Shell начала эксплуатацию первого в отрасли 3D-печатного зажима для устранения утечек

Как отмечается в пресс-релизе компании, простой зажим может быть изготовлен в течение 3-5 дней, но производство сложных устройств может занимать 4 недели и более, особенно с учетом времени доставки от ограниченного числа производителей, специализирующихся на корпусах под давлением. При этом возможность временного ремонта имеет решающее значение для поддержания работоспособности объектов и сокращения производственных потерь и выбросов в окружающую среду. Ввиду сложности трубопроводных систем дефекты могут возникать в самых разных местах, что часто вызывает необходимость в специальных, индивидуальных решениях. Скорость реагирования для восстановления механической целостности и непрерывной безопасной эксплуатации подобных активов имеет решающее значение.

Испытание концепции было проведено совместными усилиями Shell, TEAM, Inc. и Vallourec. Группа разработала техническую спецификацию и план инспекционных испытаний для "первого зажима промышленного назначения, который будет полностью изготовлен методом аддитивного производства с использованием проволочной дуги (WAAM)".

Цель заключалась в проверке возможности использования технологии WAAM для производства зажимов для устранения утечек, которые будут отвечать требованиям обеспечения качества для паровых систем среднего давления. Проект по проверке концепции помог получить представление о шагах, необходимых для улучшения качества и производительности для будущих применений.

Полученный в результате 3D-печатный зажим успешно прошел испытание на разрыв при давлении 142,4 бар (более чем в 5 раз превышающем расчетное давление), что удовлетворяет требованиям необходимой технической готовности Shell для допуска детали к применению в полевых условиях.

В данном случае общий срок поставки был больше, чем для обычного зажима, поскольку это было первое подобное изделие. Кроме того, оно относится к категории наивысшей критичности согласно стандарту DNV B203 для аддитивного производства металлических деталей. Для всесторонних испытаний было изготовлено три комплекта зажимов, хотя в конечном итоге был установлен только один. Поскольку это был первый в своем роде демонстрационный проект, команда больше сосредоточилась на разработке зажима для 100% успешного прохождения инспекции, чем на оптимизации конструкции. Т.е. увеличенное время выполнения и затраты стали следствием выбором конструкции для "proof of concept" проекта.

Также проект предусматривал отправку деталей для печати и испытаний в разные места и страны, что способствовало увеличению сроков и затрат. По словам Shell, это говорит в пользу ее видения интегрированных экосистем аддитивного производства, расположенных рядом с производственными активами.

Различные этапы процесса закупок, а также обеспечение и контроль качества составили более 50% времени, необходимого для PoC проекта.

Следующий этап будет направлен на обеспечение качества и стабильности продукции, а также на сокращение времени и затрат на аддитивное производство выбранных зажимов за счет оптимизации процесса квалификации и сокращения потребности в воспроизводимых деталях.

Предполагается, что будущие проекты позволят сделать следующее:
- сформировать базу данных со всеми результатами инспекций и квалификационных испытаний, отражающими разброс качества деталей WAAM;
- разработать квалификационные требования для конкретных применений, позволяющие квалифицировать более сложные детали на основе истории случаев и успешного использования в эксплуатации более простых деталей;
- создать библиотеку квалифицированных конфигураций для сокращения усилий по квалификации тех же или аналогичных изделий в будущем.