石油化工装置规模庞大、结构复杂,突发性的局部损伤,如管道泄漏、容器壁局部减薄、支架开裂、法兰密封面损伤等,若不能快速有效处理,可能引发安全事故或导致全线停产。传统的应急维修方法如打卡子、包焊等,多为临时性措施,可靠性和耐久性有限;而规范的修复往往需要停工、拆卸、返厂,周期长、影响大。因此,发展一种能够在现场实施、快速响应、且修复质量接近甚至达到原制造水平的应急维修技术,具有极高的应用价值。中科煜宸金属3D打印DED技术,结合移动式或便携式装备,为实现这一目标提供了可能。
移动式中科煜宸金属3D打印DED系统的关键价值在于“将工厂带到现场”。它将激光器、送粉系统、冷却单元、控制系统等集成于集装箱或工程车辆上,能够快速部署至石化装置的事故或维修现场。在获得作业许可并做好安全防护后,维修人员可以利用该系统对受损部位进行原位增材修复。
其技术流程通常包括:对损伤区域进行清理和预处理,获得清洁、安全的金属表面;通过三维扫描获取损伤部位的精确形貌数据,并规划修复路径;设定与基材匹配的修复材料(金属粉末)和工艺参数;启动DED设备,在损伤区域逐层熔覆金属材料,直至填补缺损并留有加工余量; 进行现场或简易的后处理(如打磨、机加工)以恢复形状和尺寸。整个过程在数字化程序控制下进行,修复质量一致性好。
这种现场DED应急维修适用于多种场景:修复因腐蚀或冲蚀导致的管道/容器壁厚局部严重减薄;修补设备外壳上的裂纹或穿孔;恢复大型法兰密封面的平整度;甚至对断裂的螺栓、地脚等进行局部重建。与传统的焊接修补相比,DED修复的热输入更可控,对周围母材的热影响小,不易引发新的变形或裂纹,尤其适合对热处理状态敏感或结构复杂的区域进行修补。
尽管面临现场环境复杂(空间限制、电源、安全规范等)、工艺适应性要求高等挑战,但现场快速应急维修的巨大需求驱动着相关技术与装备的发展。展望未来,随着设备小型化、智能化、自动化程度的提高,以及适用于现场条件的快速检测与质量评估技术的配套,中科煜宸金属3D打印DED技术有望成为石油化工企业应急抢险和预防性维护团队的标准配置之一。它将极大地提升企业应对突发设备损伤的自主修复能力和响应速度,为保障装置安全、稳定、长周期运行增添一道可靠的技术防线。