( 封面图:旧离心泵能改造重新利用吗?旧离心泵改造技术介绍 )
离心泵在我们日常生活的幕后起着至关重要的作用,使市政用水和农作物灌溉保持畅通。实现发电;支持石油和天然气以及制造流程。我们永远不会知道我们有多依赖这些重要资产,有多少离心泵影响了我们的生活。
我们也不考虑的是,即使是最可靠的离心泵也最终会屈服于磨损,腐蚀,腐蚀或疲劳。到时候,重要的是要制定维修和更换零件的计划,以确保迅速恢复离心泵。有效解决方案的关键是即使原始设备制造商(OEM)不再能够提供支持,也要迅速提供备件。
这些零件的质量取决于过程的几个方面。可以使用可以快速,非常准确地测量项目的激光扫描仪和数字坐标测量机(CMM)来捕获3D CAD图的所有必要数据。
过去,创建物理组件将涉及制作模具和铸造坯件,然后将其加工成最终尺寸。如今,现代的增材制造技术提供了一种更快的解决方案,这些技术可以细分为直接,间接和混合过程。
可以使用激光粉末床熔化来制造更复杂的组件,从而在多种合金(例如316L不锈钢和Inconel 625)中实现直接AM。随着特种合金制造工艺的进一步发展,这一领域正在扩大。
间接AM可以打印塑料或蜡质所需零件的副本。然后将它们装入陶瓷外壳中,这称为熔模铸造。加热外壳以熔化蜡/塑料,然后进一步加热以烧制陶瓷。
这将产生一个中空模具,该模具可以填充金属合金,然后冷却,然后将陶瓷外壳拆开,留下最终零件。通过此过程获得的细节和表面光洁度提高了质量,并大大减少了制造新零件的模具通常所需的时间。
另一种间接技术是使用AM方法印刷常规砂工艺的砂模。这消除了存储常规套管图案的需要,并且消除了制造新套管图案的交货时间和成本。
对于高价值资产的紧急零件要求,例如在石油和天然气或石化行业中看到的那些要求,现在通过使用激光金属沉积和五轴铣削的混合工艺,可以在一台专用机器上进行快速制造。例如,对于叶轮,在激光熔化粉末并将金属层沉积到下面的表面之前,使用五轴方法对锻造的铁心进行加工,以建立叶轮眼的基本形状。这样可以将大量或材料快速堆积在下面的核心结构上。迄今为止,已经针对特定合金开发了该方法,但是仍在进一步发展中。
此过程的许多优点之一是,可以使用少量常用材料在少量锻造棒料中制成零件,从而使制造商可以立即开始。此外,叶轮的芯将具有与锻造材料相关的所有积极属性。然后使用激光金属沉积工艺进一步构建,可以在同一台机器上完成。
创建了基本的内部结构后,机器的铣削功能将用于确定内部通道的表面光洁度,否则最终叶轮上的机床将无法访问内部通道。然后,激光金属沉积工艺继续向纤芯添加更多材料,朝着完成设计的方向努力。
每次应用新金属后,将继续进行铣削过程以提供所需的表面光洁度,直到将整个叶轮构造为3D CAD设计为止。此过程的一个好处是,可以在一台机器上创建具有复杂液压几何形状的叶轮,而无需在不同资产之间进行转移,从而节省了时间并提高了精度。
这种制造方法的灵活性还提供了使用不同材料制造部件的机会,从而允许在设计的不同区域中使用特定的合金。这是对技术的扩展,例如专业涂料和硬面涂层,其中可以在制造过程中将优化的材料特性纳入设计中,而不是作为附加过程。
制造旧设备时使用的一些设计标准已经过更新和完善,在创建新离心泵模型时会应用这些设计标准。作为离心泵的OEM,Sulzer在新技术允许的情况下不断开发和更新其设计标准。通过这种方式,更换零件的客户可以收到一个现代组件,该组件不仅可以达到原始组件的性能,而且可以提供更好的性能。
例如,经验表明苏尔寿(Sulzer)认为叶轮部件区域的厚度会影响腐蚀或高周疲劳。苏尔寿将这种经验纳入了用于生产替换零件的设计和制造标准中。这样可以提高替换叶轮的使用寿命,包括用于更旧机器的叶轮。这样,客户将从苏尔寿的多年经验中受益。
将此过程应用于旧设备的另一个优点是提供了重新评估离心泵的机会。在许多情况下,离心泵的应用或工作周期多年来会发生变化,并且通过更改设计可以在效率和生产率方面带来巨大的收益。应用计算流体动力学(CFD)为离心泵创建修订的液压系统是重定额或改造项目中的重要步骤。
增材制造可大大节省创建新零件的时间。数字设计过程的本质以及该信息可以在几秒钟内在全球范围内发送的事实,意味着可以在离客户更近的地方完成实际的制造过程。这样可以减少物流成本,很大程度地减少供应链的长度,当然也可以节省时间。
最终,质量在离心泵的应用中至关重要,因为它决定了离心泵的效率和可靠性,这两者都直接影响运行成本和维护资源。在这种情况下,可以应用AM来更快地提供所需的质量,从而节省时间和金钱,所有这些都有助于保持我们的生活运转。