水中溶接のキャリア：必要スキル、訓練、年収の実態

水中溶接とは

水中溶接は、溶接作業者が水中に潜水した状態で、しばしば高気圧環境下で行われます。これには多くの課題が伴い、CDAテクニカルインスティテュート（旧商業潜水アカデミー）で教えられる専門的なスキルと訓練が必要です。

水中溶接（ウェット溶接とも呼ばれる）には逆境と固有の危険が伴うため、ダイバーは例外的に厳格な基準で、高度に専門化された指導を受けて訓練される必要があります。

高圧溶接（ハイパーバリック溶接）は、通常水中で高圧下で行う溶接プロセスです。ハイパーバリック溶接は、水中で直接（ウェット）行うか、特別に構築された正圧エンクロージャー内で乾燥環境下（ドライ）で行うかのいずれかです。

乾燥環境で使用される場合は一般的に「ハイパーバリック溶接」と呼ばれ、湿潤環境では「水中溶接」と呼ばれます。ハイパーバリック溶接の用途は多岐にわたり、船舶、洋上石油プラットフォーム、パイプラインの修理によく使用されます。鋼が最も一般的に溶接される材料です。

高品質な溶接が求められる場合、ウェット水中溶接よりもドライ溶接が好まれます。これは、事前・事後の熱処理の適用など、条件をより細かく制御できるためです。

この改善された環境制御は、プロセス性能の向上と、比較的ウェット溶接よりもはるかに高品質な溶接に直結します。したがって、非常に高品質な溶接が要求される場合、通常ドライハイパーバリック溶接が採用されます。

水深1,000メートル（3,300フィート）までのドライハイパーバリック溶接の研究が進行中です。一般的に、水中溶接の健全性を保証するのは困難ですが（様々な非破壊検査を用いれば可能）、特にウェット水中溶接では、欠陥が溶接表面の下にある場合に検出が困難です。

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水中溶接は、ウェット溶接とドライ溶接の2つの方法で実現できます。

ウェット溶接

ウェット溶接では、ダイバーが直接水中で溶接を行います。通常の溶接と類似のプロセスで、特別に設計された溶接棒を使用します。

ウェット溶接の利点：

安価で迅速
高い引張強度
溶接箇所へのアクセスが容易
ハビタット（居住空間）が不要
建設作業が不要

ドライ溶接／ハイパーバリック溶接

水中溶接のもう一つの方法は、ハイパーバリック溶接またはドライ溶接です。ハイパーバリック溶接は、溶接対象の構造物の周りにチャンバーを密封し、ガス（通常はヘリウムと酸素の混合気、またはアルゴン）を充填して水をハイパーバリックスフィアの外側に押し出すプロセスです。これにより、溶接を行うための乾燥環境が作られます。

ドライ溶接の利点：

溶接ダイバーの安全性
高品質な溶接
水面からのモニタリング可能
非破壊検査が可能

水中溶接の仕組み

驚くべきことに、ウェルダーダイバーにはいくつものやり方があります。任務を受けた後、プロジェクトマネージャーと専門のウェルダーダイバーが、ニーズに最適な水中溶接タイプをいくつかの選択肢から選びます。以下で具体的な溶接プロセスをご覧ください。

1. ウェット溶接

ほとんどの場合、ダイバーはシールドメタルアーク溶接（SMAW）または「棒溶接」を使用します。これはウェット溶接において最もコスト効率が良く、汎用性の高い方法だからです。この方法では、電極と溶接対象の基材金属（ステンレス鋼、アルミニウムなど）の間に電気アークを発生させ、それらを溶接します。

ウェルダーダイバーは電極を清潔に保つことが重要です。また、溶接エリアに到達したら、溶接実施前に周囲の障害物や安全上の危険がないか確認します。

準備ができたら、電極を対象表面に当て、チームに合図して電流をオンにし、直流（DC）で300〜400アンペアの電気を発生させます。

ダイバーが感電しない理由は、電極のフラックス（外部被覆）が生成する厚いガス泡の層が、溶接部を覆い、電気を水、腐食性ガス、その他の酸化化合物から遮蔽するためです。チームは直流（DC）を使用します。これは交流（AC）よりも水中で安全かつ効果的だからです。

その他の一般的なウェット水中溶接方法には：

フラックスコアードアーク溶接（FCAW） – 連続的に供給される充填金属または電極を使用し、ニッケル基合金、鋳鉄などを溶接。
摩擦溶接（FW） – 材料を溶かす代わりに高摩擦と熱を用いて金属や熱可塑性プラスチックを接合。

2. ドライ溶接

前述の通り、ドライ溶接またはハビタット溶接は、ハイパーバリックチャンバーを使用しながら基本的な溶接プロセスを指します。溶接が必要な構造物の周りにシールを作った後、接続ホースで水を排出し、ヘリウムと酸素などの混合ガスで置き換えます。

すべての水を押し出した後、ハイパーバリックチャンバーを作業深度に応じた圧力に加圧し、減圧症を防ぎます。

使用される技術はチャンバーのサイズによります。ウェルダーダイバーが選択する4つのドライ溶接方法：

圧力溶接： 約1気圧（海面気圧と同様）の圧力容器内で作業する方法。
ハビタット溶接： 作業深度での外部圧力（環境圧）と同じ圧力の小さな部屋サイズのチャンバーを使用。ウェルダーダイバーが入る前にチャンバーが周囲の水を押し出します。
ドライチャンバー溶接： ウェルダーダイバーが下から小さなチャンバーに入り、頭から肩まで（ダイビングギア込み）のみ覆われます。
ドライスポット溶接： 人の頭くらいの小さな透明チャンバー用の技法。溶接箇所に配置し、ウェルダーダイバーが電極をハビタット内に挿入すると、便利なことに電極周りをシールします。

シールドメタルアーク溶接（SMAW）とフラックスコアードアーク溶接（FCAW）はドライ水中溶接でも使用され、以下の一般的な溶接法も用いられます：

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）： 「TIG」とも呼ばれ、タングステン製の非消耗電極を使用。熱と電気アークをステンレス鋼、アルミニウムなどの溶接対象金属に適用。
ガスメタルアーク溶接（GMAW）： 「MIG」とも呼ばれ、多様な金属移行方法で知られる。溶接ガンを通じて電極周りにシールドガスを流し、アルミニウムなどの非鉄金属を溶接。
プラズマアーク溶接（PAW）： 電気アークを使用するが、アークを収束させて高速プラズマアークと強烈な熱を生成し、ステンレス鋼、アルミニウムなどを溶接。

大型ハイパーバリックチャンバー内での大規模な深海水中溶接では、ウェルダーダイバーは通常ペアで作業します。オペレーターがチャンバーを溶接現場まで降ろしガスを充填すると、溶接作業者はダイビングベルで同じ深度まで潜降し、チャンバー内に泳ぎ込み、しばしば6〜8時間交代で溶接を開始します。

水中溶接の年収は？

水中溶接は習得に時間はかからないが、習熟には数年を要します。多くの水中溶接作業者はダイビングスクールでキャリアをスタートし、できるだけ早く現場に出ようとします。

商業ダイバーと世界統計によると、平均的な水中溶接の年収は53,990ドル（約800万円）、時給25.96ドル（約3,800円）です。しかし、ほとんどの収入は25,000〜80,000ドル（約370万〜1,200万円）の範囲にあります。上位10%は83,730ドル（約1,240万円）、下位10%は30,700ドル（約450万円）です。

ダイビング経験が水中溶接士の給与を決める最大の要因です。次が場所です。

一部の商業ダイバーの水中溶接年収は30万ドル（約4,500万円）以上に達することもあります。