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目前,全球石油巨头壳牌(Shell)的工程师们正在使用3D打印技术更快、更有效率地设计和制造可以用于石油&天然气生产的设备。该技术可以使这家石油巨人使用像塑料这样的材料创建出精准的比例模型,并且将其用于测试和改进设计、建造过程。
“数字化设计和3D打印为我们创造了条件可以打造更加高效的原型,并且能够很方便地将其转化为产品。”壳牌公司创新顾问Shawn Darrah称。
据天工社了解,Darrah的团队正在与壳牌公司的一支项目团队合作,共同开发一个系统,这个系统能够将巨大的油轮与位于近3公里深海域中的石油天然气井连接起来。
实际上,这个项目是壳牌公司目前正在墨西哥湾进行的一个大型深海油气项目Stones,该项目开发的是堪称世界最深的海底油气装置——位于2900米深的水下。Stones项目团队使用3D打印制作了这个可以从海底将管道与FPSO(浮式生产储油卸油装置,又被称为海上石油工厂)连接起来的系统的原型。
壳牌公司可以使用这个原型系统向美国管理当局进行展示,推动后者批准将该系统首次用于这一区域。
据介绍,在这个项目中,工程师们面临的最大挑战是如何将尺寸极大的微珠组合泡沫胶结合到一起形成高达19米的复杂浮标,而且这个浮标将连接成FPSO。在这个过程中,工程师们需要将数以百计的微珠组合泡沫胶像拼图一样拼接起来,并形成巨大的功能结构。这中间的问题是哪种拼接方式或者先后顺序是有效的——这也是其极具价值的3D打印原型发挥作用的地方。
“通常要描述怎么要让这个装置更好的工作,我们最多只能通过图纸来进行。”Stones项目的FPSO负责人Blake Moore:“而现在,我们可以使用3D打印机,创建出该结构的3D模型,以及该浮块的所有222个部件的模型,这样我们可以在此基础上进行规划,并确保其序列式正确的,而我们也能够安全地将其组装起来。”
由于3D打印技术能够实现以前大规模制造无法完成的形状而且能够更快地原型,极大地拓展了工程师们的产品开发能力,因此这一技术在石油天然气领域的扩散也相当迅速。
比如GE石油天然气部门已经在使用塑料和金属3D打印机用于减少产品原型中的设计时间,在某些情况下,甚至可以将12个月的原型周期缩减为12个星期。除此外GE从2014年起就开始尝试使用3D打印制造飞机发动机的金属燃油喷嘴,而今更是进入了大规模制造阶段。
石油服务公司哈里伯顿(Halliburton)也在使用3D打印技术生产钻井中使用的零部件部件。
(编译自Energy Voice)来源:天工社 |
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