Svařování a řezání pod vodou - tvrdý oříšek i pro zkušené

„V České republice chybí osvěta o problematice potápěčských prací. Jelikož nejsme přímořský stát, chybí i tradice velkých stavebně-potápěčských prací. Stále ještě málokdo tuší, co všechno potápěčské firmy ve stavebnictví dokáží. Prostě pro mnohé jsme jen exotičtí tvorové s kyslíkovou bombou na zádech, kteří občas něco vyloví z vody,“ říká Miloslav Haták, technický ředitel jedné z potápěčských firem. V tomto článku proto chceme čtenářům stavební práce pod vodou trochu přiblížit.

SVAŘOVÁNÍ
Svařování pod vodou je kvůli své technologické náročnosti spíše výjimečná záležitost. Nejde zde jen o provedení svaru, ale problémový je také svařovaný materiál. Na suchu jsou podmínky známé, zatímco pod hladinou je prostředí, které prudce ochlazuje svařovaný materiál. V případě kvalitního, prokalitelného materiálu sice může být svar perfektní, ale svařovaný materiál klidně praskne těsně vedle. Tyto problémy prý způsobily potopení jedné ropné plošiny v Severním moři. Nesouvisí to totiž jen s použitím vhodné elektrody pro svařování pod vodou, ale i s odborníkem, který přesně ví, jak se svary v tomto prostředí chovají.
Další problém je pracovní hloubka. V malých hloubkách je to až na zákal celkem bez problémů, ale ve větších hloubkách dochází k prosycení kapalného kovu plyny, takže se svar stává křehkým. Ve stometrové hloubce prostě nelze udělat absolutně pevný svar. Když si ropné společnosti objednají opravu potrubí, které praskne pod vodou, svařuje se v suchém prostředí v kabinách. Obalí se jakýmsi domkem, z kterého se vyčerpá voda a svar se provede v suchu. Jeden svar na takovém potrubí průměru asi 400 mm stojí okolo milionu dolarů.
Svary pod vodou jsou občas nutné. Nejdůležitější nástroj je v těchto případech elektroda. Svářeč musí mít předem zjištěno, jaký materiál bude svařovat. Podle slov Hatáka se k nám elektrody musejí dovážet ze zahraničí. Jedna elektroda přijde asi na dvě stě korun. „Největší množství svarů pod vodou jsme dělali při stavbě tunelů pražského metra. Jednalo se o zhruba 200 m pevnostních svarů. Pro zajímavost, jen asi tři čtvrtě milionu stály elektrody,“ konstatuje Haták.
Svařování ocelových konstrukcí pod vodou se provádí v podstatě shodně jako na suchu. Technologie je stejná. Nejdříve se vysokotlakým vodním paprskem očistí materiál od nárůstů a sedimentů, potom se standardně odbroušením nebo očištěním vzduchovým otloukačem odstraní rez. Před zahájením svařování musí být materiál stříbřitě lesklý bez jakýchkoliv stop po korozi.
Každopádně technolog musí vždy vypracovat postup svaru – jestli bude provařený na kořen s vybroušením profilu pro svar, položením kořenu, odstraněním strusky, očištěním a položením dalších vrstev požadovaných na konečný pevnostní svar, nebo jestli se jedná jen o pomocný svar bez zvláštních požadavků na pevnost.
„Náročnost svařování pod hladinou spočívá také v tom, že se v místě podvodního svaru vytváří velké množství bublin, které do něj omezují pohled. Teplota v oblouku totiž dosahuje asi 5.000 stupňů Celsia a rozkládá vodu, vzniká vodní pára a plyny, které občas vybuchují a před svářečem zní různé detonace. Záleží hlavně na zkušenosti a citu pracovníka. Vodní prostředí je opravdu náročné, není možné si pohodlně sednout ke svářecímu stolu, zapnout odsávání a upravit osvětlení. Svařuje se ve všech možných pozicích a velký problém je neprůhlednost vody. Téměř všechny potápěčské práce je možné dělat, i když není vidět, jen svařovat prakticky nelze. Ale při dostatečné průhlednosti vody, stačí i několik centimetrů, je možné pod vodou udělat stejně kvalitní svar jako na suchu,“ líčí práci potápěčů Haták.

ŘEZÁNÍ A PÁLENÍ
Svařování pod vodou je u nás však spíše okrajová záležitost. Potápěčské firmy častěji pod vodou řežou, což je výrazně jednodušší. Navíc k těmto pracím existují i potřebná oprávnění. K řezání pod vodou se prakticky používají dva systémy. První je řezání pomocí uhlíkové elektrody a druhý pomocí hypertermické tyče. Uhlíková elektroda má asi 10 milimetrů v průměru a uprostřed otvor, kterým proudí kyslík. Kov se v určitém bodě zahřeje na teplotu, kdy začne v kyslíku hořet, a usměrněný proud kyslíku ocel řeže. Například ocel o síle 200 mm, ponořená pod vodu, se při teplotě vody jeden stupeň ohřeje v místě kontaktu s elektrodou na teplotu, potřebnou k hoření, stejně jako na suchu. To je princip řezání uhlíkovou elektrodou. Ale k tomu, aby roztavil kov na teplotu hoření, potřebuje proud v několika stech ampérech. 400, 500ampérový proud je nutné dostat pod vodu. Slouží k tomu speciální svářečky a dimenzované kabely. Tyto práce jsou možné jen v místech, kde lze energii do vody dovést. Uhlíková elektroda potřebuje mít plus a minus a musí být v elektricky vodivém kontaktu. Například při řezání larsenové stěny, znečištěné betonem, je nejprve nutné odstranit beton a nečistoty z místa řezu a teprve po očištění je možné řezat.

Celý a nezkrácený článek včetně fotografií si můžete přečíst v prosincovém čísle 6/2004.

Autor

• Paštiková Jana