水下焊接是如何完成工作的?


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水下焊接是如何完成工作的?

圖注:印度德里鐵柱

古人如果想把兩塊金屬拼接在一起,他們需要不停敲打兩塊燒紅的金屬,這種操作現在被稱作“鍛焊”,公元前340年,5.4噸重的印度德里鐵柱就是這麼敲打出來的。

19世紀的時候,電弧被發明了出來,人們開始使用電來製造高溫,讓金屬達到拼接的效果,這種被稱作“電焊”,雖然現在的焊接方式多種多樣,但是電焊依然是主流。

只是隨著工業時代的發展,焊接的使用場景變得越來越多樣,其中有一個需求非常高的場景,那就是水下金屬的焊接。

比如橋樑,輪船,海上石油開採平台等等,當這些東西出現故障的時候,你不可能把水排乾了再焊接,所以“水下焊接”的工作應運而生。

估計很少有人知道水下焊接這個工種,即便知道了,估計也會感到十分驚訝,因為電和水似乎是一種危險且不相容的組合。

然而,水下焊接是一個報酬十分豐厚的工作,也是商業潛水員收入最高的職業之一。

在國外,該工作的年平均工資達到6萬美元,其中收入最高的那10%的人,年薪可以達到15萬美元,折合人民幣差不多是100萬。

在國內,這也是個冷門高薪的崗位,有些人月薪能達到5-8萬之間,平均年薪也不少於30萬(小道消息),由於需求在持續增加,而對職工的專業技能要求又特別高(會潛水,還要會焊接技術),所以每年工資還以3.5% 的速度增長。

然而,就像我們前面說的,這是水和電的組合,它是世界上最危險的職業之一,即便在所有最危險的職業中,這個也是死亡率非常高的一個。

水下焊接如何進行?

我前面說的水下故障不可能把水排幹來焊接並不完全正確,事實上很大一部分水下焊接是水排乾後進行的。

這裡涉及到一個設備——高壓艙,通過這種設備把水下故障區域包裹起來,然後用壓力把水擠出去,從而得到一個乾燥的環境。

當水排乾後再焊時,它與在陸地上焊接是沒有太大區別的,這種被稱作幹焊(干法焊接)。幹焊的好處就是它可以確保項目有更高的質量和可靠性。

圖注:幹焊的高壓艙

不過,高壓艙並不便宜,而且有些故障區域是無法用高壓艙的,這時候工作人員就真的需要被水完全吞沒作業了。

這種完全在水里焊接的被稱為濕焊(濕法焊接),濕焊是真正危險的操作,這個只在逼不得已時才會這樣做。除了無法使用高壓艙外,如果項目過於緊迫的話也需要進行濕焊。

濕焊的結果往往是粗糙的,因為焊接的溫度會快速散熱到周圍的水中,從而導致焊接接頭快速冷卻,結果就是會增加開裂和其他接頭缺陷的風險。

這是無法避免的,所以雖然這個工作被稱為“水下焊接”,事實上它有可能是在完全乾燥環境中進行的。

不過,我們可能最好奇的還是濕焊,為什麼水和電的組合可以在水里完成工作呢?

濕焊為什麼可行?

水下焊接是在20世紀30年代誕生的,保護金屬電弧棒是濕焊的主要選擇之一,其實和陸地上的電弧棒是差不多的,只是多了些保護層,這種的成本比較合理。

當然,它確實需要通電,只是水下焊接用的是直流電,而陸地上是直接插在我們的插座上,用的是交流電。

當一切準備就緒,潛水焊工會向團隊示意打開電源,電源可以產生300到400安培的直流電。

圖注:水下焊接產生氣泡層

這種電流是水下焊接的一個潛在風險,只是確實很少有工人被電到的,這要歸功於在電弧熔化焊劑時產生的氣泡層,這個氣泡層可以保護焊縫並防止電流傳導到自身以外的水體。

這個氣泡層是高溫下水蒸發所產生的,是個持續產生的過程,這讓水下焊接工人尤為困難,因為它降低了焊工的能見度。

圖注:氣泡層

雖然水下焊接有一個這樣的氣泡層“隔電”,但是每個水下焊接工人依然需要穿著與水隔絕的防護服,而且每次下水需要嚴格檢查防護服,畢竟邊上有一個很強的電流在工作。

其實,水下焊接的風險遠不止觸電一個,它存在許多的風險。

最後:水下焊接會面臨什麼危險?

首先,它是水下作業,如果防護服出現問題,焊工不一定會觸電,但很容易溺水,如果在比較深的水域作業的話。

然後就是嚴重的健康風險,如果在水下待的時間過長,可能會導致鼻子、肺和耳朵相關的損傷,而且很多時候會留下永久後遺症。

另外還有包括減壓病,海洋生物襲擊等等都可能發生,水下意外難以預測。

總之,這個薪水不是那麼好拿的,除了需要具備雙重技能之外(潛水和焊接),還需要承擔足夠的風險。