Impresión 3D certificada para las industrias de petróleo y gas y marina.

Representantes de organizaciones participantes. Foto: 3dprintingmedia.network Se

han completado proyectos de investigación conjunta de dos años sobre la calificación de tecnologías aditivas en los sectores de gas, petróleo y marino.

Por qué es importante: con la introducción de la certificación de piezas impresas en 3D para su uso en las industrias de petróleo y gas y en alta mar, teniendo en cuenta su importancia y capacidad financiera, la impresión en 3D recibirá un impulso sin precedentes para el desarrollo y la aplicación, lo que afectará a la producción aditiva en su conjunto.

Dos proyectos bienales de investigación conjunta destinados a calificar tecnologías aditivas en las industrias de gas, petróleo y costa afuera han llegado a su fin. Estos proyectos, que atrajeron a 20 socios de las industrias enumeradas, culminaron en un evento solemne en Noruega organizado por DNV GL y Berenschot.



DNV GL es una organización internacional dedicada a la certificación de sistemas de gestión empresarial y control de calidad, investigación en estas áreas, evaluación de riesgos y consultoría. Berenschot Groep BV es una empresa de consultoría holandesa.

El objetivo de ambos proyectos fue desarrollar pautas para la certificación de piezas fabricadas por fusión láser de materiales en polvo (LPBF) y fabricación de aditivos de arco de alambre (WAAM), así como la creación de un modelo económico para los sectores de gas, petróleo y marino. Para realizar estas tareas, participaron socios de todas las partes de la cadena de suministro, incluidos operadores, contratistas y fabricantes.


Operadores, contratistas y fabricantes involucrados en el proyecto. Imagen: 3dprintingmedia.network

Entre la primera categoría, BP, Equinor, Shell y Total participaron en los proyectos. Los contratistas fueron SLM Solutions , Siemens, Technip FMC, IMI Critical Engineering y Kongsberg. Entre los fabricantes, los proyectos fueron apoyados por Ivaldi, Aidro Hydraulics, voestalpine, Additive Industries , Sandvik, Immensa Technology Labs, Quintus Technologies, Vallourec, HIPtec, Arcelor Mittal y la Universidad de Strathclyde en Glasgow.

Al trabajar juntos y combinar sus conocimientos en diversos campos, los participantes del proyecto han logrado un progreso significativo en el desarrollo de directrices y modelos económicos. Estos logros se observaron en la ceremonia de clausura. Además, se creó un nuevo plan de acción para el futuro: DNV GL lanzó otros dos proyectos conjuntos con el objetivo de continuar la investigación y desarrollar un programa para crear almacenamiento electrónico.

Pautas de certificación

El objetivo del primer proyecto era elaborar pautas para la certificación de piezas creadas mediante impresión 3D para las industrias del petróleo, el gas y la marina.
Consultor Gerente Senior, Berenschot Groep BV Onno Ponfoort:

“Junto con DNV-GL, estamos creando un manual para garantizar la producción de piezas de alta calidad para petróleo y gas, centrándonos en piezas de repuesto. En el pasado, era difícil para las compañías de petróleo y gas, especialmente aquellas que operan bajo el agua, lograr una garantía de calidad total y certificar piezas creadas con tecnologías aditivas. Sin una certificación confiable, las compañías no usarán ninguna pieza para operaciones bajo el agua; los riesgos son demasiado altos. Todos los componentes utilizados deben estar certificados ".

La última versión de las pautas, de la que DNV GL se responsabilizará, proporciona un marco para ayudar a los fabricantes a verificar que los productos metálicos y las piezas fabricadas con tecnología de impresión 3D cumplen con las especificaciones.

Se han llevado a cabo una serie de pruebas para crear pautas, incluida la fabricación de un disco de manivela para Kongsberg utilizando tecnología de fusión de aleación de polvo con láser. El socio de producción en el estudio de caso fue la empresa italiana Aidro, que demostró la capacidad de usar tecnologías aditivas para crear un componente cuya producción usando métodos tradicionales tomaría 8-10 semanas en menos de una semana. La pieza estaba hecha de aleación Inconel 718 utilizando el sistema EOS M290.

Otros estudios de caso de fusión por láser de materiales en polvo incluyen la producción de impulsores Equinor hechos de Inconel 625 (fabricado por SLM Solutions) y aleación de titanio Ti-6Al-4V (fabricado por industrias aditivas) y hélices Kongsberg hechas de titanio por SLM Solutions. Los estudios de caso de la tecnología de alambre de arco aditivo incluyeron la producción de un cabezal de descarga Vallourec hecho de acero de baja aleación de grado X90, un subconjunto Inconel para BP, un pasador de manivela Kongsberg de acero de baja aleación S700 y un sub acero F22 diseñado por Technip FMC y Total .


Cigüeñal Kongsberg fabricado por Aidro. Foto: 3dprintingmedia.network

Estos puntos de referencia ayudaron a los socios a evaluar la diferencia entre las tecnologías tradicionales y aditivas, desde el comienzo de la cadena de valor hasta el final.
Con base en estos ejemplos, los socios redactaron pautas que permiten dividir los detalles en tres categorías, dependiendo de las consecuencias de su mal funcionamiento:

• Tecnología aditiva de primera clase (AMC 1) para componentes no críticos;
• Tecnología de aditivos de segunda clase (AMC 2) para componentes medianos
• Tecnología aditiva de clase 3 (AMC 3) para componentes críticos.

Dependiendo de la clase y la tecnología de fabricación aditiva utilizada, se prescriben varios métodos de garantía de calidad para las diferentes etapas del proceso de producción, incluidas las pruebas de calificación del proceso de ensamblaje, las pruebas de producción y las pruebas de calificación de piezas.

De acuerdo con las pautas, todas las clases de piezas deben producirse a través de un proceso que haya pasado las pruebas de calificación establecidas del proceso de ensamblaje (BPQT). Esta calificación asegura que el uso de una máquina con un conjunto específico de parámetros ayuda a lograr un cierto nivel de calidad.

Las pruebas de producción, a su vez, están dirigidas a la reproducibilidad. Esta calificación asegura que un determinado proceso y una serie de parámetros conducirán a la misma calidad de compilación cada vez, y no solo durante la primera compilación.

Finalmente, las pruebas de calificación de las piezas se llevan a cabo en casos donde el valor crítico del componente lo requiere. La metodología de estas pruebas difiere según la clase y el tipo específico de tecnología aditiva utilizada.

Modelo de negocio

Varios estudios de caso de socios también los han ayudado a comprender el impacto de la certificación de tecnología aditiva en el negocio. Gracias a los proyectos interconectados, los socios han desarrollado un conjunto de medidas para seleccionar piezas, establecer una cadena de suministro y garantizar la eficiencia económica. Este conjunto de medidas está gestionado por la consultora holandesa Berenschot.

En general, durante los proyectos de investigación conjunta de dos años, se ha logrado un progreso significativo en la calificación de los métodos de la industria de aditivos para su uso en los exigentes sectores de gas, petróleo y marinos.

Aidro, uno de los socios, hizo el siguiente comentario:

"La estrecha relación entre los dos proyectos garantizó el máximo intercambio de conocimiento y experiencia entre los miembros del proyecto, institutos de investigación, diseñadores, fabricantes, organismos de certificación y clientes finales".

Los proyectos terminados y futuros se convertirán en parte integral de la implementación de tecnologías aditivas en las industrias de gas, petróleo y costa afuera.

Para obtener más noticias actualizadas sobre fabricación aditiva, consulte el blog Top 3D Shop.