图1 热带风暴损坏了一个平台支撑结构导管架的TKY节点：左边顶部斜拉筋焊缝被强大的风暴作用拉裂，节点强度迅速降低。
海上钻井平台的水下焊接修复是一项非常复杂和艰巨的技术,危险性大,成本高,风险因素多,施工条件严酷:海水腐蚀,海生物袭击,触电,撞击,海底的压力,潜水焊工的职业素养等都会导致修复的失败.
当飓风和巨浪对海上钻井平台造成了巨大损害时，促使人们重新研究对水下修复的策略.在平台遭受破坏的情况下,寻求最经济快捷的修复方案必得非常迫切!重新建造一个平台显然造价高昂,但是冒险修复也有巨大的风险,修复成功,可以大大节省开支,延长平台使用寿命!
2008年9月13日， 2级飓风“艾克”袭击了美国德克萨斯州东南部海岸。对飓风沿途的海上建筑平台的调查显示，飓风对一些30多年的平台建筑造成了巨大的破坏。图1是K型平台支架节点，左边顶部斜拉筋处焊缝被拉裂，裂开的很大的距离,使TKY节点的强度大大减弱。
对如此规模破坏的结构进行水下修复，对业主和水下修复承包商来说都是一项前所未有的挑战。
水下焊接修复有两种方式:湿式施焊法和干式施焊法
在一般修复方法中，湿法焊接常常作为水下修复的首要选择，它在较浅深度的水域下使用时具有最好的经济效益。但它的应用也有一定的局限, 当焊接接头结构复杂、过大的负载、腐蚀性区域以及过大碳当量等情况时都可能造成修复构件的最终失效。因此，使用湿焊法时要充分考虑它的局限性，才能确保修复质量合格。如果在一些湿焊法受局限,安全和可靠性比经济性更加重要的场合，最好避免采用湿焊法进行修复。
对于给定的焊缝接头大小，采用立向下焊手工电弧焊（简称SMAW）进行湿法焊接要比干法焊接的上向焊花费时间长。但对于较浅的水域，湿法焊接时间上的缺陷可以通过两个焊工同时在接头处施焊来解决，如图2所示。
图2 在较浅水域，采用两名工人同时在一个焊缝上施焊，可在适当时间内完成焊接。
对于较深水域，由于受到水压影响，SMAW焊的保护气流量下降，导致焊接熔敷效率降低。同时，潜水消耗的时间也会减少水下焊接有效的时间，最终两者都会导致无法在合理时间内有效完成整个焊缝的焊接。
湿法焊接非常适合处理海上修复过程中实际遇到的突发问题。修复工件可以很容易地进行更换或者在其它工作进行过程中制造和运送新工件。但易造成后续的无损检测测试方法受限，比如超声波检测。
磁粉检测不适合湿法焊接所焊焊缝的无损检测,超声波检测更适合检测气孔,夹渣等体积型焊接缺陷.
干法焊接应用于湿法焊接不能进行充分修复的场合。干法焊接能焊接完全熔透的焊缝，焊缝的强度可与陆地上焊接的焊缝相媲美。干法焊接的焊缝结构型式并不影响修复件表面区域。这点在较浅水域非常有用，水波作用会导致水压负载产生。
许多钻井平台在节点处具有厚壁接头，高压干法焊接允许其与套筒支柱在同一点上有路径连接。
超声波和X光照片技术都能在干法气室环境下进行无损检测，这两种方法稍加修改就能适应水下条件的无损检测。
能广泛应用SMAW工艺进行焊接的场合都可以使用其它的各种焊接方法。气保护电弧焊和一些管状焊丝半自动焊也可以应用，但是它们都不如SMAW应用得广泛。
在一个适当形状的气室中，采用一系列预热措施所得的焊缝质量几乎与在陆地上制造的焊缝相同。然而，气室的设计必须能防止焊接区域的热量快速流失，同时必须对排烟装置或气室排烟工艺进行控制，避免烟尘直接吹向焊接操作区域，这再次反映了气室设计的重要性，如图3所示。
图3 气室必须设计成具有防止热能从焊缝区域流失的功能，同时抽烟装置或气室排烟工艺也必须能够控制以免烟尘直接吹向焊缝。
采用3D软件可以显著提高水下气室的设计和安装工作，使之更加容易, 成本更低。气室将安装在几个关键的修复位置。通过改变支架的密封门，气室能够重复循环使用，进一步减小了设计制造成本，而制造和设计成本是采用气室首先要考虑的条件。
与采用夹具相比，干法焊接的气室制造相对简单，因此干法焊接也非常适合于修复焊接工作中的突发问题。当新的问题出现时，修复方案也可以很容易进行更改。
如果两个焊工在气室中焊缝两面同时进行焊接，采用上向 SMAW焊接工艺就非常高效，焊接时间也可大大减少。如果不在厚板材料上施焊时，采用干法焊接其时间只需要几个小时, 如图4所示。
图4 如果不在厚板材料上施焊时，采用干法焊接的焊接时间只需要几个小时。
当焊接方法不适合修复时，最好的选择是采用长螺栓固定夹具。采用夹具修复工程成本要比单纯焊接修复的成本高，且夹具的制造也要花费时间和金钱。此外，夹具的体积也属于修复区域，这增加波动作用的影响。
当正确施工时，夹具的安装要比其它焊接修复都快，但它不适应修复过程出现的突发情况。比如制造夹具的复杂性和在带有复杂接头铁管的大直径支柱上放置夹具的困难性等，都需要及时对夹具进行调整，以免碰触到其它支架。
应力水泥夹具需要一个水泥板来完成焊接修复，大体积的水泥箱需要一个比一般的焊接修复更大的修复容器。
既然夹具修复的质量不受水域深度的影响，因此在较深水域下作业，采用夹具较好。对夹具修复效果的检测包括螺栓的紧固性检查、视觉检查、夹具-支架连接松动检测和应力-水泥夹具填补水泥的长度检查等等，如图5所示。
图5 在深海进行夹具修复非常有效，因为夹具修复的质量不受水域深度的影响。
最有效的水下修复是焊接修复和夹具修复的结合，在一些与支柱相连的关键支架处采用干法焊接修复，在其它地方采用夹具或湿法焊接修复。图6显示了采用组合修复的实例。新的水平支架采用干法修复焊接至主要套筒支柱上，并结合一个长螺栓夹具固定在新的水平支架上。同时采用扇贝型套子湿法焊接将水平夹具与导向支架连接。
图6 应用组合修复技术的例子。水平支架采用干法修复焊接至主要套筒支柱上，并结合一个长螺栓夹具固定在新的水平支架上。同时采用扇贝型套子湿法焊接将水平夹具与导向支架连接。
进行水下焊接修复时需要一个经验丰富的水下结构工程师对每个作业任务进行仔细研究分析，提出与业主要求相符合的最有效的修复方案。
海下焊接修复技术的高风险高成本高收益决定了从事这种技术服务的公司屈指可数,焊工不仅要是技术水平高的操作者,还得有丰富的潜水经验和处理突发事件的良好心理素质和反映能力.高薪水高福利是自不必说.如果业主的实力够好的话,采用海下机器人焊接,成本会更加高昂.但是机器人显然没有人类的灵活和应变能力.
