Torr undervattenssvetsning: hyperbar torrsvetsning i ett habitat

Vad hyperbar torrsvetsning är

Vid hyperbar torrsvetsning placeras en tät kammare — habitatet — runt rörledningen eller arbetsstycket, och vattnet trycks ut ur arbetsutrymmet. Inuti arbetar svetsaren i en torr gasatmosfär som hålls vid ett tryck som motsvarar det omgivande vattendjupet, i stället för i själva vattnet.

Det är habitatet som gör ett uppdrag i öppet vatten till något som mer liknar ett svetsarbete ovan vatten: ett torrt arbetsstycke, en kontrollerad atmosfär och tillräckligt med utrymme runt fogen för att kunna arbeta ordentligt, med havet hållet tillbaka i stället för att pressa mot ljusbågen.

Var hyperbar torrsvetsning används

Hyperbar torrsvetsning har blivit standardvägen för högkvalitativa, kritiska fogar — tie-ins och reparationer av undervattensrörledningar och andra tryckbärande offshorekonstruktioner — där en undermålig svets får allvarliga konsekvenser.

Entreprenörer för rörledningar i Nordsjön har förlitat sig på tekniken sedan 1980-talet, och system som redan är i drift har nått arbetsdjup på omkring 250 meter.

Eftersom atmosfären, förvärmningen och svetsparametrarna inuti habitatet kontrolleras i stället för att lämnas åt öppet vatten, kan hyperbar torrsvetsning krävas överallt där en rörledningskod, projektspecifikation eller ett klassificeringssällskap fastställer acceptanskraven för tryckbärande arbete.

• Tie-ins och reparationer av olje- och gasrörledningar under vatten
• Tryckbärande offshorekonstruktioner
• Kritiska fogar där projektspecifikationen kräver en kontrollerad, torr svetsmiljö

Varför kvaliteten är jämförbar med svetsning ovan vatten

En torr svetszon innebär att svetsparametrar såsom gasatmosfären, förvärmningstemperaturen och värmetillförseln alla kan hållas inom snävare, mer repeterbara inställningar än vad öppet vatten tillåter. Det är denna kontroll som gör att hyperbar torrsvetsning kan nå en kvalitetsnivå jämförbar med konventionell svetsning ovan vatten.

Denna kontrollerbarhet är också anledningen till att hyperbar torrsvetsning i regel är det föredragna alternativet för reparationer som är kritiska, tryckbärande eller utsatta för utmattningsbelastning, där svetsmiljön behöver vara så kontrollerbar som möjligt.

Den torra, kontrollerade atmosfären undviker också den mycket snabba avkylning och väteupptagning som begränsar hyperbar våtsvetsning, där ljusbågen är i direkt kontakt med det omgivande vattnet. Det är huvudanledningen till att hyperbar torrsvetsning är förstahandsvalet där koden kräver acceptanskriterier motsvarande svetsning ovan vatten.

Logistik och kostnad

All denna kontroll har ett pris. Innan en enda svetssträng ens dras måste själva habitatet byggas, sänkas ner på plats och tätas runt rörledningen eller konstruktionen, för att sedan positioneras exakt över fogen.

Inuti måste besättningen hantera gasatmosfären och hålla det inre trycket i nivå med det omgivande vattendjupet så länge arbetet pågår.

Kommunikation och inspektionsåtkomst måste upprätthållas in i ett tätt, trycksatt utrymme hela tiden, och på större djup utförs arbetet av closed-bell-dykare och mättnadsdykare — yrkespersoner som lever under tryck under långa perioder och transporteras mellan mättnadssystemet och arbetsplatsen i en sluten dykklocka.

Att samordna allt detta stöd ovan vattenytan tar tid och kostar pengar långt innan själva svetsningen ens kan påbörjas, vilket är anledningen till att hyperbar torrsvetsning är betydligt mer komplex och kostsam att mobilisera än våtsvetsning. För kritiskt undervattensarbete är det denna investering som ger den högre och jämnare uppnåbara svetskvaliteten.

Standarder och kvalificering

Precis som vid våtsvetsning krävs vid hyperbar torrsvetsning både en kvalificerad svetsare och en kvalificerad svetsprocedur. Den personliga kvalificeringen av svetsaren eller welding operator (LK) visar att individen är kompetent inom ett fastställt område; svetsprocedurkvalificeringen (LMK/WPQR) visar separat att företagets procedur under de kvalificerade hyperbara förhållandena kan producera en fog med de erforderliga egenskaperna.

Utöver svetsar- och procedurkvalificeringen kan även ett kompletterande projekt- eller klassgodkännande krävas av operatören, beställaren eller klassificeringssällskapet — såsom DNV, Lloyd’s Register, ABS eller Bureau Veritas.

• EN ISO 15618-2 — för svetsardykaren vid manuell eller delvis mekaniserad hyperbar torrsvetsning, och för welding operator vid helt mekaniserad eller automatiserad svetsning
• ISO 15614-10 — för kvalificering av svetsproceduren för hyperbar torrsvetsning; WPS:en måste täcka de hyperbara förhållanden som faktiskt tillämpas, tillsammans med övriga väsentliga variabler
• AWS D3.6M — den amerikanska koden för undervattenssvetsning, när den föreskrivs av projektet eller beställaren

Hyperbar torrsvetsning och vår utbildning

För att vara tydliga: Hyperbaric Welding Center utbildar och kvalificerar undervattenssvetsare i hyperbar våtsvetsning, inte hyperbar torrsvetsning (habitatsvetsning). Det är den kvalifikationen som ligger till grund för det mesta av civilt och konstruktivt undervattenssvetsningsarbete i Europa, och den vanliga utgångspunkten innan en dykare specialiserar sig mot habitatarbete hos en arbetsgivare.

En svetsardykare som slutför vår kvalificering i våtsvetsning, enligt EN ISO 15618-1 eller AWS D3.6M under DNV:s tillsyn, har den grundläggande svetskompetens som arbetsgivare inom hyperbar torrsvetsning bygger vidare på med habitatspecifik utbildning.

Torrt eller vått?

Hyperbar torrsvetsning är inte alltid det rätta valet: våtsvetsning förblir flexibel, snabbare att mobilisera och mindre utrustningsintensiv för konstruktionsarbete som inte kräver kontroll på habitatnivå. Valet mellan de två styrs av den erforderliga svetskvaliteten, djupet och projektspecifikationen.

För konstruktionsarbete med lägre risk och på mindre djup lönar sig den extra habitatlogistiken sällan — det är där våtsvetsning förblir det praktiska förstahandsvalet.