挪威石油領(lǐng)導(dǎo)者采用3D打印技術(shù)制造關(guān)鍵海底部件

導(dǎo)讀：在資源稀缺和減少溫室氣體排放的緊迫需求下,，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念變得日益重要,。各國正在推動(dòng)計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)更加循環(huán)化的經(jīng)濟(jì),，這一轉(zhuǎn)變涉及重新考慮我們的生產(chǎn),、再利用、維修和回收方式,。正如Aker Solutions,、Aker BP、F3nice和Additech所進(jìn)行的試點(diǎn)項(xiàng)目所證明的那樣,，3D打印在將廢棄材料轉(zhuǎn)化為新物體的努力中發(fā)揮著越來越重要的作用。

△3D打印的管系懸架保護(hù)器

2023年9月24日,，南極熊獲悉,，為了探索將再生材料用于高性能應(yīng)用，Aker Solutions聘請(qǐng)了F3nice和Additech,。F3nice致力于生產(chǎn)由回收材料制成的金屬增材制造粉末,，而Additech是一家挪威的3D打印公司，由一家名為Clara Ventures的風(fēng)險(xiǎn)投資公司擁有,，并得到了Aker的支持,。

Aker是一家價(jià)值130億美元的挪威石油勘探和開發(fā)公司,，專注于挪威大陸架的石油資源。工業(yè)投資公司Aker ASA持有該公司約30%的股份,，英國石油公司（BP）持有22%的股份,，其余股份主要分配給銀行和其它機(jī)構(gòu)投資者，如摩根大通（JP Morgan）和道富銀行（State Street）等,。Aker Solutions是該公司的能源基礎(chǔ)設(shè)施部門,。

它們正在使用3D打印技術(shù)制造海底井的油管懸掛器保護(hù)器。對(duì)于外行來說,，海底井在石油和天然氣生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用,，而油管懸掛保護(hù)器是用于保護(hù)油管安裝過程中的敏感液壓和電氣控制裝置的設(shè)備。

△將3D打印管系懸架保護(hù)器安裝在石油管道上

不僅降低成本還減少對(duì)進(jìn)口材料依賴

傳統(tǒng)上,，這些管掛保護(hù)器由不銹鋼制成,，生產(chǎn)這些組件所產(chǎn)生的二氧化碳排放量為237公斤（主要由制生產(chǎn)和運(yùn)輸造成）。通過3D打印相同的組件,，每個(gè)保護(hù)器的二氧化碳排放量大幅降低至僅34公斤,。為了生產(chǎn)這些零件，該團(tuán)隊(duì)使用來自挪威特蘭比車間的回收廢料混合粉末進(jìn)行3D打印,。

Aker Solutions高級(jí)服務(wù)專家Ådne Østebrøt表示,，3D打印過程僅需要13公斤鋼粉，而傳統(tǒng)制造和運(yùn)輸則需要227公斤鋼粉,。F3nice負(fù)責(zé)將廢金屬轉(zhuǎn)化為3D打印粉末,，而Additech負(fù)責(zé)監(jiān)督DMG Mori Lasertec系統(tǒng)上的激光粉末床熔化過程。

△金屬3D打印過程示意

值得注意的是,，超過80%的使用材料來自特蘭比工廠的廢金屬,。這不僅降低了運(yùn)輸成本，還減少了對(duì)進(jìn)口碳密集材料的依賴,。重要的是,，整個(gè)過程遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括通過DNV-SE-0568增材制造服務(wù)提供商和制造商資格認(rèn)證的API 1級(jí),，以及DNV-ST-B203零件,、金屬增材制造。

由于3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),，它可能成為使用回收原料生產(chǎn)零件的最有效方式,。它不僅可以通過僅在需要的地方應(yīng)用材料來減少總體資源使用，而且還可以在最接近使用點(diǎn)的地方實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),。最重要的是,，它能夠?qū)崿F(xiàn)性能設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

海上3D打印項(xiàng)目的開發(fā)

所有這些對(duì)于該項(xiàng)目所針對(duì)的行業(yè)尤其重要,。雖然化石燃料的原材料可能會(huì)變得稀缺,，但它在維持全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定方面至關(guān)重要,。因此，石油和天然氣行業(yè)需要盡快提高效率,，以便在向其他形式的能源過渡的過程中擠出最后剩余的能源,。反過來，3D打印制造為石油和天然氣帶來的相同性能優(yōu)勢也可以應(yīng)用于其它形式的能源,。

△Series 1 Pro 3D打印機(jī)正在為Wilhelmsen的備件計(jì)劃打印零件

除了這些宏觀原因證明增材制造在能源領(lǐng)域的廣泛采用是合理的之外,，3D打印對(duì)于海上石油鉆井平臺(tái)也具有很大價(jià)值，因?yàn)樗�能夠在接近使用點(diǎn)的地方生產(chǎn)零件,。否則,，采購零件并將其安裝到鉆機(jī)上可能需要很長的交貨時(shí)間。盡管幾乎所有石油和天然氣公司現(xiàn)在都在探索增材制造的使用,，但造船商Wilhelmsen是海上石油鉆井平臺(tái)和其它海洋應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一,，甚至嘗試使用無人機(jī)將3D打印零件運(yùn)送到Berge散貨船。

這樣的例子并不夸張,。3D打印技術(shù)有望在應(yīng)對(duì)未來可能發(fā)生的深海漏油事件中發(fā)揮關(guān)鍵作用,，甚至可以在這種事件發(fā)生之前采取預(yù)防措施事實(shí)上，Acker不僅投資替代能源,，還通過Additech投資增材制造服務(wù),，它表明該公司認(rèn)識(shí)到化石燃料的使用將逐漸減少，并且正在采取措施來適應(yīng)和應(yīng)對(duì)這種變化,。