Sulzer использует лазерное напыление металла для ремонта рабочего колеса насоса на обедненной амине для Equinor

Jul 12, 2023

Готовое рабочее колесо готово к отправке обратно в Норвегию. (Источник изображения: Sulzer Pumpen (Deutschland) GmbH)

В рамках запланированного ремонта компания Sulzer поставила два отремонтированных насоса с рабочими колесами ручной сборки, чтобы обеспечить производительность и надежность как у новых.

Современная жизнь окружена продуктами, получаемыми из нефти и газа, но сырье необходимо очищать и очищать, чтобы сделать его пригодным для использования в энергетике и производственных процессах. Бедный амин используется для поглощения компонентов сероводорода (H2S) и углекислого газа (CO2) из ​​кислого природного газа, создавая богатый амин, который циркулирует в блоке регенерации, где он возвращается в бедный амин. Весь процесс приводится в движение насосом высокого давления, который является важным элементом платформы.

Улучшение производительности Целью ведущей международной энергетической компании Equinor является обеспечение постоянной эффективности и надежности своих морских платформ посредством планового технического обслуживания и инженерных усовершенствований. В аминном процессе используются четыре насоса API 610 – BB5, которые производят расход 1120 м3/ч (4930 галлонов/мин) при высоте 978 м (3200 футов) и давлении 150 бар изб. (2175 фунтов на квадратный дюйм). все это требует мощности 3,85 МВт (5160 л.с.).

В рамках планового технического обслуживания один картридж был снят и отправлен в сервисный центр Sulzer в Норвегии для проверки внутренних компонентов и замены изнашиваемых деталей. Из-за особенностей применения бедный амин содержит газ в насыщении, увлеченные газы и ограниченное давление на всасывании насоса, поэтому неудивительно, что на всасывающем рабочем колесе было обнаружено кавитационное повреждение.

Взвешивание альтернатив В отношении рабочего колеса можно было либо отремонтировать его, либо заменить новым компонентом, но последний вариант потребует более длительного времени выполнения. Параллельно Equinor и Sulzer обсуждали технологии аддитивного производства (АП), и это, естественно, привело к просьбе отремонтировать рабочее колесо с использованием АД, вместо того, чтобы ждать изготовления замены.

В данном случае рабочее колесо было отправлено в сервисный центр Sulzer в Лидсе в Великобритании, где специализированные предприятия обеспечат наиболее экономичный ремонт. Поврежденные лопатки можно было бы изменить профилирование, но это означало бы удаление материала из рабочего колеса, а не его замену, а поскольку ожидалось, что кавитация будет продолжаться, долговечность рабочего колеса была бы поставлена ​​под угрозу.

Рабочее колесо изготовлено из нержавеющей стали Super Duplex, которая имеет две фазы: аустенит и феррит, и баланс этих двух фаз необходимо поддерживать для обеспечения продолжительной работы материала. Однако он не очень устойчив к нагреву, и сварка может привести к смещению этого баланса с 50:50 до 30:70 в пользу феррита, что серьезно повлияет на коррозионную стойкость.

Кроме того, чрезмерное нагревание может вызвать деформацию металла, поэтому сварка вольфрамовым инертным газом (TIG) была исключена из списка вариантов. Компания Sulzer предложила лазерное напыление металла (LMD) как наиболее подходящее решение для возврата рабочего колеса к его первоначальным размерам.

Сохраняя хладнокровие В ходе первоначального производственного процесса входные отверстия и профили лопаток рабочего колеса детализировались вручную с использованием шаблонов. Компания Sulzer располагает полностью автоматизированным оборудованием LMD, но в данном случае наиболее подходящим решением было воспроизвести исходный производственный процесс.

Доктор Йогирадж Парди, специалист по аддитивному производству и материалам компании Sulzer, комментирует: «Тщательный выбор расходных материалов, контрольных параметров и техники позволяет выбрать лучший метод. В данном случае для большей гибкости и доступа был выбран полуавтоматический процесс с использованием ручная подача проволоки и автоматическое управление лазерной головкой по ремонтируемой зоне. Между каждым проходом головки LMD требовался период охлаждения, чтобы температура места ремонта не превышала 100 °C (212 °F) ."

После того, как поврежденные участки были заделаны, был использован процесс ручного смешивания с использованием абразивных ручных инструментов и шаблонов для определения окончательных размеров лопастей. Опять же, использование тех же методов, что и исходный производственный процесс, и минимизация любого нагревания обеспечили сохранение первоначальных свойств рабочего колеса. Готовое рабочее колесо было проверено на наличие дефектов с помощью капиллярной дефектоскопии (DPI), прежде чем оно было сбалансировано и подготовлено к отправке обратно в Норвегию к моменту ремонта картриджа.