IMI und TotalEnergies qualifizieren LPBF-Komponenten für Ventile im Sauergasbetrieb
IMI und TotalEnergies EP Denmark haben die Qualifizierung von Innenkomponenten für Anti-Surge-Ventile abgeschlossen, die durch Laser-Pulverbettschmelzen hergestellt wurden. Sieben Ventile, ausgestattet mit Baugruppen aus einer Nickelbasislegierung, wurden für die Installation in Anlagen zugelassen, die Schwefelwasserstoff verarbeiten.
Die Ankündigung vom 26. Oktober 2026 markiert den Übergang von der technologischen Demonstration zum operativen Einsatz. Es handelt sich nicht um vorläufige Forschung, sondern um Komponenten, die für den industriellen Betrieb qualifiziert sind.
Vom 3D-Druck zur Anlage: der qualitative Sprung
Der Unterschied zwischen dem Nachweis, dass eine Legierung gedruckt werden kann, und der Genehmigung ihres Einsatzes in einer in Betrieb befindlichen Anlage ist wesentlich. IMI und TotalEnergies haben diesen Weg abgeschlossen.
Die Zusammenarbeit hat konkrete Ergebnisse erzielt. TotalEnergies hat die Installation von sieben Ventilen genehmigt, die mit LPBF-Komponenten aus einer Nickelbasislegierung ausgestattet sind.
Anti-Surge-Ventile sind kritische Geräte in den Steuerungssystemen von Kompressoren. Sie greifen ein, um instabile Betriebsbedingungen zu verhindern, und müssen Maßhaltigkeit und Haltbarkeit der internen Durchgänge gewährleisten.
- Sieben Ventile mit LPBF-Komponenten, qualifiziert für den Sauergasbetrieb
- H2S-Partialdruck bis zu 3,3 kPa in der Betriebsumgebung
- Einhaltung der Anforderungen von DNV-ST-B203, AMC-Stufe 3
- Spezifische Wärmebehandlung und dediziertes Prüfprogramm
Die Sour-Gas-Umgebung und ihre kritischen Aspekte
Anlagen, die schwefelwasserstoffhaltige Fluide verarbeiten, erfordern besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit und der Integrität der Komponenten.
Der H2S-Partialdruck erreichte im beschriebenen Fall 3,3 kPa. Das Vorhandensein von Schwefelwasserstoff kann in Kombination mit Temperatur, Fluidchemie und mechanischen Beanspruchungen die Risiken von Korrosion und Versprödung erhöhen.
Das ursprüngliche Problem betraf Leckagen über die Anti-Surge-Ventile. Die Lösung erforderte Komponenten mit kontrolliertem Oberflächenverhalten und spezifischer Beständigkeit gegenüber der Betriebsumgebung.
Jenseits der Geometrie: Metallurgie und Qualifizierung
Die LPBF-Fertigung ermöglicht komplexe Geometrien, aber die Form allein reicht nicht aus, um das Bauteil zu qualifizieren. Die Eigenschaften der gedruckten Legierung stimmen nicht zwangsläufig mit denen desselben geschmiedeten Materials überein.
Das Laserstrahlschmelzen im Pulverbett ermöglicht die Herstellung von Fluidkanälen und internen Geometrien, die mit konventionellen Technologien kaum erreichbar sind. Allerdings beeinflussen Scanparameter, volumetrische Defekte, Textur und Wachstumsorientierung die Ergebnisse.
IMI hat eine spezifische Wärmebehandlung für die gedruckten Komponenten entwickelt. Das Qualifizierungsprogramm umfasste dedizierte mechanische und Korrosionsprüfungen.
Die Details der metallurgischen Rezeptur und der Prüfbedingungen wurden in der Mitteilung nicht vollständig offengelegt. Das geistige Eigentum am Verfahren bleibt vorbehalten.
Der Qualifizierungsweg nach DNV
Das Unternehmen erklärt die Konformität mit den Anforderungen von DNV-ST-B203, Stufe AMC 3. Es handelt sich nicht um eine allgemeine Zertifizierung, sondern um einen strukturierten Nachweisprozess für einen spezifischen Einsatz.
Die Qualifizierung erfordert eine Dokumentation des Produktionsprozesses, die Kontrolle der Variablen und den Nachweis der Leistung in der Zielumgebung. Die Stufe AMC 3 stellt einen fortgeschrittenen Reifegrad des additiven Prozesses dar.
Die Zusammenarbeit zwischen IMI und TotalEnergies folgte einem Validierungsverfahren, das die gesamte Prozesskette abdeckt: von der Auswahl der Druckparameter bis zum Betriebsverhalten.
Industrielle Perspektiven
Das Ergebnis eröffnet Perspektiven für die Nachrüstung bestehender Anlagen und die Neugestaltung kritischer Unterbaugruppen.
Die Zulassung für die Installation in Betriebsanlagen stellt einen bedeutenden Präzedenzfall für die additive Fertigung in anspruchsvollen Umgebungen dar. Die Möglichkeit, bestehende Komponenten durch LPBF-Lösungen zu ersetzen oder neu zu gestalten, könnte sich auf weitere Öl- und Gas-Anwendungen erweitern.
Die Qualifizierung von Komponenten für den Einsatz mit Sauergas zeigt, dass der metallische 3D-Druck die Anforderungen anspruchsvoller industrieller Umgebungen erfüllen kann, sofern eine geeignete Metallurgie und geeignete Kontrollen entwickelt werden.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Welche Komponenten wurden von IMI und TotalEnergies qualifiziert?
Sieben Anti-Surge-Ventile, ausgestattet mit internen Komponenten aus einer Nickelbasislegierung, die durch Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF) hergestellt wurden. Die Zulassung betrifft die Installation in Anlagen, die Schwefelwasserstoff verarbeiten.
Wie hoch ist der Partialdruck von H2S in der Betriebsumgebung?
Im beschriebenen Fall erreichte der Partialdruck von H2S 3,3 kPa. Das Vorhandensein von Schwefelwasserstoff kann in Kombination mit Temperatur, Fluidchemie und mechanischen Beanspruchungen die Risiken von Korrosion und Versprödung erhöhen.
Welcher Qualifizierungsnorm entsprechen die LPBF-Komponenten?
Die Komponenten entsprechen den Anforderungen von DNV-ST-B203, Stufe AMC 3. Die Qualifizierung umfasste eine spezifische Wärmebehandlung und ein dediziertes Prüfprogramm.
Warum gelten Anti-Surge-Ventile als kritische Komponenten?
Anti-Surge-Ventile greifen in die Steuerungssysteme von Verdichtern ein, um instabile Betriebsbedingungen zu verhindern. Sie müssen dimensionale Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der internen Durchgänge gewährleisten.
Welches ursprüngliche Problem motivierte die Qualifizierung?
Das Problem betraf Leckagen durch die Anti-Surge-Ventile. Die Lösung erforderte Komponenten mit kontrolliertem Oberflächenverhalten und spezifischer Beständigkeit gegenüber der H2S-haltigen Betriebsumgebung.
