シェルはWAAM技術を使用して修理用パイプクランプを製造し、パイプラインの漏れ問題を解決するための新しいアイデアを提供しています。

シェルはWAAM技術を使用して修理用パイプクランプを製造し、パイプラインの漏れ問題を解決するための新しいアイデアを提供しています。
はじめに: 石油・ガス業界では、パイプライン ネットワークをシャットダウンして潜在的な漏れを防ぐことは、複雑なエンジニアリング問題です。ほとんどの場合、このような問題に対処するには、その場しのぎの処置を施し、より永続的な解決策を待つことになります。しかし、現在では 3D プリントで製造される新しいタイプのパイプクランプが登場し、石油やガスのパイプラインの漏れの問題を解決するための新しいアイデアを提供しています。
事前設計された漏れ修理<br /> 石油化学大手のシェルは、自社の拠点の 1 つに 3D プリントされた修理用パイプ クランプを設置することに成功しました。この概念実証用クランプは、ワイヤ アーク積層造形 (WAAM) 技術を使用して製造されました。
このアプリケーション例は、Shell が TEAM および Vallourec と共同で印刷およびインストールしました。プロジェクトの目標は、適切な仕様を設計し、それに従って部品を製造し、新しい設計の検査計画に従ってテストすることでした。
パイプは亀裂という形で欠陥が生じやすいだけでなく、加圧された流体がパイプの内部を侵食または腐食することで内壁が薄くなることでも欠陥が生じる可能性があります。これらのクランプは、関連システムへの影響を最小限に抑えながら、迅速に設置できるように設計されています。
旧式の器具は部品点数が多く、納期も長い。 (画像提供: Shell)
通常、このようなクランプは鋳造または鍛造部品(上図参照)から作られ、アセンブリ内の複数の部品で構成されます。従来の備品の製造には、生産と配送に数週間かかる場合があります。
3D プリント版は部品数が少なく、3 ~ 5 日で製造できます。下の画像の WAAM プリント フィクスチャを見るとわかるように、サイズと複雑さが軽減されていることがわかります。
△WAAMパイプクランプ。 (画像提供: Shell)
前述したように、クランプソリューションは「バンドエイド」のようなものです。システムのダウンタイムを削減し、利益の流れを維持するための迅速なソリューション。システム内の突然の漏れは環境にも悪影響を及ぼす可能性があるため、少なくともすべてをシャットダウンして適切な修理を行う適切な時期になるまでは、迅速な修理がエンジニアにとってまさに必要なこととなることがよくあります。
印刷された固定具のシェル破裂テストを実施したところ、設計圧力を 5 倍 (142.4 bar) 超える結果となりました。このレベルの安全係数は、現場での設置に適していることを証明します。
固定具はわずか数日で製造できますが、重要な用途のプロトタイプ部品をテストする必要があるため、通常よりも長い時間がかかりました。この場合、設計の最適化に重点を置くのではなく、部品の成功を確実にするために多くの時間を費やすことになります。
WAAM プリントアウト未完成。 (画像提供: Shell)
次のステップ<br /> 概念実証が機能することが証明されたので、次のステップは部品の全体的な品質と一貫性を向上させることです。さらに、生産レベルの部品のリードタイムを短縮することも最優先事項です。
将来の品質重視のイノベーションの多くは、データの作成と管理を伴うことになります。たとえば、付加製造された部品の違いを反映するための検査および認定データを含むデータベースが作成され、重要なアイテムの非破壊評価が容易になります。品質識別要件はより注目されるようになり、WAAM テクノロジの適用環境も単純な部品からより複雑な部品へと移行します。

WAAM、パイプクランプ

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