DVS_Bericht_374LP

• Fallende Objekte - Aufprall von herabfallenden Gegenständen auf den Kofferdamm
• Schiffskollisionen - Die direkte Kollision eines fahrenden Arbeitsschiffes mit dem Kofferdamm
• Struktureller Zusammenbruch - Aufgrund der direkten Verbindung mit der bestehenden Primärstruktur
und einer daraus resultierenden vorübergehenden oder dauerhaften Änderung der Lasten oder des
Reaktionsverhaltens
• Arbeiten in engen Räumen -Risiko in Bezug auf Notzugänge/Ausstiegswege
Wenn das bewertete Risiko durch die Durchführung der Reparatur auf andere Weise als mit einem Kofferdamm
verringert oder beseitigt werden kann, sollte der Betreiber dieses tun.
2.4 Nassschweißen
Beim nassen Unterwasserschweißen wird ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer wasserdicht
beschichteten Elektrode gezündet, die nur durch das Gas, das durch die vom Schweißlichtbogen verursachte
Zersetzung der Elektrodenumhüllung entsteht, vor dem Wasser geschützt ist.
In vielen Branchen wird das Nassschweißen für die Durchführung von Unterwasserreparaturen eingesetzt.
AWS D3.6M: Der 2017 Underwater Welding Code befasst sich mit den Anforderungen für die Ausführung von
Schweißarbeiten unter Wasser im Nassbereich. Oft wird das Schutzgasschweißen (SMAW) für alle Lagen verwendet
und stellt aufgrund der geringen Ausführungskosten und der Möglichkeit, schwer zugängliche Stellen zu erreichen,
zunächst eine sehr attraktive Option für Schweißreparaturen dar. Die Wahrscheinlichkeit, eine Schweißnaht der
Klasse A nach AWS D3.6M herzustellen, ist jedoch aus folgenden Gründen problematisch:
• Die schnelle Abkühlung, die beim Nassschweißen aufgrund der flüssigen Umgebung auftritt
• Erhöhte Wasserstoffkonzentration sowohl im Schweißgut als auch in der WEZ
• Verminderte Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Kaltrissbildung HIC
• Wassertiefe bei den meisten Unterwasserreparaturen
Die in der Industrie akzeptierte Grenze für das Nassschweißen liegt bei -30 m Tiefe. Bei weiteren Tiefen erfährt der
Schweißlichtbogen die nachteiligen Auswirkungen von erhöhtem Druck. Es gibt Aufzeichnungen, in denen
Nassschweißungen in -60m Wassertiefe erfolgreich durchgeführt wurden. Es sind jedoch wahrscheinlich erhebliche
Investitionen erforderlich, um die Schweißzusätze und die Schweißtechnik an die anspruchsvollere Umgebung
anzupassen. (Rowe et al 2002) So oder so sollte das Nassschweißen nicht ausgeschlossen werden.
Weitere Herausforderungen beim Nassschweißen sind:
• Wasserstoff-induzierte Rissbildung: Eine wesentliche Einschränkung beim Unterwasser-Nassschweißen ist
die Anfälligkeit für die Bildung von wasserstoffinduzierter Rissbildung (HIC). Wasserstoffrissbildung entsteht
durch ein anfälliges, d. h. hartes Gefüge, Wasserstoff im Schweißbad und Eigenspannung. Die einzige
Möglichkeit, die Neigung zu HIC abzuschwächen, ist die Verlangsamung der Abkühlgeschwindigkeit, die
Reduzierung der Wasserstoffaufnahme oder die Minimierung der Zugeigenspannungen. Dies ist jedoch
problematisch für Unterwasser-Nassschweißungen, die den Elementen ausgesetzt sind. (Fydrych &
Rogalski 2008)
• Zugeigenspannungen: Zugeigenspannungen sind bei Schweißnähten, die im geschweißten Zustand
belassen werden, üblich. Das effektivste Mittel zur Reduzierung dieser Spannungen ist die Durchführung
einer Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT). Es ist jedoch nicht möglich, die PWHT unter
Wasser durchzuführen. Zugeigenspannungen entstehen in Schweißnähten durch die thermische
Ausdehnung beim Schweißen und die anschließende Kontraktion beim Abkühlen. Die Höhe der
Zugeigenspannung in einer Schweißnaht variiert und hängt von mehreren Faktoren ab, d. h. Dicke,
Verbindungsdesign, Wärmeeintrag und Höhe der Einspannung. Diese Spannungen können gleich der
Streckgrenze des Grundmaterials sein. (Fydrych & Rogalski 2013)
• Diffusionsfähiger Wasserstoff: Beim Schweißen unter Wasser ist die Schweißbarkeit von Stahl durch die
Neigung zum Auftreten von HIC und Porosität begrenzt. Wasser als Schweißumgebung stellt eine
zusätzliche Wasserstoffquelle dar und erhöht gleichzeitig die Abkühlgeschwindigkeit der Schweißung. Daher
ist die Begrenzung des diffundier baren Wasserstoffs in Nassschweißungen entscheidend für die
Vermeidung von Rissbildung. Zur Begrenzung der Wasserstoffaufnahme im Schweißgut und in der WEZ
werden unter Wasser verschiedene Methoden und Techniken eingesetzt, z.B. Schweißstrom,
Elektrodenabdichtung und Legierungszusätze in der Elektrodenumhüllung.(Fydrych et al 2015)
• Anfällige Mikrostruktur: Die Abkühlungszeiten von Schweißnähten unter Wasser sind viel kürzer als an der
Oberfläche an Luft. Dieser Wasserabschreckungseffekt erhöht den Härtegrad in der Wärmeeinflusszone und
DVS 374 11
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