Sob uma parceria com o especialista em fabricação aditiva Additech AS, o fornecedor de pó metálico f3nice e a subsidiária Aker BP ASA, a gigante norueguesa de energia Aker Solutions imprimiu em 3D uma série de protetores de suporte de tubos, incluindo um feito de sucata. Os protetores protegem os controles hidráulicos expostos quando a tubulação de produção é inserida em um poço.
Os benefícios da impressão 3D, ou manufatura aditiva (AM), são muitos, começando pelo peso. Peças leves — um protetor de aço inoxidável utiliza 227 quilos de aço; os impressos em 3D usaram apenas 13 kg de pó de aço – geralmente são mais seguros de usar.
Ao mesmo tempo que reduz o desperdício, a AM para submarinos pode acelerar as entregas com peças sob demanda para eliminar longos prazos de entrega de ferramentas e equipamentos. As menores pegadas de emissões das peças AM também alterarão os cálculos de custos dos poços submarinos para operadores conscientes das emissões.
Por que imprimir em 3D?
Num mercado competitivo, os desafios na obtenção de matérias-primas são reais, especialmente no caso dos metais. Os países apresentaram planos para tornar a utilização de recursos mais circular, com o objetivo paralelo de reduzir as emissões. No entanto, mesmo na Noruega, com o seu setor energético inovador, apenas 2,4% da economia é circular, de acordo com um relatório de consumo.
A economia circular trata da conservação de recursos através da introdução de novas formas de produzir, partilhar, reutilizar, reparar e reciclar. Com este projeto, a Aker Solutions e os parceiros Aker BP, F3nice e Additech deram um passo importante em direção a uma economia mais circular.
O projeto piloto de fabricação aditiva mostra grande potencial para conservar recursos ao adicionar resíduos aos processos de produção. A parceria consiste na impressão 3D de protetores de suporte de tubos para poços submarinos usando uma mistura em pó de sucata reciclada retirada de nossas oficinas em Tranby, Noruega.
Poços submarinos produzem petróleo e gás. A tubulação de produção é baixada até eles e suspensa por um suporte de tubulação equipado com controles hidráulicos e elétricos. Os protetores de suporte de tubulação protegem essas peças críticas durante a instalação da tubulação.
Aker economiza com a parceria
Os protetores de suporte de tubulação são geralmente feitos de aço inoxidável e produzem 237 kg de emissões de dióxido de carbono (CO2), principalmente devido à sua fabricação e transporte. Quando são impressos em 3D, esta pegada é reduzida para 34 kg de CO2 por protetor de cabide. “O processo requer apenas 13 kg de pó de aço versus 227 kg (forja e transporte), o que representa uma redução significativa nas emissões de C02 e no desperdício de material”, afirma Ådne Østebrøt”, especialista sênior em serviços da Aker Solutions.
Isto significa que a impressão 3D remove 203 kg de emissões de CO2 por protetor de cabide. Ao preço atual do carbono, cinco instalações comprariam cerca de 10 dólares americanos em créditos de emissões negociáveis. Os valores de CO2 podem parecer pequenos, mas o potencial de poupança de recursos reside na industrialização e na expansão da AM utilizando resíduos reciclados. Este processo de economia circular é uma oportunidade para abandonar os produtos com utilização intensiva de carbono quando as cadeias de abastecimento globais estão restringidas.
O trabalho de converter resíduos de metal das oficinas da Aker em Tranby em pó aditivo foi deixado para os especialistas da f3nice. Eles processavam as sobras de metal bruto e forneciam os especialistas da Additech, que imprimiam as peças.
“Mais de 80% dos aditivos protetores originaram-se dos resíduos de aço da nossa própria unidade de Tranby”, disse Østebrøt.
Para reduzir os custos de transporte e a utilização de materiais importados com elevado teor de carbono, o aço desmantelado encontrado localmente foi adicionado às aparas fresadas e aos restos de oficina.
Imprimir peças submarinas de aço reciclado foi um avanço. A cooperação entre parceiros apaixonados por desafiar o status quo pareceu garantir o sucesso de um projeto que começou quando a Aker BP queria uma solução sustentável de suporte de tubos.
A tecnologia AM dos parceiros produziu um produto de economia circular utilizando resíduos reaproveitados. Seus processos seguiram rígidos padrões da indústria: API Nível 1 certificado para DNV-SE-0568 Qualificação de Fornecedores e Fabricantes de Serviços de Manufatura Aditiva, além de Peças DNV-ST-B203, Fabricação Aditiva de Metálico.
Valor adicionado
A AM está revolucionando as cadeias de fornecimento industriais em todo o mundo, pois reduz o desperdício e fornece peças complexas sob demanda. Para operações offshore cronometradas com precisão, a impressão 3D pode eliminar os “longos prazos de entrega” para ferramentas e equipamentos que podem quebrar os cronogramas.
“A colaboração contínua em AM e novas oportunidades na reciclagem de resíduos oferecem um futuro emocionante para o negócio”, disse Gary Milne, vice-presidente de engenharia, P&T e parcerias tecnológicas da Aker Solutions. O protetor de suporte de tubulação pode ser uma peça pequena, acrescentou Milne, mas aproveita a oportunidade para economizar recursos, ser mais ecológico e agregar valor ao cliente.”
A Aker Solutions possui ferramentas que medem os custos das emissões e dos escassos recursos naturais em praticamente todos os equipamentos. Essas ferramentas detalham como a impressão 3D oferece economia de recursos, menor pegada de emissões e flexibilidade.
“É aí que a parceria com as operadoras e a avaliação dos custos de um poço ficam muito interessantes”, disse Milne. Para saber mais sobre a tecnologia acesse o site.
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