Método de soldadura húmeda bajo el agua
Después de leer este artículo, aprenderá sobre el método de soldadura húmeda bajo el agua con la ayuda de diagramas adecuados.
La soldadura subacuática húmeda tiene cuatro variaciones principales, a saber, soldadura de arco metálico con gas (GMAW), soldadura de arco metálico recubierto, soldadura de arco de plasma y soldadura de arco metálico blindado (SMAW). El GMAW submarino es similar al que se usa en condiciones de aire libre con CO 2, argón, helio o sus mezclas como gas de protección. De los principales problemas de la soldadura submarina húmeda, es decir, la baja ductilidad y la alta fragilidad por hidrógeno de las soldaduras, el proceso GMAW parece haber eliminado completamente esta última.
Para aumentar el uso del proceso GMAW bajo el agua, se han presentado nuevas innovaciones que apuntan a evitar que el agua circundante entre en la región del arco por medio de cepillos giratorios o estacionarios, boquillas de goma de protección flexible o boquillas de cortina de agua. En la boquilla de la cortina de agua que se muestra en la figura 22.3, un chorro de agua a alta velocidad que emerge de una boquilla anular crea una cavidad llena de gas alrededor del arco y la piscina de soldadura.
El gas protector en la cavidad se mantiene continuamente a una presión ligeramente superior a la del ambiente para evitar la entrada de agua. Por lo tanto, la soldadura tiene lugar en una atmósfera de gas reduciendo o eliminando la absorción de hidrógeno y minimizando el enfriamiento brusco del metal de soldadura.
En la soldadura por arco metálico recubierto, el punto a soldar se cubre con una cubierta acrílica de forma semiesférica con dos o tres orificios provistos en ella. El electrodo revestido pasa a través de uno de los orificios y los orificios restantes son para que los gases escapen de la cubierta.
Los gases producidos por la quema de recubrimientos de electrodos expulsan el agua de la cubierta y la mancha está, por así decirlo, en una condición seca rodeada por una mezcla de gases que consiste principalmente en hidrógeno, CO 2 y CO. El proceso mejora la ductilidad del Suelde pero el problema de la fragilidad del hidrógeno se mantiene debido a la presencia de una gran cantidad de hidrógeno en la atmósfera gaseosa del interior de la cubierta.
Para la soldadura con arco de plasma bajo el agua, se han utilizado argón y vidrio acuoso en forma de líquido viscoso como medio de protección. Las soldaduras hechas por soldadura de arco de plasma tienen una alta ductilidad, baja dureza de HAZ y una alta estabilidad del arco.
En la SMAW submarina, la disposición para la cual se muestra en la Fig. 22.4, los electrodos recubiertos se usan directamente en condiciones submarinas sin mucha diferencia en comparación con las condiciones al aire libre. Los electrodos más comúnmente empleados son de tipo rutilo, aunque también se usan electrodos de polvo de hierro. Todos los electrodos para soldadura submarina reciben un revestimiento impermeable que puede consistir en laca o celuloide disuelto en acetona, barniz vinílico o simplemente un roce de parafina.
Los recubrimientos tienden a desintegrarse a profundidades superiores a 180 m. La constricción del arco también aumenta con la profundidad y se teme que a profundidades de más de 300 m no sea posible realizar soldaduras, sino que se puede cortar. Aunque tanto las fuentes de alimentación de CA como las de CC se utilizan para la soldadura húmeda bajo el agua, la más popular es la de CC con electrodo negativo. El voltaje de circuito abierto generalmente está limitado a 105 voltios.
A pesar de las muchas desventajas de SMAW, es el proceso de soldadura submarina más ampliamente utilizado debido a su simplicidad y la capacidad de ser utilizado en diferentes posiciones para producir uniones inusuales y complejas. Las juntas producidas generalmente tienen un 80% de resistencia a la tracción y un 50% de ductilidad que las soldaduras al aire libre. Además de las reparaciones de emergencia y el rescate, la soldadura húmeda bajo el agua también se utiliza para realizar empalmes a medida que se llevan a producción nuevos pozos de petróleo en alta mar.
En los aceros SMAW submarinos con equivalente de carbono (CE), menos del 0, 40 por ciento se sueldan con electrodos de acero suave y los que tienen equivalentes de carbono más del 0, 40 por ciento se sueldan con electrodos de acero inoxidable austenítico. Mientras que los electrodos de acero suave a menudo conducen a rebajes, los electrodos austeníticos y de base de níquel generalmente no presentan cortes ni grietas debajo de las perlas, pero la porosidad puede aumentar con el aumento de la corriente de soldadura.
Además de estas cuatro variantes de pruebas de soldadura húmeda bajo el agua, también se han realizado soldaduras bajo el agua mediante procesos como la soldadura de fuego, la soldadura de espárragos y la soldadura por láser. Se ha encontrado que la soldadura de craqueadores contra incendios funciona hasta una profundidad de 60 m, sin embargo, se encontró que tales soldaduras tienen orificios para la profundidad del agua a más de 20 m.
Se ha encontrado que la soldadura de pernos bajo el agua funciona satisfactoriamente. Las aplicaciones prácticas del proceso se anticipan en el rescate y reparación de estructuras de acero y en el mantenimiento en el exterior para reemplazar los ánodos de sacrificio.
El uso del rayo láser de CO 2 para soldar bajo el agua a poca profundidad también ha sido exitoso, pero su uso en el campo dependerá de la potencia del rayo láser y de las técnicas empleadas para su despliegue real.
Como la operación a profundidades de más de 100 m da lugar a una gran cantidad de dificultades si se emplea la soldadura manual, la soldadura remota bajo el agua se ha desarrollado para trabajos en alta mar en los que los movimientos de la antorcha están completamente mecanizados. Se espera que dichas unidades encuentren un mayor uso con un aumento en las perforaciones en aguas profundas para la extracción de petróleo y lecho oceánico que requieren la instalación de estructuras y tuberías apropiadas para transportar los productos.
