IMI与TotalEnergies完成3D打印镍合金阀芯酸性气体认证，首批七台阀门投用

七台防喘振阀上，IMI用增材制造做出的镍基合金阀芯堆栈已经装进了道达尔能源丹麦公司的现场。

它们面对的是硫化氢分压最高3.3 kPa的酸性气体环境。

这批3D打印部件通过了DNV-ST-B203 AMC三级认证。

测试显示，它们的性能与传统制造的镍合金部件相当，随后道达尔能源批准了使用。

部件由激光粉末床熔融工艺生产，也就是常说的LPBF。

IMI还专门为酸性环境开发了热处理工艺。

这件事的分量，不在于把金属打印出来，而在于它进入了安全关键型应用。

故事的开头其实很具体，一套在严苛工况下运行的防喘振系统出现了阀门内漏。

H₂S含量让更换方案很难获批，任何新部件都得先证明自己有高耐腐蚀性、可靠性和机械性能，才有资格上岗。

镍基合金在油气行业并不陌生。

可增材制造版本在酸性环境里的经验有限，项目只能把认证摆在前面。

对运营商来说，这种谨慎并不难理解，现场要的不是新鲜感，而是长期不出问题。

IMI的工程团队随后和道达尔能源一起开发、验证打印阀芯堆栈。

工作把大量机械与腐蚀测试，和新热处理工艺放在了一起，目的就是让合金发挥出最佳材料性能。

测试结果很明确，这些部件与传统制造的镍合金部件性能相当，同时满足DNV-ST-B203 AMC三级认证要求。

道达尔能源随后批准了七台阀门的安装。

IMI Retrofit3D负责人贝特朗·马永说，目标不是只证明能打印，而是证明可靠。

他说，「这里的挑战在于避免仅仅制造一个增材制造部件。相反，我们希望证明它能在严苛的酸性气体环境中可靠运行，在这种环境中耐腐蚀性和长期完整性至关重要。」

马永把首批阀门投入运行看成两家公司的重要里程碑。

这个结果来自认证项目、双方共同开发的热处理工艺，以及紧密的工程协作。

道达尔能源增材制造负责人贝特朗·勒瓦谢说，最初只是一项应对严苛H₂S环境中阀门可靠性挑战的合作努力，最终变成了一个实际示范，说明创新可以通过伙伴关系蓬勃发展。

这些阀芯堆栈来自IMI的Retrofit3D项目。

这个项目设计定制3D打印控制阀内件，让它们能装进现有阀体。

内件采用IMI的DRAG技术，让流体穿过多级、多路径内件来降低压差。

IMI表示，这种设计消除了冲蚀、振动和噪音。

根据问题不同，IMI可以只更换阀笼，也可以更换整套内件。

Retrofit3D升级中，变化的只有内部内件。

压力边界和执行机构保持不变，IMI称这降低了操作人员的风险。

由于无需切割或重新焊接管道，该公司表示安装可以在数小时内完成。

道达尔能源这个项目，是IMI Retrofit3D策略的一部分。

方法说起来朴素，通过更换控制阀内部部件来修复阀门，不必切割和更换焊接阀门。

IMI说，已经用这种方式升级了数百台阀门，包括在中国的项目，以及为格里菲斯能源进行的项目。

这次认证，把这种方法带进了酸性环境应用。

其他运营商也在用3D打印让现有设备继续运行。

康菲石油发现有多个节流阀笼需要更换，这些阀门用来控制油田注入井中的水流量。

原始设备制造商已经停止生产这些部件，康菲石油就用3D打印阀笼改造现有阀门，据称这延长了阀门寿命、降低了成本，也提高了正常运行时间。

壳牌在承压硬件方面走得更远，拿到了认证机构LRQA颁发的3D打印压力容器CE认证，而当时还没有专门针对打印承压部件的标准。

认证一直是贯穿始终的主线。

DNV GL组织了两个联合创新项目，和包括英国石油、壳牌、道达尔（现为道达尔能源）、西门子和SLM Solutions在内的20家合作伙伴，一起制定LPBF和电弧增材制造部件的认证指南。

在供应商方面，有报道提到，制造服务商Protolabs是首家获得DNV油气认证的粉末床熔融制造商，认证涵盖其采用Inconel 718镍基合金的直接金属激光烧结工艺。

IMI的项目新增了一个通过DNV-ST-B203 AMC三级认证的打印部件，而且它正在酸性气体阀门里运行。

从七台阀门的阀芯，到更多旧阀门的内部升级，线索其实很清楚。

增材制造在油气行业真正的门槛，不是能不能做出形状，而是能不能被认证、被批准、被现场长期接受。

这次道达尔能源和IMI给出的答案，是让一个打印件先通过测试，再进入酸性气体环境。

不热闹，但很实在。