苏尔泽用激光金属沉积修复Equinor公司贫胺泵叶轮
完成的叶轮准备运回挪威。(图片来源:Sulzer Pumpen (Deutschland) GmbH)
在一项计划中的维修项目中，苏尔寿公司交付了两台翻新的泵，采用手工制作的叶轮，以确保其性能和可靠性。
现代生活中充斥着来自石油和天然气的产品，但这些原材料需要经过提炼和净化，以使它们适合能源和制造过程。贫胺用于吸收硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)，生成富胺，然后循环到再生装置，在再生装置中返回贫胺。整个过程由高压泵驱动，这是平台上的重要资产。
提高性能
对于领先的国际能源公司Equinor来说，其目标是通过有计划的维护和工程改进来确保其海上平台的持续效率和可靠性。胺工艺使用四个API 610 - BB5泵，生产1 ' 120米3.每小时(4 ' 930加仑/分钟)的流量为978米(3 ' 200英尺)，压力为150 barg (2 ' 175 psi)，所有这些都需要3.85 MW(5 ' 160马力)的功率。
作为日常维护项目的一部分，其中一个墨盒被移除，并送往挪威的Sulzer服务中心进行内部组件检查和易损件更新。由于应用的性质，贫胺中含有饱和气体、夹带气体，并且泵的吸入压力有限，因此在吸入叶轮上发现气蚀损伤并不奇怪。
权衡选择
叶轮的选择是要么修理它，要么更换一个新的部件，但后者的选择将有更长的交货时间。与此同时，Equinor和Sulzer一直在讨论增材制造(AM)技术，这自然导致了使用AM技术修复叶轮的要求，而不是等待生产替代品。
在这种情况下，叶轮被送到英国利兹服务中心，由专业设施提供最具成本效益的维修。损坏的叶片可能会被重新塑造，但这意味着要移除叶轮上的材料，而不是替换它，而且由于空化现象预计会持续下去，因此叶轮的耐久性会受到影响。
叶轮采用超双相不锈钢制造，具有奥氏体和铁素体两种相，需要保持这两种相的平衡，以确保材料的持续性能。但是，它的耐热性不是很好，焊接会使这个平衡从50:50向30:70倾斜，有利于铁氧体，这将严重影响耐腐蚀性能。
此外，过热会导致金属变形，所以这就排除了钨惰性气体(TIG)焊接的选项。Sulzer认为激光金属沉积(LMD)是将叶轮恢复到原来尺寸的最合适的方法。
保持凉爽
在原来的制造过程中，叶轮的进气口和叶片型线是用模板手工绘制的。苏尔寿公司拥有全自动LMD设备，但在这种情况下，最合适的解决方案是复制原来的制造工艺。
Sulzer公司增材制造和材料专家Yogiraj Pardhi博士评论道:“通过对耗材、控制参数和技术的精心选择，可以建立最佳的方法。在这种情况下，为了获得更大的灵活性和访问权限，我们选择了一种半自动的过程，使用手动送丝和对修复区域的激光头进行自动化控制。在每一次LMD封头之间，都需要一段冷却时间，以确保修复现场的温度不超过100°C(212°F)。”
一旦损伤区域建立起来，使用研磨性手工工具和模板进行手工混合，以确定叶片的最终尺寸。此外，采用与原始制造工艺相同的方法，最大限度地减少热量积聚，确保了叶轮的原始性能得以保留。使用染料渗透检查(DPI)检查完成的叶轮是否有任何缺陷，然后进行平衡，并准备运回挪威，以便及时进行硒鼓重建。
长期的可靠性
在利兹的叶轮维修工作在两周内完成，而其余的泵筒维修工作则在挪威完成。这两周的计划与维修项目的其余部分相吻合，确保了整个泵按时归还给客户。
在完成第一个泵的维修后，另一个姊妹设备也被移除，发现有非常相似的汽蚀损伤，也被送到挪威的服务中心进行相同的维修。在利兹，这一过程已经被详细介绍，叶轮的维修时间被缩短到一周。
Equinor的一名代表评论道:“在确认了气穴现象是该应用的一个特点后，我们决定采取积极的方法进行维护，以确保海上平台资产的持续性能和可靠性。与Sulzer的合作确保了胺泵的及时修复，使其恢复到原来的规格，提高了耐久性，而无需停机。”
