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      為什么水下焊接過程中,焊工不會被電到?

      發布時間:2021-07-21 人氣: 29



      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么敲打出來的。



      19世紀的時候,電弧被發明了出來,人們開始使用電來制造高溫,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。



      比如橋梁,輪船,海上石油開采平臺等等,當這些東西出現故障的時候,你不可能把水排干了再焊接,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,平均年薪也不少于30萬(小道消息),由于需求在持續增加,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干來焊接并不完全正確,事實上很大一部分水下焊接是水排干后進行的。



      這里涉及到一個設備——高壓艙,通過這種設備把水下故障區域包裹起來,然后用壓力把水擠出去,從而得到一個干燥的環境。



      當水排干后再焊時,它與在陸地上焊接是沒有太大區別的,這種被稱作干焊(干法焊接)。干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:干焊的高壓艙


      不過,高壓艙并不便宜,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,如果項目過于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干燥環境中進行的。



      不過,我們可能最好奇的還是濕焊,為什么水和電的組合可以在水里完成工作呢?



      濕焊為什么可行?



      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,這樣的電流可以瞬間燒紅金屬,如果人不小心被電到的話也會被烤焦。


      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,這要歸功于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并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。



      最后:水下焊接會面臨什么危險?



      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。



      然后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后遺癥。



      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,這個薪水不是那么好拿的,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。


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