جوشکاری در آب در نظر گروهی از افراد، علی الخصوص کسانی که اطلاعات زیادی راجع به جوشکاری ندارند، پدیده‌ای عجیب و نشدنیست. چون این افراد و شاید خیلی های دیگر بر این باورند که در جوشکاری، دستگاه جوش اینورتر با ایجاد جرقه و حرارت، دو قطعه فلزی را ذوب کرده و به این ترتیب باعث اتصال آن ها به یکدیگر می‌شود. حال این که همه انسان ها می‌دانند که آب از ایجاد جرقه جلوگیری کرده و آتش را خاموش می‌کند.
اگر در صنعت جوشکاری فعالیت دارید یا این که برای حل مشکلاتی که برایتان به وجود آمده، احتیاج دارید که درباره این شاخه از صنعت جوشکاری اطلاعاتی بدست آورید تا انتهای این مطلب با ابزار قشقایی همراه باشید.
جوشکاری زیر آب چیست؟
جوشکاری زیر آب یا همان جوشکاری در آب، همان عملیات اتصال قطعات فلزی به یکدیگر است که درون آب انجام می‌شود. به عبارت دیگر همانطور که در عملیات جوشکاری در خشکی، الکترون های الکترود باعث باردار (یونیزه) شدن مولکول های هوا می‌شوند، در جوشکاری زیر آب نیز این الکترون ها مولکول های آب را یونیزه می‌کنند.
این پروسه یونیزه شدن مولکول ها که در طی پرتاب الکترون ها به سمت قطعه فلزی اتفاق میفتند، قوس الکتریکی نام دارد و عامل اصلی اتصال دو قطعه به یکدیگر است که ما در خشکی آن را به شکل جرقه های آتش می‌بینیم! پس با این تفاسیر باید گفت در جوشکاری هیچگونه جرقه یا آتشی وجود ندارد که آب بخواهد مانع از ایجاد آن شود.
2 روش متداول جوشکاری در آب
با این که اساس کار جوشکاری در زیر آب و جوشکاری در خشکی، یکسان است ولی اینطور نیست که جوشکار بتواند دقیقا با همان روش ها، زیر آب عملیات جوشکاری را انجام دهد. به همین خاطر در صنعت جوشکاری، 2 روش متفاوت برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر درون آب در نظر گرفته می‌شود که به شرح زیرند؛
روش اول؛ جوشکاری خشک
جوشکاری خشک همانطور که از نامش پیداست، فرایند جوشکاری است که در آن سطح کار با آب تماس ندارد. به عبارت ساده‌تر این عملیات با این که در زیر آب انجام می‌شود، ولی حالتی شبیه به جوشکاری در هوا دارد. در این شیوه جوشکاری ابتدا اتاقکی که کاملا آب بندی شده و داخل آن با گازهایی نظیر اکسیژن، آرگون و هلیوم پر شده است را روی سطح کار قرار می‌دهند. وجود گازهای گفته شده، مانع از ورود آب به این اتاقک می‌شوند. این کار باعث می‌شود تا سطح کار و گاها محیط اطراف آن برای مدتی مشخص، دور از رطوبت باشد و در نتیجه عملیات جوشکاری آن درست مثل جوشکاری در هوا و خشکی انجام شود.
در جدول زیر انواع جوشکاری خشک در زیر آب را مشاهده می‌کنید؛
| جوشکاری کاملا خشک | علاوه بر سطح کار، جوشکار هم داخل اتاقک قرار می‌گیرد و عملیات جوشکاری را انجام می‌دهد. |
| جوشکاری خشک جزئی | فقط سطح کار درون اتاقک قرار می‌گیرد و جوشکار دستش را از پنجره تعبیه شده عبور داده و عملیات جوشکاری را انجام می‌دهد. |
| جوشکاری یک اتمسفر | در این روش فشار اتاقک جوشکاری به یک اتمسفر کاهش داده می‌شود و جوشکار می‌تواند به راحتی کار خود را انجام دهد. |
| جوشکاری هایپر باریک | فشار اتاقک را به قدری افزایش می‌دهند تا با فشار بیرون آن برابر باشد! در این حالت جوشکار حتما باید با ماسک تنفس کند. |
روش دوم؛ جوشکاری مرطوب / تر
در جوشکاری مرطوب که می‌توان گفت متداول‌ترین شیوه جوشکاری زیر آب است، جوشکار به همان حالت عادی و در مجاورت آب، عملیات جوشکاری و اتصال دو قطعه به یکدیگر را انجام می‌دهد. دلیل متداول و پرطرفدار بودن جوشکاری مرطوب نسبت به شیوه قبلی، مقرون به صرفه بودن آن است! چون در این روش دیگر نیازی به ساخت اتاقک و … نیست و همین موضوع باعث کاهش هزینه ها می‌شود.
جوشکاری مرطوب هم مانند جوشکاری خشک، چند روش مختلف دارد که در جدول زیر آن ها را معرفی کرده ایم؛
| جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود | حرارت بالای حاصل از جوشکاری باعث تجزیه مولکول های آب شده و محیط گازی اطراف نقطه جوش را دربر گرفته و مانع از برخورد آب با آن می‌شود. |
| جوشکاری قوسی توپودری | در این حالت از سیم جوش های بخصوص استفاده می‌شود که بلافاصله پس از دریافت حرارت، بخار ایجاد کرده و اطراف نقطه جوش را دربر می‌گیرند. |
| جوشکاری اصطکاکی | چرخش و فشار یک قطعه روی قطعه دیگر اصطکاک ایجاد کرده و در نتیجه آن انرژی مکانیکی و حرارت ایجاد می‌شود و دو قطعه بدون این که برخوردی با آب داشته باشند، به یکدیگر متصل می‌شوند. |
✅ جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود، ساده‌ترین و کم هزینه‌ترین روش بوده و به همین دلیل هم بیشتر افراد و جوشکاران آن را به سایر روش ها ترجیح می‌دهند.
خطرات جوشکاری زیر آب و راهکارهایی برای کاهش آن ها
جوشکاری در حالت کلی یکی از مشاغل پرخطر است و عوارض نسبتا زیادی در مقایسه با سایر مشاغل دارد. البته با رعایت یک سری نکات ساده می‌توان خطرات جوشکاری را به میزان زیادی کاهش داد. در مقاله “مهمترین نکات ایمنی که هنگام جوشکاری باید رعایت کنید” به طور مفصل این نکات را شرح داده ایم.
جوشکاری در آب هم خطرات و عوارضی دارد! حتی رسانا بودن آب باعث افزایش این خطرات می‌شود. پس شما که تصمیم دارید زیر آب عملیات جوشکاری را انجام دهید مطمئنا باید بیشتر مراقب باشید. در ادامه چند مورد از خطرات جوشکاری زیر آب را بیان کرده ایم و راهکارهایی برای کاهش آن ها ارائه داده ایم.
1. خطر شوک الکتریکی (برق گرفتگی)
همانطور که بالاتر گفتیم، آب رسانای الکتریسیته است و خیلی راحت جریان الکتریکی از میان مولکول های آن عبور می‌کند. به همین خاطر هم می‌توان گفت اصلی‌ترین و متداول‌ترین مشکل و خطری که جوشکاران زیر آب را تهدید می‌کند، جریان برق گرفتگی است.
استفاده از کابل ها و الکترودهای دارای عایق، استفاده از جریان برق مستقیم، استفاده از دستکش ها و لباس های مخصوص که عایق جریان برق هستند، قرار دادن دستگاه جوش و منبع تغذیه آن داخل باکس های چوبی از جمله راهکارهایی هستند که خطر برق گرفتگی در جوشکاری زیر آبی را کاهش می‌دهند.
2. خطر غرق شدگی
جوشکاران زیر آبی حتما باید مهارت غواصی داشته باشند یا حدالامکان شناگر ماهری باشند، وگرنه اصلا توانایی انجام این کار را نخواهند داشت! البته حتی اگر جوشکار، غواص حرفه‌ای هم باشد باز خطر غرق شدگی او را تهدید خواهد کرد. چون احتمال پارگی طناب ها یا شلنگ متصل به کپسول اکسیژن و … ارتباطی به مهارت غواصی جوشکار ندارند.
شما با چک کردن تمام تجهیزات و بررسی کامل طناب ها و … قبل از ورود به آب می‌توانید احتمال وقوع این اتفاق را به حداقل برسانید. در کنار انجام این کارها، حواستان را کامل جمع کنید که مبادا قسمتی از لباس یا اعضای بدنتان در میان لوله ها و موانع دیگر گیر کند.
3. خطر انفجار
بالاتر گفتیم که در طی فرایند جوشکاری زیر آب، مولکول های آب تجزیه می‌شوند. از طرفی همانطور که می‌دانید مولکول آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. بنابراین با تجزیه این مولکول ها، گازهای اکسیژن و هیدروژن در محیط آب پخش شده و توده های گازی به طور مداوم بزرگ و بزرگ‌تر می‌شوند. حالا فقط یک جرقه کافیست تا این توده ها منفجر شوند و … !
برای جلوگیری از وقوع این مشکل به محض شنیدن صدایی مثل ترکیدن حباب در آب، باید عملیات جوشکاری را از چند دقیقه تا چند ساعت متوقف کنید تا توده های گازی به طور کامل از بین بروند.
4. خطر اُفت فشار و بیهوشی
خطر اُفت فشار از دیگر خطراتی است که در جوشکاری زیر آبی متوجه جوشکار می‌شود. همانطور که می‌دانید فشار آب با افزایش عمق آن، بیشتر می‌شود چون نیتروژن های موجود در قسمت های عمیق، بیشتر است. بنابراین اگر جوشکار برای مدت طولانی در زیر آب باشد، مقدار زیادی از این مولکول های نیتروژن وارد بدنش می‌شوند و به دنبال آن احساس خستگی و خوابالودگی می‌کند. این حالت اگر ادامه پیدا کند حتی می‌تواند باعث بیهوشی وی شود.
تنها راهکار برای جلوگیری از وقوع این مشکل، کاهش زمان جوشکاری در بخش های عمیق آب است.
سخن پایانی
سعی کردیم در این مقاله به طور کامل و مفصل، تمام آنچه باید درباره جوشکاری زیر آب بدانید را شرح دهیم. ولی همانطور که متوجه شدید، جوشکاری در آب خطرناک‌تر از جوشکاری در خشکی است! بنابراین اگر تصمیم دارید در این شاخه از صنعت جوشکاری مشغول بکار شوید، باید حتما به شکل حرفه‌ای آن را آموزش ببینید. همچنین باید حداقل مهارت ها و تواناهایی های غواصی را هم فرا بگیرید.
