De meilleures pièces

Publié le 8 mai 2023 à 15 h 35 par Tom Peters

(Article initialement publié dans l'édition de mars/avril 2023.)

"L'innovation est la capacité de voir le changement comme une opportunité et non comme une menace", a déclaré Steve Jobs, co-fondateur d'Apple. Et c'est certainement le cas des entreprises de fabrication et de fourniture de tuyaux, de pompes et de vannes. Ils ont adopté le concept d'innovation et l'ont associé à la créativité pour proposer des produits qui ont rendu les opérations maritimes plus intelligentes, meilleures et plus sûres.

JA Moody, une entreprise familiale dont le siège est à Malvern, en Pennsylvanie et qui fournit depuis plus de 50 ans des produits de contrôle de débit de pointe à l'industrie maritime, principalement à l'US Navy, en est un bon exemple. Il est récemment devenu le représentant autorisé des ventes et du service pour The Hellan Strainer Company et a signé un accord de distribution exclusif pour la gamme complète de filtres manuels et automatisés de Hellan pour l'industrie marine américaine.

Les produits de crépine sont utilisés sur les navires militaires pour le refroidissement à l'eau de mer des sonars, des radars, des systèmes d'armes rapprochées et d'autres applications marines, notamment les systèmes d'huile de lubrification, les systèmes principaux d'incendie et les systèmes de filtration de carburant.

La présidente de Moody, Lisa Smith, a déclaré que The Hellan Strainer Company, dont le siège social nord-américain est à Cleveland, est le plus grand fabricant de crépines marines de l'industrie et propose de nouvelles conceptions de crépines spécifiques à la marine, telles que des crépines autonettoyantes entièrement automatisées adaptées aux navires peu habités ou autonomes et une vanne à disque dilatateur fabriquée par Curtiss-Wright.

Smith affirme que la valve à disque dilatant (DDV) est "la valve de contrôle la plus avancée au monde". Il a un encombrement réduit et permet à la Marine de remplacer des vannes à soupape et à vanne plus grandes, ce qui permet également l'utilisation d'un actionneur plus petit.

Une présentation par le personnel de Curtiss-Wright indique en partie que "le DDV est entré sur le marché en tant que nouvelle technologie de vanne qui peut réinventer la conception des systèmes de fluides. Les constructeurs navals peuvent utiliser cette technologie de vanne pour améliorer l'efficacité globale du navire en réduisant le poids de la vanne et de l'actionneur, le bruit du système et les exigences de pompage. un chemin d'écoulement en ligne et sans obstruction. Le DDV a été développé dans le but de permettre et de soutenir les objectifs de construction de navires pour devenir plus légers, plus rapides, plus silencieux et plus économes en énergie.

En plus des filtres autonettoyants et des DDV, Moody dispose d'une longue liste de produits "éprouvés et conformes aux spécifications militaires" actuellement sur toutes les classes de navires, explique Smith.

Technologie révolutionnaire

Dans le développement de pompes, Carver Pump Company, une entreprise de fabrication avec des marchés internationaux basée à Muscatine, Iowa, s'est associée à IperionX de Charlotte, Caroline du Nord pour ses technologies de titane primées afin de fabriquer de manière additive des composants de pompe en titane pour l'US Navy. Les pompes en titane offrent une résistance exceptionnelle à la corrosion et sont utilisées dans une large gamme d'applications navales, y compris la suppression des incendies, le refroidissement de l'eau de mer, l'eau de mer de propulsion principale, la cale et le dessalement.

Carver, une entreprise familiale, est un concepteur et fabricant de pompes centrifuges hautes performances qui ont été utilisées dans tous les grands programmes de construction navale de la marine américaine au cours des 60 dernières années. Carver concevra les composants de la pompe en titane, guidera IperionX sur le prototypage et dirigera la qualification des composants de la pompe en titane pour la Marine, selon un communiqué.

« Nous sommes ravis de travailler avec IperionX pour aider à introduire du titane 100 % recyclé d'origine nationale dans la chaîne d'approvisionnement de l'US Navy », a déclaré le PDG Andrew Carver. "Lorsqu'il est associé aux avantages de la fabrication additive, le partenariat offre un potentiel important au profit des opérations de la Marine grâce à la production rapide de pièces en titane complexes et critiques, offrant une réduction potentielle des délais et augmentant la disponibilité des équipements."

Les États-Unis n'ont plus la capacité nationale de produire de grandes pièces moulées en titane à haute performance, la Chine et la Russie contrôlant la chaîne d'approvisionnement en titane. Les technologies brevetées d'IperionX offrent une voie pour les composants en titane fabriqués aux États-Unis dans une gamme d'industries importantes, notamment la défense, l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique grand public.

Ces technologies de titane brevetées peuvent recycler la ferraille de titane de faible qualité, à haute teneur en oxygène et hors spécifications pour produire du titane métallique qui respecte ou dépasse les normes de l'industrie. IperionX produit actuellement des poudres métalliques de titane de haute qualité à partir de matières premières de titane recyclées à 100 % pour la qualification des clients dans son usine pilote de production de titane dans l'Utah.

Protection anticorrosion innovante

Cortec Corporation, dont le siège mondial est à St. Paul, Minnesota, est un leader dans le développement de solutions innovantes pour la protection contre la corrosion.

La société affirme que le coût des dommages causés par la corrosion sous isolation (CUI) dans les industries disposant de tuyauteries et d'équipements isolés continue d'être disproportionnellement élevé. Les industries pétrolières et gazières, pétrochimiques, de raffinage et maritimes sont particulièrement touchées, mais la nature même du problème le rend facile à manquer et difficile à traiter.

Cortec a fait un grand pas en avant dans la prévention des dommages CIU avec le développement récent de CorroLogic®CUI Inhibitor Injection, un inhibiteur de corrosion à 100 % en phase vapeur qui peut être appliqué à l'isolation existante avec une perturbation minimale par injection pour former une couche protectrice sur la surface de la tuyauterie métallique ou de l'équipement en dessous. Cette nouvelle découverte aidera les gestionnaires d'installations à lutter contre les CUI sans avoir à retirer l'isolation et à interrompre sérieusement les opérations normales.

En plus de son injection d'inhibiteur CUI, Cortec a également développé un inhibiteur de corrosion pour les tests hydrostatiques à utiliser dans les tests hydrauliques des composants du système d'eau potable. Le produit, VpCI®-649 HP, est une formulation liquide concentrée spécialisée qui contient des inhibiteurs de corrosion par contact et en phase vapeur ainsi qu'un stabilisateur d'eau dure et un agent dispersant organique. Il protège contre la corrosion à des doses aussi faibles que 0,3 % en poids. Il a également un impact de chlorure extrêmement faible (moins de 0,6 ppm à un dosage de 0,3 %) pour une utilisation dans des systèmes avec des restrictions de chlorure strictes.

Il est principalement destiné à la protection contre la corrosion lors des essais hydrauliques. Il s'agit d'une pratique essentielle utilisée dans de nombreuses industries pour s'assurer que les cuves, les tuyauteries et les réservoirs ne fuient pas et peuvent résister aux spécifications de pression.

La fabrication additive

La fabrication additive, également appelée impression 3D, est l'une des technologies actuellement utilisées pour résoudre divers problèmes liés aux conduites, vannes et pompes marines.

Lincoln Electric, dont le siège est à Cleveland, dans l'Ohio, fait des progrès dans la fabrication de pièces pour l'industrie maritime grâce à l'impression 3D sur métal. Cette technologie innovante est un processus par lequel des couches de matériau sont construites pour créer une pièce 3D. Il réduit considérablement les délais de fabrication, raccourcit les chaînes d'approvisionnement et permet des améliorations de conception qui dépassent les capacités de fabrication traditionnelles.

L'entreprise est la plus grande usine d'impression 3D sur métal pour les grandes pièces en Amérique du Nord, idéale pour les applications à haut volume et à faible volume et capable d'imprimer des pièces de plus de huit pieds (2,4 mètres) de longueur et pesant plus de 8 000 livres (3 630 kilogrammes). Il imprime actuellement des pièces métalliques en 3D en utilisant les matériaux suivants : aciers faiblement alliés à faible teneur en carbone et à haute résistance, aciers inoxydables et alliages de nickel avec d'autres alliages en cours de développement.

« Parmi les tuyaux, les pompes et les vannes, nous considérons que les corps de pompe et les corps de vanne ont le plus grand potentiel pour l'impression 3D sur métal », déclare Mark Douglass, directeur du développement commercial, Additive Solutions. "Pour nous, étant donné que nous imprimons en 3D de très grandes pièces - généralement bien plus d'un pied de long et pesant des centaines à des milliers de livres - les corps de pompe et les corps de vannes ont du sens dans les applications ponctuelles ou à faible volume. Et nous avons réussi à imprimer des composants de production pour ces applications. Dans le domaine maritime en particulier, l'année dernière, nous avons livré des pièces qui ont été installées sur un porte-avions, et nous avons imprimé des prototypes de corps de vannes pour les applications maritimes."

Bien que les progrès des processus automatisés et de la fabrication allégée aient aidé les fabricants à obtenir une qualité de pièces plus constante et à accroître l'efficacité de la production, il existe encore des limites importantes. Les principaux sont la production en temps voulu des pièces nécessaires à l'outillage, la production à faible volume, les prototypes et le maintien d'un stock rentable de pièces de rechange.

On a beaucoup parlé de la fabrication additive et des avantages de délais de livraison grandement améliorés. Jusqu'à présent, cette technologie émergente était principalement limitée aux plastiques et aux pièces de plus petite taille fabriquées avec des poudres métalliques.

Cependant, selon Lincoln Electric, "les récentes percées dans le domaine de la fabrication additive métallique à arc filaire offrent aux fabricants d'équipements industriels de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'industrie lourde, du pétrole et du gaz et d'autres moyens de surmonter les défis de production courants".

Nouveaux systèmes de tuyauterie

GF Piping Systems, un expert mondial des systèmes de tuyauterie en plastique sans entretien et à longue durée de vie avec des bureaux à travers les États-Unis, a récemment utilisé sa technologie pour aider à résoudre les problèmes de débit d'eau sur le navire de croisière Carnival Luminosa (anciennement le Costa Luminosa).

Après dix ans de service, les collecteurs d'eau chaude et froide existants présentaient des signes de corrosion car ils étaient en métal. En conséquence, Carnival a décidé d'installer des solutions préfabriquées ecoFIT et INSTAFLEX de GF Piping Systems. En collaboration avec la société italienne Mec.Ship, GF Piping a remplacé les collecteurs d'eau chaude et froide à bord du navire 92 700 GT qui a commencé sa durée de vie en 2009.

ecoFIT est un système de tuyauterie en polyéthylène adapté au transport de l'eau et des eaux usées à des températures de fonctionnement comprises entre -50°C et 60°C et a une durée de vie prévue de 25 ans. INSTAFLEX, la solution polybutène de GF Piping Systems, est conçue pour les installations d'eau potable. Le polybutène ne dégage aucun goût ni polluant, tandis que les surfaces intérieures lisses empêchent les dépôts de calcaire.

Au cours du projet, les deux sociétés ont apporté des pratiques de pointe en matière de planification, d'ingénierie et d'exécution. GF Piping Systems et Mec.Ship ont effectué des mesures très précises des collecteurs complexes. Les données recueillies à partir des scanners 3D ont été utilisées pour concevoir les remplacements, en utilisant les vastes bibliothèques de CAO et les capacités de préfabrication de GF Piping Systems. Combinée à des technologies d'assemblage efficaces telles que la fusion bout à bout et l'électrofusion, l'installation a été réalisée rapidement avec un impact minimal sur les passagers et l'équipage.

En conséquence, le Carnival Luminosa bénéficie désormais de matériaux de tuyauterie durables et sans corrosion.

Les opinions exprimées ici sont celles de l'auteur et pas nécessairement celles de The Maritime Executive.