اللحام تحت الماء ...

أولا يجب أن نعرف بعض المصطلحات لكي يتسنى لنا الدخول إلى عالم اللحام تحت الماء…
من هو فني اللحام تحت الماء ؟
غواص محترف ( commercial diver ) هو الغواص اللذي يقوم بالأعمال تحت الماء من لحام بدرجه الأولى والعمليات الفحص غير التدميرية أو التدميرية وفحص الأنابيب وفحص واصلاح الجسور ويمكن الاستعانة به في رفع السفن أو الطائرات المتحطمة تحت سطح الماء أو صيانة البواخر ولا يقتصر فقط على هذا بل يوجد الكثير من ما يستطيع عمله الغواص المحترف.

فريق عمل الغواص المحترف يجب أن لا يقل عن 3 ويحبب أن لا يقل عن 5

Commercial diver :
وهو الغواص المحترف القائم بالإعمال تحت سطح الماء

Tender :
وضيفة عمل التندر هو مساعدة الغواص في وضع خوذة الغوص والتأكد من سلامة المعدات
تجهيز المعدات وإنزالها إلى الغواص في مكان عمله تحت الماء عن طريق حبل يوصل بالخواص
مراقبة الامبيلكل ( هي عبارة عن مجموعه من الأهواز والحبال تمد الغواص بالهواء و وسائل الاتصال مع زملائه فوق سطح الماء ).

عوامل عملية اللحام :
إن هناك خمسة عوامل أساسيه يجب أخذها بعين الاعتبار أي خلال في أي عامل من عوامل قد يؤدي إلى خلل في جودة اللحام تحت الماء.
الخبرة الشخصية :
التدريب والمهارة وخبرة العمل انه من المهم إن يكون الغواص ذو خبره باللحام العادي قبل الخوض في اللحام تحت الماء.
المعدات :
إن اغلب المعدات المستخدمة تحت الماء هي نفسها المستخدمة فوق الماء مع القليل من التعديلات أو الإضافات
أ- يجب وجود قاطع سكيني في الدائرة ألكهربائه لسرعة توصيل التيار وقطعه للغواص.
ب- كيابل اللحام الموصلة للتيار الكهربائي من مكائن اللحام إلى قاع البحر تكون معزولة تماما.
ج-قابض اللحام يجب ان يكون مصمم خصيصا لعمليات اللحام الرطبة.
د- على الغواص- اللحام ارتداء قفازات مطاطية إثناء عملية اللحام تحت الماء.
الالكترود :
إن اختيار الالكترودات أمر مهم ويعتمد على نوع العمل و خبرة الغواص اللحام . إن أكثر أنواع اللحام المستخدمة تحت سطع الماء هي الكترودات من مجموعة قليلة الهيدروجين ويكثر استخدام 3 .2 مم وتيار كهربائي مابين 120-180 أمبير. وقد يستخدم 2 .5 مم مع تيار كهربائي 80 أمبير او 4 مم الكترود مع تيار 200-300 أمبير.
المعادن :
Carbon steel
وهو من أكثر المعادن المستخدمة في اللحام ولاكن في اللحام الرطب قد تصعب بعض أنواع الكبرون ستيل وذالك لان نسبة الكربون تكون عالية نسبياً مما يؤدي إلى تحول المعدن إلى صلب وفقدان خاصية المرونة او الشطب في منطقة المتعرضة للحرارة.
Low carbon steel
وهو المعدن الأنسب في أكثر حالات اللحام الرطب.
Stainless Steel
ليس من الغريب لحام الستين ليس ستييل تحت الماء وهو مستخدم يكثر في المصانع النووية. إلا أنه يجب أن يكون الستينليس ستيل من الفئة 300 ويسهل لحامه إذا اخترت الالكترود المناسب.

البيئة المحيطة :
• الرئيه الجيدة تحت سطح الماء أساسية للحام عالي الجودة. رأيه رديئة اقل من نصف متر عادته تؤثر على جودة اللحام.
• التيار القوي قد يؤثر أيضا على جودة اللحام بان يزيح الغازات الحامية الناتجة عن احتراق الخبث لحماية اللحام وكما أن التيار القوي أيضا قد يصعب على الغواص اللحام الاتزان والقيام بمهمته على الوجه الصحيح.
• المياه الملوثة قد تؤثر أيضا على الغواص و اللحام على حدا سواء وكما إن درجة الحرارة لها عامل مؤثر على اللحام والغواص فمثلا اللحام في المناطق المثلجة يختلف عن اللحام في المناطق الدافئة.

اللحام تحت الماء ...
تم استخدام اللحام تحت الماء من قبل البحرية البريطانية منذ أكثر من مئة عام من أجل حصر التسرب والعطب في غاطس السفن بالإضافة إلى عمليات القطع تحت الماء كما تعتبر عملية مهمة من أجل التصنيع تحت الماء  .
من التحديات التي واجهت هذه التقنية هي تطوير الكترودات مناسبة للعمل في ظروف البيئة المحيطة ، أوائل الالكترودات المناسبة طورت عام 1946 في هولندا عن طريق vander willingen .

تصنيف التقنية :
عمليات اللحام تحت الماء وتتضمن لحام رطب ولحام جاف .
اللحام الرطب :
في اللحام الرطب يتم إنجاز اللحام على تماس مباشر مع الماء يتم استخدام الكترود خاص مغلف لحمايته من الماء ويتم إنجاز العمل بشكل يدوي تماماً بنفس التقنية المستخدمة في الهواء الخارجي مما يعطي حرية كبيرة ووثوقية واقتصادية . . .

الالكترودات يجب أن تكون مضادة للماء وكل الوصلات معزولة لضمان عدم وصول الماء إلى الأجزاء المعدنية في حال انهيار العازلية أو تسربها فإن ماء البحر سيصبح على تماس مع الوصلات وجزء من التيار سيتسرب خارجاً ولن يكون متوفراً للقوس الكهربائي بالإضافة سيكون هناك تلف سريع للكبل النحاسي في نقطة التسرب.

ميزات اللحام الرطب :
يستخدم اللحام الرطب بشكل واسع ومنذ سنوات عديدة في المنصات العائمة وله المحاسن التالية :
1 - تعدد الاستخدامات والكلفة القليلة جعله مرغوب بشكل كبير.
2ـ السرعة في إنجاز العمل .
3 ـ يمكن إن يصل إلى مناطق لا يمكن لحامها بطرق أخرى.
4 ـ لا يوجد حاجة للتطويق ( الحجز ) ولا وقت مهدور لبناء الحجر.
5 ـ آلات اللحام بسيطة ومتوفرة والتجهيزات المطلوبة في حدها الأدنى.

المساوئ :
معظم المساوئ تلحق بالمواصفات الميكانيكية لوصلة اللحام وهي كالتالي:
1ـ التقلص السريع لمعدن اللحام بسبب التبريد السريع الناتج عن الماء المحيط.
2ـ القساوة المرتفعة الناتجة عن التبريد السريع تقلل الطواعية وتخفض احتياط اللزوجة وتزيد المسامية.
3ـ احتجاز الهيدروجين ضمن معدن الوصلة مما يسبب الهشاشة الهيدروجينية.
4ـ كمية من الهيدروجين الموجودة في منطقة اللحام ناتجة من التحلل الحراري لبخار الماء تخفض من شدة القوس.
5ـ الهيدروجين المحتجز في الشروخ يسرع عملية الانهيار الديناميكي من خلال تحوله إلى جزيئات وضغطه على طرفي الشق مما يخفض العمل اللازم لانتشار الشق.
6ـ الشروخ الناتجة يمكن أن تنمو بسرعة وتحدث فشل وانهيار مفاجئ مخالف للتوقعات التصميمية.
7ـ المساوئ الأخرى متعلقة بالرؤيا القليلة وصعوبة ضبط العملية.

اللحام الجاف :
اللحام الجاف يتم إنجازه في حجرة تبنى حول المنشأة المراد لحامها حيث تملأ بالغاز من الهليوم والأوكسجين وهو مزيج قابل للتنفس وبضغط قرب الضغط المحيط للحجرة ويزيد عنه بقليل، هذه الطريقة تنتج لحام بجودة عالية تلبي جميع الاختبارات كالـ X-RAY والسوائل النفوذة.
تكون الحجرة مفتوحة من الأسفل حيث يمنع ضغط المزيج الغازي من الدخول لذلك يتم اللحام في جو جاف تماماً لكن الضغط المسيطر هو ضغط الماء المحيط.
هناك تقنية أخرى للحجر تقوم على أن تكون المنطقة المفتوحة في الأعلى والمنطقة المغلقة من الأسفل بحيث يتم اللحام ضمن الضغط الجوي النظامي لكن هذه التقنية محدودة نتيجة للحجم الكبير للحجرة وعدم إمكانية استخدامها للمناطق العميقة.

ميزات اللحام الجاف :
1ـ أمان اللحام، اللحام يتم في حجرة منيعة للتيارات البحرية والحيوانات المائية كما أن بيئة اللحام تكون مضاءة جيداً وجافة ومتحكم بها بنظام خاص ( وهذا ما لاينطبق على البيئات المصغرة كون الغواص يبقى خارج البيئة
2ـ اللحام بجودة عالية يمكن مقارنتها باللحام بالهواء المفتوح لأن الماء لم يعد موجود للتأثير على وصلة اللحام ومستوى الهيدروجين محدود ومتحكم به.
3ـ مراقبة السطح: تكون مناطق وصول الأنابيب والكابلات مضبوطة وثابتة ويمكن مراقبتها بصرياً.
4ـ إمكانية تطبيق ضبط جودة اللحام عن طريق الاختبارات اللاإتلافية وبطرق مشابهة لتلك المستخدمة في اللحام الهوئي.
5ـ إمكانية تطبيق هذه التقنية على مناطق الوصلات الحرجة تصميمياً وبدرجة أمان مقبولة.

المساوئ :
1ـ بنية اللحام تتطلب كميات ضخمة من المعدات المعقدة ومعدات دعم كبيرة على السطح كما أن تصميم الحجرة قد يكون معقداً بشكل كبير.
2ـ كلفة بيئة اللحام كبيرة جداً وتزداد مع العمق كما يتأثر القوس بشكل كبير بضغط الحجرة بحيث يتطلب رفع الجهد المطبق كلما ازداد الضغط المحيط .
3ـ تكلف عملية اللحام الواحدة 80 ألف دولار ولكل عملية حجرة خاصة بحيث تناسب شكل المنطقة الملحومة
 ( البيئات المصغرة يمكن استخدامها في عدة عمليات لحام ).