钛材料:泵制造商为敏感焊接工艺设置自己的洁净室

其中一个包装提出了一个特别的挑战:它旨在泵送温度为85°C的次氯酸钠溶液，这是一种腐蚀性很强的液体，这意味着潮湿的部件必须由钛制造——一种非常独特的材料。基于客户的严格要求，总部位于德国的LEWA GmbH的子公司决定建造自己的45平方米的温控洁净室，为钛焊接创造合适的环境。所有相关的焊接参数，如电流、气体流速和温度，都由内部焊接工程师和指定的焊工共同测试和调整，以满足所有要求。客户希望确保所有焊接接头的质量和寿命。这是通过增加一个额外的要求，即在每个焊接接头完成后进行仔细的目视检查来实现的。特别注意防止受热影响地区的潜在表面污染。98.82%的焊接接头通过了严格的目视和射线检查。钛化学注射包已于2019年1月成功验收并交付。

用于泵送次氯酸钠(NaClO)溶液的化学注射包由LEWA NIKKISO中东公司交付给阿拉伯联合酋长国的Zirku岛。这是订单的一部分，其中包括总共13个注射包。双室次氯酸钠罐由玻璃纤维增强塑料(FRP)制成。所有其他浸湿部件都由耐腐蚀的钛材料制成。这种材料特别适合在85°C的设计温度下泵送流体。除了两个符合API 675标准的NaClO给药泵外，该包还完全配备了钛阀门，过滤器和一整套仪器。

这些泵是LEWA的Ecoflow LDC1型液压驱动隔膜计量泵。由于其坚固的设计和由此产生的寿命，它们可以用于恶劣的应用条件和流体。此外，泵是密封的，以确保安全处理危险液体。LEWA NIKKISO中东项目经理Senthil Nathan解释说:“在阿联酋的项目中，我们用钛制造了潮湿部件，如泵头和管道，以进一步增加机组的阻力。”管道使用的材料是钛材料(2级)，总共58米的管道，直径从½到2英寸不等，有339个焊接接头已经完成。

客户对钛元件的要求很高

用钛制造管道系统是该项目的最大挑战。“焊接钛与焊接其他材料非常不同，”内森解释说。“在焊接过程中，材料对周围条件极其敏感，特别是温度和清洁度。此外，焊点周围必要的惰性气体气氛是非常特定的，需要持续注意才能获得满意的结果。”然而，德国泵制造商和系统集成商LEWA已经从过去的项目中获得了使用钛的必要专业知识。2015年，LEWA使用钛材料为该公司历史上最大的化学注入模块建造了泵和管道系统，该模块用于浮式生产、储存和卸载(FPSO)船。Nathan解释说:“在硫磺回收厂项目中，我们基于这种专业知识，将内部钛管道制造添加到LEWA自己的能力组合中。

客户想要一种适合次氯酸钠应用的系统，因此对制造组件提出了非常高的要求。LEWA NIKKISO中东生产主管Nishar Parakkunnath表示:“所有的钛焊接工艺都必须在单独的焊接室中进行，并有自己的特殊气候控制。”“焊接表面的温度应该至少为15°C，不超过90°C。焊接后，所有的焊接接头都必须在清洗之前进行目视检查。”检查的重点是热影响区(HAZs)和焊接接头的潜在表面污染。LEWA NIKKISO中东QC经理Venkatesh Chidambaram解释说:“根据之前与其他制造商的合作经验，客户对焊接过程中的接头变色提出了非常严格的验收标准。”“因此，在刷牙之前，关节必须是纯银色的。”

广泛适应生产具有挑战性的材料

为了达到要求的标准，LEWA NIKKISO中东在阿联酋的工厂建造了自己的45平方米的洁净室。此外，公司还购买了钛焊接工艺专用焊接设备和配件。Parakkunnath说:“在那之后，我们调整了所用气体钨极电弧焊方法的直接和间接焊接参数。”“这些参数包括能量输入、行驶速度、惰性气体、回流气体和随从气体的气体流速，以及预热和中间流动温度。”

焊工特别注意连接周围的气体保护。如果没有特别的预防措施，钛材料会立即从大气中受到污染。“这种类型的污染可能会降低焊接和基材的使用寿命。我们的客户希望通过实施严格的规范来消除这种情况发生的可能性，”Chidambaram解释道。这就是为什么要通过始终保持气体保护来冷却金属表面和防止氧气进入来充分保护焊接池是至关重要的。

高质量的焊接结果

这些焊接试验的结果都由焊接监督员和质量检验员监督。根据这些结果，LEWA NIKKISO中东公司制定了改进标准，以达到所需的焊接接头质量。这就是该公司随后达到如此高的完美焊接接头比例的原因:项目中339个焊接接头中有335个没有缺陷。Chidambaram说:“在进行了所有检查之后，总的拒绝率仅为1.18%。”“这一结果得到了我们客户的认可和验证。”钛焊接工作在30天内完成，完整的化学注入包于2019年初交付。该计划将于2020年全面实施。