Hegesztés sarkvidéki körülmények között

Napjainkban a sarkvidéki területek egyre nagyobb figyelmet kapnak a térségben található jelentős kőolaj- és földgázkészletek miatt. A becslések szerint a Föld kiaknázatlan kőolajtartalékainak akár 13%-a, valamint a földgáztartalékok 30%-a is a sarkvidéki térségben található. Az energetikai ipar legnagyobb projektjei, melyek célja a gáz- és olajelosztó hálózatok kiépítése, alapvetően acélszerkezeteken és hegesztéstechnológián alapulnak.

2019.02.20.

A hegesztőberendezések időjárásálló kialakítása a jobb eredményekért és munkakörülményekért

Például Oroszország szibériai területein az olaj- és gázvezetékeket mocsaras, nehezen járható területeken kell kiépíteni. Ezt télen kell elvégezni, mivel a talajnak kellően fagyottnak kell lennie ahhoz, hogy elbírja az összes szükséges munkagépet. A sarkvidéki körülmények között a hegesztés csak akkor lehet sikeres, ha a munkakörülmények elviselhetőek. Az időjárástól, a hegesztési eljárástól és az alkalmazástól függően különböző szintű védelemre van szükség – az egészen nyitott munkaterületektől a klimatizált és fűtött hegesztőfülkékig.

Száraz időben, MMA hegesztés esetén előfordulhat, hogy nincs szükség semmilyen védelemre a munkaterületen (1. ábra). MIG/MAG és TIG hegesztést viszont mindig szél-, eső- és hóvédett környezetben kell végezni. A védelem biztosítható különféle sátrakkal (2. ábra), vagy akár fűtött hegesztőfülkékkel is (3. ábra). A különböző típusú hegesztővédelmek tovább javíthatják a hegesztő munkakörülményeit. Fűtött hegesztőfülke nélkül a hegesztő könnyen átfagyhat, és a hegesztőpajzs látómezeje bepárásodhat.

1. ábra: MMA hegesztés csővezetéken

2. ábra: A hegesztősátor védelmet nyújt a szél és az eső ellen

3. ábra: A fűtött hegesztőfülke biztosítja a megfelelő munkakörülményeket

A hatékony előmelegítés optimalizálhatja a hegesztési eljárásokat és megelőzheti a kondenzációt

Különös figyelmet kell fordítani az előmelegítésre a sarkvidéki körülmények között végzett hegesztés előtt. Egyrészt a hegesztési eljárási előírás (WPS) határozza meg az előmelegítés hőmérsékletét. Vékonyabb anyagvastagságok és ötvözetlen acél esetén ez általában a szobahőmérséklet. Vastagabb anyagok és ötvözött acélok esetén az előmelegítés hőmérséklete elérheti a 100 °C-ot vagy akár még magasabbat is. Másrészt az előmelegítés szükséges a hideg felületeken lecsapódó víz megakadályozására. A horony és a környező terület, valamint az esetleges alátámasztás szintén tisztítandó és szárítandó hegesztés előtt.

Hideg körülmények között a töltőanyag felületén könnyen lecsapódhat a nedvesség. A hegesztő elektródákat elektromosan fűtött elektródatárolóban kell tartani. MIG/MAG hegesztés esetén ajánlott huzalelőtolóban elhelyezett fűtőszekrényt használni, hogy a töltőanyag száraz maradjon.

4. ábra: KWF 200/300 fűtőszekrény a Kemppi huzalelőtolókhoz.

A hegesztőberendezések hidegtűrésének vizsgálata a termékfejlesztés irányításához

A Kemppi a felhasználói kézikönyvben meghatározza hegesztőberendezései működési hőmérséklet-tartományát. Ennek minimuma általában -20 °C és +40 °C között van. Ugyanakkor a Kemppi berendezéseit sarkvidéki területeken is használják, ahol a hőmérséklet jóval alacsonyabb lehet.

Évek során a készülékek hidegtűrését különféle körülmények között tanulmányozták. A Kemppi Lahtiban, Okeroinen telephelyén rendelkezik olyan helyiségekkel, amelyek között hidegszoba és különálló fagyasztók is találhatók. Ezek lehetővé teszik hegesztő alkatrészek, például csövek, kábelek és mechanikai elemek -60 °C-ig terjedő hőmérsékleten történő tesztelését.

Gyakorlati kísérleteket is végeztek sarkvidéki területeken. 2013 telén a Kemppi több, üzemkész hegesztőegységet vitt Szibériába, Oroszországba terepi tesztelésre, ahol a hőmérséklet elérte a -46 °C-ot. Ilyen alacsony hőmérsékleten a hegesztés kihívást jelent mind a hegesztőnek, mind a berendezésnek. Például a föld alatti kábelek, a hegesztőpisztolyok és a csatlakozó kábelek gumialkatrészei megkeményednek a hideg miatt.

Az ilyen vizsgálatok eredményeit a termékfejlesztés során hasznosítják, különösen az új termékek anyagválasztásánál. Például új föld alatti kábelek és hegesztőpisztolyok esetén alternatív anyagokat választottak, hogy jobban ellenálljanak az alacsony hőmérsékletnek.

5. ábra: MIG/MAG csatlakozókábel -46 °C-on, Szibériában végzett próba közben.

Olvasson többet a jelentős kőolaj- és földgáztartalékokról.

Képek forrása: Kemppi Oy / 2. ábra / 3. ábra