L’utilisation croissante de la fabrication additive va de pair avec un certain nombre d’organisations d’élaboration de normes et d’organismes de classification – dont ASTM International, l’Organisation internationale de normalisation (ISO), l’American Society of Mechanical Engineers (ASME) et le DNV de Norvège – qui publient des normes pour la fabrication additive. Toutefois, du point de vue des normes, les normes API 20S et 20T sont les premières normes spécifiques à l’impression 3D pour les fabricants fournissant des composants au secteur du gaz naturel et du pétrole.
La normalisation est l’un des défis les plus importants auxquels sont souvent confrontées les organisations qui opèrent dans des secteurs exigeants tels que le pétrole et le gaz. Que ce soit en Europe ou aux États-Unis, des organisations unissent continuellement leurs forces pour définir une ligne directrice et un modèle commercial pour l’utilisation de la FA dans le secteur du pétrole et du gaz. Pour rappel, ces directives permettent de s’assurer que les pièces répondent aux exigences minimales en matière de matériaux, ainsi que de réduire le coût de la qualification des composants, qui est un processus essentiel pour démontrer qu’une pièce respecte ou dépasse certaines normes de fabrication.
L’une des récentes étapes dans ce domaine est l’élaboration de deux nouvelles normes pour les composants imprimés en 3D par l’American Petroleum Institute (API), une association commerciale qui représente tous les aspects de l’industrie américaine du pétrole et du gaz naturel.
Conçues pour les composants imprimés en 3D à base de polymère et de métal
Nommées API Standard 20S, Additively Manufactured Metallic Components for Use in the Petroleum and Natural Gas Industries, et API Standard 20T, Additively Manufactured Polymer-Based Components for Use in the Petroleum and Natural Gas Industries, les nouvelles normes reflètent l’incorporation par l’industrie de nouvelles technologies et d’innovations pour améliorer les opérations.
Elles représentent les exigences de base et les contrôles de processus pour les fabricants de technologies de fabrication additive qui fournissent des composants à l’industrie du gaz naturel et du pétrole. Les normes API 20S et 20T spécifient les exigences de qualification du processus de fabrication, de production, de marquage et de documentation des composants imprimés en 3D. Les normes fournissent également des conseils pour tester et documenter les propriétés des matériaux pour l’impression 3D de composants à base de polymère et de métal, et elles introduisent trois niveaux de spécification de fabrication additive qui définissent des exigences techniques, de qualité et de qualification croissantes.
« Ces nouvelles normes reflètent la volonté de l’industrie d’adopter des technologies et des innovations de pointe pour répondre à la demande mondiale d’énergie, tout en s’efforçant d’être plus propre, plus sûre et plus efficace« , a déclaré Anchal Liddar, vice-président senior des Global Industry Services de l’API.
Il existe actuellement des limites quant aux endroits où les composants imprimés en 3D peuvent, et devraient, être utilisés, compte tenu des environnements de production uniques et difficiles. Par conséquent, des tests supplémentaires des processus de fabrication additive et des matériaux utilisés sont nécessaires pour s’assurer que les composants peuvent résister à un contact prolongé avec le sulfure d’hydrogène, le dioxyde de carbone et les chlorures qui font partie du mélange d’hydrocarbures, ainsi que fonctionner sous différents niveaux de pH, températures et pressions. Il faut également démontrer que les composants conviennent aux qualités acides et non acides.
Il s’agira d’identifier et de tester les polymères, ainsi que les métaux et alliages essentiels à l’industrie, qui peuvent être produits par les dernières techniques de fabrication additive conformément aux normes API 20S et 20T, en mettant l’accent sur les méthodes adaptées aux pièces à grande échelle et sous pression. Les normes API 20S et 20T sont des documents de base qui permettent à l’industrie de tirer parti de ces normes pour divers composants et de déterminer où elles sont le mieux applicables.
Comme vous pouvez le deviner, le processus de qualification est laissé à l’appréciation de l’utilisateur final qui doit définir les exigences de l’application et élaborer des spécifications fonctionnelles pour répondre à ces exigences.
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