Мокре зварювання проти сухого гіпербаричного зварювання
Обидва процеси відбуваються під водою, але це принципово різні методи з різними рівнями якості, вартістю та сферами застосування. Розуміння цієї різниці — перший крок у фаху, а також у правильному читанні специфікацій проєкту.
Мокре зварювання
У разі гіпербаричного мокрого зварювання (hyperbaric wet welding) дуга горить безпосередньо в навколишній воді. Найчастіше для цього застосовують ручне дугове зварювання покритим електродом — SMAW, або процес 111 — з електродами, спеціально розробленими для підводного застосування.
Зварювальник-водолаз працює без сухого габітату навколо місця зварювання. Завдяки цьому мокре зварювання є гнучким, відносно швидким у мобілізації та, як правило, менш ресурсо- і витратомістким порівняно із сухим гіпербаричним зварюванням.
Найбільший виклик полягає в металургії. Навколишня вода спричиняє дуже швидке охолодження зварного з'єднання. Водночас водень із дуги та навколишньої парової бульбашки може потрапляти в наплавлений метал. Поєднання дифузійного водню, можливо твердої й крихкої зони термічного впливу та наявних зварювальних і залишкових напружень підвищує ризик водневого холодного розтріскування.
За умови кваліфікованого зварювальника-водолаза, придатних електродів і належно кваліфікованої процедури зварювання мокре зварювання можна цілеспрямовано застосовувати для конструкційних робіт і затверджених ремонтів, наприклад на шпунтових стінках, набережних, портових спорудах, офшорних конструкціях і кріпленнях анодів. Технічна допустимість і необхідний рівень якості завжди визначаються застосовним стандартом, специфікаціями проєкту та замовником.
Кваліфікація зварювальника
- EN ISO 15618-1 для персональної кваліфікації зварювальника-водолаза для гіпербаричного мокрого зварювання;
- AWS D3.6M, якщо приписано американський кодекс підводного зварювання.
У межах AWS D3.6M Class A, Class B і Class O позначають необхідний рівень якості та застосування зварного шва. Це не окремі рівні кваліфікації зварювальника.
Кваліфікація методу зварювання
- ISO 15614-9:2025 для кваліфікації методів зварювання для гіпербаричного мокрого зварювання;
- AWS D3.6M для кваліфікації процедури, якщо проєкт повністю виконується за американським кодексом.
Сухе гіпербаричне (габітатне) зварювання
У разі сухого гіпербаричного зварювання навколо виробу або трубопроводу розміщують герметичну камеру — габітат (суху камеру). Воду витісняють із робочого простору, після чого зварювальник працює в сухій, контрольованій газовій атмосфері під тиском, що відповідає глибині води.
Оскільки зона зварювання суха і атмосферу, температуру попереднього підігріву, тепловкладення та параметри зварювання можна краще контролювати, досяжна якість зварювання, порівнянна з традиційним надводним зварюванням. Тому сухе гіпербаричне зварювання є усталеним методом для високоякісних з'єднань, тай-інів (tie-ins) і ремонтів підводних трубопроводів. У Північному морі цю технологію застосовують із 1980-х років. Наявні системи успішно використовувалися на глибинах до приблизно 250 метрів.
Зворотний бік — велика логістична складність. Для виконання робіт потрібні, зокрема, габітат, системи ущільнення та позиціонування, керування газом, контроль тиску, зв'язок та засоби інспекції. На більших глибинах зазвичай працюють водолази, що використовують закритий дзвін і сатураційне занурення.
Метод зварювання кваліфікується згідно з ISO 15614-10 для гіпербаричного сухого зварювання. Цей стандарт описує кваліфікацію WPS та мінімальні вимоги до випробувань і може також застосовуватися до механізованих і автоматизованих процесів зварювання. Процедура повинна бути дійсною для застосованих гіпербаричних умов та інших істотних змінних.
Персональна кваліфікація
- EN ISO 15618-2 для зварювальника-водолаза при ручному або частково механізованому сухому гіпербаричному зварюванні;
- EN ISO 15618-2 для оператора зварювання (welding operator) при повністю механізованому або автоматизованому зварюванні.
Кваліфікація методу зварювання
- ISO 15614-10 для кваліфікації процедури зварювання для гіпербаричного сухого зварювання;
- додаткове проєктне або класифікаційне (class) погодження, якщо цього вимагає оператор, замовник або класифікаційне товариство (classification society).
Пліч-о-пліч
| Тема | Мокре зварювання | Сухе гіпербаричне зварювання |
|---|---|---|
| Середовище | Відкрита вода; дуга та зварне з'єднання перебувають у прямому контакті з водою | Герметичний, сухий габітат навколо виробу, під тиском, що відповідає глибині води |
| Типове застосування | Конструкційні роботи, такі як шпунтові стінки, набережні, портові споруди, ремонт суден, аноди та затверджені конструкційні ремонти | Високоякісні та критичні з'єднання, такі як ремонт трубопроводів, тай-іни (tie-ins) та роботи під тиском в офшорній галузі |
| Типовий діапазон глибин | Переважно в межах перших десятків метрів; практична межа залежить від методу занурення, процедури зварювання та вимог проєкту | Може застосовуватися із закритим дзвоном і сатураційним зануренням до кількох сотень метрів |
| Рівень якості | Можлива добра конструкційна якість зварювання, але швидке охолодження, поглинання водню та обмежена видимість обмежують процес | Якість зварювання, порівнянна з традиційним надводним зварюванням, є досяжною завдяки контрольованому, сухому середовищу зварювання |
| Клас зварювання за AWS | Залежить від кваліфікованої процедури та вимог проєкту; Class B трапляється часто, але Class A або O можуть бути можливі для окремого проєкту | Class A або Class O можуть бути досяжні залежно від процедури, застосовного кодексу та вимог проєкту |
| Кваліфікація зварювальника | EN ISO 15618-1 або AWS D3.6M | EN ISO 15618-2 або AWS D3.6M, якщо застосовується американський кодекс |
| Кваліфікація методу зварювання | ISO 15614-9 або AWS D3.6M | ISO 15614-10 або AWS D3.6M |
| Витрати та мобілізація | Відносно швидка мобілізація і зазвичай менш ресурсо- та витратомістка | Значно складніше та дорожче через габітат, позиціонування, керування газом і тиском та за потреби сатураційне занурення |
Наше навчання та кваліфікація зосереджені на гіпербаричному мокрому зварюванні — методі, що лежить в основі переважної більшості цивільних і конструкційних підводних зварювальних робіт у Європі. Крім того, це природний фундамент перед спеціалізацією у напрямку габітатних робіт у роботодавця.
Читайте далі: кваліфікації для зварювання трубопроводів за глибиною →
Вивчайте фах там, де він починається
Гіпербаричне мокре зварювання, навчання та кваліфікація під прапором DNV в Енкхейзені.