Das Mineralöl- und Erdgas-Unternehmen Shell hat laut einer Pressemitteilung seine erste mit 3D-Druck hergestellte Klemme zur Reparatur von Lecks in Betrieb genommen. Diese Klemmen werden auch als mechanische Leckreparaturgehäuse bezeichnet und sind technische Lösungen, die die Integrität von in Betrieb befindlichen Rohrleitungen gegen Rohrleitungsdefekte oder Wandverdünnung kapseln und wiederherstellen sollen, welche durch Erosions- und Korrosionsmechanismen entstehen können.
3D-Druck zur Reparatur von Lecks
Es gibt einfache Klemmen, deren Herstellung bis zu 5 Tage dauert. Komplexere Klemmen benötigen jedoch eine Fertigungszeit von bis zu 4 Wochen oder mehr, da die begrenzte Anzahl an Herstellern, die Druckgehäuse anfertigen, auch lange Lieferzeiten mit sich bringen. Oft müssen temporär Reparaturen durchgeführt werden, damit die Anlagen in Betrieb bleiben. So lassen sich auch Produktionsverluste und Umweltemissionen reduzieren. Rohrleitungssysteme sind oft komplex, weshalb es häufig spezieller, kundenspezifischer Lösungen bedarf.
Mit dem 3D-Druck lassen sich Klemmen für derart komplexe Strukturen sehr gut reproduzieren und dabei wenig Material verschwenden. Die Vorteile in Kosten-, Zeit- und Materialeffizienz waren ausschlaggebend für die Herstellung ausgewählter Klemmen für den Einsatz bei Shell.
Proof-of-Concept
Shell, TEAM, Inc. und Vallourec haben gemeinsam ein Proof-of-Concept durchgeführt. Dazu erstellten sie eine technische Spezifikation und einen Inspektionstestplan für die erste Klemme mit industrieller Anwendung. Diese wurde anschließend vollständig mit einer Wire Arc Additive Manufactured (WAAM)-Technik hergestellt. Es gelang, die Machbarkeit der Verwendung einer WAAM-Technik zur Herstellung von Klemmen für die Leckreparatur zu überprüfen, die die erforderliche Qualitätssicherung für Mitteldruckdampfsysteme erfüllen.
Im Rahmen der Prüfung der Machbarkeit erfolgte auch der Versand der Teile zum Drucken und Testen an verschiedene Standorte und Länder, wodurch sich die Vorlaufzeit sowie die Kosten erhöhten. Für Shell war dies ein wichtiges Zeichen für betriebsnahe, integrierte Ökosysteme der additiven Fertigung. In den nächsten Schritten konzentriert sich Shell auf die Sicherstellung der Produktqualität und -Konsistenz sowie die Reduktion der Vorlaufzeit und der Kosten für die additive Fertigung ausgewählter Klemmen. Ziel ist es außerdem, den Qualifizierungsprozess sowie den Bedarf an duplizierbaren Teilen zu reduzieren.
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