Shell produz e implanta a primeira pinça de reparo de vazamento impressa em 3D

30 de novembro de 2022

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A empresa global de energia e petroquímica Shell relata que instalou com sucesso sua primeira braçadeira para reparo de vazamentos fabricada aditivamente em serviço. As braçadeiras, também conhecidas como invólucros mecânicos para reparo de vazamentos, são soluções projetadas usadas para encapsular e restaurar a integridade de tubulações operacionais contra defeitos de tubulações ou adelgaçamento de paredes decorrentes de mecanismos de erosão e corrosão.

Tradicionalmente, uma pinça simples pode ser fabricada dentro de 3 a 5 dias, mas pinças complexas podem levar quatro semanas ou mais considerando os prazos de entrega. A capacidade de aplicar reparos temporários, no entanto, é fundamental para permitir que as instalações permaneçam em operação. Os defeitos podem ocorrer em diversos locais devido à complexidade dos sistemas de tubulação, muitas vezes desencadeando a necessidade de soluções dedicadas e personalizadas. A velocidade de resposta para restaurar a integridade mecânica e a operação segura contínua do ativo é crítica.

Uma prova de conceito foi executada de forma colaborativa pela Shell; EQUIPE, Inc.; e Vallourec. Juntas, a equipe estabeleceu uma especificação técnica e um plano de teste de inspeção para o que está sendo conhecido como o primeiro grampo com aplicação industrial a ser produzido completamente através do processo Wire Arc Additive Manufactured (WAAM). O objetivo era verificar a viabilidade do uso de uma técnica WAAM para produzir braçadeiras para reparo de vazamentos que atendessem à garantia de qualidade exigida para sistemas de vapor de média pressão. A prova de conceito ajudou a reunir insights sobre as etapas necessárias para melhorar a qualidade e a produtividade de aplicações futuras.

O grampo AM resultante passou com sucesso no teste de ruptura realizado a 142,4 bar (mais de 5 X a pressão de projeto pretendida), satisfazendo a prontidão técnica exigida pela Shell para qualificar a peça para aplicação em campo.

Neste caso, o prazo total de entrega foi maior do que o de uma pinça fabricada convencionalmente, pois foi a primeira a ser produzida. Isso ocorre porque ele se enquadra na categoria de maior criticidade da Fabricação Aditiva de peças metálicas DNV-ST-B203. Três conjuntos de braçadeiras foram produzidos para testes extensivos, embora apenas um tenha sido instalado. Como se tratava do primeiro projeto de demonstração, a equipe concentrou-se mais no projeto do grampo para uma taxa de sucesso de inspeção de 100% do que na otimização do projeto.

O projeto envolveu o envio das peças para Fabricação Aditiva e testes em diferentes locais e países, o que contribuiu para o prolongamento do prazo de entrega e dos custos. As diferentes etapas envolvidas no processo de aquisição, bem como a garantia e o controle de qualidade, representaram mais de 50% do tempo necessário para a prova de conceito.

A próxima fase se concentrará em garantir a qualidade e consistência do produto, bem como reduzir o tempo de entrega e os custos da AM das pinças selecionadas, agilizando o processo de qualificação e reduzindo a necessidade de peças duplicáveis. Pretende-se que os projetos futuros permitam:

www.shell.com

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