Was ist Unterwasserschweißen und wie funktioniert es?

Was ist Unterwasserschweißen?

Das Unterwasserschweißen wird durchgeführt, während das Schweißgerät eingetaucht ist, häufig bei erhöhtem barometrischem Druck. Dies führt zu einer Vielzahl von Herausforderungen, die spezielle Fähigkeiten und Schulungen erfordern, die am CDA Technical Institute (ehemals Commercial Diving Academy) gelehrt werden.

Aufgrund der widrigen Bedingungen und inhärenten Gefahren, die mit dem Unterwasserschweißen (auch bekannt als Nassschweißen) verbunden sind, müssen Taucher nach einem außergewöhnlich strengen Standard mit hochspezialisierten Anweisungen ausgebildet werden.

Hyperbares Schweißen ist das Schweißen bei erhöhten Drücken, normalerweise unter Wasser. Überdruckschweißen kann entweder nass im Wasser selbst oder trocken in einem speziell konstruierten Überdruckgehäuse und somit in einer trockenen Umgebung erfolgen.

Es wird überwiegend als „Überdruckschweißen“ in trockener Umgebung und „Unterwasserschweißen“ in nasser Umgebung bezeichnet. Die Anwendungen des Überdruckschweißens sind vielfältig – es wird häufig zur Reparatur von Schiffen, Offshore-Ölplattformen und Pipelines eingesetzt. Stahl ist das am häufigsten geschweißte Material.

Das Trockenschweißen wird dem nassen Unterwasserschweißen vorgezogen, wenn qualitativ hochwertige Schweißnähte erforderlich sind, da eine bessere Kontrolle über die Bedingungen aufrechterhalten werden kann, z. B. durch die Anwendung von Wärmebehandlungen vor und nach dem Schweißen.

Diese verbesserte Umgebungskontrolle führt direkt zu einer verbesserten Prozessleistung und einer allgemein viel hochwertigeren Schweißnaht als eine vergleichbare Nassschweißung. Wenn also eine sehr hochwertige Schweißnaht erforderlich ist, wird normalerweise trockenes Überdruckschweißen verwendet.

Die Erforschung der Verwendung von trockenem Überdruckschweißen in Tiefen von bis zu 1.000 Metern (3.300 Fuß) ist im Gange. Im Allgemeinen kann die Sicherstellung der Unversehrtheit von Unterwasserschweißnähten schwierig sein (ist aber mit verschiedenen zerstörungsfreien Prüfanwendungen möglich), insbesondere bei nassen Unterwasserschweißnähten, da Fehler schwer zu erkennen sind, wenn sich die Fehler unter der Oberfläche der Schweißnaht befinden.

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Das Schweißen unter Wasser kann durch zwei Methoden erreicht werden:Nassschweißen und Trockenschweißen.

Nassschweißen

Beim Nassschweißen führt der Taucher die Schweißnaht direkt im Wasser durch. Es beinhaltet die Verwendung eines speziell entwickelten Schweißstabes und verwendet ein ähnliches Verfahren wie beim normalen Schweißen.

Hier sind die Vorteile des Nassschweißens:

• Günstig und schnell
• Hohe Zugfestigkeit
• Leichter Zugang zum Schweißpunkt
• Kein Lebensraum
• Keine Konstruktion

Trockenschweißen/Überdruckschweißen

Eine weitere Methode zum Schweißen unter Wasser ist das Überdruckschweißen oder das Trockenschweißen. Überdruckschweißen ist der Prozess, bei dem eine Kammer um die zu schweißende Struktur herum abgedichtet wird. Es wird dann mit einem Gas (typischerweise einer Mischung aus Helium und Sauerstoff oder Argon) gefüllt, das dann das Wasser aus der hyperbaren Kugel drückt. Dies ermöglicht eine trockene Umgebung, in der die Schweißung durchgeführt werden kann.

Hier sind einige Vorteile des Trockenschweißens:

• Sicherheit für Schweißer/Taucher
• Höhere Schweißqualität
• Oberflächenüberwachung
• Zerstörungsfreie Prüfung

Wie funktioniert Unterwasserschweißen?

Es gibt überraschend viele Möglichkeiten, wie Schweißer-Taucher dies tun. Nachdem sie einen Auftrag erhalten haben, wählen Projektmanager und erfahrene Schweißer-Taucher zwischen mehreren Arten des Unterwasserschweißens, die ihren Bedürfnissen am besten entsprechen. Erfahren Sie unten mehr über ihre spezifischen Schweißverfahren.

1. Nassschweißen

Meistens verwenden Taucher das Shielded Metal Arc Welding (SMAW) oder „E-Stick-Schweißen“, da es die kostengünstigste und vielseitigste Methode zum Nassschweißen ist. Mit dieser Methode erzeugen sie einen Lichtbogen zwischen ihrer Elektrode und den Infrastrukturmetallen (wie Edelstahl und Aluminium), die zusammengeschweißt werden.

Es ist wichtig, dass Schweißer-Taucher ihre Elektroden sauber halten. Sobald sie den Schweißbereich erreicht haben, überprüfen Taucher normalerweise die Umgebung auf Hindernisse oder Sicherheitsrisiken, bevor sie die Schweißnaht durchführen.

Wenn der Taucher bereit ist, platziert er zunächst seine Elektrode auf der Zieloberfläche und signalisiert seinem Team, den Strom einzuschalten und 300 bis 400 Ampere Strom über Gleichstrom (DC) zu erzeugen.

Der Schlüssel dazu, wie der Taucher keinen Stromschlag erleidet, liegt in der dicken Schicht gasförmiger Blasen, die das Flussmittel (oder die äußere Beschichtung) der Elektrode erzeugt, um die Schweißnaht zu bedecken und den Strom vor Wasser, korrosiven Gasen und anderen Oxidationsmitteln zu schützen Verbindungen. Das Team verwendet auch Gleichstrom (DC), da die Verwendung unter Wasser sicherer und effektiver ist als Wechselstrom (AC).

Andere übliche Arten von nassen Unterwasserschweißverfahren sind:

• Lichtbogenschweißen mit Fülldraht (FCAW) – Verwendet ein kontinuierlich zugeführtes Füllmetall oder eine kontinuierlich zugeführte Elektrode, um unter anderem Nickelbasislegierungen und Gusseisenmetalle zu schweißen.
• Reibschweißen (FW) – Verwendet hohe Reibung und Wärme anstelle von Materialschmelzen, um Metall oder Thermoplaste miteinander zu verschmelzen.

2. Trockenschweißen

Wie bereits erwähnt, beinhaltet das Trockenschweißen oder Habitatschweißen die Verwendung einer Überdruckkammer, während es sich auf denselben grundlegenden Schweißprozess bezieht. Nachdem eine Abdichtung um die zu schweißende Struktur herum hergestellt wurde, spülen verbundene Schläuche Wasser heraus und ersetzen es durch eine Mischung aus Gasen wie Helium und Sauerstoff.

Nachdem das gesamte Wasser herausgedrückt wurde, wird die Überdruckkammer auf die richtige Tiefe unter Druck gesetzt, um eine Dekompressionskrankheit zu vermeiden.

Die verwendete Technik hängt von der Größe der Kammer ab. Hier sind die vier Arten von Trockenschweißmethoden, aus denen Schweißer-Taucher wählen:

• Druckschweißen :Methode zum Arbeiten in einem Druckbehälter, der etwa eine Atmosphärendruckeinheit misst (ähnlich dem Druck auf Meereshöhe).
• Lebensraumschweißen: Schweißer-Taucher verwendet eine kleine, raumgroße Kammer mit dem gleichen Außendruck (Umgebungsdruck) in Arbeitstiefe. Die Kammer verdrängt das Wasser in das umgebende Gewässer, bevor der Schweißer-Taucher eintritt.
• Trockenkammerschweißen: Der Schweißtaucher betritt die kleine Kammer von unten und wird nur vom Kopf bis zu den Schultern (mit Tauchausrüstung) bedeckt.
• Trockenpunktschweißen: Technik, die für Kammern verwendet wird, die klar und etwa so klein wie der Kopf einer Person sind. Es wird an der Schweißstelle platziert und der Schweißer-Taucher muss die Elektrode in den Lebensraum einführen, der ihn bequem umgibt.

Lichtbogenschweißen mit abgeschirmtem Metall (SMAW) und Lichtbogenschweißen mit Fülldraht (FCAW) werden auch beim Trocken-Unterwasserschweißen verwendet, sowie die folgenden gängigen Schweißnähte:

• Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW): Bei diesem Schweißverfahren, das auch als „WIG“ bezeichnet wird, wird eine nicht abschmelzende Elektrode aus Wolfram verwendet. Hitze wird zusammen mit einem Lichtbogen auf Edelstahl, Aluminium und andere Metalle, die geschweißt werden müssen, angewendet.
• Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) :Auch als „MIG“ bezeichnet, ist es für seine verschiedenen Metalltransfermethoden bekannt. Bei dieser Methode wird Schutzgas verwendet, das durch die Schweißpistole um die Elektrode strömt, um Nichteisenmetalle wie Aluminium zu schweißen.
• Plasma-Lichtbogenschweißen (PAW): Verwendet auch einen elektrischen Lichtbogen, aber der Lichtbogen wird eingeschränkt, um eine hohe Lichtbogengeschwindigkeit (Plasma) und intensive Hitze zum Schweißen von Edelstahl, Aluminium und anderen Metallen zu erzeugen.

Bei ausgedehnten tiefen Unterwasserschweißungen in großen Überdruckkammern arbeiten Schweißer-Taucher normalerweise paarweise. Sobald die Bediener die Kammer auf die Schweißstelle abgesenkt und mit Gas gefüllt haben, lassen sich die Schweißer auf die gleiche Tiefe (in einer Taucherglocke) fallen, schwimmen in die Kammer und beginnen mit dem Schweißen, oft abwechselnd zwischen 6 Stunden und 6 Stunden 8-Stunden-Schichten.

Wie hoch ist das Gehalt beim Unterwasserschweißen?

Das Unterwasserschweißen braucht sehr wenig Zeit, um es zu lernen, aber Jahre, um es zu meistern. Viele Unterwasserschweißer beginnen ihre Reise in der Tauchschule, um so schnell wie möglich den Sprung zu wagen.

Laut kommerziellen Tauchern und globalen Statistiken beträgt das durchschnittliche Gehalt für Unterwasserschweißer 53.990 USD pro Jahr und 25,96 USD pro Stunde. Die meisten Einkommen bewegen sich jedoch zwischen 25.000 und 80.000 US-Dollar. Tauchschweißer in den oberen 10 % verdienen 83.730 $, während die unteren 10 % 30.700 $ einnehmen.

Taucherfahrung ist der größte Faktor für das Gehalt eines Unterwasserschweißers. Der Standort kommt an zweiter Stelle.

Die Gehälter einiger kommerzieller Taucher für das Unterwasserschweißen können bis zu 300.000 USD und mehr pro Jahr erreichen.

Warum die große Gehaltsspanne?

Die meisten Unterwasserschweißer werden stunden- oder projektweise bezahlt. Das bedeutet, dass Joe Diver in ein paar Monaten mit einem großen Vertrag satte 30.000 US-Dollar verdienen könnte.

Dann verbringt er weitere fünf Monate damit, nach seinem nächsten Auftritt zu suchen.

Hier sind die Hauptfaktoren, die sich auf Ihr vielseitiges Schweißereinkommen auswirken:

• Erfahrung
• Zertifizierung
• Umgebung
• Arbeitstiefe
• Tauchmethoden
• Unterwasser-Schweißgeräte
• Entfernung Offshore
• Überstunden
• Andere Faktoren

Jeder Faktor ist Teil einer größeren Gleichung für höhere Bezahlung, Marktfähigkeit und Karrieremöglichkeiten.

Aber um diesen Beruf mit Leidenschaft ausüben zu können, müssen Sie wissen, wohin er Sie führen wird.

1. Inlandseinkommen

Zwischen den Teichen, Flüssen und Seen Ihrer Gegend bringen Sie einen Gehaltsscheck von etwa 40.000 bis 80.000 US-Dollar nach Hause. Der Großteil Ihrer Arbeit konzentriert sich auf Dockbereiche, Brücken, Dämme und kleine Schiffe.

Schweißertaucher im Binnenland bekommen nicht das Geld ihrer Offshore-Pendants.

Aber sie haben den Luxus eines weniger strengen Zeitplans (40-Stunden-Wochen) und weniger Reisen. Leider sorgt Süßwasser beim Schweißen aufgrund des Mangels an Salzionen für eine instabilere Umgebung.

Planen Sie viel Übung ein, bevor Sie hier Ihren Bogen schlagen.

2. Offshore-Einnahmen

Im Ozean verdienen Sie jedes Jahr 40.000 bis 100.000 $ oder mehr.

Offshore-Unterwasserschweißer verbringen die meiste Zeit auf Bohrinseln oder großen Seeschiffen wie Navy-Schiffen. Ihr Arbeitszeitplan lässt selten nach:80 oder mehr Stunden in einer Woche zu arbeiten, ist keine Seltenheit. Aufgrund Ihres intensiven Zeitplans kommen Unterwasserschweißer jedoch normalerweise nach einem Monat auf See wieder ins Landesinnere zurück.

Draußen auf dem Meer führen Unterwasserschweißer viele Reinigungs-, Rohrschweiß- und Installationsarbeiten unter großen Plattformen durch. Sie müssen einen guten Kopf für die Reparatur großer Maschinen besitzen.

Und wenn sie Erfahrung als Tauchmedizintechniker haben – das ist ein großer Bonus.

Im Gegensatz zum Binnentauchen müssen Offshore-Schweißtaucher über den Winter kommen. Ozeane sind einfach zu gefährlich:Flutwellen, Wirbelstürme und dergleichen.

Wenn Sie im Voraus denken, können Sie bis zum Frühlingsbeginn eine Saisonarbeit in einem Schweißbetrieb an der Küste finden und zusätzliche Schweißerfahrung sammeln.

Die Geldflut

Ob im Inland oder auf hoher See, das Verdienstpotenzial von Unterwasserschweißern macht nach den ersten 3 bis 5 Jahren in der Branche große Sprünge.

Diese prägenden Jahre formen … oder brechen dich. Wenn Sie es schaffen, sind Sie der große Fisch:Sie haben eine viel höhere Chance auf eine Anstellung als die Elritzen – Ihre weniger erfahrenen Kollegen.