據中國石油網消息,經過20天連續工作,3月1日,中國石油首批采用金屬粉末激光選區熔化3D打印技術(SLM)成形的3個超大尺寸巖性密度測井儀探頭,在測井公司西安產業化基地成功下線。
經檢測,該產品性能優良,抗拉強度提高6%,整體制造技術達到國內領先水平,一舉打破了金屬3D打印技術加工高精度、高強度、高復雜度超大尺寸測井儀器零件的壁壘。
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3D打印技術的應用,將大大改變傳統油氣裝備制造的生產模式。
此次中國石油生產的巖性密度測井儀探頭,是測井傳感器中結構較為復雜的部件,探頭長約800毫米,外徑100毫米,表面為不規則弧形,并伴有多處圓弧線切面和多組高精度密封小孔。
由于現場作業時探頭緊靠巖石壁,外殼磨損快,備件需求量大。
以往采用傳統減材制造方式生產該部件,需多臺數控機床和多個輔助工裝協同工作,涉及線切割、電火花、鏜孔、深孔、車、銑、硬質氧化等12道工序,數控編程復雜、換產工序頻繁,加工周期長、成本高。
為此,測井公司技術中心利用3D打印技術,對超大機械部件進行整裝加工。
激光選區熔化技術基于增材制造原理,利用高能量激光束,選擇性地逐行、逐層熔化金屬粉末,直接成形復雜形狀金屬制件。
項目團隊在粉末及成分控制、構件結構與位置優化、支撐設計與應力釋放等方面開展了大量研究工作,攻克了超大尺寸復雜結構零件3D打印常見的應力變形、開裂等難題,確定了科學合理的試驗方案,使所打印的探頭質量上乘,外形光滑,尺寸及形位公差均滿足設計要求。
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近年來,快速發展的3D打印技術正走進各行各業,油氣行業也積極擁抱新技術,尋求創新進步。
雖然目前3D打印技術尚處于發展起步階段,但其在油氣行業應用前景廣闊。油氣勘探設備涉及大量零部件,3D打印具有極強的靈活性和適應性,可以顯著減少零部件制造時間,還能滿足不同的定制要求。新技術的應用將提高油氣勘探開發效率,并有效減少設備損壞等造成的損失。尤其對于偏遠地區來說有很大的價值,替換件不再需要漫長等待。
目前,國內外多家石油公司已經對3D打印技術給予關注,3D打印技術在油氣行業應用,將有助于降低成本,提高效率,快速打印出需要的產品,現有的庫存管理模式也將得以優化。
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