3D-печать в нефтегазовой отрасли — 2020

  • автор:

3D-печать в нефтегазовой отрасли получает признание. В отчете SmarTech прогнозируется, что к 2021 году выручка аддитивного производства (AM) от нефти и газа достигнет 450 миллионов долларов.

Кроме того, аналитики прогнозируют, что такие доходы от нефти и газа утроятся в течение следующих нескольких лет. В результате к 2025 году вырастут до 1,5 миллиарда долларов. (К сожалению, с поправкой на влияние COVID-19)

В статье поговорим об одной из областей применения 3д-печати. Итак

3D-печать в нефтегазовой отрасли - быстрое прототипирование деталей

3D-печать в нефтегазовой отрасли — быстрое прототипирование деталей

Одним из ключевых преимуществ 3D-печати является ускорение разработки продукта. Компании могут быстрее разрабатывать и проверять свои проекты. Благодаря способности AM к быстрому созданию прототипов. Тем самым ускоряя процесс проектирования. А также позволяя предприятиям лучше реагировать на новые возможности рынка.

Быстрое прототипирование особенно ценно в нефтегазовой отрасли. Часто можно использовать гибкую 3D-печать. Чтобы сократить цикл разработки компонентов нефти и газа. В результате сокращая время, необходимое для продолжения полного производства.

Быстрое прототипирование не только позволяет специалистам нефтегазовой отрасли участвовать в нескольких циклах проектирования. Но и быстро тестировать концепции дизайна.

Например, GE Oil & Gas сократила наполовину процесс тестирования и валидации продукции. Как? Она использовала аддитивное производство для разработки новой горелки для газовой турбины NovaLT16 .

3D-печать в нефтегазовой отрасли — возможность создавать сложные геометрические формы

В нефтегазовой отрасли используется сложное оборудование. Оно должно соответствовать высоким эксплуатационным и экологическим стандартам.

В результате именно аддитивное производство позволяет создавать инновационные формы и сложные геометрические формы. Которые сокращают количество деталей. Тем самым сокращая время сборки, улучшая производительность и улучшая сокращение выбросов.

Традиционно производимые компоненты необходимо разбить на составные части. Чтобы обеспечить надлежащую постобработку.

Например, как обеспечить успешную обработку внутренних поверхностей? Многие компоненты должны быть изготовлены из двух половин. Которые в конечном итоге свариваются вместе.

Напротив, 3D-печать позволяет изготавливать отдельные части устройства управления потоком и других нефтегазовых устройств.

3D-печать в нефтегазовой отрасли позволяет упростить производство насосов, турбомашин, клапанов. А также и других жизненно важных компонентов. В результате снизить затраты и повысить производительность. По сравнению с литьем по выплавляемым моделям.

Например, лаборатория аддитивного производства GE для нефти и газа во Флоренции, Италия, использует несколько машин для прямой лазерной плавки металлов (DMLM) для изготовления компонентов турбомашин.

3D-печать в нефтегазовой отрасли — производство запасных частей

Нефтегазовая промышленность требует многих компонентов небольшого объема. Которые относительно дороги в производстве, хранении и замене.

По мере развития нефтегазовой отрасли улучшенные конструкции приводят к сокращению производственных циклов. Что только увеличивает давление на тех, кто отвечает за складирование запасных частей.

В нефтегазовой сфере доступность запчастей является ключевой. Даже если проблема устаревания запчастей становится все более серьезной.

Операторы нефтегазовой отрасли сталкиваются со значительными логистическими проблемами. Отчасти из-за широкого географического распределения операций на континентах и ​​в океанах.

Высокая стоимость простоев только усугубляет проблему поставки запчастей. Большинство операторов стремятся свести к минимуму незапланированные простои. Как? Поддерживая большие запасы критически важных запчастей.

Поскольку своевременная доставка высококачественных запчастей для технического обслуживания и ремонта имеет жизненно важное значение.

Традиционно затоваривание запасных частей было более рентабельным, чем длительный простой.

Аддитивное производство оптимизирует обслуживание активов различными способами. Все чаще руководители отрасли, поставщики услуг по техническому обслуживанию стремятся к более быстрому ремонту. А также повышению качества дизайна за счет аддитивного производства.

AM сокращает складские запасы за счет печати по требованию. Сопутствующая экономия имеет большее влияние. Особенно учитывая историческую волатильность цен на нефть. Спады усиливают давление, чтобы минимизировать запасы запчастей.

Достаточный запас запасных частей представляет собой множество проблем. Избыток запасов потребляет ресурсы компании. А недостаток запасов может привести к серьезным простоям.

3D-печать в нефтегазовой отрасли — прекрасное противоядие от постоянной проблемы удовлетворения требований устаревших установок. AM также удовлетворяет потребности производителей, которые прекращают свою деятельность.

В некоторых случаях качество запасных частей, напечатанных на 3D-принтере, превышает качество оригинальных.

3D-печать в нефтегазовой отрасли - будущий потенциал

3D-печать в нефтегазовой отрасли — будущий потенциал

Простои в нефтегазовой отрасли обходятся очень дорого. Особенно на удаленных и/или морских буровых установках. Согласно одной из оценок, внеплановые простои обходятся офшорному оператору в $ 49 млн в год. Для некоторых оффшорных операторов годовые затраты намного выше.

Но AM сокращает время простоя за счет сокращения времени выполнения заказа и улучшения цепочки поставок. Перспектива производства на месте становится еще более привлекательной. По мере того как поиск новых запасов приводит нефтяные компании в более удаленные места.

Бурение на нефть и газ достигает впечатляющих глубин, измеряемых километрами. Многие компоненты буровых установок состоят из нескольких частей. Которые необходимо сваривать, скреплять болтами или паять вместе. Трехмерная печать единичных конструкций в удаленных местах может значительно снизить затраты и время простоя.

Когда один критический компонент неожиданно выходит из строя в удаленном месте, затраты, связанные с исправлением ситуации, часто очень высоки. Иногда одна важная деталь должна быть доставлена ​​за много километров к нефтегазовой установке. Ключевым моментом является поддержание стандартов контроля качества на заводе на буровой установке.

3D-печать в нефтегазовой отрасли - проблемы

3D-печать в нефтегазовой отрасли — проблемы

Необходимость участия полевых работников становится полезной. Поскольку инновации в области 3D-печати появляются в нефтегазовой отрасли.

Что нужно, чтобы успешно применять 3D-печать в нефтегазовой отрасли? Необходимо на начальном этапе определить, какие детали и компоненты действительно выигрывают от значительных преимуществ аддитивного производства.

Процесс AM также вызывает юридические и нормативные проблемы. Несмотря на то, что 3D-печать повышает эффективность приобретения и распространения запчастей.

Промышленная сертификация материалов для 3D-печати является потенциальным препятствием для соблюдения строгих стандартов производительности и безопасности.

Трудно завершить переход от использования аддитивного производства для прототипирования к его использованию в эффективном производстве деталей конечного использования. Которые должны соответствовать строгим стандартам производительности и безопасности.

Традиционно производители либо владели интеллектуальной собственностью, либо лицензировали ее. А компоненты производили на централизованных предприятиях.

Использование цифровых данных для печати деталей в разных местах вызывает опасения по поводу правильного использования интеллектуальной собственности.

Один из способов борьбы с интеллектуальной собственностью — использовать подход «iTunes». Нефтесервисные компании могут лицензировать использование данных САПР, необходимых для печати запасных частей. Подобно тому, как артист лицензирует право загружать свою музыку.

3D-печать в нефтегазовой отрасли – сертификация идет

3D-печать в нефтегазовой отрасли – сертификация идет

Но есть примеры решения задачи:

Задачей обоих проектов была разработка руководящих принципов сертификации деталей, произведенных методом лазерного сплавления порошковых материалов (LPBF) и проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM),

Два двухгодичных совместных исследовательских проекта, направленных на квалификацию аддитивных технологий в газовой, нефтяной и морской индустриях подошли к концу.

Эти проекты, к которым были привлечены 20 партнёров из перечисленных индустрий, завершились торжественным мероприятием в Норвегии, организованным компаниями DNV GL и Berenschot.

По материалам www.ge.com

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook