Anyag: Titán: A szivattyúgyártó külön tisztatérrel rendelkezik az érzékeny hegesztési folyamatokhoz

A vegyi anyag befecskendező csomag a nátriumhipoklorit-oldat szállítására a LEWA NIKKISO Middle East-től került leszállításra a Zirku-szigetre az Egyesült Arab Emírségekben. Ez egy olyan megrendelés része volt, amely összesen 13 befecskendező csomagot tartalmazott. (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

A kétkamrás nátrium-hipoklorit tartály üvegszál-erősített műanyagból (FRP) készült. Minden más érintkező alkatrész korrózióálló titán anyagból készült. Ez az anyag különösen alkalmas a szállított közeg számára a tervezési hőmérsékleten, amely 85 °C. (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

Az anyag a csővezetékekhez titán anyag (Grade 2); összesen 58 méter cső, ½-től 2 hüvelyk átmérőig. 339 hegesztési varrat készült el. A hegesztési varratok minőségének magas követelményeinek való megfelelés érdekében a LEWA NIKKISO Middle East saját tisztatérhelyiséget épített. (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

A hegesztés során egy segédhegesztő tartotta a pajzsdiffuzort, így biztosítva az optimális fedést a hőhatásnak kitett területeken tiszta argongázzal. (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

A türelmes gyakorlás és a hegesztési paraméterek finomhangolása révén a korai szakaszban a hegesztők rendkívül magas arányban érték el a hibátlan hegesztési varratokat (98,82 %). (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

„A titán hegesztése jelentősen eltér más anyagok hegesztésétől” – magyarázza Nathan, a LEWA NIKKISO Middle East projektvezetője. „A hegesztési folyamat során az anyag rendkívül érzékeny a környezeti feltételekre, különösen a hőmérsékletre és a tisztaságra. Emellett a hegesztési pont körüli inert gáz atmoszféra nagyon speciális, és folyamatos figyelmet igényel a kielégítő eredmény elérése érdekében.” (Forrás: LEWA NIKKISO Middle East FZE)

Sylvain Latuilerie, a LEWA NIKKISO Middle East ügyvezető igazgatója, a „Titanium Package” kihívásról és a Közel-Kelet növekedési piacáról, a Vegyi Anyag Befecskendező Csomagokról beszél. / Sylvain Latuilerie, a LEWA NIKKISO Middle East ügyvezető igazgatója, a titán csomag kihívásáról és a növekedési piacról, a Vegyi Anyag Befecskendező Csomagokról a Közel-Keleten.

2016 júniusában a Egyesült Arab Emírségekben működő kénvisszanyerő üzem üzemeltetője 13 vegyi injekciós csomagot (Chemical Injection Packages) kért szakértőktől a LEWA NIKKISO Middle East-től. Különösen kihívást jelentett egyik csomag: azt arra tervezték, hogy nátriumhipoklorit-oldatot (NaClO) szivattyúzzon 85 °C hőmérsékleten, ezért a magas korrózióállóság miatt a médiával érintkező alkatrészeket a nehéz anyagból, titánból kellett gyártani. A megrendelő szigorú előírásai alapján a LEWA GmbH német leányvállalata saját, 45 m²-es, klimatizált tisztatér építését döntötte el, hogy megfelelő környezetet teremtsen a titán hegesztéséhez. Minden releváns hegesztési paramétert – mint például áramerősség, gázáramlás és hőmérséklet – saját hegesztőmérnökök és megbízott hegesztők közösen ellenőriztek, és igazítottak az elvárásokhoz. A megrendelő a minőség és a tartósság biztosítását akarta, amit azzal ért el, hogy minden hegesztés után gondos vizuális ellenőrzést kellett végezni. Külön figyelmet fordítottak a felületi szennyeződés elkerülésére a hőhatás zónában. A hegesztett kapcsolatok 98,82%-a megfelelt a szigorú vizuális és röntgenvizsgálatoknak. A titánból készült vegyi injekciós csomag sikeresen átment az átvételi vizsgálaton, és 2019 januárjában került leszállításra.

A NaClO szivattyúzására tervezett és gyártott vegyi injekciós csomagot a LEWA NIKKISO Middle East a Zirkhu-szigeten, az Egyesült Arab Emírségekben szállította. Ez egy 13 darabos injekciós csomagokból álló megrendelés része volt. A kétkamrás NaClO tartályt üvegszál erősítésű műanyagból (GFK) készítették. Az összes médiával érintkező alkatrész korrózióálló titánból készült. Ez az anyag különösen alkalmas a 85 °C-os üzemi hőmérséklethez. A rendszerhez tartozik két API 675 szabványnak megfelelő NaClO adagoló szivattyú, valamint titánból készült szelepek, szűrők és egy komplett műszercsomag.

A szivattyúk hidraulikusan forgó membránadagoló szivattyúk, az Ecoflow LDC1 típusúak a LEWA-tól. Strapabíró kialakításuknak és hosszú élettartamuknak köszönhetően alkalmasak igényes körülmények közötti alkalmazásra és veszélyes folyadékok szállítására is. Emellett hermetikusan zártak, így biztosítva a veszélyes folyadékok biztonságos kezelését. „A központi projektben a folyadékkal érintkező alkatrészek – például szivattyúfejek és csővezetékek – titánból készültek, hogy növeljük az egységek ellenállóképességét” – magyarázza Senthil Nathan, a LEWA NIKKISO Middle East projektvezetője. A csővezetékek anyaga a titán (Grade 2), összesen 58 méter hosszúságban, ½ és 2 hüvelykes átmérővel. 339 hegesztést végeztek el.

A megrendelő magas követelményei a titán alkatrészekkel szemben

A titán csővezeték-rendszer gyártása volt a legnagyobb kihívás ebben a projektben. „A titán hegesztése jelentősen eltér más anyagok hegesztésétől” – magyarázza Nathan. „A hegesztés során az anyag rendkívül érzékeny a környezeti tényezőkre, különösen a hőmérsékletre és a tisztaságra. Emellett a hegesztési pont körüli védőgáz atmoszférája nagyon specifikus, és folyamatos figyelmet igényel a kielégítő eredmény érdekében.” A német szivattyúgyártó és rendszerintegrátor LEWA azonban már korábbi projektek során megszerezte a szükséges tudást a titán kezelésében. 2015-ben a LEWA titán anyagokból gyártott szivattyúkat és csővezeték-rendszereket a vállalat történetének legnagyobb vegyi injekciós csomagjához, amely egy lebegő termelő- és tárolóegységen (FPSO) kerül alkalmazásra. „A kénvisszanyerő üzem projektjénél erre a szaktudásra építettünk, és a titáncsőgyártást beemeltük a LEWA saját kompetenciái közé” – mondja Nathan.

A megrendelő olyan rendszert kért, amely alkalmas a NaClO alkalmazására, így a komponensek gyártására nagyon magas követelmények vonatkoztak. „Az összes titán hegesztési folyamatot külön hegesztőhelyiségben, saját, speciális klimatizálással végeztük” – mondja Nishar Parakkunnath, a LEWA NIKKISO Middle East gyártásvezetője. „A hegesztendő felületek hőmérséklete legalább 15 °C és legfeljebb 90 °C volt. A hegesztés után, még a tisztítás előtt minden hegesztést vizuális ellenőrzéssel kellett megerősíteni.” Az ellenőrzés különösen a hőhatás zónára és a hegesztési kapcsolat felületi szennyeződésének lehetőségére összpontosított. „A megrendelő a korábbi tapasztalatok alapján nagyon szigorú elfogadási kritériumokat írt elő a varrat színével kapcsolatban a hegesztés során” – magyarázza Venkatesh Chidambaram, a LEWA NIKKISO Middle East minőségellenőrzési menedzsere. „Ezért a hegesztési varratoknak tiszta, ezüstszínűnek kellett lenniük a csiszolás előtt.”

Átfogó alkalmazkodás a magas követelményekhez a gyártásban

Az elvárásoknak való megfelelés érdekében a LEWA NIKKISO Middle East saját, 45 m²-es tisztatérrel rendelkezik az Egyesült Arab Emírségekben. Emellett speciális hegesztőberendezéseket és kiegészítőket szereztek be a titán hegesztéséhez. „Ezután a WIG (Wolfram Inert Gas) hegesztéshez használt közvetlen és közvetett hegesztési paramétereket finomhangoltuk, amíg el nem értük a kívánt eredményt” – mondja Parakkunnath. „Ezek a paraméterek közé tartozott az energia-beviteli érték, a hegesztési sebesség, a gázáramlás a védő-, vissza- és hátrahagyó gázokhoz, valamint az előmelegítés és a közepes előmelegítési hőmérséklet.”

A hegesztők különösen ügyeltek a gázvédelemre a kapcsolat körül. Oxidáció a titán anyagon a környezeti levegő hatására közvetlenül bekövetkezik, ezért különösen fontos volt a megfelelő védőgáz alkalmazása. „Ez a szennyeződés potenciálisan csökkentheti a hegesztés és az alapanyagok élettartamát. Ügyfelünk ezt szigorú előírásokkal kívánta kizárni” – magyarázza Chidambaram. Ezért kiemelten fontos volt a hegesztési zóna megfelelő védelme, a gázvédelem folyamatos fenntartása, az anyagfelületek hűtése és az oxigén behatolásának megakadályozása.

Magas színvonalú hegesztési eredmény

Ezeknek a hegesztési próbáknak az eredményeit a hegesztésfelügyelet és a minőségellenőrök folyamatosan figyelemmel kísérték. Ezek alapján a LEWA NIKKISO Middle East fejlesztési irányelveket dolgozott ki a kívánt hegesztési varratminőség eléréséhez. Ennek eredményeként a vállalat rendkívül magas arányban ért el hibátlan hegesztéseket: a projektben 339 hegesztésből 335 megfelelt. „Miután minden ellenőrzést elvégeztünk, a selejtráta mindössze 1,18 százalék volt” – mondja Chidambaram. „Ezt az eredményt elismerték és megerősítették ügyfeleink is.” A titán hegesztéseit 30 nap alatt végezték el, és az egész vegyi injekciós csomagot 2019 elején szállították ki. A csomag 2020-ban teljes kapacitással üzembe áll majd.

Rövid kérdezz-felelek:

Sylvain Latuilerie, a LEWA NIKKISO Middle East ügyvezető igazgatója a „Titanium Package” kihívásáról és a Közel-Kelet vegyi injekciós csomagok növekvő piacáról.

Uram, a LEWA NIKKISO Middle East a német LEWA GmbH száz százalékos leányvállalata, és a vegyi injekciós csomagok fejlesztésére és gyártására specializálódott. Jelenleg hány injekciós csomagot gyártanak az Önök helyszínén az Egyesült Arab Emírségekben?

„Jelenleg évente 150-200 csomagot szállítunk, amelyeket különböző anyagokból – például PVC-C, PVDF, szénacél, rozsdamentes acél, szuperduplex, Inconel, Hastelloy és titán – gyártunk. Mindegyik anyaghoz saját hegesztési kvalifikációkat és eljárásokat dolgoztunk ki, és az ASME U-, U2- és R-bélyegzéssel rendelkezünk.”

2016-ban kapta meg az első kérését a titán csomagra a kénvisszanyerő üzemhez. Ez volt az első ilyen jellegű kérés az Önök vállalatától? Ha igen, hogyan született a döntés a csomag belső gyártásáról?

„A LEWA csoport már 2016 előtt is szerzett tapasztalatokat titán csomagokkal kapcsolatban, és alvállalkozókkal dolgozott együtt. Számunkra, mint vegyi injekciós csomagok specialistáira, ez valóban az első ilyen megrendelés volt. Először a helyi piacot elemeztük, és kerestünk olyan cégeket, amelyek titán hegesztésével foglalkoznak. Néhány sikertelen audit után úgy döntöttünk, hogy magunk vállaljuk a kihívást, és belsőleg valósítjuk meg a projektet. Sok időt fordítottunk arra, hogy elsajátítsuk a titán kezeléséhez szükséges speciális kompetenciákat – végül a csapat rugalmassága, szakmai hozzáértése és kitartása hozta meg a sikert. Egy olyan csomagot szállítottunk le, amely minden elvárásnak megfelelt és kielégítette ügyfelünk igényeit.”