Vannes LPBF qualifiées pour utilisation en gaz acide

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Vannes LPBF qualifiées pour le service en gaz acide

TL;DR

IMI et TotalEnergies ont qualifié sept vannes anti-pompage avec des composants internes en alliage de nickel produits par fusion laser sur lit de poudre, approuvant leur installation dans des installations à gaz acide et H2S jusqu’à 3,3 kPa, conformes aux exigences DNV-ST-B203 niveau AMC 3.

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IMI et TotalEnergies qualifient des composants LPBF pour des vannes en service avec du gaz acide

IMI et TotalEnergies EP Denmark ont achevé la qualification de composants internes pour vannes anti-pompage fabriqués par fusion laser sur lit de poudre. Sept vannes équipées d’ensembles en alliage à base de nickel ont été approuvées pour l’installation dans des installations traitant du sulfure d’hydrogène.

L’annonce du 26 octobre 2026 marque le passage de la démonstration technologique à l’utilisation opérationnelle. Il ne s’agit pas d’une recherche préliminaire, mais de composants qualifiés pour l’exploitation industrielle.

De l’impression 3D à l’installation : le saut qualitatif

La différence entre démontrer qu’un alliage peut être imprimé et autoriser son utilisation sur une installation en service est substantielle. IMI et TotalEnergies ont achevé ce parcours.

La collaboration a produit des résultats concrets. TotalEnergies a approuvé l’installation de sept vannes équipées de composants LPBF en alliage à base de nickel.

Les vannes anti-pompage sont des dispositifs critiques dans les systèmes de contrôle des compresseurs. Elles interviennent pour prévenir des conditions de fonctionnement instables et doivent garantir une fiabilité dimensionnelle et une durabilité des passages internes.

En résumé

  • Sept vannes avec composants LPBF qualifiées pour un service en gaz acide
  • Pression partielle de H2S jusqu’à 3,3 kPa dans l’environnement d’exploitation
  • Conformité aux exigences DNV-ST-B203, niveau AMC 3
  • Traitement thermique spécifique et programme d’essais dédié

L’environnement gaz acide et ses difficultés

Les installations qui traitent des fluides contenant du sulfure d’hydrogène exigent une attention particulière à la résistance à la corrosion et à l’intégrité des composants.

La pression partielle de H2S atteignait 3,3 kPa dans le cas rapporté. La présence de sulfure d’hydrogène, combinée à la température, à la chimie du fluide et aux sollicitations mécaniques, peut augmenter les risques de corrosion et de fragilisation.

Le problème initial concernait des fuites à travers les vannes anti-pompage. La solution a nécessité des composants présentant un comportement de surface contrôlé et une résistance spécifique à l’environnement opérationnel.

Au-delà de la géométrie : métallurgie et qualification

La production LPBF permet des géométries complexes, mais la forme ne suffit pas à qualifier la pièce. Les propriétés de l’alliage imprimé ne coïncident pas nécessairement avec celles du même matériau forgé.

La fusion laser sur lit de poudre permet de construire des passages fluidiques et des géométries internes difficiles à obtenir avec les technologies conventionnelles. Toutefois, les paramètres de balayage, les défauts volumétriques, la texture et l’orientation de croissance influencent les résultats.

IMI a développé un traitement thermique spécifique pour les composants imprimés. Le programme de qualification a inclus des essais mécaniques et de corrosion dédiés.

Note technique

Les détails de la recette métallurgique et des conditions d’essai n’ont pas été intégralement divulgués dans le communiqué. La propriété intellectuelle du procédé reste confidentielle.

Le parcours de qualification selon DNV

L’entreprise déclare sa conformité aux exigences DNV-ST-B203, niveau AMC 3. Il ne s’agit pas d’une certification générique, mais d’un processus structuré de démonstration pour un usage spécifique.

La qualification exige une documentation du processus de production, le contrôle des variables et la démonstration des performances dans l’environnement de destination. Le niveau AMC 3 représente un degré avancé de maturité du procédé additif.

La collaboration entre IMI et TotalEnergies a suivi un processus de validation couvrant l’ensemble de la filière : de la sélection des paramètres d’impression au comportement en service.

Perspectives industrielles

Le résultat ouvre des perspectives pour le rétrofit d’installations existantes et la reconception de sous-ensembles critiques.

L’approbation pour l’installation dans des installations opérationnelles représente un précédent significatif pour la fabrication additive dans des environnements sévères. La possibilité de remplacer ou de reconcevoir des composants existants avec des solutions LPBF pourrait s’étendre à d’autres applications pétrolières et gazières.

La qualification de composants destinés à un service en gaz acide démontre que l’impression 3D métallique peut répondre aux exigences d’environnements industriels exigeants, à condition de développer une métallurgie et des contrôles adéquats.

article écrit à l'aide de systèmes d'intelligence artificielle

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Questions & Réponses

Quels composants ont été qualifiés par IMI et TotalEnergies ?

Sept vannes anti-pompage équipées de composants internes en alliage à base de nickel produits par fusion laser sur lit de poudre (LPBF). L'approbation concerne l'installation dans des usines traitant du sulfure d'hydrogène.

Quelle est la pression partielle de H2S dans l'environnement d'exploitation ?

Dans le cas rapporté, la pression partielle de H2S atteignait 3,3 kPa. La présence de sulfure d'hydrogène, combinée à la température, à la chimie du fluide et aux contraintes mécaniques, peut augmenter les risques de corrosion et de fragilisation.

À quelle norme de qualification les composants LPBF sont-ils conformes ?

Les composants sont conformes aux exigences DNV-ST-B203, niveau AMC 3. La qualification a inclus un traitement thermique spécifique et un programme d'essais dédié.

Pourquoi les vannes anti-pompage sont-elles considérées comme des composants critiques ?

Les vannes anti-pompage interviennent dans les systèmes de contrôle des compresseurs pour prévenir des conditions opératoires instables. Elles doivent garantir une fiabilité dimensionnelle et une durabilité des passages internes.

Quel était le problème initial qui a motivé la qualification ?

Le problème concernait des fuites à travers les vannes anti-pompage. La solution a nécessité des composants présentant un comportement de surface contrôlé et une résistance spécifique à l'environnement opératoire contenant du H2S.

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