Vallourec 依照美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)3D打印WAAM油井部件

2024年9月24日,，南極熊獲悉,，Vallourec的增材制造主管 Olivier Tartar 在 LinkedIn 上透露,，該公司已經(jīng)通過電弧增材制造 (WAAM) 生產(chǎn)出井下部件,。這家法國管道制造商的營收為 34 億美元,，擁有 17,000 名員工，在汽車,、能源和其他行業(yè)的無縫鋼管市場中處于領(lǐng)先地位,。值得注意的是，安賽樂米塔爾持有 Vallourec 28.4% 的股份。安賽樂米塔爾最近與 Materialise合作并開始銷售粉末,，其工作似乎專注于粉末床應(yīng)用,，而 Vallourec 則在與 WAAM 合作。

WAAM 最初受到人們的喜愛,，但后來卻變得無人問津,。然而,，一些公司仍在繼續(xù)使用該技術(shù)生產(chǎn)具有商業(yè)價值的部件,，尤其是用于能源行業(yè)。例如,，林肯電氣公司正在制造用于勘探和配送的大型壓力容器和部件,，其中一些部件重達 4,000 公斤。WAAM 以快速和經(jīng)濟高效而聞名,，但由于后處理繁瑣和缺乏控制,，許多人放棄了它。然而,，Vallourec 仍然致力于這項技術(shù),。

Vallourec 改進了 WAAM 技術(shù)，并創(chuàng)建了類似單元的生產(chǎn)區(qū)域,，將機器人手臂與 WAAM 和超聲波檢查相結(jié)合,。這些單元可以生產(chǎn)最大 2 立方米的零件，部件高度可達 2 米,，直徑可達 1 米,。雖然該公司主要使用碳鋼，但也在開發(fā)使用耐腐蝕材料的零件,。WAAM在石油和天然氣領(lǐng)域尤其令人印象深刻的是從概念到實施的快速過渡,。例如，Vallourec 自 2020 年以來才開始使用 WAAM,，但已經(jīng)為大型石油公司生產(chǎn)了大量零件,。

舉個例子，Vallourec 生產(chǎn)了一個提升塞,，這是石油平臺上使用的安全關(guān)鍵部件,，需要承受 100 噸的負載。鍛造的替代品成本太高,，交貨時間也長,，但 Vallourec 制造WAAM 部件的時間只有原來的三分之一，而且成本更低,。該塞目前在帝汶海的澳大利亞海岸使用,。從經(jīng)濟角度來看，3D 打印在石油和天然氣行業(yè)的效果出奇地好。由于承包商面臨按時交貨的壓力,，各種部件的經(jīng)濟效益都很好,。石油和天然氣行業(yè)的停機成本極高，這有助于抵消與 3D 打印相關(guān)的典型成本問題,。

Vallourec公司目前已根據(jù)API 5C5:2017 CAL-IV 標(biāo)準(zhǔn)對 WAAM 井下組件進行了測試,。這是美國石油學(xué)會用于測試石油和天然氣行業(yè)套管和油管連接的標(biāo)準(zhǔn)。這是一項嚴(yán)格而苛刻的標(biāo)準(zhǔn),，因為它評估了管道連接在負載下的性能,，特別是在高壓或高溫井中。鑒于管道故障在石油和天然氣勘探和加工中會產(chǎn)生嚴(yán)重后果,，這些測試至關(guān)重要,。它們評估連接是否適合用途，不僅僅是簡單的拉伸測試,，還包括對扭轉(zhuǎn),、內(nèi)部和外部壓力、壓縮,、溫度梯度,、應(yīng)變、循環(huán)載荷等的評估,。

Vallourec公司測試了“95/8” 53.5 ppf VAM 21 x 7” 32 ppf 125 ksi VAM 21 WAAM 打印交叉管”,。雖然具體細節(jié)聽起來很復(fù)雜，但它本質(zhì)上是指一種管子,。該公司以 95% 的實際屈服強度測試了這根 3D 打印管子,，這種管子的實際屈服強度范圍為 80 至 140 ksi。該管子承受了拉伸和壓縮（約 500 噸）的綜合壓力,，內(nèi)部壓力（約 1000 巴或 15,000 psi）和外部壓力（約 600 巴或 8,500 psi）,。這些嚴(yán)格的測試是在環(huán)境溫度和高溫下進行的。通過證明 3D 打印組件能夠承受真實條件,，Vallourec可以幫助客戶有效降低風(fēng)險,。進一步的質(zhì)量保證工作、資格和認證將使他們更加具有競爭力,。

最終,，Tartar 表示：“Vallourec的 WAAM 交叉材料成功通過了這些關(guān)鍵測試。這表明 WAAM可與鑄造,、軋制,、鍛造等傳統(tǒng)材料相媲美，并將逐漸成為世界各地工程師的替代方案,！”