3Dプリンティングがフィールドコミッショニングに新たな次元を

（写真：合計）

3Dプリンティングとしても知られている積層造形（AM）へのアクセスと使用は、技術と技術に関する特許の期限切れにより近年増加しています、とTotalのリード石油エンジニアであるHugues Grederは言います。

計算能力ははるかに強力であり、AMプロセスで使用されるレーザーの出力も増加しています。現在、AMの大部分はまだプロトタイプとツール用ですが、約3分の1は最終用途、つまり部品用です、と彼は今年初めにノルウェーのベルゲンで開催されたUnderwater Technology Conference（UTC）に語りました。そして、より多くが来る可能性があります。

Totalは、最近の成功事例の後にAMについて語りたいと考えています。これには、深海の海底パイプラインの試運転中に修正に1,000万ユーロ（1120万ドル）以上かかる問題の解決が含まれます。この問題は、2018年のEginaフィールドの試運転中に発見されました。

2003年に発見されたエギナ油田は、ナイジェリア沖のポートハーコートから南に約200キロメートルの水深1,600メートルにあります。泥のラインの下1,400メートルにかなり浅い貯水池があるため、約40〜50の延長リーチ井戸がフィールドに掘削されています。これらは、最大330メートルの浮体式生産、貯蔵および荷揚げ（FPSO）船（合計最大の船舶）を生産し、昨年ストリームに登場し、1日あたり約20万バレル（boe / d）、または約10％ナイジェリアの生産。

試運転中に問題が発生しました。 「Eginaガスの輸出ラインをAkpoガスの輸出ラインに接続したい場合、インラインTアセンブリの圧力キャップを取り外すことができませんでした」とGreder氏は言います。 「何度か試してみましたが、うまくいきませんでした。」水深1,300メートルにある圧力キャップには、プランジャーフランジとボルトがあります。 「私たちが見たとき、ガスハイドレートの痕跡が見えたので、閉塞は内部のガスハイドレートによるものだと考えていました。」

これに対処する従来の方法は、海中介入であり、インラインティーを交換します。これは時間とお金の両方に費用がかかり、Akpoで閉鎖することを意味するでしょう。 「ナイジェリアの同僚が状況を分析し、すぐに考えました」とグレーダーは言います。 「アイデアはプランジャーを取り外し、メタノールをその場所に押し込むことでした。」これを行うために必要なツールの形状を作成し、アディティブマニュファクチャリングを使用して「印刷」することを視野に入れました。 AMは、従来の製造方法を使用した場合よりもジオメトリが複雑になる可能性があり、製造時間を短縮できることを意味しました。

「ツールに制約されることはありません。また、ソリッドパーツを用意する必要はありません」と、中空にすることができ、印刷時間と材料を節約できます、とグレーダーは言います。実際、印刷することで、ツールの重量が50％削減されました。直径32センチメートル、高さ35センチメートルのこの部品は、パリのTotalグループ会社Hutchinson（1853年にフランスのアメリカ人ビジネスマンによって設立された）で、36時間でレイヤーごとに印刷されました。それは、必要な形状にレーザー焼結されたポリアミド12粉末を使用して作られました。

この方法を使用すると、最初は大きなキューブが作成されます。焼結していないポリアミド粉末を取り除いた後、ツールは明らかにされ、48時間以内にポートハーコートに出荷され、その後沖に送られました。遠隔操作の水中車両（ROV）を使用して、プランジャーのボルトを外し、ツールを使用してメタノールを注入し、パイプ内の水和物を溶解し、加圧プラグを4時間以内に正常に取り外しました。

「設計から納品まで10日間で、予想よりも50％軽量でした。コストは、この種の問題の従来の海底操作と比較して10分の1に削減されました。グレーダー。 Akpoの生産も停止する必要はなく、ガス輸出ラインは予定通りに接続されました。

「アディティブプリンティングを使用すると、トポロジーが最適化されます。ミツバチの巣のように、自然が私たちに提供できるものに近い形にすることができます」とグレーダーは言います。このアプローチをさらに使用することで、リードタイム、非生産的な時間、生産の不足を減らすことができます。 「将来、ベルゲンのスタヴァンゲルにあるアバディーンにあるプリンターを想像できます。そこでは、ファイルを送信し、必要なツールを印刷してオフショアに送信できます。オンデマンドで実行できる場合は、ストレージコストも節約できます。

「別の利点は、より多くの機能、より軽量で、より使いやすいコンパクトで洗練された部品を製造できることです」と彼は続けます。 「特定の場所の圧力を測定するために、小さな穴を開けることができます。これらの穴は機械加工できません。ただし、部品を正確に埋め込んで、部品の監視と圧力監視を行うことができます。第三に、部品の現場修理を行うことができます。」

グレーダーは、トタルにとって、これはこの分野で新しく価値のあるものであり、それはもっと起こっていると言います。 「いくつかのインペラが製造され、フランスの製油所に投入されました」と彼は言います。 「英国北海のCulzean生産施設では、移送ポンプに設置するチタン合金インデューサーを3D印刷しました。」改良型インペラーはキャビテーションに対抗するのに役立ち、従来の方法を使用して24週間かかる代わりに迅速に生産できました。

「これは成長します」とグレーダーは結論付けています。 「AMは確かに石油とガスのサプライチェーンを混乱させるでしょう。材料の品質に関してさらに作業を行う必要があります。形状の作成と同時に部品を作成しています。以前は、作成された素材に取り組んでいて、形状が認証されていました。そのため、材料の認証と再現性に関して行うべき作業があります。部品のコピーが必要な場合は、知的財産もあります。とりあえず、重要ではない部分での使用を開始しました。しかし、それは来るでしょう。」