Hàn dưới nước là một khía cạnh quan trọng của kỹ thuật hàng hải, kết hợp kỹ thuật hàn với các hoạt động dưới nước. Bài viết này tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản, kỹ thuật, ứng dụng và những cân nhắc về an toàn khi hàn dưới nước.
Giới thiệu về hàn dưới nước
Hàn dưới nước là một kỹ thuật hàn chuyên dụng được sử dụng trong kỹ thuật hàng hải bao gồm thực hiện các hoạt động hàn dưới nước. Nó rất cần thiết cho việc sửa chữa và bảo trì các công trình ngập nước như giàn khoan ngoài khơi, tàu, đường ống và tàu dưới nước.
Tìm hiểu nguyên lý hàn dưới nước
Hàn dưới nước tuân thủ các nguyên tắc cơ bản giống như hàn thông thường, với thách thức bổ sung khi làm việc trong môi trường ngập nước. Có hai phương pháp hàn dưới nước chính: hàn ướt và hàn khô. Hàn ướt được thực hiện trực tiếp trong nước, trong khi hàn khô liên quan đến việc tạo ra môi trường khô tạm thời bằng cách sử dụng môi trường sống hoặc buồng.
Hàn ướt
Hàn ướt là phương pháp được sử dụng phổ biến để hàn dưới nước do tính đơn giản và tiết kiệm chi phí. Nó liên quan đến việc sử dụng thiết bị hàn được thiết kế đặc biệt có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường ẩm ướt. Thợ hàn tiếp xúc với nước, hồ quang và kim loại mối hàn nóng chảy được che chắn bằng chất trợ dung để ngăn chặn sự làm mát nhanh chóng và hình thành các vết nứt do hydro gây ra.
Hàn khô
Mặt khác, hàn khô đòi hỏi phải sử dụng môi trường khô ráo để thực hiện các thao tác hàn. Môi trường sống hoặc buồng được sử dụng để tạo không gian xung quanh khu vực hàn, cho phép thợ hàn làm việc trong môi trường khô ráo và được kiểm soát. Phương pháp này phù hợp với các nhiệm vụ hàn phức tạp và quan trọng hơn đòi hỏi phải kiểm soát chính xác các điều kiện môi trường.
Kỹ Thuật Hàn Dưới Nước
Hàn dưới nước sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để đảm bảo thực hiện thành công các hoạt động hàn trong môi trường dưới nước đầy thách thức. Các kỹ thuật chính bao gồm:
- Hàn hồ quang kim loại thủ công (MMA) : Còn được gọi là hàn hồ quang kim loại được che chắn, kỹ thuật này thường được sử dụng để hàn dưới nước do tính linh hoạt và khả năng hoạt động trong các điều kiện dưới nước đa dạng.
- Hàn hồ quang lõi thuốc (FCAW) : FCAW sử dụng điện cực được nạp liên tục với lõi từ thông, mang lại tốc độ lắng đọng cao và độ xuyên sâu phù hợp cho các ứng dụng hàn dưới nước.
- Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) : Còn được gọi là hàn TIG, GTAW vượt trội trong việc tạo ra các mối hàn chất lượng cao và phù hợp cho các ứng dụng dưới nước đòi hỏi phải kiểm soát chính xác và biến dạng tối thiểu.
- Hàn hồ quang plasma (PAW) : PAW được sử dụng cho các nhiệm vụ hàn chuyên dụng dưới nước đòi hỏi mật độ năng lượng cao và kiểm soát hàn chính xác, khiến nó phù hợp để hàn các vật liệu lạ và các mối hàn quan trọng.
Ứng dụng của hàn dưới nước
Hàn dưới nước đóng vai trò then chốt trong các ứng dụng kỹ thuật hàng hải khác nhau, bao gồm:
- Bảo trì giàn khoan ngoài khơi : Hàn dưới nước là không thể thiếu để sửa chữa và bảo trì các giàn khoan ngoài khơi, rất cần thiết cho hoạt động sản xuất dầu khí ở các địa điểm ngoài khơi.
- Sửa chữa tàu : Tàu và tàu ngầm thường yêu cầu hàn dưới nước để sửa chữa thân tàu, chân vịt và các bộ phận chìm khác.
- Đường ống dưới nước : Việc xây dựng và bảo trì các đường ống dưới nước để vận chuyển dầu, khí đốt và nước dựa vào hàn dưới nước để nối và sửa chữa các công trình.
- Xây dựng dưới nước : Các dự án cơ sở hạ tầng như cầu, đập và các công trình dưới nước sử dụng hàn dưới nước cho mục đích xây dựng và bảo trì.
Những cân nhắc về an toàn khi hàn dưới nước
Hàn dưới nước đặt ra những thách thức an toàn đặc biệt do những rủi ro cố hữu liên quan đến làm việc trong môi trường ngập nước. Những cân nhắc an toàn chính bao gồm:
- An toàn khi lặn : Đào tạo thích hợp, bảo trì thiết bị và tuân thủ các quy trình lặn là điều cần thiết để đảm bảo an toàn cho thợ hàn dưới nước.
- Nguy cơ điện giật : Hàn dưới nước liên quan đến việc làm việc với các thiết bị điện trong môi trường dẫn điện, đòi hỏi phải cách điện và nối đất chắc chắn để ngăn ngừa sự cố điện giật.
- Rủi ro về áp suất và giảm áp : Thợ hàn dưới nước phải đối mặt với sự chênh lệch áp suất tiềm ẩn và bệnh giảm áp, đòi hỏi phải lập kế hoạch lặn, giám sát và thực hiện các quy trình giảm áp một cách tỉ mỉ.
- Tiếp xúc với khói hàn : Thiết bị thông gió và thở chuyên dụng rất quan trọng để giảm thiểu rủi ro sức khỏe liên quan đến việc tiếp xúc với khói hàn trong môi trường dưới nước.
- Tác động môi trường : Việc cân nhắc và đánh giá tác động đến môi trường là không thể thiếu để giảm thiểu tác động sinh thái của hoạt động hàn dưới nước đối với hệ sinh thái biển.
Hiểu các nguyên tắc cơ bản của hàn dưới nước trang bị cho các kỹ sư hàng hải và chuyên gia hàn kiến thức và nhận thức cần thiết để thực hiện các hoạt động hàn dưới nước một cách an toàn và hiệu quả. Bằng cách tích hợp các nguyên tắc và kỹ thuật hàn dưới nước vào thực tiễn kỹ thuật hàng hải, ngành này có thể tiếp tục phát triển và đổi mới trong việc xử lý cơ sở hạ tầng ngập nước một cách chính xác và hiệu quả.