より良い部品

Mar 19, 2023

2023年5月8日午後3時35分、トム・ピーターズによって公開

(記事はもともと 2023 年 3 月/4 月版に掲載されました。)

「イノベーションとは、変化を脅威ではなく機会として捉える能力のことだ」とアップルの共同創設者スティーブ・ジョブズは語った。 そしてそれは、パイプ、ポンプ、バルブを扱う製造会社や供給会社にも確かに当てはまります。 彼らはイノベーションの概念を採用し、それを創造性と組み合わせて、海上業務をよりスマート、より良く、より安全にする製品を提供してきました。

JA Moody は、ペンシルベニア州マルバーンに本社を置く家族経営の企業で、主に米国海軍などの海洋産業に 50 年以上最先端の流量制御製品を供給してきた企業です。 同社は最近、The Hellan Strainer Company の正規販売およびサービス代理店となり、米国の海洋産業向けに Hellan の手動および自動ストレーナーの全製品の独占販売契約を締結しました。

ストレーナー製品は、ソナー、レーダー、近接武器システムの海水冷却や、潤滑油システム、消防主管システム、燃料濾過システムなどのその他の海洋用途のために軍艦で使用されています。

ムーディー社のリサ・スミス社長は、クリーブランドに北米本社を置くヘラン・ストレーナー・カンパニーは、業界最大の船舶用ストレーナー・メーカーであり、無人または自動運転に適した完全自動の自動洗浄ストレーナーなど、海軍特有の新しいストレーナー設計を誇っていると述べた。血管とカーチスライト社製の拡張ディスクバルブ。

スミス氏は、ダイレーティングディスクバルブ（DDV）は「世界で最も先進的な制御バルブ」であると述べています。 設置面積が小さいため、海軍は大型のグローブやゲート バルブを置き換えることができ、より小型のアクチュエータの使用も可能になります。

Curtiss-Wright の担当者によるプレゼンテーションでは、「DDV は、流体システムの設計方法を再発明できる新しいバルブ技術として市場に参入しました。造船所は、このバルブ技術を使用して、バルブとアクチュエータの重量を削減することにより、船舶全体の効率を向上させることができます」と部分的に述べられています。 DDV の連動ペタル機構アプローチにより、3 つの連動ペタルによる厳密な遮断が可能になり、中心線から外側への花びらの回転運動に必要な作動力が低くなり、ストローク全体にわたって正確なスロットルが可能になり、インラインで遮るもののない流路。DDV は、より軽量、より高速、より静か、よりエネルギー効率の高い船舶建造目標を実現およびサポートすることを目的として開発されました。」

自動洗浄ストレーナーと DDV に加えて、ムーディー社は現在すべての船級に搭載されている「実証済みの真のミルスペック」製品の広範なリストを持っている、とスミス氏は言います。

画期的なテクノロジー

ポンプ開発では、アイオワ州マスカティーンに本拠を置き、国際市場を持つ製造会社であるカーバー・ポンプ・カンパニーは、受賞歴のあるチタン技術でノースカロライナ州シャーロットのIperionXと提携し、米海軍向けのチタンポンプコンポーネントを積層製造しました。 チタン製ポンプは優れた耐食性を備え、消火、海水冷却、主推進海水、ビルジ、脱塩などの幅広い海軍用途で使用されています。

家族経営の Carver は、過去 60 年間、すべての主要な米海軍造船プログラムで使用されてきた高性能遠心ポンプの設計および製造会社です。 リリースによると、カーバーはチタンポンプコンポーネントを設計し、IperionXのプロトタイピングを指導し、海軍向けのチタンポンプコンポーネントの認定を主導する予定だという。

CEOのアンドリュー・カーバー氏は「IperionXと協力して、国内産の100％リサイクルチタンを米海軍のサプライチェーンに導入できることをうれしく思う」と語った。 「積層造形のメリットと組み合わせることで、このパートナーシップは、複雑で運用上重要なチタン部品の迅速な生産を通じて海軍の運用に利益をもたらす大きな可能性をもたらし、潜在的なリードタイムの​​短縮と機器の可用性の向上をもたらします。」

中国とロシアがチタンのサプライチェーンを支配しているため、米国にはもはや大型の高性能チタン鋳物を国内で生産する能力はない。 IperionX の特許技術は、防衛、航空宇宙、自動車、家庭用電化製品を含む幅広い重要産業にわたって、米国で製造されたチタン部品への道を提供します。

これらの特許取得済みのチタン技術は、低品位、高酸素、規格外のチタンスクラップ金属をアップサイクルして、業界標準を満たす、またはそれを超えるチタン金属を生産できます。 IperionX は現在、ユタ州のチタン生産パイロット施設で、顧客認定のために 100% リサイクルされたチタン原料から高品質のチタン金属粉末を生産しています。

革新的な腐食保護

Cortec Corporation は、ミネソタ州セントポールに世界本社を置き、腐食防止のための革新的なソリューションを開発するリーダーです。

同社は、断熱された配管や機器を使用する産業における断熱材下腐食（CUI）による損害のコストは引き続き不相応に高くなっていると述べている。 石油・ガス、石油化学、精製、海事産業は特に大きな打撃を受けていますが、問題の本質により見落とされやすく、対処が困難です。

Cortec は、CorroLogic®CUI Inhibitor Injection の最近の開発により、CIU 損傷の防止において大きな一歩を踏み出しました。これは、注入による破壊を最小限に抑えて既存の断熱材に適用できる 100% 気相腐食防止剤で、断熱材の表面に保護層を形成します。その下の金属配管や機器。 この新しい発見は、施設管理者が断熱材を取り外したり、通常の業務を大幅に中断したりする手間をかけずに、CUI と戦うのに役立ちます。

CUI 阻害剤の注入に加えて、Cortec は飲料水システムのコンポーネントの水圧試験に使用する水圧試験用の腐食防止剤も開発しました。 製品である VpCI®-649 HP は、硬水安定剤および有機分散剤とともに接触腐食防止剤および気相腐食防止剤を含む特殊な濃縮液体配合物です。 わずか 0.3 重量パーセントの添加量で腐食を防ぎます。 また、塩化物への影響が非常に低いため (0.3 パーセントの投与量で 0.6 ppm 未満)、厳しい塩化物制限のあるシステムでの使用に適しています。

これは主に水圧試験中の腐食保護を目的としています。 これは、容器、配管、タンクが漏れておらず、圧力仕様に耐えられることを保証するために、多くの業界で使用されている重要な慣行です。

積層造形

3D プリンティングとも呼ばれる積層造形は、海洋パイプ、バルブ、ポンプに関するさまざまな問題の解決策に現在使用されているテクノロジーの 1 つです。

オハイオ州クリーブランドに本社を置くリンカーン・エレクトリックは、3D 金属印刷を使用した海洋産業部品の製造で進歩を遂げています。 この革新的なテクノロジーは、材料の層を積み上げて 3D パーツを作成するプロセスです。 これにより、製造リードタイムが大幅に短縮され、サプライチェーンが短縮され、従来の製造能力を超える設計の強化が可能になります。

同社は北米最大の大型部品の 3D 金属印刷工場で、多品種少量の用途に最適で、長さ 8 フィート (2.4 メートル) を超え、重量 8,000 ポンド (3,630 キログラム) を超える部品を印刷できます。 現在、低炭素および高強度の低合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金を使用して金属部品を 3D プリントしており、さらに多くの合金が開発中です。

「パイプ、ポンプ、バルブの中で、ポンプ ケーシングとバルブ ボディが 3D メタル プリンティングの可能性が最も高いと考えています」とアディティブ ソリューションズ ビジネス開発マネージャーのマーク ダグラス氏は述べています。 「私たちにとって、非常に大きな部品（通常、長さは 1 フィートをはるかに超え、重量は数百から数千ポンド）を 3D プリントすることを考えると、ポンプ ケーシングとバルブ本体は、一回限りの用途や少量の用途には意味があります。 「これらの用途向けの生産コンポーネントの印刷に成功しました。特に海事では、昨年、航空母艦に搭載される部品を納入し、海事用途向けのプロトタイプのバルブ本体を印刷しました。」

自動化プロセスと無駄のない製造の進歩により、製造業者はより安定した部品品質と生産効率の向上を達成できるようになりましたが、依然として重大な制限が存在します。 その主なものは、ツーリング、少量生産、プロトタイプに必要な部品のタイムリーな生産、およびコスト効率の高い交換部品の在庫の維持です。

積層造形とリードタイムの​​大幅な改善の利点については、これまで多くのことが言われてきました。 これまで、この新興技術は主にプラスチックや金属粉末で作られた小型部品に限定されていました。

しかし、リンカーン・エレクトリック社は、「ワイヤーアーク金属積層造形の分野における最近の進歩により、航空宇宙、自動車、重工業、石油・ガス、その他の産業機器メーカーに、一般的な生産上の課題を克服する新しい方法が提供されています。」と述べています。

新しい配管システム

GF Piping Systems は、メンテナンスフリーで長寿命のプラスチック配管システムの世界的な専門家で、米国全土に拠点を持ち、最近その技術を利用して、クルーズ船カーニバル ルミノーザ (旧名コスタ ルミノーザ) の水流の問題の解決に貢献しました。

10 年間の使用後、既存の温水マニホールドと冷水マニホールドは金属製であるため腐食の兆候が見られました。 その結果、カーニバルは、GF Piping Systems によるプレハブ式の ecoFIT および INSTAFLEX ソリューションを導入することを決定しました。 イタリア企業 Mec.Ship と協力して、GF Piping は、2009 年に耐用年数を開始した 92,700 総トン数の船の温水および冷水マニホールドを交換しました。

ecoFIT は、-50°C ～ 60°C の動作温度での水と廃水の輸送に適したポリエチレン配管システムで、期待耐用年数は 25 年です。 GF Piping Systems のポリブテン ソリューションである INSTAFLEX は、飲料水設備用に設計されています。 ポリブテンは味や汚染物質を放出せず、滑らかな内面は石灰分の沈着を防ぎます。

プロジェクト中、両社は最先端の計画、エンジニアリング、実行手法に貢献しました。 GF Piping Systems と Mec.Ship は、複雑なマニホールドの高精度の測定を行いました。 3D スキャナーから収集されたデータは、GF Piping Systems の広範な CAD ライブラリとプレハブ機能を使用して、交換品の設計に使用されました。 バットフュージョンやエレクトロフュージョンなどの効率的な接合技術と組み合わせることで、乗客や乗務員への影響を最小限に抑えながら設置が迅速に行われました。

その結果、カーニバル ルミノーザは、長寿命で腐食のない配管材料の恩恵を受けるようになりました。

ここで表明された意見は著者のものであり、必ずしも The Maritime Executive の意見ではありません。