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符合欧洲压力设备指令的增材制造压力容器
标准是增材制造最主要的挑战之一，尤其是在高度管制的行业，增材制造技术是最适合不过的。去年，壳牌3D打印技术经理Angeline Goh在接受TCT杂志采访时谈及能源行业，她分享到负责制定全球标准和立法的组织在增材制造零件方面仍在努力。近期，壳牌与LRQA(前身为劳氏船级社) 合作的一个里程碑式事件或将有助于加快这一进程。
这家石油和天然气巨头近期与LRQA合作，根据欧洲压力设备指令 (PED) 对增材制造压力容器进行认证。这是能源行业的首个项目，经历了四年、四个阶段，从设计开始，到设备认证和打印，确定验收标准，并在去年进行测试和检查。
迄今为止，还没有专门针对增材制造压力容器的立法或全球标准，缺乏法规意味着通常不允许使用增材制造压力设备。该项目背后的目标是创造一个增材制造证明点，提高能源行业在未来应用中对增材制造的信任。它还强调这是一种及时采购备件的解决方案，壳牌正在探索利用增材制造技术购买和储存备件的替代方案。
该容器的设计用于高达220 bar的压力，通过壳牌阿姆斯特丹能源转型园区的粉末床熔化增材制造设备制造。虽然CE标志代表了能源领域的重大突破，但Goh表示，还有很长的路要走。
Goh坦言：“在过程中获得的知识和数据对于与标准机构合作以及提高行业对增材制造的信任是有价值的。这将使进一步扩大及时制造的范围，以便及时增材制造并减少库存，扩大在新颖设计和应用方面的范围，这对减少温室气体的操作排放也是至关重要。”
Shell shared the three main challenges that arose during this project. The first was primary material approval, which meant printing test specimens alongside the pressure vessel to test and approve material properties before formal approval through the Particular Material Appraisal (PMA) process.
壳牌分享了在该项目中出现的三个主要挑战。首先是初级材料审批，在通过特殊材料鉴定(PMA)程序正式批准之前，要在压力容器旁打印测试样本，以测试和批准材料性能。
Goh解释道：“不同于批量购买材料，通过3D打印进行前期测试，零件是随着材料的打印而产生。因此，成型材料必须在压力容器生产完成后进行认证。”
他们还必须定义检查标准，以捕捉由增材制造自身的独特缺陷引起的缺陷，包括打印一个具有故意缺陷的假容器，并使用一系列CT扫描、染料渗透测试和其他非破坏性技术来观察难以发现的缺陷。由于这些独特的缺陷，认证机构认为焊接压力容器的通常验收标准是不适用的，因此该团队必须根据容器的性能建立故意缺陷模型，以帮助定义最大可接受缺陷。
Goh表示：“目前，业界仍然缺乏对增材制造压力容器缺陷的一般验收标准。壳牌和LRQA花费大量的研发时间和精力，才对最终产品充满信心。此外，零件生产商必须收集和共享更多数据，以便标准制定机构为增材制造压力容器的缺陷定义一般验收标准。”
该项目数据可用于支持EN 13445非燃烧压力容器标准下定义增材制造压力容器标准。壳牌目前正在探索将打印保压零件用于自己的实验装置，专注于研发、设计和工艺优化，以提高增材制造关键零件的经济性。
虽然该公司表示未来几个月将展示更多增擦制造项目，但还没有让更多零件认证的计划。目前，需要更多的数据，以及对这些数据的共享。
Goh总结道：“我们希望投资于类似研究的公司、研究机构及其他也能看到与标准制定机构共享其经验的价值。”
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