Come funziona la saldatura subacquea

Come subacqueo, probabilmente hai già sentito parlare del termine “saldatura subacquea”. La saldatura subacquea è uno dei lavori più noti (e redditizi) disponibili per i subacquei commerciali.

La maggior parte di noi ha una conoscenza di base della saldatura, ma come viene eseguita esattamente sott’acqua? Impariamo di più su questa interessante ma pericolosa carriera qui sotto.

Che cos’è la saldatura subacquea?

La saldatura subacquea, spesso indicata come saldatura iperbarica, esiste dai primi anni ’30 e viene ancora eseguita in molte parti del mondo per la manutenzione e la riparazione di infrastrutture marine che sono parzialmente o completamente sommerse nell’acqua. I saldatori interni lavorano su ponti, dighe e piccole navi d’acqua, mentre i saldatori offshore si occupano di condutture, piattaforme petrolifere, grandi navi, habitat sottomarini e persino impianti nucleari.

Saldare sott’acqua non è poi così diverso dalla saldatura sulla terraferma. Entrambi usano le stesse tecniche e attrezzature di base per la saldatura, ed è per questo che i saldatori subacquei in genere si allenano per diventare prima saldatori certificati sopra l’acqua. Tuttavia, è un campo di lavoro pericoloso che comporta anni di formazione per ottenere non solo le conoscenze e le abilità richieste, ma anche la certificazione necessaria da una scuola di immersione commerciale accreditata.

Il primo pensiero che viene in mente alle persone quando si parla di saldatura subacquea è il pericolo di mescolare acqua ed elettricità. In effetti, questa è una delle minacce del lavoro, ma sorprendentemente non la più grande (maggiori informazioni sui pericoli della saldatura subacquea qui sotto). Eppure, molti scelgono questo percorso di carriera per l’eccitazione e le sfide che vengono con il lavoro – per non parlare di una buona retribuzione di una media di 53.990 dollari all’anno (o più per i saldatori subacquei offshore).

Anche se il lavoro implica generalmente l’uso di un bastone di saldatura specializzato (o elettrodo) e bolle gassose, ci sono due tipi principali di saldatura subacquea:

Saldatura a secco

Anche se normalmente ci immaginiamo la saldatura subacquea fatta mentre è completamente immersa nell’acqua, la maggior parte è fatta in habitat asciutti. La saldatura a secco fa uso di una camera o di un habitat asciutto (camera iperbarica) dove l’acqua è sostituita da una miscela di gas in modo che uno o più saldatori possano fare il lavoro in condizioni di asciutto.

Queste camere possono essere costose e i saldatori subacquei non sempre le hanno a disposizione. In questo caso, i saldatori subacquei devono ricorrere alla saldatura a umido, dove non hanno nulla che li protegga dall’acqua.

Saldatura a umido

La saldatura a umido viene fatta a seconda dell’accessibilità della zona di saldatura e della gravità della riparazione necessaria. Una delle ragioni per cui è usata per lo più come ultima risorsa, a parte l’ovvio pericolo di usare l’elettricità in acqua, è perché c’è una maggiore possibilità che la saldatura si raffreddi troppo velocemente a causa della temperatura dell’acqua circostante, aumentando così la possibilità di crepe.

Impareremo anche come funziona ogni tipo di saldatura qui sotto.

Come funziona la saldatura subacquea?

Come viene eseguita la saldatura subacquea? Ci sono sorprendentemente un certo numero di modi in cui i saldatori subacquei lo fanno. Dopo aver ricevuto un incarico, i project manager e gli esperti saldatori subacquei scelgono tra diversi tipi di saldatura subacquea che meglio si adattano alle loro esigenze. Scopri di più sui loro specifici processi di saldatura qui sotto.

Saldatura a umido

La maggior parte delle volte, i subacquei usano la saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW) o “stick welding” in quanto è il metodo più economico e versatile per la saldatura a umido. Con questo metodo, producono un arco elettrico tra il loro elettrodo e i metalli dell’infrastruttura (come l’acciaio inossidabile e l’alluminio) che saranno saldati insieme.

È importante che i subacquei saldatori mantengano i loro elettrodi puliti. Inoltre, una volta raggiunta l’area di saldatura, i subacquei di solito controllano l’ambiente circostante per eventuali ostruzioni o pericoli per la sicurezza prima di eseguire la saldatura.

Quando il sub è pronto, inizia a posizionare il suo elettrodo sulla superficie di destinazione e segnala alla sua squadra di accendere la corrente, generando da 300 a 400 ampere di elettricità in corrente continua (DC).

Per quanto riguarda il modo in cui il subacqueo non viene folgorato, la chiave è nello spesso strato di bolle gassose che il flusso (o rivestimento esterno) dell’elettrodo crea per coprire la saldatura e proteggere l’elettricità da acqua, gas corrosivi e altri composti ossidanti. Il team usa anche la corrente continua (DC) perché è più sicura e più efficace da usare sott’acqua rispetto alla corrente alternata (AC).

Altri tipi comuni di metodi di saldatura subacquea bagnata includono:

• Saldatura ad arco con filo animato (FCAW) – Fa uso di un metallo d’apporto o elettrodo ad alimentazione continua per saldare leghe a base di nichel e metalli di ghisa, tra gli altri.
• Saldatura per attrito (FW) – Utilizza l’alto attrito e il calore invece della fusione del materiale per fondere il metallo o la termoplastica insieme.

Saldatura a secco

Come già detto, la saldatura a secco o saldatura in habitat comporta l’uso di una camera iperbarica mentre si riferisce allo stesso processo di saldatura di base. Dopo aver creato un sigillo intorno alla struttura che deve essere saldata, i tubi collegati fanno uscire l’acqua e la sostituiscono con una miscela di gas, come elio e ossigeno.

Dopo aver spinto fuori tutta l’acqua, la camera iperbarica sarà poi pressurizzata alla giusta profondità per evitare la malattia da decompressione.

La tecnica che verrà utilizzata dipenderà dalle dimensioni della camera. Ecco i quattro tipi di metodi di saldatura a secco che il saldatore subacqueo può scegliere:

• Saldatura a pressione – Metodo utilizzato per lavorare in un contenitore a pressione, che misura circa un’unità di pressione atmosferica (simile alla pressione a livello del mare).
• Saldatura in habitat – Il saldatore subacqueo utilizza una piccola camera di dimensioni pari alla pressione esterna (pressione ambiente) alla profondità di lavoro. La camera sposterà l’acqua nel corpo d’acqua circostante prima che il saldatore sub entri.
• Saldatura a camera asciutta – Il saldatore subacqueo entra nella piccola camera da sotto e viene coperto solo dalla testa fino alle spalle (con attrezzatura subacquea).
• Saldatura a punto secco – Tecnica usata per camere che sono chiare e circa piccole come la testa di una persona. Si posiziona sul luogo della saldatura e il saldatore subacqueo dovrà inserire l’elettrodo nell’habitat, che si sigillerà convenientemente intorno ad esso.

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) e Flux-cored Arc Welding (FCAW) sono usati anche durante la saldatura subacquea a secco, così come le seguenti saldature comuni:

• Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) – Chiamato anche “TIG,” questo processo di saldatura utilizza un elettrodo non consumabile fatto di tungsteno. Il calore sarà applicato, insieme a un arco elettrico, su acciaio inossidabile, alluminio e altri metalli che devono essere saldati.
• Saldatura ad arco con gas metallico (GMAW) – Chiamato anche “MIG,” è noto per i suoi vari metodi di trasferimento del metallo. Questo metodo usa gas di protezione che scorre attraverso la pistola di saldatura intorno all’elettrodo per saldare metalli non ferrosi come l’alluminio.
• Saldatura al plasma (PAW) – Fa anche uso di un arco elettrico, ma l’arco è ristretto per produrre un’alta velocità dell’arco (plasma) e un calore intenso per saldare acciaio inossidabile, alluminio e altri metalli.

Per estese saldature subacquee profonde all’interno di grandi camere iperbariche, i saldatori subacquei di solito lavorano in coppia. Una volta che gli operatori hanno abbassato la camera fino al luogo della saldatura e l’hanno riempita di gas, i saldatori scendono alla stessa profondità (in una campana da sub), nuotano nella camera e iniziano la saldatura, spesso alternandosi tra turni di 6-8 ore.

Per una spiegazione visiva di come funziona la saldatura subacquea a umido e a secco, guarda il video qui sotto di Water Welders:

Pericoli della saldatura subacquea

Siccome i saldatori subacquei hanno molte più variabili con cui lavorare – gas atmosferici diversi, pressione dell’acqua e del gas, attrezzature specializzate per l’immersione e la saldatura, e spazio limitato, oltre alla fornitura di acqua e corrente elettrica – è un campo solo per saldatori subacquei esperti (inclusi ingegneri e manager) che sono pienamente preparati ad evitare rischi e gestire pericoli, come i seguenti:

• Affogamento – Di solito causato da pericoli Delta P, o pressione differenziale, dove una grande differenza di pressione dell’acqua fa sì che un subacqueo rimanga bloccato in una strettoia dove l’acqua sta correndo per riempire un altro spazio con grande forza, a volte pari a oltre mille libbre di pressione.
• Esplosioni – Possono avvenire quando i gas di idrogeno e ossigeno si mescolano e si accumulano nelle tasche.
• Scosse elettriche – Spesso la preoccupazione maggiore quando si ha a che fare con acqua ed elettricità, in particolare quando i saldatori inesperti non usano la corrente continua (DC) per fornire energia.
• Malattia da decompressione – Una preoccupazione comune nelle immersioni subacquee, causata dall’accumulo di bolle di azoto nel flusso sanguigno
• Ipotermia – Risultato del lavoro in condizioni di buio e acqua fredda per molte ore al giorno.

Le precauzioni di sicurezza includono essere legati alla superficie, avere un altro saldatore subacqueo per assistere e monitorare il saldatore primario/i, ed essere in comunicazione con la squadra durante l’operazione di saldatura. Fortunatamente, i corsi di saldatura ti addestreranno per queste e altre circostanze. E se sei interessato a iniziare una carriera nella saldatura subacquea, controlla la nostra guida su come diventare un saldatore subacqueo.