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Jul 05, 2023

Material de titanio: el fabricante de bombas crea su propia sala blanca para procesos de soldadura delicados

LEWA NIKKISO Middle East entregó el paquete de inyección de productos químicos para bombear la solución de hipoclorito de sodio a la isla Zirku en los Emiratos Árabes Unidos. Era parte de una orden que incluía un

LEWA NIKKISO Middle East entregó el paquete de inyección de productos químicos para bombear la solución de hipoclorito de sodio a la isla Zirku en los Emiratos Árabes Unidos. Formaba parte de un pedido que incluía un total de 13 paquetes de inyección. (Fuente de la imagen: LEWA NIKKISO Medio Oriente FZE)

Uno de los paquetes presentaba un desafío particular: estaba destinado a bombear una solución de hipoclorito de sodio a una temperatura de 85 °C, un fluido altamente corrosivo, lo que significaba que las partes húmedas debían fabricarse de titanio, un material muy distinto. Basándose en las estrictas especificaciones del cliente, la filial de la empresa alemana LEWA GmbH decidió construir su propia sala blanca climatizada de 45 m² para crear un entorno adecuado para la soldadura de titanio. Todos los parámetros de soldadura relevantes, como la corriente, el caudal de gas y la temperatura, fueron probados y ajustados conjuntamente por ingenieros de soldadura internos y soldadores designados para cumplir con todos los requisitos. El cliente quería garantizar la calidad y la longevidad de todas las uniones soldadas. Esto se hizo agregando el requisito adicional de que se llevara a cabo una inspección visual cuidadosa después de completar cada unión soldada. Se prestó especial atención para evitar una posible contaminación de las superficies en las zonas afectadas por el calor. El 98,82 por ciento de todas las uniones soldadas pasaron las rigurosas inspecciones visuales y radiográficas. El paquete de inyección química de titanio fue aceptado y entregado con éxito en enero de 2019.

LEWA NIKKISO Middle East entregó el paquete de inyección de productos químicos diseñado y construido para bombear una solución de hipoclorito de sodio (NaClO) a la isla Zirku en los Emiratos Árabes Unidos. Formaba parte de un pedido que incluía un total de 13 paquetes de inyección. El tanque de hipoclorito de sodio de dos compartimentos estaba fabricado de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP). Todas las demás piezas húmedas estaban fabricadas de material de titanio resistente a la corrosión. Este material es especialmente adecuado para el fluido bombeado a la temperatura prevista de 85 °C. Además de dos bombas dosificadoras de NaClO que cumplen con API 675, el paquete está completamente equipado con válvulas de titanio, filtros y un juego completo de instrumentos.

Estas bombas son bombas dosificadoras de membrana accionadas hidráulicamente del tipo Ecoflow LDC1 de LEWA. Gracias a su diseño robusto y la consiguiente longevidad, pueden utilizarse para condiciones de aplicación y fluidos difíciles. Además, las bombas son herméticamente herméticas para garantizar una manipulación segura de fluidos peligrosos. "Para el proyecto en los Emiratos Árabes Unidos, fabricamos las piezas húmedas, como los cabezales de las bombas y las tuberías, de titanio para aumentar aún más la resistencia de las unidades", explica Senthil Nathan, director de proyectos de LEWA NIKKISO Oriente Medio. El material utilizado para las tuberías es material de titanio (Grado 2), en total se han completado 58 metros de tubería que van desde ½ a 2 pulgadas de diámetro con 339 uniones soldadas.

Altas exigencias de los clientes para componentes de titanio

Fabricar el sistema de tuberías en titanio fue el mayor desafío involucrado en este proyecto. "Soldar titanio es muy diferente a soldar cualquier otro material", explica Nathan. "Durante el proceso de soldadura, el material es extremadamente sensible a las condiciones ambientales, en particular a la temperatura y la limpieza. Además, la atmósfera de gas inerte necesaria alrededor del punto de soldadura es muy específica y requiere una atención constante para obtener un resultado satisfactorio". Sin embargo, el fabricante de bombas e integrador de sistemas alemán LEWA ya había adquirido la experiencia necesaria en el trabajo con titanio en el pasado. En 2015, LEWA utilizó materiales de titanio para construir bombas y sistemas de tuberías para el módulo de inyección de químicos más grande en la historia de la compañía, utilizado en un buque flotante de producción, almacenamiento y descarga (FPSO). "Para el proyecto de la planta de recuperación de azufre, construimos esta experiencia y añadimos la fabricación interna de tuberías de titanio a la cartera de capacidades propias de LEWA", explica Nathan.

El cliente quería un sistema que fuera adecuado para la aplicación de hipoclorito de sodio y, como resultado, se impusieron requisitos muy altos en la fabricación de los componentes. "Todos los procesos de soldadura de titanio tuvieron que llevarse a cabo en una sala de soldadura separada con su propio control climático especial", dice Nishar Parakkunnath, jefe de producción de LEWA NIKKISO Medio Oriente. "Las superficies a soldar debían tener una temperatura de al menos 15 °C y no más de 90 °C. Después de la soldadura, todas las uniones de soldadura debían comprobarse mediante una inspección visual antes de cualquier limpieza". La inspección se centró específicamente en las zonas afectadas por el calor (HAZ) y en la posible contaminación de la superficie de la junta de soldadura: "Basándose en experiencias anteriores con otros fabricantes, el cliente había establecido criterios de aceptación muy estrictos con respecto a la decoloración de la junta durante la soldadura", explica Venkatesh Chidambaram, director de control de calidad de LEWA NIKKISO Oriente Medio. "Por esta razón, las uniones tenían que tener un color plateado puro antes del cepillado".

Amplia adaptación de la producción al material exigente

Para cumplir con los criterios requeridos, LEWA NIKKISO Middle East construyó su propia sala blanca de 45 m² en su fábrica de los Emiratos Árabes Unidos. Además, la empresa adquirió equipos de soldadura y accesorios especiales para el proceso de soldadura de titanio. "Después adaptamos los parámetros de soldadura directa e indirecta al método de soldadura por arco de tungsteno utilizado", afirma Parakkunnath. "Estos parámetros incluían el consumo de energía, la velocidad de desplazamiento, el caudal de gas inerte, de retorno y seguidor, así como la temperatura de precalentamiento y de flujo intermedio".

Los soldadores prestaron especial atención a la protección de gas alrededor de la conexión. Sin precauciones específicas, el material de titanio se contamina inmediatamente desde la atmósfera. "Este tipo de contaminación reduce potencialmente la vida útil del material de soldadura y base. Nuestro cliente quería eliminar cualquier posibilidad de que esto sucediera imponiendo especificaciones estrictas", explica Chidambaram. Por eso era fundamental proteger adecuadamente el baño de soldadura manteniendo constantemente el gas de protección para enfriar las superficies metálicas y evitar la entrada de oxígeno.

Resultados de soldadura de alta calidad

Los resultados de estas pruebas de soldadura fueron supervisados ​​en cada caso por el supervisor de soldadura y los inspectores de calidad. Basándose en estos resultados, LEWA NIKKISO Middle East elaboró ​​criterios de mejora para alcanzar la calidad requerida de las juntas de soldadura. De este modo, la empresa alcanzó posteriormente un porcentaje sorprendentemente alto de uniones soldadas impecables: 335 de 339 en el proyecto. "Después de realizar todas las inspecciones, la tasa total de rechazo ascendió a sólo el 1,18 por ciento", afirma Chidambaram. "Este resultado ha sido reconocido y validado por nuestros clientes". El trabajo de soldadura de titanio se completó en un plazo de 30 días y el paquete completo de inyección de productos químicos se entregó a principios de 2019. El paquete estará en pleno funcionamiento en 2020.

Fuente: LEWA GmbH