水下焊接，又稱高壓焊接晋合，是當(dāng)前最具風(fēng)險(xiǎn)的職業(yè)之一易传。潛水員在焊接的同時(shí)，不僅面臨來(lái)自作業(yè)環(huán)境的各種危險(xiǎn)眠乏，整個(gè)潛水過程也充滿挑戰(zhàn)伴糟。本文將探討這些潛在的危險(xiǎn)，并探討如何借助機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化手段來(lái)降低這些風(fēng)險(xiǎn)炮罩，從而為水下焊接行業(yè)的安全性與效率提升提供支持棺距。

水下焊接是如何工作的？

水下焊接是一種用于連接水面以下金屬的專用技術(shù)圃匙，通常是針對(duì)海洋或近海環(huán)境榴蜻。水下焊接主要分為兩種：干焊和濕焊。

干焊是通過構(gòu)建專門的棲息地或高壓室炎蹬，在焊接區(qū)域周圍創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的干燥環(huán)境瞎喉。焊工下潛后進(jìn)入這個(gè)密封室，確保焊接操作在干燥條件下進(jìn)行竭沫。為了平衡外部水壓燥翅，棲息地會(huì)被加壓，以防止水進(jìn)入工作區(qū)域蜕提。這種方法使焊工能夠在相對(duì)舒適的條件下進(jìn)行作業(yè)森书，類似于傳統(tǒng)的陸地焊接。然而谎势，由于干燥密封室的復(fù)雜性和高成本凛膏，這種方法在大型項(xiàng)目或關(guān)鍵維修中的應(yīng)用有很大的限制。

相較之下脏榆，濕焊則是一種更為常用且容易實(shí)施的方法猖毫。濕焊直接在水中進(jìn)行台谍，無(wú)需使用任何干燥外殼。焊工只需佩戴專用的潛水設(shè)備吁断，如濕焊電極和專為水下作業(yè)設(shè)計(jì)的電焊機(jī)趁蕊。焊接過程中依賴防水電極涂層，該涂層能產(chǎn)生氣體包絡(luò)仔役，以保護(hù)熔池免受周圍水的影響妒贞，從而避免過度冷卻和氧化。濕焊具有廣泛的適用性痪猛，能夠在各種水下場(chǎng)景中進(jìn)行占赤，尤其適用于管道、船舶及石油鉆井平臺(tái)等水下結(jié)構(gòu)的快速維修與維護(hù)任務(wù)算换。

由于水下環(huán)境帶來(lái)的獨(dú)特挑戰(zhàn)嫩玻，干法和濕法水下焊接都需要焊工具備較高的技能和豐富的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)榇嬖谒芤姸炔蛔憧筒摇㈧o水壓力過高以及觸電風(fēng)險(xiǎn)等尘腕，焊工必須嚴(yán)格遵循焊接技術(shù)和安全協(xié)議，以確保成功且安全地完成水下焊接任務(wù)践赁。

水下焊接有多危險(xiǎn)摸马？

水下焊接伴隨著眾多短期和長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)。盡管我們已經(jīng)采取了一系列預(yù)防措施胧扇，但水下焊接的死亡率仍高達(dá)15%五逢。然而，死亡并非唯一問題牢贸，焊工的身體健康和生活質(zhì)量的下降同樣值得關(guān)注竹观。

水下焊接的短期風(fēng)險(xiǎn)

觸電風(fēng)險(xiǎn)：雖然水下焊工觸電身亡的事故目前僅有一例，但在進(jìn)行濕焊或在部分浸沒的空間作業(yè)時(shí)潜索，觸電的威脅仍然不容小覷臭增。

爆炸風(fēng)險(xiǎn)：高壓焊接作業(yè)會(huì)產(chǎn)生氣囊，如果氣體沒有得到正確排出竹习，便可能引發(fā)爆炸誊抛。特別是在氧氣壓力較低的情況下，電纜還可能出現(xiàn)孔洞整陌，進(jìn)而對(duì)作業(yè)人員造成傷害拗窃。

減壓病：與其他類型的潛水員一樣泌辫，水下焊工需要格外小心減壓病的發(fā)生随夸。在數(shù)百米深的水下工作時(shí)，通常缺乏其他潛水員的陪伴，減壓病風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更高逃魄。

溺水風(fēng)險(xiǎn)：溺水是水下焊工最常見的致死原因，其根源可能多種多樣澜搅。設(shè)備故障通常都是罪魁禍?zhǔn)渍担粑鼩夤堋⒚嬲趾脱鯕夤薜染锌赡馨l(fā)生故障屋犯，進(jìn)而導(dǎo)致溺水事件的發(fā)生恤兴。

水下焊接的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)

骨壞死：在長(zhǎng)期潛水活動(dòng)中，潛水員可能面臨一系列嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn)滑期。其中之一是壓縮性骨壞死闽但，也被稱為缺血性壞死或骨壞死。這種情況是由于骨組織的血液供應(yīng)不足導(dǎo)致账阳。最常見的受累部位是股骨阁喉，通常需要通過手術(shù)來(lái)治療，在某些情況下甚至可能需要進(jìn)行全關(guān)節(jié)置換狡氏。雖然這種病癥不至于致命噪设，但它可能大大削弱潛水員的身體狀況，尤其是在職業(yè)運(yùn)動(dòng)員中伍毙，如Bo Jackson的職業(yè)生涯就因此受到影響乔墙。

神經(jīng)系統(tǒng)：挪威卑爾根的水下技術(shù)中心進(jìn)行的研究指出，長(zhǎng)期的深潛可能導(dǎo)致腦功能障礙丐重、癲癇發(fā)作及短暫性全面失憶等神經(jīng)系統(tǒng)問題腔召。

機(jī)器人技術(shù)如何應(yīng)用于水下焊接？

降低水下焊接風(fēng)險(xiǎn)的最有效方法是什么扮惦？很簡(jiǎn)單：用機(jī)器代替人工臀蛛。焊接機(jī)器人在常規(guī)焊接應(yīng)用中已經(jīng)展現(xiàn)出高效性和優(yōu)良的焊接質(zhì)量，超越了人工焊接的表現(xiàn)径缅。借助于配備了末端執(zhí)行器的水下遙控潛水器（ROV）及機(jī)械臂掺栅，這一構(gòu)想正在逐步實(shí)現(xiàn)。

水下焊接機(jī)器人的實(shí)用性

一般來(lái)說(shuō)纳猪，常見的水下焊接機(jī)器人可以在20 米至 30 米水深范圍內(nèi)工作氧卧，部分先進(jìn)的水下焊接機(jī)器人可以達(dá)到 60 米甚至更深，具體的深度范圍會(huì)因不同的應(yīng)用場(chǎng)景而有所不同氏堤，目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域有：

盡管我們對(duì)水下焊接技術(shù)的未來(lái)充滿期待沙绝，但由于其技術(shù)門檻較高、應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)特定等因素鼠锈，廣泛應(yīng)用仍面臨困難闪檬。

早在2015年，挪威國(guó)家石油公司便在這一領(lǐng)域取得了一定進(jìn)展，他們成功地利用干式攪拌摩擦焊（FSW）技術(shù)開發(fā)了用于水下管道維修的遠(yuǎn)程焊接棲息地坐署。然而良稽，目前該棲息地的應(yīng)用范圍僅限于特定類型的管道，尚未實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用玻岳。

目前坞裂，美國(guó)RESURGAM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在積極研發(fā)一種適用于船體維修的濕式攪拌摩擦焊機(jī)器人。結(jié)合人工智能和工業(yè)4.0（物聯(lián)網(wǎng)）基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用别孵，這項(xiàng)技術(shù)有望大規(guī)模推廣声碴。然而，除了技術(shù)實(shí)施之外葛窜，購(gòu)買扫应、編程和部署高壓焊接機(jī)器人所需的前期成本也令人擔(dān)憂。每一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景都需要專業(yè)的程序員珊侍，以確保機(jī)器人能夠完全按照要求運(yùn)行忽秕，這無(wú)疑會(huì)增加小型項(xiàng)目的成本和交貨時(shí)間。

為了解決這一難題豹谎，潛在的解決方案之一是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制”焊接機(jī)器人盲如。該技術(shù)利用操作員佩戴的腦電圖帽，實(shí)時(shí)指揮機(jī)器人手臂的動(dòng)作敲霍。盡管在廣泛應(yīng)用之前仍需進(jìn)一步的研發(fā)俊马，但此項(xiàng)技術(shù)為水下焊接的未來(lái)展現(xiàn)了光明的前景。

適合水下焊接應(yīng)用的易格斯產(chǎn)品

由于水會(huì)腐蝕金屬部件肩杈，并沖刷掉潤(rùn)滑劑柴我，易格斯的drytech塑料無(wú)需使用潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油，能夠在水下環(huán)境中保持穩(wěn)定的性能扩然，無(wú)疑是水下焊接機(jī)器人的合適選擇艘儒。我們的產(chǎn)品線包括iglidur^?滑動(dòng)軸承（可與304或316不銹鋼軸搭配，確保在水下應(yīng)用中的卓越表現(xiàn)）夫偶、drylin^?線性執(zhí)行器及直線導(dǎo)軌滑塊界睁、xiros^?滾珠軸承等。此外兵拢，我們還提供多種在線工具和計(jì)算器翻斟，以幫助您根據(jù)具體的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)定制解決方案说铃。接下來(lái)访惜，讓我們更加深入探討水下焊接應(yīng)用中可用的運(yùn)動(dòng)組件。

iglidur^? X滑動(dòng)軸承

iglidur^? X 滑動(dòng)軸承不僅適用于水下環(huán)境碟荐，還能夠承受高達(dá) 150Mpa的靜壓載荷净彼，因此非常適合極端深度的應(yīng)用憎材。此外，iglidur^? X 滑動(dòng)軸承在耐化學(xué)性方面表現(xiàn)優(yōu)異朗恤，耐高溫投墩，能夠承受高達(dá) 250℃（短時(shí)間內(nèi)可承受 315°C）的溫度。

3D打印模具

如果您希望使用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的iglidur^? X 滑動(dòng)軸承(也可其它iglidur材料)茸太，可以利用我們的print2mold 服務(wù)熏尉，定制3D打印而成的注塑模具，能為55多種耐磨損特種塑料進(jìn)行注塑生產(chǎn)飞熙，可做復(fù)雜幾何的產(chǎn)品，交期快向膏。

柔性電纜

chainflex^?高柔性電纜產(chǎn)品系列中包括適用于焊接任務(wù)的電纜豪纸，其中一些電纜已應(yīng)用于水下環(huán)境，主要是在受控水池中逞迟。它們甚至能夠承受高達(dá) 1.8 x 105 格雷的輻射岩喷，適用于核反應(yīng)堆焊接應(yīng)用。

直線導(dǎo)軌

drylin^? 直線滑動(dòng)軸承的直線導(dǎo)軌提供多種材料選項(xiàng)监憎，其中316不銹鋼和304不銹鋼最適合于水下環(huán)境纱意，并且可以與多種drylin直線滑動(dòng)軸承配合使用。而硬化不銹鋼材料在水下運(yùn)行時(shí)可能會(huì)面臨腐蝕問題鲸阔，因此不適合此類應(yīng)用偷霉。此外，我們還提供帶有步進(jìn)電機(jī)的水下線性執(zhí)行器褐筛。

防水電機(jī)

易格斯可提供IP65和IP68防水等級(jí)的步進(jìn)電機(jī)类少，分別設(shè)計(jì)用于防噴水和水下應(yīng)用。IP68水下型號(hào)可以在深達(dá)10米的水域中使用渔扎，因而非常適合淺水環(huán)境下的各種應(yīng)用需求硫狞。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間深海作業(yè)，建議您在模擬水壓的環(huán)境中對(duì)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試晃痴，以確認(rèn)承壓能力和耐腐蝕性残吩。

總之，盡管水下焊接技術(shù)仍在發(fā)展的初期階段倘核，但我們有充分的理由支持其廣泛應(yīng)用泣侮。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠有效預(yù)防潛水作業(yè)人員的疾病、降低死亡風(fēng)險(xiǎn)侧缔，同時(shí)也能顯著提升焊接的效率和質(zhì)量菲贝。隨著培訓(xùn)的普及和潛水作業(yè)的安全性提升，未來(lái)的前景十分樂觀鳄砸，尤其是在機(jī)器人技術(shù)的助力下威跟。

（ igus易格斯）

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