Shell продолжает развивать 3D-печать с помощью инновационных технологий

Нефтяная и газовая корпорация Shell представила результаты своего последнего исследования в области 3D-печати: уникальный универсальный зажим для устранения утечек.

Эта деталь, предназначенная для восстановления целостности трубопроводов, пострадавших от дефектов или коррозии, имеет решающее значение для обеспечения непрерывной подачи нефти и газа, а также безопасности объекта. Shell заявляет, что с помощью 3D-печати компонента с помощью технологии Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) вскоре станет возможным производить его более эффективно, что позволит упростить и удешевить индивидуальную настройку и быстрое развертывание.

Готовое доказательство концепции?

По словам Shell, из-за ограниченного числа фирм, специализирующихся на производстве корпусов, работающих под давлением, изготовление простого зажима для устранения утечек может занять до пяти дней, а производство более сложных компонентов может занять более четырех недель. Это проблема, учитывая сложность некоторых трубопроводных систем, а также последствия утечек, вызванных повреждением трубопроводов, для окружающей среды и поставок.

Чтобы удовлетворить эту потребность в быстро развертываемом индивидуальном ремонтном решении с механической целостностью, обеспечивающей непрерывную безопасную эксплуатацию горнодобывающего актива, компания Shell обратилась к 3D-печати. Фирма утверждает, что по сравнению с литьем или ковкой эта технология «имеет преимущество», поскольку она позволяет производить детали почти чистой формы с минимальными потерями и устраняет необходимость в изготовлении индивидуальных форм или штампов.

Чтобы проверить эту идею, Shell решила сотрудничать с TEAM Inc. и Vallourec для разработки и тестирования экспериментального ремонтного зажима, полностью изготовленного с использованием 3D-печати WAAM. После печати команда разработала техническую спецификацию и план инспекционных испытаний для своего первоначального прототипа, который был создан с учетом обеспечения качества, необходимого для использования в паровых системах среднего давления.

В ходе испытаний устройство успешно прошло испытание на разрыв при давлении 142,4 бар (более чем в пять раз превышает предполагаемое расчетное давление), что, по словам Shell, квалифицирует его для «полевого применения». Кроме того, хотя срок изготовления детали был больше, чем у обычного зажима, компания заявляет, что это произошло из-за стремления избежать выхода детали из строя, поэтому это был «конструкторский выбор», который можно было изменить в будущем.

Используя информацию, полученную в результате этой инициативы, Shell сейчас работает над созданием базы данных со всеми результатами проверок и квалификационных испытаний, которая могла бы помочь снизить классификацию критичности детали (и требования к неразрушающему контролю). В дальнейшем компания также намерена создать библиотеку сертифицированных конфигураций, чтобы снизить квалификационные требования для производства аналогичных будущих продуктов.

В заявлении, опубликованном по итогам проекта, Shell призвала к сотрудничеству, заявив: «Деятельность по созданию обширных наборов данных о запасных частях для 3D-печати требует ресурсов. Мы быстрее достигаем больших знаний, сотрудничая с заинтересованными конечными пользователями, имеющими схожие потребности. Стандартизация процессов Технология WAAM, особенно в области контроля качества, имеет первостепенное значение для сокращения сроков выполнения заказов и снижения затрат. Shell считает, что такая стандартизация во всей отрасли может стать большим скачком для внедрения 3D-печати в энергетическом секторе».

Нефтегазовый AM набирает обороты

Продолжающийся интерес Shell к 3D-печати, являющейся ведущей нефтегазовой транснациональной корпорацией, служит хорошим предзнаменованием для будущего этой технологии в этом секторе. Фирма уже сотрудничала с GE Additive для разработки 3D-печатного кислородно-водородного микромиксера, Poly Products для обратного проектирования и 3D-печати запасных частей для морских буровых установок, а также 3D Metalforge для 3D-печати трубок теплообменника.

В июле 2021 года AML3D также сообщила, что напечатала на 3D-принтере демонстрационный образец восьмитонного сосуда под давлением для ExxonMobil. Хотя первоначальный заказ стоил всего 190 000 долларов, считалось, что проект даст возможность продемонстрировать нефтегазовый потенциал этой технологии.

В других странах компания Hunting PLC применила несколько иной подход к входу в отрасль, приобретя 27% компании Cumberland Additive. Когда в конце прошлого года было объявлено о сделке, предполагалось, что она ознаменует выход Hunting на рынок 3D-печати и предоставит ей возможности для работы на аэрокосмическом, оборонном и нефтегазовом рынках.