シェル：3Dプリントは漏れを修理するのに使える、石油・ガスの付加製造が勢いを増す

2023年1月4日、アンタークティックベアは、石油・ガスの多国籍企業シェルが最新の研究開発製品として、漏れを修復するために使用できる3Dプリント技術を使用して作られたクランプを発表したことを知りました。

△シェルのWAAM 3Dプリント漏れ修理クリップ。写真提供：シェル。

このコンポーネントは、欠陥のあるパイプラインや腐食の影響を受けたパイプラインを修復し、石油とガスの継続的な供給と施設の安全なパフォーマンスを確保するように設計されています。シェルは、ワイヤアーク積層造形（WAAM）3Dプリント技術を使用することで迅速かつ効率的に製造できるため、器具のカスタマイズがより容易かつコスト効率よく行えるとしている。

3D プリントされた器具が高電圧テストに合格<br /> シェル社によると、圧力ケーシングの製造を専門とする企業の数は限られているため、単純な漏れ修理クリップの製造には5日かかるが、より複雑な部品の製造には4週間以上かかることもあり、時間と費用がかかるという。これは、一部のパイプラインシステムの複雑さと、損傷したパイプラインからの漏れが環境と供給に及ぼす影響を考慮すると、対処する必要がある問題です。

迅速に導入できるカスタマイズされた修理ソリューションと、継続的な安全な運用を保証する機械的完全性に対する需要を満たすために、シェルは 3D プリント技術に目を向けました。同社によれば、鋳造や鍛造に比べて、この技術は無駄を最小限に抑え、カスタム工具を必要とせずにほぼネットシェイプの部品を製造できるため、 「利点がある」という。

このアイデアを実現するために、シェルは TEAM Inc. および Vallourec と協力し、WAAM を使用して完全に 3D プリントされた概念実証修理治具を設計およびテストすることを選択しました。チームはまた、中圧蒸気システムで使用するための品質要件を満たす初期プロトタイプ部品の仕様と検証テスト計画も開発しました。

△複雑な配管器具の設置例。写真提供：シェル。

テスト中、このデバイスは 142.4 bar (予想される設計圧力の 5 倍以上) での破裂テストに合格し、「現場使用可能」という認定を得ました。シェルは現在、すべての検査および認定試験の結果を含むデータベースの作成に取り組んでおり、これは部品の重要度（およびその NDT 要件）を分類するのに役立ちます。同社は今後、同様の将来製品を生産するための認定要件を削減するために、認定構成のライブラリを構築することも目指しています。

シェルは、プロジェクトの結果とともに発表した声明で、次のように述べている。「3D プリントされたスペアパーツに関する広範なデータセットを作成する作業は、リソースを大量に消費します。同様のニーズを持つ関心のあるエンドユーザーと協力することで、より多くの知識をより迅速に得ることができます。WAAM 技術のプロセスの標準化、特に品質管理の面での標準化は、リードタイムとコストを削減する上で重要です。シェルは、エネルギー分野での 3D プリントの採用の飛躍的進歩は、業界全体でのこの標準化から生まれると考えています。」

△シェルの現場にプロトタイプの漏れ修理治具を設置しました。写真提供：シェル。

石油・ガス業界での付加製造が勢いを増す<br /> 大手石油・ガス多国籍企業であるシェルが 3D プリンティングに継続的に関心を示していることは、エネルギー分野におけるこの技術の将来にとって良い兆しです。同社はすでに、酸素水素マイクロミキサーの3DプリントでGE Additiveと提携し、海洋掘削プラットフォームのスペアパーツのリバースエンジニアリングと3DプリントでPoly Productsと提携し、熱交換器チューブの3Dプリントで3D Metalforgeと提携している。

2021年7月、AML3Dはエクソンモービル向けに8トンの圧力容器デモンストレーターを3Dプリントしたことも明らかにした。当初の注文額はわずか19万ドルだったが、このプロジェクトは石油・ガス分野における3Dプリント技術の可能性を示す機会となった。

一方、ハンティングPLCはカンバーランド・アディティブの株式27%を取得してこの分野に参入した。この取引が昨年末に発表された際、ハンティング社は3Dプリンティング分野に参入し、航空宇宙、防衛、石油・ガス市場への進出の機会を得た。

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