--------------------------------分會介紹--------------------------------

    采用打印機和數字模型製造物品的3D打印，已有幾十年曆史，但一些行業包括油氣工業，被稱作“加法製造”（AM）的3D打印技術正在提升產品開發，加快原型機開發和生產製造。據Accenture公司《3D技術在油氣工業的潛力報告2014》，隨著技術複雜性提高，裝置成本降低，可打印材料的多樣化，3D打印正在進入主流製造和消費市場。這已成為備受關注的新聞頭條。

　　隨著一批3D打印技術專利保護到期，更多的企業可以進入3D領域。一些行業3D打印的應用範圍已超出非功能原型機，一批技術公司興起，打印材料也有質量、可獲得，人們對3D打印的興趣大增，從航天到牙醫都在用3D生產部件。3D打印的優勢在於，能夠生產形狀複雜的較小部件，節約成本昂貴的材料。

　　油氣公司開發3D打印技術

　　通用（GE）油氣公司材料及製造技術部門負責人塞科尼說，公司5年前已開始3D打印技術開發活動，公司在意大利佛羅倫薩的加法製造技術實驗室安裝了第一台金屬激光直接熔融機（DMLM）後，近3年的開發活動進一步加快，由於實驗室增加了渦輪機部件開發裝置和專用合金裝置，製造能力得到提高。特別是公司在印度班加羅爾建立了新的加法製造實驗室後，製造能力加速提升。

　　通用油氣公司在實驗室主要從事3項開發活動。一是部件快速原型製造支持新生產引進，該技術加快了設計理念的測試，大大縮短了開發周期。如成功開發NovaLT16新型燃氣輪機的燃料器，就用DMLM製造了4種不同設計部件，並快速在全尺寸燃機上進行測試，使開發、生產批準周期縮短了一半，采用被選中的設計已成功生產了第一台NovaLT16引擎。

　　二是幾乎無代價地形成了複雜幾何形狀部件的開發能力。公司對燃氣渦輪機的燃燒部件進行再設計，采用創新的幾何構型，提高了燃機技術性能，減少了燃燒排放。塞科尼說，技術創新需要工程師改變設計思想，與傳統的製造技術相比，現在有了擴大的設計空間，更多的幾何形狀可能。現在可以整件一次打印成功，而不像以前那樣要對多個部件進行銅焊、電焊或鉚接，因此簡化了製造和組裝過程。

　　三是用戶可得到更經常的技術升級服務。用戶以前總抱怨需要在倉庫中保存備件，為的是減少裝置停機、工廠停產造成的影響。3D打印帶來這一範式的轉變，由於縮短生產周期，可以快速生產與原件質量相同，甚至更好的配件。目前通用油氣公司正在把3D打印技術用於其他生產線，如水下裝置，並準備用於製造閥門組件。公司去年宣布，設在賓夕法尼亞的加法製造廠投產，該廠將加快推進不同業務分享知識與經驗，包括油氣業務。

　　塞科尼說：“3D打印的應用機遇大部分還未開發，我們設計和生產部件的方法同樣需要時間進行再創造。”哈裏伯頓公司已在不同的業務線上應用3D打印技術，包括完井工具、電纜及射孔工具、測試和水下作業工具、鑽頭與服務支持等。

　　哈裏伯頓公司研發部門經理鍾阿倫說，用3D打印開發一個部件原型需花費幾天，但仍比傳統的原型製造工藝快。用3D打印可以快速製造幾何形狀複雜的部件，而傳統工藝製造複雜部件必需分成幾塊，以便對其內部進行機械加工，3D打印可減少分塊數量。如製造流量控製裝置，傳統工藝要分成兩件，然後再焊在一起，3D打印可以整件成型。

　　油氣業3D打印技術麵臨挑戰

　　研究人員指出，油氣業應用3D打印技術有潛在局限性。由於人們高度關注油氣工業用3D打印技術製造部件的責任及可靠性，會延緩3D打印技術的應用。航天工業用了10年時間開發內部工藝，以保證3D打印部件的質量和可靠性。在當前油價下行的市場環境，油氣公司2016年需要節約資金，會推遲開發3D打印計劃。今後5~10年，3D打印的研發任務是如何省錢。

　　Accenture公司北美能源創新負責人布萊恩·理查德說，人們考慮從不太重要部件做起，如定製工具，但如果失敗仍有責任問題，同時還有知識產權的歸屬問題，因為一些部件的知識產權屬於第三方。需要開發新型 3D打印機和打印材料，使製造的部件適應高溫、高壓環境，這是能源公司通常的作業條件。此外，製造設計複雜、表麵特異的部件，將對軟件和計算提出挑戰，而油氣業在這方麵還沒有進展。

　　與陸上油氣作業相比，海洋油氣應用3D打印技術更有潛力。海上遠離機械製造廠和熟練技工，3D打印的一個優勢是可以在現場製造所需配件，而不必停工拆解空運配件。比如鑽機，隻要有打印機和打印材料就能製造配件，3D打印一個部件隻需6～24小時。因此可減少等待更換配件的時間，但鑽機平台上沒有工廠那樣完備的質量控製、檢查工具。

　　總之，如果部件複雜、材料昂貴、批量小，就可以用3D打印。Accenture公司以在偏遠現場的製造能力，幫助油氣公司更好地管理物資供應鏈。對於油田服務公司，則可以向他們出售工具的數字模版或打印許可。不過在近期5年內，先別指望3D打印技術能給油氣公司帶來“實在的”收入。業內人士建議，油氣公司應先從建模做起，熟悉此技術的現狀，建立最有價值的技術目標和發展策略。

　　3D打印不止是複製裝備部件，3D打印技術為油氣工業提供了更多的應用方法。過去學校教授的工程製圖要轉變為現代設計，現行設計理念也要改變。采用標準製造技術，在設計部件時是看不到的。工程師內心的現行製造標準和限製也要改變，現行製造標準和限製不利的一麵是遏製創新與好奇心。另外，機械加工部件表麵平滑、光亮，打印的可能看起來粗糙，但性能相同，這是偏好而非功能問題，而且打印可以創造任何部件。在經濟下行環境，油氣工業需要以更好、更經濟的方式製造產品。