能源行业中的3D打印和三维激光扫描测量2020-07-22 11:24:12
能源行业中的3D打印和三维激光扫描测量
3D打印和三维激光扫描测量已开始对能源行业产生重大影响。这包括能源设备的设计,原型制作和生产,并提供基本的质量控制方法和支持。英国的能源部门是国民经济的重要贡献者。行业协会英国能源部报告称,该行业在2018年创造了865亿英镑的经济活动,并提供了131亿英镑的投资。该领域处于开发新设计和生产流程的先锋,这使其成为3D打印和扫描的合适之选。
油气和3D打印
石油和天然气行业面临的双重挑战是:为满足日益增长的全球能源需求,以及减少碳排放。因此,用于改变我们如何生产能源的新闻思想和观念的发展与能源的产生和处理息息相关。荷兰皇家壳牌公司多年来一直在使用3D打印技术来支持其在石油和天然气生产中使用的制造设备。3D打印技术使他们能够创建精确的比例模型原型,以帮助改善设备的设计和构造。深水活动是能源勘探的重要组成部分,壳牌在墨西哥湾最深的油气项目的设计阶段就使用了3D打印。油气3D打印的其他方面涉及将其集成到制造供应链中,以创建各种组件。石油和天然气行业传统上是规避风险的,因此3D打印的应用并不是很快。但是3D打印在该领域的使用一直稳定增长。这是一项持续发展的技术,因此,它将能够为石油和天然气的未来生产需求提供解决方案。例如,研究人员正在研究激光金属沉积在再制造老化的焊接部件(例如轴,阀门和泵)中的应用。
能源产品开发的三维激光扫描测量
能量转换设备又大又复杂。它的设计和制造过程中的质量控制对其功能和整体性能至关重要。将三维扫描用于高级测量应用程序,可使设计人员和工程师快速,准确地捕获重要数据。这不仅适用于石油,天然气和核能,而且适用于更新形式的能源生产,包括风能和太阳能。例如,3D扫描可以提供地形和几何细节的详细渲染,以安装电力设施。对于逆向工程,丢失原始计划或图纸的设备重建,它也非常有价值。三维激光扫描测量支持能源行业的另一个关键因素是质量控制。持续改进推动了能源生产工程技术的进步,质量控制比以往任何时候都更加重要。3D扫描设备可以在压力下准确测量设备的参数,并收集相关数据。它比手动测量更准确,并且可以准确,快速地获取复杂零件的3D数据。
三维扫描在数值模拟中的作用
数值模拟是一种计算机研究方法,可以通过运行基于精确数学模型的计算来模拟物理过程。这是在能源设备研发中获取重要数据的重要手段。它是一个功能强大的分析工具,可以解决复杂的工程问题,涉及多个学科,包括力学,物理和计算。数值模拟在设计和产品开发中最常见的两个应用是:有限元分析(FEA),以及计算流体动力学(CFD)。3D扫描仪提供这些方法所依赖的基本信息,以支持能源设备和产品的工程师和制造商。
三维激光扫描测量如何支持太阳能项目
增强的技术正在推动能源行业的多样性和增长。3D扫描可以各种方式支持太阳能的发展。在可再生能源项目中,3D扫描有助于降低设计成本和项目开发时间,从而加快实施速度。在太阳能项目的早期阶段,3D扫描减少了勘测大面积区域所需的时间。通常,太阳能项目将覆盖涉及数百公顷的广阔土地。这项技术还有助于正确定位太阳能项目,以便它们将受益于最大量的阳光,以确保高回报。在此规划阶段,3D扫描可帮助优化定位,而无需删除景观中的物理元素。通过为太阳能项目规划提供高度准确的数据,3D扫描可确保开发人员在将物理资源投入到项目之前可以做出明智的决策。
运营效率推动变革
3D打印和扫描技术支持的运营效率有助于推动能源行业的变革。在石油和天然气中,3D打印可实现准确的原型制作和测试,并且正在努力提高组件和材料的回收利用率。在可再生能源中,当准备和计划大型项目时,3D扫描支持快速准确的勘测。3D技术非常高效,为工程师提供了优化设计以提高效率的方法,同时减少了浪费。