Les bouchons de levage sont des composants essentiels à la sécurité, conçus pour servir de jonction entre l’élévateur de la plate-forme et les tubes. Ils sont utilisés à la surface de la plate-forme pour permettre aux opérateurs de manipuler et de déplacer de longs produits tubulaires en toute sécurité. Ces composants sont généralement lourds car ils sont destinés à des applications de transport de charges.
Dans le cadre d’un projet commercial, Vallourec, une entreprise manufacturière multinationale dont le siège est à Boulogne-Billancourt (France), a produit deux bouchons de levage pour Weatherford, une entreprise spécialisée dans les solutions de forage et de production.
Cette annonce fait suite à la réalisation du premier composant de sécurité critique imprimé en 3D par Vallourec pour TotalEnergies.
La demande de Weatherford consistait en la production d’un VAM® TTR HW Riser Lifting Plug capable de 100T pour le champ d’action d’un client en workover au large des côtes australiennes.
Un bouchon de levage est généralement fabriqué à partir de barres forgées à paroi épaisse. Comme il s’agit d’un composant critique pour la sécurité utilisé en surface, ces pièces nécessitent un matériau non standard avec des propriétés mécaniques uniques, ce qui entraîne de longs délais de livraison. Comme les bouchons de levage se connectent aux équipements existants, la production de dimensions personnalisées est parfois nécessaire pour assurer la compatibilité entre tous les composants, ce qui allonge encore les délais. En outre, la tenue de stocks de matières premières dans des dimensions non standard n’est pas rentable et peut générer des déchets s’ils ne sont finalement jamais utilisés. Tout cela conduit à ce que des délais urgents ne puissent pas être respectés, explique Vallourec.
Pour faire face à ces contraintes, l’équipe de Vallourec a décidé de s’appuyer sur la fabrication additive par fil (Wire-Arc Additive Manufacturing – WAAM)), une technologie dans laquelle Vallourec possède une expertise. Ce procédé combine le soudage automatisé au gaz inerte métallique (MIG) ou au fil chaud laser avec l’impression 3D par dépôt direct. Pour ceux qui ne le savent pas, Vallourec est reconnu pour sa grande expérience en matière de soudage. Une fois que toute la matière est déposée, l’ébauche est usinée, testée et filetée en VAM®.
L’utilisation du VAM® a apporté de nombreux avantages dans le cadre de cette fabrication, car le procédé était abordable, plus rapide et permettait d’inclure des diamètres non standard sur mesure, compatibles avec l’équipement existant de Weatherford – grâce à une nouvelle conception du composant.
Cette nouvelle conception a permis d’alléger le poids sans affecter les performances de levage. Le diamètre extérieur (DE) des bouchons de levage a donc été augmenté de 15 %, conformément à la demande du client.
Ces nouveaux bouchons de levage ont été imprimés en 3D avec le robot WAAM de Vallourec situé à Singapour, à seulement 6 heures de vol du client final. Les composants critiques pour la sécurité ont été livrés en un peu moins de 2 mois au lieu de 3 à 4 mois habituels.
« Grâce à WAAM, nous avons pu fabriquer un bouchon de levage en deux fois moins de temps qu’avec le procédé traditionnel, avec les mêmes propriétés mécaniques et en répondant aux exigences spécifiques du client en matière de DO, sans quantité minimale de commande. Cela n’aurait pas été possible avec les procédés traditionnels, car nous aurions été limités au diamètre extérieur de la barre massive disponible ou nous aurions dû acheter une nouvelle barre massive avec un diamètre extérieur plus grand, ce qui aurait prolongé le délai d’exécution« , déclare Jinwei Li, directeur commercial Asie-Pacifique chez Vallourec.
Enfin, outre les avantages en termes de poids, de temps, de coût et de liberté de conception, ce procédé de fabrication permet de créer un entrepôt numérique ou virtuel par lequel ils peuvent commander des pièces de rechange sous forme de fichier imprimable.
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