Impression 3D certifiée pour les industries pétrolière et gazière et marine

Représentants des organisations participantes. Photo: 3dprintingmedia.network Des

projets de recherche conjoints de deux ans sur la qualification des technologies additives dans les secteurs du gaz, du pétrole et de la mer sont terminés.

Pourquoi est-ce important: avec l'introduction de la certification des pièces imprimées en 3D pour une utilisation dans les industries pétrolière et gazière et offshore, compte tenu de leur importance et de leur capacité financière, l'impression 3D recevra une impulsion sans précédent pour le développement et l'application, qui affectera la fabrication additive dans son ensemble.

Deux projets de recherche conjoints bisannuels visant à qualifier les technologies additives dans les industries du gaz, du pétrole et offshore ont pris fin. Ces projets, qui ont attiré 20 partenaires des industries cotées, ont abouti à un événement solennel en Norvège organisé par DNV GL et Berenschot.



DNV GL est une organisation internationale engagée dans la certification des systèmes de gestion d'entreprise et de contrôle qualité, la recherche dans ces domaines, l'évaluation des risques et le conseil. Berenschot Groep BV est une société de conseil néerlandaise.

L'objectif des deux projets était d'élaborer des lignes directrices pour la certification des pièces fabriquées par fusion laser de matériaux en poudre (LPBF) et fabrication additive fil-arc (WAAM), ainsi que la création d'un modèle économique pour les secteurs du gaz, du pétrole et de la marine. Pour accomplir ces tâches, des partenaires de toutes les parties de la chaîne d'approvisionnement, y compris des opérateurs, des entrepreneurs et des fabricants, ont été impliqués.


Opérateurs, entrepreneurs et fabricants impliqués dans le projet. Image: 3dprintingmedia.network

Parmi la première catégorie, BP, Equinor, Shell et Total ont été impliqués dans les projets. Les contractants étaient SLM Solutions , Siemens, Technip FMC, IMI Critical Engineering et Kongsberg. Parmi les fabricants, les projets ont été soutenus par Ivaldi, Aidro Hydraulics, voestalpine, Additive Industries , Sandvik, Immensa Technology Labs, Quintus Technologies, Vallourec, HIPtec, Arcelor Mittal et l'Université de Strathclyde à Glasgow.

En travaillant ensemble et en combinant leurs connaissances dans divers domaines, les participants au projet ont réalisé des progrès importants dans l'élaboration de lignes directrices et de modèles économiques. Ces réalisations ont été notées lors de la cérémonie de clôture. En outre, un nouveau plan d'action pour l'avenir a été créé: DNV GL a lancé deux autres projets communs dans le but de poursuivre la recherche et de développer un programme de création de stockage électronique.

Directives de certification

L'objectif du premier projet était d'élaborer des directives pour la certification des pièces créées à l'aide de l'impression 3D pour les industries pétrolière, gazière et marine.
Consultant principal en gestion, Berenschot Groep BV Onno Ponfoort:

«Avec DNV-GL, nous créons un manuel pour assurer la production de pièces de haute qualité pour le pétrole et le gaz, en se concentrant sur les pièces de rechange. Dans le passé, il était difficile pour les sociétés pétrolières et gazières, en particulier celles opérant sous l'eau, d'obtenir une garantie de qualité complète et de certifier les pièces créées à l'aide de technologies additives. Sans certification fiable, les entreprises n'utiliseront aucune pièce pour les opérations sous-marines - les risques sont trop élevés. Tous les composants utilisés doivent être certifiés. »

La dernière version des directives, dont DNV GL sera responsable, fournit un cadre pour aider les fabricants à vérifier que les produits métalliques et les pièces fabriqués à l'aide de la technologie d'impression 3D répondent aux spécifications.

Une série de tests a été menée pour créer des lignes directrices, notamment la fabrication d'un disque de manivelle pour Kongsberg en utilisant la technologie de fusion des alliages de poudre laser. Le partenaire de production dans l'étude de cas était la société italienne Aidro, qui a montré la capacité d'utiliser des technologies additives pour créer un composant dont la production en utilisant des méthodes traditionnelles prendrait 8 à 10 semaines en moins d'une semaine. La pièce était en alliage Inconel 718 utilisant le système EOS M290.

D'autres études de cas de fusion laser de matériaux en poudre incluent la production d'hélices Equinor en Inconel 625 (fabriquées par SLM Solutions) et en alliage de titane Ti-6Al-4V (fabriquées par Additive industries) et des hélices Kongsberg en titane par SLM Solutions. Les études de cas de la technologie des fils à arc additif ont inclus la production d'une tête de rinçage Vallourec en acier faiblement allié X90, d'un sub Inconel pour BP, d'un maneton Kongsberg en acier faiblement allié S700 et d'un sous-alliage en alliage F22 développé par Technip FMC et Total .


Vilebrequin Kongsberg fabriqué par Aidro. Photo: 3dprintingmedia.network

Ces repères ont aidé les partenaires à évaluer la différence entre les technologies traditionnelles et additives, du tout début de la chaîne de valeur à la fin.
Sur la base de ces exemples, les partenaires ont rédigé des lignes directrices qui permettent de diviser les détails en trois catégories, en fonction des conséquences de leur dysfonctionnement:

• Technologie additive de première classe (AMC 1) pour les composants non critiques;
• Technologie additive de deuxième classe (AMC 2) pour les composants de taille moyenne
• Technologie additive de classe 3 (AMC 3) pour les composants critiques.

Selon la classe et la technologie de fabrication additive utilisées, différentes méthodes d'assurance qualité sont prescrites pour les différentes étapes du processus de production, y compris les tests de qualification du processus d'assemblage, les tests de production et les tests de qualification des pièces.

Conformément aux directives, toutes les classes de pièces doivent être produites par un processus qui a réussi les tests de qualification établis du processus d'assemblage (BPQT). Cette qualification garantit que l'utilisation d'une machine avec un ensemble spécifique de paramètres contribue à atteindre un certain niveau de qualité.

Les tests de production visent à leur tour la reproductibilité. Cette qualification garantit qu'un certain processus et un certain nombre de paramètres conduiront à la même qualité de construction à chaque fois, et pas seulement lors de la première construction.

Enfin, des tests de qualification des pièces sont effectués dans les cas où la valeur critique du composant l'exige. La méthodologie de ces tests diffère selon la classe et le type spécifique de technologie additive utilisée.

Modèle d'affaires

Diverses études de cas réalisées par des partenaires les ont également aidés à mieux comprendre l'impact de la certification des technologies additives sur l'entreprise. Grâce à des projets interconnectés, les partenaires ont développé un ensemble de mesures pour sélectionner les pièces, établir une chaîne d'approvisionnement et assurer l'efficacité économique. Cet ensemble de mesures est géré par le cabinet de conseil néerlandais Berenschot.

Dans l'ensemble, au cours des projets de recherche conjoints de deux ans, des progrès significatifs ont été réalisés dans les méthodes de l'industrie des additifs admissibles à utiliser dans les secteurs exigeants du gaz, du pétrole et de la marine.

Aidro, l'un des partenaires, a fait le commentaire suivant:

«La relation étroite entre les deux projets a assuré un échange maximal de connaissances et d'expérience entre les membres du projet, les instituts de recherche, les concepteurs, les fabricants, les organismes de certification et les clients finaux.»

Les projets achevés et futurs feront partie intégrante de la mise en œuvre de technologies additives dans les industries du gaz, du pétrole et offshore.

Pour plus d'informations sur la fabrication additive, consultez le blog Top 3D Shop.