabajos de buceo en saturación, la atmósfera de respiración de los miembros de la tripulación es aproximadamente de 90 a 95% de helio y de 5 a 10% de oxígeno, y este equilibrio debe mantenerse con precisión.
La soldadora buzo debe tomar precauciones de seguridad especiales para la soldadura bajo el agua contra los gases atrapados en las piezas que se sueldan. Estos gases suelen ser ricos en hidrógeno y oxígeno que pueden explotar cuando se encienden.
