جوشکاری به عنوان یکی از اصلیترین روشهای اتصال قطعات فلزی در صنایع مختلف، همواره جایگاه ویژهای در دنیای مهندسی و ساختوساز داشته است. این فرآیند که به اتصال دو یا چند قطعه فلزی با استفاده از حرارت یا فشار میپردازد، به صورتهای مختلفی انجام میشود. یکی از انواع خاص و چالشبرانگیز جوشکاری، جوش زیر آب است که با شرایط منحصر به فرد خود، نیازمند دانش، مهارت و تجهیزات ویژهای است. در این مقاله، تفاوتهای جوشکاری معمولی و جوش زیر آب از ابعاد مختلف مانند فرآیندها، تجهیزات، چالشها، ایمنی و کاربردها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
جوشکاری، راهکاری برای اتصال
جوشکاری به عنوان فرآیندی برای اتصال قطعات فلزی با استفاده از حرارت یا فشار تعریف میشود. این فرآیندها در صنایع مختلف مانند خودروسازی، ساختمانسازی، کشتیسازی و بسیاری دیگر کاربرد دارند. انواع روشهای جوشکاری به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: جوشکاری با استفاده از حرارت (مانند جوشکاری قوس الکتریکی و گاز) و جوشکاری با استفاده از فشار (مانند جوشکاری مقاومت). این روشها میتوانند به صورت دستی یا اتوماتیک اجرا شوند و معمولاً نیازمند تجهیزاتی چون دستگاه جوش، الکترود، گازهای محافظ و دستگاههای خنککننده هستند. در صنایع دریایی، ساختمانی، و تعمیرات صنعتی، جوشکاری کاربرد فراوانی دارد و به همین دلیل، دانستن انواع مختلف جوشکاری اهمیت ویژهای دارد.
جوشکاری الکترود: فرآیندها و تجهیزات
جوشکاری الکترود، که بیشتر در محیطهای خشک و کنترلشده انجام میشود، شامل روشهای مختلفی است که متداولترین آنها شامل جوشکاری با قوس الکتریکی (MMA)، جوشکاری با گاز محافظ (MIG/TIG) و جوشکاری با الکترود روکشدار است. در این فرآیندها، از حرارت ایجادشده توسط قوس الکتریکی یا گازهای داغ برای ذوب فلز پایه و تشکیل اتصال استفاده میشود و باید بدانید که مقاومت هر خال جوش چقدر است. تجهیزات مورد نیاز برای این نوع جوشکاری شامل دستگاههای جوش قوس الکتریکی، تانکهای گاز، کابلها و الکترودها هستند. جوشکاری الکترود عمدتاً در صنایع فلزی، خودروسازی، تعمیرات و ساختوساز به کار میرود و به دلیل سادگی و هزینه پایین، یکی از رایجترین روشها در صنعت است. این فرآیند میتواند بر روی فلزات مختلفی مانند فولاد، آلومینیوم، مس و… انجام شود و معمولاً به صورت دستی یا به کمک رباتها انجام میگیرد.
جوشکاری زیر آب: ویژگیها و تجهیزات خاص
جوش زیر آب فرآیند خاصی است که در آن جوشکار باید در زیر سطح آب کار کند. این نوع جوشکاری به طور عمده در تعمیر و نگهداری سازههای دریایی، مانند پلتفرمهای نفتی، کشتیها و پلهای زیر آبی انجام میشود. جوشکاری زیر آب نیازمند تجهیزاتی خاص است که بتوانند در محیط مرطوب و تحت فشار آب عملکرد مطلوبی داشته باشند. این تجهیزات معمولاً شامل دستگاههای جوشکاری ضد آب، پوششهای حفاظتی و سیستمهای کنترل فشار هستند. در جوشکاری زیر آب، معمولاً از یکی از انواع الکترود جوشکاری، یعنی سیم جوش روکشدار استفاده میشود، زیرا این روش در شرایط مرطوب و زیر آب موفقتر است. علاوه بر این، جوشکاران زیر آب باید از لباسهای مخصوص و کپسولهای هوای فشرده برای تنفس در عمق آب استفاده کنند، که این خود چالشهای ویژهای ایجاد میکند.
چالشها و موانع فنی در جوشکاری زیر آب
یکی از مهمترین چالشهای جوشکاری زیر آب، فشار زیاد آب است. هر چه عمق بیشتر باشد، فشار آب بیشتر و بنابراین شرایط برای انجام جوشکاری پیچیدهتر میشود. این فشار میتواند بر تجهیزات و ابزارهای جوشکاری تأثیر بگذارد و حتی خطراتی برای جوشکار ایجاد کند. علاوه بر فشار، سرعت سرد شدن جوش در زیر آب بسیار بیشتر از جوشکاری در محیط خشک است. این موضوع میتواند باعث ضعف در اتصال جوش شده و کیفیت جوش را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین، دید محدود در زیر آب یکی دیگر از چالشها است. جوشکار باید با استفاده از تجهیزات نوری خاص مانند نورافکنها و دوربینهای زیر آبی کار کند تا به وضوح کافی برای انجام جوشکاری دست یابد. در نهایت، رطوبت و ناخالصیهای موجود در آب میتوانند بر کیفیت جوش تأثیر بگذارند و نیاز به استفاده از مواد و تکنیکهای خاص برای جلوگیری از مشکلات بعدی دارند.
ایمنی و خطرات در جوشکاری زیر آب
ایمنی یکی از مهمترین مسائل در جوش زیر آب است. خطر برقگرفتگی یکی از بزرگترین تهدیدات در این فرآیند است، زیرا جوشکاری در محیط مرطوب و در تماس مستقیم با آب انجام میشود. بنابراین، تجهیزات جوشکاری باید کاملاً عایق و ضد آب باشند تا از بروز این خطرات جلوگیری شود. علاوه بر برقگرفتگی، جوشکاران زیر آب با خطرات دیگری مانند فشار زیاد، آسیبهای جسمی ناشی از حرکت محدود در آب، و مشکلات تنفسی روبهرو هستند. برای مقابله با این خطرات، جوشکاران باید از لباسهای خاص ضد آب، سیستمهای تنفسی و پوششهای محافظ استفاده کنند. همچنین، وجود کپسولهای هوای فشرده و ارتباط مستمر با تیمهای سطحی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در برخی مواقع، حتی جوشکاران زیر آب باید از روشهای خاصی مانند جوشکاری خشک برای کاهش ریسکها استفاده کنند.
کاربردهای جوشکاری زیر آب
جوش زیر آب کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارد. یکی از مهمترین این کاربردها تعمیرات و نگهداری سازههای دریایی است. این سازهها که به جز فولاد از متریال های ضد آب پلیمری مانند ورق پلیاتیلن HDPE نیز ساخته میشوند، شامل پلتفرمهای نفتی، کشتیها، پلهای زیر آبی و سازههای دریایی دیگر میشوند. در این موارد، جوش زیر آب برای انجام تعمیرات فوری و اصلاحات در مکانهایی که دسترسی به آنها سخت است، ضروری است. همچنین، در پروژههای عمرانی بزرگ که نیاز به جوشکاری در زیر سطح آب دارند، مانند ساخت تونلها یا سدها، این نوع جوشکاری استفاده میشود. دیگر کاربردهای جوش زیر آب شامل ساخت و تعمیر خطوط لوله دریایی، پلها و موانع زیر آبی است که همگی به دقت، تخصص و مهارت بالای جوشکاران نیاز دارند.
نتیجهگیری
جوش معمولی و جوش زیر آب هر کدام ویژگیها و چالشهای خاص خود را دارند. در حالی که جوشکاری الکترود به دلیل سادگی و تجهیزات متعارف خود در صنایع مختلف کاربرد دارد، جوش زیر آب با محیط سخت و شرایط ویژهای که در عمق آب وجود دارد، نیازمند تکنیکها و ابزارهای خاص است. این تفاوتها نه تنها در فرآیند و تجهیزات، بلکه در مسائل ایمنی، فشار و مشکلات محیطی نیز نمایان میشود. با توجه به پیشرفتهای تکنولوژیکی و اهمیت روزافزون صنایع دریایی و زیر آبی، جوشکاری زیر آب نقش کلیدی در تعمیر و نگهداری سازههای زیر سطح آب دارد و این تخصص به یکی از مهارتهای برجسته در دنیای مهندسی تبدیل شده است.