,_by_Klugschnacker_in_Wikipedia.JPG/1280px-Stralsund,_Nautineum,_Unterwasserschwei%C3%9Fkammer_(2013-07-30),_by_Klugschnacker_in_Wikipedia.JPG)
La soldadura hiperbárica es el proceso de soldadura extrema a presiones elevadas , normalmente bajo el agua . [1] [2] La soldadura hiperbárica puede realizarse húmeda en el agua misma o seca dentro de un recinto de presión positiva especialmente construido y, por lo tanto, en un ambiente seco. Se denomina predominantemente "soldadura hiperbárica" cuando se utiliza en un ambiente seco y " soldadura bajo el agua " cuando se utiliza en un ambiente húmedo. Las aplicaciones de la soldadura hiperbárica son diversas: a menudo se utiliza para reparar barcos , plataformas petrolíferas en alta mar y oleoductos . El acero es el material más común soldado.
La soldadura seca se utiliza con preferencia a la soldadura húmeda bajo el agua cuando se requieren soldaduras de alta calidad debido al mayor control sobre las condiciones que se pueden mantener, como mediante la aplicación de tratamientos térmicos previos y posteriores a la soldadura . Este control ambiental mejorado conduce directamente a un mejor rendimiento del proceso y a una soldadura de calidad generalmente mucho mayor que una soldadura húmeda comparativa. Así, cuando se requiere una soldadura de muy alta calidad, normalmente se utiliza la soldadura hiperbárica seca. Se están realizando investigaciones sobre el uso de soldadura hiperbárica seca a profundidades de hasta 1000 metros (3300 pies). [3] En general, garantizar la integridad de las soldaduras bajo el agua puede ser difícil (pero es posible utilizando varias aplicaciones de pruebas no destructivas ), especialmente para soldaduras bajo el agua húmedas, porque los defectos son difíciles de detectar si están debajo de la superficie de la soldadura.
La soldadura hiperbárica submarina fue inventada por el metalúrgico soviético Konstantin Khrenov en 1932. [4]
Los procesos de soldadura han adquirido cada vez más importancia en casi todas las industrias manufactureras y para aplicaciones estructurales (esqueletos metálicos de edificios). [5] De las muchas técnicas de soldadura en atmósfera, la mayoría no se puede aplicar en aplicaciones marinas y marinas en contacto con el agua. La mayoría de los trabajos de reparación y revestimiento en alta mar se realizan a poca profundidad o en la región cubierta intermitentemente por agua (la zona de salpicadura). Sin embargo, la tarea tecnológicamente más desafiante es la reparación a mayores profundidades, especialmente para la construcción de tuberías y la reparación de desgarros y roturas en estructuras y embarcaciones marinas. La soldadura submarina puede ser la opción menos costosa para el mantenimiento y reparación marinos, porque evita la necesidad de sacar la estructura del mar y ahorra tiempo valioso y costos de dique seco. También permite reparaciones de emergencia para permitir que la estructura dañada se transporte de manera segura a instalaciones secas para su reparación permanente o desguace. La soldadura submarina se aplica tanto en entornos terrestres como marinos, aunque el clima estacional inhibe la soldadura submarina en alta mar durante el invierno. En cualquier lugar, el aire suministrado desde la superficie es el método de buceo más común para los soldadores submarinos.
La soldadura hiperbárica seca implica que la soldadura se realiza a presión elevada en una cámara llena con una mezcla de gases sellada alrededor de la estructura que se está soldando.
La mayoría de los procesos de soldadura por arco, como la soldadura por arco metálico protegido (SMAW), la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW), la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), la soldadura por arco de plasma (PAW) podrían operarse en condiciones hiperbáricas. presiones, pero todos sufren a medida que la presión aumenta. [6] La soldadura por arco de tungsteno con gas es la más utilizada. La degradación está asociada con cambios físicos del comportamiento del arco a medida que cambia el régimen de flujo de gas alrededor del arco y las raíces del arco se contraen y se vuelven más móviles. Es de destacar un aumento dramático en el voltaje del arco que está asociado con el aumento de la presión. En general, a medida que aumenta la presión se produce una degradación de la capacidad y la eficiencia.
Se han aplicado técnicas de control especiales que han permitido soldar hasta 2.500 m (8.200 pies) de profundidad de agua simulada en el laboratorio, pero hasta ahora la soldadura hiperbárica seca ha estado limitada operativamente a menos de 400 m (1.300 pies) de profundidad de agua por la capacidad fisiológica. de buzos para operar el equipo de soldadura a altas presiones y consideraciones prácticas relativas a la construcción de una cámara automatizada de presión/soldadura en profundidad. [7]
.jpg/1280px-Sailor_performs_an_underwater_fillet_weld_in_a_training_pool_at_the_ROK_engineering_school_._(25226373464).jpg)
La soldadura húmeda bajo el agua expone directamente al buzo y al electrodo al agua y a los elementos circundantes. Los buzos suelen utilizar entre 300 y 400 amperios de corriente continua para alimentar su electrodo y sueldan utilizando diversas formas de soldadura por arco . Esta práctica comúnmente utiliza una variación de la soldadura por arco metálico protegido , empleando un electrodo impermeable . [2] Otros procesos que se utilizan incluyen la soldadura por arco con núcleo fundente y la soldadura por fricción . [2] En cada uno de estos casos, la fuente de alimentación de soldadura está conectada al equipo de soldadura a través de cables y mangueras. El proceso generalmente se limita a aceros equivalentes con bajo contenido de carbono , especialmente a mayores profundidades, debido al agrietamiento causado por el hidrógeno . [2]
La soldadura húmeda con electrodo revestido se realiza con un equipo similar al que se utiliza para la soldadura en seco, pero los portaelectrodos están diseñados para refrigeración por agua y están más aislados. Se sobrecalentarán si se usan fuera del agua. Se utiliza una máquina de soldadura de corriente constante para la soldadura manual por arco metálico. Se utiliza corriente continua y se instala un interruptor de aislamiento de alta resistencia en el cable de soldadura en la posición de control de la superficie, de modo que la corriente de soldadura se pueda desconectar cuando no esté en uso. El soldador indica al operador de superficie que establezca y rompa el contacto según sea necesario durante el procedimiento. Los contactos sólo deben cerrarse durante la soldadura real y abrirse en otros momentos, especialmente al cambiar los electrodos. [8]
El arco eléctrico calienta la pieza de trabajo y la varilla de soldadura, y el metal fundido se transfiere a través de la burbuja de gas alrededor del arco. La burbuja de gas se forma en parte por la descomposición del revestimiento fundente del electrodo, pero normalmente está contaminada hasta cierto punto por el vapor. El flujo de corriente induce la transferencia de gotas de metal desde el electrodo a la pieza de trabajo y permite la soldadura posicional por parte de un operador experto. La deposición de escoria en la superficie de la soldadura ayuda a disminuir la velocidad de enfriamiento, pero el enfriamiento rápido es uno de los mayores problemas para producir una soldadura de calidad. [8]
Los peligros de la soldadura bajo el agua incluyen el riesgo de descarga eléctrica para el soldador. Para evitarlo, el equipo de soldadura debe ser adaptable a un entorno marino, estar debidamente aislado y controlar la corriente de soldadura. Los buceadores comerciales también deben considerar los problemas de seguridad ocupacional que enfrentan, en particular el riesgo de enfermedad por descompresión debido al aumento de la presión de los gases respirables . [9] Muchos buceadores han informado de un sabor metálico relacionado con la descomposición galvánica de la amalgama dental . [10] [11] [12] También puede haber efectos cognitivos y posiblemente musculoesqueléticos a largo plazo asociados con la soldadura bajo el agua. [13]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace )