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水下焊接是如何完成工作的?

图注:印度德里铁柱

古人如果想把两块金属拼接在一起,他们需要不停敲打两块烧红的金属,这种操作现在被称作“锻焊”,公元前340年,5.4吨重的印度德里铁柱就是这么敲打出来的。

19世纪的时候,电弧被发明了出来,人们开始使用电来制造高温,让金属达到拼接的效果,这种被称作“电焊”,虽然现在的焊接方式多种多样,但是电焊依然是主流。

只是随着工业时代的发展,焊接的使用场景变得越来越多样,其中有一个需求非常高的场景,那就是水下金属的焊接。

比如桥梁,轮船,海上石油开采平台等等,当这些东西出现故障的时候,你不可能把水排干了再焊接,所以“水下焊接”的工作应运而生。

估计很少有人知道水下焊接这个工种,即便知道了,估计也会感到十分惊讶,因为电和水似乎是一种危险且不相容的组合。

然而,水下焊接是一个报酬十分丰厚的工作,也是商业潜水员收入最高的职业之一。

在国外,该工作的年平均工资达到6万美元,其中收入最高的那10%的人,年薪可以达到15万美元,折合人民币差不多是100万。

在国内,这也是个冷门高薪的岗位,有些人月薪能达到5-8万之间,平均年薪也不少于30万(小道消息),由于需求在持续增加,而对职工的专业技能要求又特别高(会潜水,还要会焊接技术),所以每年工资还以 3.5% 的速度增长。

然而,就像我们前面说的,这是水和电的组合,它是世界上最危险的职业之一,即便在所有最危险的职业中,这个也是死亡率非常高的一个。

水下焊接如何进行?

我前面说的水下故障不可能把水排干来焊接并不完全正确,事实上很大一部分水下焊接是水排干后进行的。

这里涉及到一个设备――高压舱,通过这种设备把水下故障区域包裹起来,然后用压力把水挤出去,从而得到一个干燥的环境。

当水排干后再焊时,它与在陆地上焊接是没有太大区别的,这种被称作干焊(干法焊接)。干焊的好处就是它可以确保项目有更高的质量和可靠性。

图注:干焊的高压舱

不过,高压舱并不便宜,而且有些故障区域是无法用高压舱的,这时候工作人员就真的需要被水完全吞没作业了。

这种完全在水里焊接的被称为湿焊(湿法焊接),湿焊是真正危险的操作,这个只在逼不得已时才会这样做。除了无法使用高压舱外,如果项目过于紧迫的话也需要进行湿焊。

湿焊的结果往往是粗糙的,因为焊接的温度会快速散热到周围的水中,从而导致焊接接头快速冷却,结果就是会增加开裂和其他接头缺陷的风险。

这是无法避免的,所以虽然这个工作被称为“水下焊接”,事实上它有可能是在完全干燥环境中进行的。

不过,我们可能最好奇的还是湿焊,为什么水和电的组合可以在水里完成工作呢?

湿焊为什么可行?

水下焊接是在20世纪30年代诞生的,保护金属电弧棒是湿焊的主要选择之一,其实和陆地上的电弧棒是差不多的,只是多了些保护层,这种的成本比较合理。

当然,它确实需要通电,只是水下焊接用的是直流电,而陆地上是直接插在我们的插座上,用的是交流电。

当一切准备就绪,潜水焊工会向团队示意打开电源,电源可以产生300到400安培的直流电。

图注:水下焊接产生气泡层

这种电流是水下焊接的一个潜在风险,只是确实很少有工人被电到的,这要归功于在电弧熔化焊剂时产生的气泡层,这个气泡层可以保护焊缝并防止电流传导到自身以外的水体。

这个气泡层是高温下水蒸发所产生的,是个持续产生的过程,这让水下焊接工人尤为困难,因为 它降低了焊工的能见度。

图注:气泡层

虽然水下焊接有一个这样的气泡层“隔电”,但是每个水下焊接工人依然需要穿着与水隔绝的防护服,而且每次下水需要严格检查防护服,毕竟边上有一个很强的电流在工作。

其实,水下焊接的风险远不止触电一个,它存在许多的风险。

最后:水下焊接会面临什么危险?

首先,它是水下作业,如果防护服出现问题,焊工不一定会触电,但很容易溺水,如果在比较深的水域作业的话。

然后就是严重的健康风险,如果在水下待的时间过长,可能会导致鼻子、肺和耳朵相关的损伤,而且很多时候会留下永久后遗症。

另外还有包括减压病,海洋生物袭击等等都可能发生,水下意外难以预测。

总之,这个薪水不是那么好拿的,除了需要具备双重技能之外(潜水和焊接),还需要承担足够的风险。