Là một nguồn năng lượng quan trọng, khí đốt tự nhiên được sử dụng rộng rãi làm khí đốt thành phố và nhiên liệu công nghiệp. Vào năm 2021, sản lượng khí đốt tự nhiên toàn cầu sẽ là 4,18 nghìn tỷ mét khối, là một phần quan trọng của ngành năng lượng. In 3D là một trong những lựa chọn khi các công ty khí đốt tự nhiên đang tìm kiếm những cách mới để nâng cao hiệu quả sản xuất đường ống và các bộ phận khác nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu, chiến tranh và gián đoạn chuỗi cung ứng do dịch bệnh gây ra.
Polyme hiệu suất cao đáp ứng yêu cầu ứng dụng của ngành dầu khí
Ngành dầu khí đòi hỏi các vật liệu chịu được nhiệt độ và áp suất cao, có độ bền cơ học cao, kháng hóa chất tốt để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Nhựa kỹ thuật hiện đại đóng góp lớn vào việc tăng cường các giải pháp hiện có trong ngành dầu khí, cung cấp các vật liệu tiên tiến với các ưu điểm bổ sung. Hiện nay, các vật liệu được sử dụng phổ biến trong ngành này bao gồm PI (polyimide), PA6, PEEK, PTFE (polytetrafluoroethylene), v.v. Các loại nhựa này đáp ứng nhu cầu thiết kế cụ thể của các linh kiện, ứng dụng điển hình như vỏ ống nghe dưới nước, vòng đệm, đế van, vòng đỡ, ống lót, và bánh răng. Những lợi ích do những vật liệu này mang lại bao gồm giảm trọng lượng thành phần, chống ăn mòn tốt, tách nhiệt và phát ra tiếng ồn thấp. Lấy vật liệu PA in 3D làm ví dụ, nó có ưu điểm là độ bền cơ học cao và độ dẻo dai tốt, trong khi độ bền cơ học của PA được gia cố bằng sợi carbon thậm chí còn vượt xa PEEK và PEKK, vì vậy nó có thể đáp ứng các yêu cầu của ngành khí đốt tự nhiên cho việc sử dụng nguyên vật liệu chính.
In 3D polymer có ứng dụng quan trọng trong ngành dầu khí
Những ưu điểm chính của in 3D có thể được phản ánh ở ba điểm trong ngành dầu khí. Đầu tiên là khả năng tăng tốc quá trình phát triển sản phẩm. Bằng cách sử dụng sản xuất bồi đắp, các nhà thiết kế và kỹ sư sản phẩm có thể trực quan hóa, phát triển và xác nhận thiết kế của họ một cách nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Ngành dầu khí có thể sử dụng lợi thế này để đáp ứng tốt hơn các cơ hội thị trường mới nổi và đánh giá mọi rủi ro hoặc lỗi tiềm ẩn trong giai đoạn thiết kế trước khi sản xuất. Mặc dù lĩnh vực này bị chi phối bởi việc sử dụng in 3D kim loại, nhưng in 3D polymer cũng không thể thiếu. Một công ty dầu khí tích hợp của Canada đã sử dụng công nghệ in 3D sợi tổng hợp để tùy chỉnh các bộ phận cần thiết của máy móc bên trong nhà máy, tiết kiệm cho công ty 27,000 đô la Canada; Công ty Shell đa quốc gia của Hà Lan cũng đã sử dụng thành công công nghệ in 3D cho trạm khoan dầu khí Stones ở Vịnh Mexico. Các nguyên mẫu của phao đã được tạo ra và công nghệ này cho phép các kỹ sư tạo ra một phiên bản nhựa của nguyên mẫu trong bốn tuần, thay vì mất vài tháng như quy trình sản xuất truyền thống.
Quan trọng hơn, công nghệ này hiện có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận sử dụng cuối, đây là một lý do quan trọng cho sự phát triển nhanh chóng của công nghệ in 3D. Trong lĩnh vực năng lượng, in 3D cho phép sản xuất các cấu trúc nhẹ với các tính năng bên trong phức tạp mà không cần dụng cụ, một yếu tố chính cho các thành phần năng lượng, dầu và khí đốt thế hệ tiếp theo, khiến nó trở thành giải pháp hoàn hảo cho các dự án khối lượng thấp.
In 3D cũng có thể tác động tích cực đến việc quản lý chuỗi cung ứng trong ngành dầu khí. Một lợi thế chính là chuyển sang hàng tồn kho kỹ thuật số và sản xuất phụ tùng thay thế theo yêu cầu. Các nhà máy phân phối trong ngành này thường nằm ở vùng sâu vùng xa và chi phí cho thời gian ngừng hoạt động do hỏng hóc và những thách thức hậu cần trong việc phân phối phụ tùng thay thế cho khu vực này cũng phức tạp hơn. In 3D tại chỗ có thể cung cấp giải pháp sản xuất nhanh, theo yêu cầu.