COMERCIO E INDUSTRIAS


Fabricación aditiva de arco de alambre híbrido para la industria del petróleo y el gas

04/11/2021

CATEGORíA: Industria y Mantenimiento


MX3D, Team y Tiat completan una abrazadera de tubería impresa en 3D. Abrazaderas como estas se utilizan en las industrias química y de petróleo y gas para prevenir incidentes y aumentar el tiempo de ejecución de una instalación antes de que se requiera mantenimiento.


MX3D, una empresa de fabricación aditiva de arco de alambre robótico (WAAM), completó con éxito la impresión de una abrazadera de tubería industrial.

 

La abrazadera WAAM se fabrica y se probó en colaboración con Team Industries y TiaT, dos empresas con amplia experiencia en el mantenimiento, prueba y reparación (de emergencia) de sistemas de tuberías industriales complejos. El BWI (Instituto de Soldadura de Bélgica) se encargó de las pruebas de materiales y Lloyd's Register apoyó a MX3D con el proceso de certificación.

 

Los plazos de entrega cortos son clave en la industria del petróleo y el gas, ya que tanto la reducción del tiempo de inactividad de la producción como la disminución de los riesgos ambientales, humanos y de seguridad son fundamentales. El tiempo de entrega actual de la reparación de la tubería puede ser de hasta 2 a 3 semanas con un valor potencial perdido de entre 100.000 y 1M EUR por día. Los procesos de reparación actuales mediante abrazaderas generalmente se basan en fresado CNC, mano de obra especializada o una combinación de ambos. Cada uno de estos procesos tiene sus desventajas, ya que el fresado CNC tiene un alto desperdicio de material (en promedio> 80% del material original) y los trabajadores especializados son cada vez más escasos.

 

Durante el alcance del proyecto WAAM Clamp, se ha investigado y fabricado una pieza de reparación típica para tuberías con WAAM híbrido. Esta técnica proporciona una solución de producción inteligente, al combinar las ventajas de la fabricación tradicional (como el mecanizado de precisión) con las ventajas de la fabricación aditiva por arco de alambre (como libertad de forma, altas tasas de deposición y desperdicio mínimo de material).

 

El consorcio logró alcanzar un alto nivel de garantía para la pinza WAAM. BWI probó los materiales y confirmó que el material impreso cumplía con los requisitos clave de TEAM Industries para este material. El sistema, las instalaciones y los procedimientos de MX3D M1 Metal AM fueron calificados por Lloyds Register. TiaT realizó pruebas no destructivas, como pruebas ultrasónicas (UT), pruebas penetrantes (PT), pruebas radiográficas (RT), que no mostraron defectos relevantes. TEAM Industries ha realizado una prueba de presión, que se ejecutó hasta la presión máxima de la instalación de prueba (es decir,> 60 Bar) sin ningún fallo.

 

El material de base y de impresión utilizado fue ASME IIA SA-516-70, un tipo de acero que se utiliza a menudo en las industrias química y de petróleo y gas. Los requisitos para las propiedades mecánicas de este material fueron dictados por su caso de uso más común: recipientes a presión que trabajan a temperatura media a baja. Las pruebas destructivas se realizaron siguiendo ASTM A370. Los resultados de las pruebas destructivas demostraron que el material impreso, incluso en su dirección menos favorable, tiene propiedades mecánicas similares o mejores que el material base, por lo que cumple con los requisitos de ASME.

 

El proyecto presenta Hybrid WAAM, un nuevo enfoque para contrarrestar dos desventajas conocidas de la fabricación aditiva, a saber, la necesidad de posprocesamiento y precisión. Si bien la fabricación aditiva a gran escala puede producir piezas muy rápido, las técnicas de fabricación tradicionales a veces pueden ser aún más rápidas para la producción de formas simples. Las técnicas convencionales también pueden lograr un mayor nivel de precisión que la AM a gran escala. Al introducir un enfoque híbrido, el consorcio del proyecto utilizó la impresión 3D solo para las partes geométricas más complejas de la abrazadera, mientras que utilizó la fabricación tradicional para las partes más simples, ahorrando un tiempo precioso.

 

Más información en www.mx3d.com

 

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