Len dau trang

Công nghệ & kỹ thuật hàn dưới nước

Hàn dưới nước là một trong những công việc được biết đến rộng rãi và được chi trả hậu hĩnh nhất đối với các thợ lặn. Hầu hết chúng ta đề...
BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Hàn dưới nước là một trong những công việc được biết đến rộng rãi và được chi trả hậu hĩnh nhất đối với các thợ lặn. Hầu hết chúng ta đều có kiến thức cơ bản về hàn, tuy nhiên việc hàn dưới nước diễn ra chính xác thế nào, hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn sau đây về loại nghề nghiệp thú vị nhưng cũng rất nguy hiểm này.

1. Hàn dưới nước là gì?

Kỹ thuật hàn dưới nước, thường được hiểu là hàn dưới áp suất cao, xuất hiện từ đầu những năm 1930 và hiện vẫn đang phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới trong lĩnh vực bảo trì và sửa chữa các kết cấu hạ tầng hàng hải, được đặt chìm một phần hay toàn bộ dưới nước. Thợ hàn trên mặt đất làm việc trên các cầu, các đập, các loại tàu nhỏ, trong khi thợ hàn ngoài khơi làm việc với đường ống, giàn khoan, các tàu lớn, các vật thể dưới nước, và thậm chí là các công trình năng lượng hạt nhân.

Kỹ thuật hàn dưới nước thực chất không khác biệt so với hàn khô trên mặt đất là bao. Cả hai đều sử dụng cùng kỹ thuật hàn và thiết bị hàn cơ bản, đó là lý do vì sao các thợ hàn dưới nước được đào tạo để đạt chứng chỉ thợ hàn mặt đất trước. Tuy nhiên, đây là một công việc nguy hiểm cần nhiều năm đào tạo để nắm được không chỉ kiến thức và kỹ năng cần thiết về hàn mà còn phải đạt chứng nhận từ một trường lặn uy tín.

Suy nghĩ đầu tiên xuất hiện trong đầu mỗi người khi nói về hàn dưới nước chính là sự nguy hiểm khi dòng nước có điện. Thực vậy, đây là một mối đe dọa của công việc này, tuy nhiên đáng ngạc nhiên nó lại không phải là mối nguy lớn nhất. Mặc dù vậy, có rất nhiều người chọn nghề nghiệp này vì tính kích thích và thử thách nó đem lại – chưa kể mức chi trả khá hậu hĩnh – trung bình $53,990 một năm (hoặc hơn đối với các thợ hàn ngoài khơi).

Hàn dưới nước là một trong những thách thức đối với các thợ hàn
Mặc dù công việc này về cơ bản đều liên quan đến việc sử dụng que hàn đặc biệt (hoặc điện cực hàn) và các bong bóng khí, có hai loại hàn dưới nước chính được phân ra như sau:
a. Hàn khô
Dù chúng ta thường hình dung hàn dưới nước được thực hiện khi đặt chìm hoàn toàn dưới nước, nhưng thực tế hầu hết lại được thực hiện trong các môi trường khô ráo. Hàn khô sử dụng một buồng khô hoặc một kết cấu khô ráo (buồng áp suất) tại đây nước được thay thế bằng hỗn hợp khí giúp cho một hoặc nhiều thợ hàn khác nhau có thể làm việc trong điều kiện khô ráo.

Các khoang này khá đắt đỏ và không phải luôn có sẵn để dùng. Trong trường hợp này, các thợ hàn sẽ phải chuyển sang hàn ướt.
b. Hàn ướt
Hàn ướt được tiến hành phụ thuộc vào khả năng tiếp cận vùng hàn và tính nghiêm trọng chỗ hỏng hóc cần sửa chữa. Một trong những lý do vì sao phương pháp này được sử dụng như là một giải pháp sau cùng, bên cạnh mối nguy từ việc sử dụng dòng điện dưới nước, chính là vì nhiều nguy cơ mối hàn bị nguội xuống quá nhanh do nhiệt độ môi trường nước xung quanh, từ đó tăng nguy cơ rạn nứt.

Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về mỗi loại kỹ thuật hàn.

Mối hàn có có thể cần được mài hoàn thiện sau khi hàn

2. Hàn dưới nước được thực hiện như thế nào?

Đáng ngạc nhiên là có đến một vài phương thức mà thợ hàn lặn dùng để tiến hành công việc. Sau khi nhận nhiệm vụ, quản lý dự án và chuyên gia hàn lặn sẽ chọn ra trong số một vài kiểu hàn dưới nước phù hợp nhất với yêu cầu của họ. Dưới đây là mô tả cụ thể về các quy trình hàn đó.
a. Hàn ướt
Các thợ lặn thường sử dụng phương pháp hàn hồ quang tay (SMAW) hay còn gọi là “hàn que” vì đây là phương pháp ít tốn kém nhất và toàn diện nhất dành cho hàn ướt. Với phương pháp này, thợ hàn sẽ tạo ra hồ quang điện giữa que hàn và các kim loại cần được hàn với nhau (như inox và nhôm). Việc thợ hàn giữ cho các que hàn được sạch là một điều rất quan trọng. Khi tới được vùng hàn, thợ hàn thường kiểm tra khu vực bao quanh xem có vật cản trở hay là có các chất độc hại không trước khi tiến hành hàn.

Khi đã sẵn sàng, họ bắt đầu bằng việc đặt que hàn lên bề mặt cần hàn và ra hiệu cho đội của mình bật dòng điện lên, tạo ra dòng 300 tới 400 amp qua dòng điện trực tiếp (DC).

Để cho thợ hàn lặn không bị điện giật, điểm mấu chốt là tại lớp bong bóng khí dày nơi mà thuốc hàn (lớp bọc bên ngoài) của que hàn tạo ra để bọc mối hàn lại và bao phủ dòng điện tránh khỏi nước, các loại khí ăn mòn, và các hợp chất ô xy hóa khác. Đội hàn cũng sử dụng dòng trực tiếp (DC) do nó an toàn và hiệu quả hơn khi sử dụng dưới nước hơn là dòng xoay chiều (AC).

Các phương pháp hàn ướt phổ biến khác bao gồm:
  • Hàn hồ quang dây hàn lõi thuốc (FCAW) – Sử dụng một kim loại trợ hàn hoặc que hàn được cấp vào liên tục để hàn các hợp kim nền niken và kim loại đúc, giữa các kim loại khác.
  • Hàn ma sát (FW) – Sử dụng ma sát và nhiệt cao thay cho việc nung chảy vật liệu, để làm chảy dẻo kim loại.
b. Hàn khô
Như đã đề cập ở trên, hàn khô liên quan đến việc sử dụng khoang áp suất cao trong khi vẫn sử dụng cùng một quy trình hàn cơ bản. Sau khi bít xung quanh kết cấu cần phải hàn, các đường ống nối sẽ phun nước ra ngoài và thay thế nó bằng hỗn hợp các loại khí, như heli và oxy.

Sau khi đẩy hết nước ra ngoài, khoang áp suất này sau đó sẽ được tăng áp tới một độ sâu hợp lý để tránh bệnh giảm áp.

Kỹ thuật sử dụng sẽ phụ thuộc vào kích thước của khoang này. Dưới đây là 4 phương pháp hàn khô mà thợ hàn lặn có thể chọn:
  • Hàn áp lực – Phương pháp được sử dụng để hàn trên một tàu áp lực, đo được xấp xỉ một đơn vị atmosphere (tương tự như áp suất ở mực nước biển).
  • Hàn trong môi trường tự nhiên (habitat welding) – Thợ hàn sử dụng một khoang nhỏ, có cùng áp suất với bên ngoài (áp suất môi trường) ở độ sâu làm việc. Khoang này sẽ dịch chuyển nước vào thân chứa nước bao quanh trước khi thợ hàn đi vào.
  • Hàn trong môi trường khô – Thợ hàn đi vào một khoang nhỏ từ bên dưới và được che phủ chỉ từ đầu xuống đến vai (bằng phụ kiện lặn).
  • Hàn điểm trong môi trường khô – Kỹ thuật được sử dụng dành cho các khoang sạch sẽ, và chỉ nhỏ bằng đầu người. Nó được đặt trên một bề mặt hàn và thợ hàn sẽ phải đưa que hàn vào trong môi trường đó, sau đó sẽ thuận lợi hàn xung quanh nó.

Que hàn sử dụng cho được thiết kế đặc biết để có thể hàn được đưới nước
Hàn hồ quang tay (SMAW) và Hàn hồ quang dây hàn lõi thuốc (FCAW) cũng được sử dụng để hàn khô dưới nước, giống như các phương pháp hàn phổ biến sau đây:
  • Hàn hồ quang điện cực tungsten trong môi trường khí (GTAW) – còn được gọi là hàn “TIG”, quy trình hàn này sử dụng que hàn không nóng chảy làm bằng tungsten. Nhiệt cùng với hồ quang điện sẽ tác động lên thép không gỉ, nhôm và các kim loại khác cần hàn.
  • Hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí (GMAW) – còn được gọi là hàn “MIG”, sử dụng cho nhiều loại phương pháp chuyển đổi kim loại khác nhau. Phương pháp này sử dụng khí bảo vệ từ súng hàn chạy quanh que hàn để hàn các kim loại màu như nhôm.
  • Hàn hồ quang plasma (PAW) – Cũng sử dụng hồ quang điện, nhưng hồ quang sẽ bị nén để tạo nên tốc độ hồ quang cao (plasma) và nhiệt cường độ lớn để hàn inox, nhôm và các kim loại khác.
Để tạo các mối hàn ở sâu dưới nước bên trong các khoang áp lực cao, các thợ hàn thường làm việc theo cặp. Khi nhân viên vận hành hạ thấp khoang này xuống tới khu vực hàn và khoang đã được lấp đầy khí, các thợ hàn sẽ xuống cùng một độ sâu đó (bằng đai lặn), bơi vào khoang này, và bắt đầu hàn, thường sẽ thay phiên giữa các ca 6 tiếng và 8 tiếng.
Video dưới đây sẽ mô tả rõ hơn quy trình hàn khô và hàn ướt dưới nước.

3. Các mối nguy hại khi hàn dưới nước

Bởi các thợ hàn dưới nước phải làm việc với nhiều chỉ số biến đổi – khí quyển khác biệt, chênh lệch áp suất nước và khí, thiết bị lặn và hàn chuyên dụng, không gian chật hẹp, thêm vào đó là nguồn cấp nước và điện, đây là một lĩnh vực chỉ dành cho các chuyên gia về hàn và lặn (bao gồm kỹ sư và quản lý), những người đã được chuẩn bị đầy đủ để tránh rủi ro, và có thể xử lý các mối nguy, có thể kể đến như sau:
  • Chết đuối – thường do chất độc Delta P, hoặc do áp suất chênh lệch. Chênh lệch áp suất nước lớn khiến cho thợ lặn bị kẹt tại một nút cổ chai khi mà nước cuốn lên để lấp đầy một không gian khác bằng một lực lớn, đôi khi tới hơn một nghìn pound áp suất.
  • Cháy nổ - có thể xảy ra khi hydro và khí oxy trộn lại và hình thành trong các hố.
  • Sốc điện –thường là mối lo ngại lớn nhất khi làm việc với nước và điện, cụ thể là khi những thợ hàn thiếu kinh nghiệm không sử dụng dòng trực tiếp (DC) để cấp điện.
  • Bệnh giảm áp – một lo ngại phổ biến khi lặn dưới nước, do hình thành các bong bóng ni tơ trong huyết mạch.
  • Hạ thân nhiệt – do làm việc trong điều kiện bóng tối và nước lạnh nhiều giờ trong ngày.
Các biện pháp an toàn bao gồm buộc chặt dây với mặt đất, có một thợ hàn khác hỗ trợ và giám sát thợ hàn chính, trao đổi thường xuyên với đội hàn trong quá trình hàn. Các khóa học sẽ đào tạo rất kỹ về những tình huống này.
Nguồn: https://www.metalexvietnam.com/html/technical_corner/uww_vn.html

No comments:

Post a Comment

Chúng thôi trên facebook

Kiến thức

Tuyển dụng

Tài Liệu Chia Sẻ

Ôtô - Xe Máy

 
DCK Marketplace
Nhóm Công khai · 9.067 thành viên
Tham gia
DCK Marketplace là địa điểm giao thương, chia sẻ thông tin, buôn bán, tuyển dụng... dành cho Dân Cơ Khí. Nhóm đang vận hành thử nghiệm và triển khai quản trị theo cách mới. Thời gian thử nghiệm sẽ kết thúc vào 30/11/2019. Mọi thông tin hỗ trợ xin liên hệ tại weldvn@gmail.com
 
© 2019 DCK Workshop and Studio