Nel settore energetico la stampa 3D non sta entrando solo attraverso grandi componenti metallici, turbine complesse o progetti sperimentali. A volte il passaggio più interessante arriva da un pezzo semplice, apparentemente ordinario, ma inserito in un ambiente dove corrosione, fermo impianto, logistica e certificazione pesano molto più del valore del singolo componente.
È il caso di Petrobras, che ha installato sulla piattaforma offshore P-74 un volantino non metallico per valvola, prodotto in polimero tramite stampa 3D e qualificato secondo un percorso riconosciuto da DNV. Il componente è stato sviluppato dalla norvegese Korall Engineering AS, prodotto localmente in Brasile da SENAI CIMATEC con tecnologia HP Multi Jet Fusion, e inserito in un modello di produzione distribuita che coinvolge anche Sparely e Assembrix per la gestione sicura dei file e del processo digitale.
Il pezzo in sé è un handwheel, cioè il volantino usato per azionare manualmente una valvola. Non è una turbina, non è una parte strutturale, non è un componente critico di processo. Proprio per questo è interessante: mostra come la stampa 3D possa risolvere un problema frequente e concreto, dove il valore non sta nel prezzo del singolo oggetto ma nella possibilità di produrlo, qualificarlo e installarlo senza passare per mesi di approvvigionamento.
Il problema: corrosione, ricambi e piattaforme lontane dalla costa
Le piattaforme offshore sono ambienti difficili per qualsiasi componente. Sale, umidità, raggi UV, pioggia, variazioni termiche e tempi lunghi di esposizione degradano materiali e rivestimenti. I volantini metallici delle valvole, se realizzati in acciaio al carbonio o materiali non adatti all’ambiente marino, possono corrodersi, deformarsi, presentare bordi taglienti o diventare inutilizzabili. Korall Engineering descrive proprio questi casi: grip deformati, ruggine estesa, fori nel metallo e componenti mancanti o non più recuperabili.
Il problema non riguarda un solo modello di volantino. Secondo i dati pubblicati da Korall, in una singola installazione offshore possono essere presenti migliaia di unità, con numerose varianti di dimensione, foro, forma e specifica. Alcuni componenti appartengono a fornitori diversi, altri non sono più in produzione, altri ancora richiedono tempi di consegna non compatibili con le necessità operative di un impianto. Korall cita oltre 1.000 tipi di volantini, più di 3.500 unità per installazione, 36 installazioni e oltre 126.000 unità complessive nel perimetro preso come riferimento.
È qui che la stampa 3D diventa utile. Non perché permetta di stampare “qualunque cosa”, ma perché consente di trasformare famiglie di componenti ripetitivi e soggetti a varianti in un catalogo digitale producibile a richiesta. Per un operatore come Petrobras, il valore è chiaro: ridurre dipendenza da magazzini fisici, spedizioni, componenti obsoleti e tempi lunghi di acquisto.
La piattaforma P-74 e il contesto Petrobras
La piattaforma P-74 opera nel campo di Búzios, nel pre-salt della Bacia de Santos, al largo dello Stato di Rio de Janeiro. Petrobras indica per la P-74 una capacità giornaliera fino a 150.000 barili di petrolio e 7 milioni di metri cubi di gas. Questo aiuta a capire perché anche un ricambio piccolo può avere importanza: su asset di questo tipo, disponibilità operativa e manutenzione non sono dettagli amministrativi, ma parte del rendimento dell’intero impianto.
Búzios è uno dei campi più importanti per Petrobras. Nel 2025 la società ha comunicato che il campo aveva raggiunto il record di 1 milione di barili di petrolio al giorno, con unità come P-74, P-75, P-76, P-77 e FPSO Almirante Barroso e Almirante Tamandaré in esercizio. In un sistema industriale di questa scala, la logistica dei ricambi non è solo una questione di magazzino: è un fattore di continuità produttiva.
Chi ha fatto cosa: Petrobras, Korall, SENAI CIMATEC, HP, DNV, Sparely e Assembrix
Il progetto mette insieme più competenze. Petrobras è l’operatore che ha installato il componente sulla piattaforma P-74. Korall Engineering AS ha sviluppato la soluzione, partendo da un approccio di progettazione parametrica per generare famiglie di volantini in funzione delle varianti richieste. SENAI CIMATEC ha prodotto il pezzo in Brasile usando la tecnologia HP Multi Jet Fusion, una piattaforma di stampa 3D polimerica adatta a componenti funzionali in serie limitata o produzione distribuita.
DNV entra nel progetto come riferimento per la qualificazione. Nel settore oil & gas e marittimo questo è un punto decisivo, perché un componente stampato in 3D non può essere considerato automaticamente equivalente a un pezzo convenzionale. Servono requisiti di materiale, processo, ispezione, documentazione e tracciabilità. La norma DNV-ST-B203, nell’edizione 2025-11, copre parti metalliche e polimeriche e fornisce requisiti e linee guida per approvvigionamento, qualifica di processi e componenti, gestione qualità, produzione, test e ispezioni.
Sparely e Assembrix completano la parte digitale del flusso. La serie di operazioni descritta da Assembrix ha riguardato produzione remota sicura, file cifrati, gestione controllata del processo, monitoraggio in tempo reale e stampa presso diversi siti partner HP. Il punto non è solo stampare il pezzo vicino al luogo d’uso, ma farlo mantenendo controllo su proprietà intellettuale, ripetibilità e tracciabilità.
Perché un volantino in polimero può essere meglio di uno in metallo
In molti casi l’istinto industriale porta a pensare che il metallo sia sempre la scelta più robusta. Su una piattaforma offshore, però, la robustezza va valutata insieme all’ambiente. Un volantino di valvola non strutturale deve resistere all’uso manuale, all’esposizione salina, alla radiazione UV, agli urti compatibili con il servizio e al ciclo di vita previsto. Se il metallo si corrode fino a diventare pericoloso o inutilizzabile, un polimero tecnico qualificato può diventare una soluzione più sensata.
Korall indica l’uso di materiali polimerici avanzati, con attenzione a resistenza alla corrosione, umidità, raggi UV, cicli termici e riduzione di peso. Nella scheda tecnica pubblicata dall’azienda viene citato HP 3D HR CB PA12, con massa del pezzo di circa 0,088 kg, fattore di sicurezza 2 e tensione massima von Mises di 9,9 MPa nel caso mostrato.
La differenza più evidente è la corrosione. Il vecchio componente metallico può richiedere rivestimenti, manutenzione, sostituzione e trasporto. Il componente polimerico, se qualificato per l’ambiente, elimina il problema della ruggine e riduce il peso. Korall confronta anche i tempi: da 3-6 mesi per la catena tradizionale a 1-7 giorni per il pezzo prodotto on demand, con minori costi di inventario e minore rischio di fermo.
La parte più importante non è la stampa, ma la qualifica
Nel settore industriale pesante la stampa 3D fallisce quando viene presentata come scorciatoia. Qui il messaggio è diverso: il pezzo non è interessante perché “stampato”, ma perché progettato, prodotto e qualificato dentro un processo verificabile.
DNV-ST-B203 fornisce un quadro per ottenere un livello di qualità coerente su parti metalliche e polimeriche, includendo approvvigionamento, gestione documentale, qualifica specifica dei processi, gestione qualità del produttore, produzione, prove e ispezioni. La stessa pagina DNV cita anche appendici relative alla scelta delle categorie AM, alla progettazione per additive manufacturing, al calcolo dell’impronta carbonica, alla qualifica di tecnologie NDT e alla definizione di piani di ispezione e prova per processi PBF e DED.
Questo è il passaggio che separa un prototipo da un ricambio industriale. Un handwheel stampato in 3D può sembrare un’applicazione semplice, ma per essere installato in offshore deve essere documentato. Materiale, macchina, orientamento di stampa, post-processo, prove e responsabilità devono essere chiari. In ambito energia, soprattutto su asset marittimi, la domanda non è “si può stampare?”, ma “chi certifica che il pezzo sia adatto all’uso?”.
Il magazzino digitale: meno scaffali, più dati pronti per la produzione
Il caso Petrobras si collega a un tema più ampio: il passaggio dal magazzino fisico al magazzino digitale. DNV ha pubblicato la pratica raccomandata DNV-RP-B205: Digital inventories and on-demand manufacturing, pensata per aiutare il settore energetico a valutare la maturità digitale di un ricambio, dalla scansione o acquisizione dati fino alla qualifica e alla produzione. Il processo comprende scansione 3D, raccolta dei dati di progettazione, documentazione tecnica e preparazione di parti pronte per la produzione on demand.
Il concetto è semplice: non ha senso tenere a scaffale migliaia di pezzi che potrebbero non essere mai usati, degradarsi, diventare obsoleti o appartenere ad asset modificati nel tempo. In certi casi è più efficiente conservare un pacchetto digitale qualificato: geometria, materiale, specifiche, istruzioni di produzione, requisiti di test e fornitori approvati. Quando il componente serve, si produce vicino al punto d’uso o nel sito autorizzato più adatto.
Per l’oil & gas questo modello è particolarmente interessante perché gli impianti hanno cicli di vita lunghi. Molte piattaforme, raffinerie, impianti gas e sistemi di generazione restano operativi per decenni. Nel frattempo cambiano fornitori, standard, disponibilità dei pezzi e strategie di manutenzione. La stampa 3D non elimina la necessità di pianificazione, ma offre una strada per gestire obsolescenza e varianti senza moltiplicare scorte fisiche.
Produzione distribuita e sicurezza dei file
Quando si parla di ricambi digitali per l’energia, la sicurezza dei file è un problema reale. Un componente industriale non è solo una geometria: contiene informazioni di progettazione, requisiti di processo e talvolta dati sensibili dell’impianto. Inoltre, una modifica non autorizzata può compromettere la qualità del pezzo.
Nel progetto citato, Assembrix ha gestito un flusso di produzione remoto con file cifrati, controllo del processo e monitoraggio in tempo reale. La collaborazione con HP, Sparely e Korall Engineering ha dimostrato la possibilità di produrre componenti in più sedi mantenendo coerenza e controllo.
Questo elemento è decisivo per passare da un singolo laboratorio interno a una rete di produzione. Se un operatore energetico vuole stampare ricambi in Brasile, Norvegia, Medio Oriente o Asia, deve sapere che lo stesso file produce lo stesso componente entro limiti accettati, con macchine qualificate, materiali tracciati e processi controllati. Senza questa infrastruttura, il magazzino digitale resta una promessa.
Il precedente norvegese: Equinor e i volantini Korall
Korall Engineering non arriva a questo progetto partendo da zero. L’azienda ha già lavorato su volantini per ambienti offshore, anche in collaborazione con Equinor, sviluppando una famiglia parametrica di componenti e un approccio pensato per sostituire volantini metallici corrotti. Nella documentazione di Korall sono citati partner di progettazione come Autodesk e nTop, partner di qualifica come DNV e Norner, e partner di stampa come Additech, Meisle e Fieldmade.
Nel caso Equinor, l’azienda collega la stampa 3D a inventari digitali, produzione locale e trasporto di ricambi con droni, con l’obiettivo di rendere la catena di fornitura più flessibile e ridurre emissioni e costi legati alla logistica.
Il progetto Petrobras può essere letto come un’estensione geografica e industriale di questa traiettoria: dalla Norvegia e dal Mare del Nord verso l’America Latina, con un operatore di grande scala come Petrobras e con produzione locale in Brasile.
Perché l’America Latina conta per l’additive manufacturing nell’energia
L’installazione sulla P-74 ha un valore che va oltre il singolo asset. Il Brasile è uno dei poli più importanti per l’offshore profondo e il pre-salt. Petrobras gestisce infrastrutture complesse, distanti dalla costa, con necessità di manutenzione continue e un numero elevato di componenti soggetti a usura, corrosione e obsolescenza.
In un contesto del genere, la produzione additiva può avere un impatto non tanto perché riduce il costo unitario di ogni pezzo, ma perché cambia il modo in cui si ragiona sulla disponibilità. Se un ricambio può essere qualificato, archiviato digitalmente e prodotto in tempi brevi, l’operatore può ridurre scorte lente, spedizioni urgenti e dipendenza da fornitori che potrebbero non produrre più quel componente.
Questo non significa che ogni parte diventerà stampabile. Al contrario, la selezione dei candidati resta fondamentale. I primi pezzi adatti sono spesso non strutturali, a criticità controllata, soggetti a corrosione, con molte varianti, volumi bassi e tempi di consegna lunghi. Il volantino per valvole rientra perfettamente in questa categoria.
Il settore energetico si muove su più livelli
Il caso Petrobras non è isolato. Shell dichiara di usare la stampa 3D per produrre ricambi on demand, sviluppare nuove attrezzature e prototipare progetti ingegneristici, costruendo competenze interne per collegare produttori di stampa 3D e industria energetica.
Siemens Energy utilizza tecnologie come Laser Powder Bed Fusion e Wire Arc Additive Manufacturing per parti ad alte prestazioni, prototipi rapidi e ricambi on demand, con attenzione a riduzione dei tempi e degli sprechi di materiale.
Baker Hughes presenta capacità additive che coprono processi, post-processing, qualifica dei materiali e produzione rilasciata secondo requisiti industriali, con un posizionamento rivolto non solo all’oil & gas tradizionale ma anche alle tecnologie energetiche emergenti.
Questi esempi mostrano che il settore energetico non sta adottando la stampa 3D in un solo modo. Alcuni operatori la usano per ricambi obsoleti, altri per componenti di turbine, altri per attrezzature, altri ancora per digital inventory e produzione distribuita. Il filo comune è la manutenzione di asset complessi in cui il costo del fermo è spesso più importante del costo del componente.
Dall’efficienza dei materiali alla resilienza della supply chain
Una parte del dibattito sulla stampa 3D nel settore energetico riguarda la transizione energetica e l’uso più attento delle risorse. La manifattura additiva può ridurre sprechi di materiale in alcune applicazioni, soprattutto quando sostituisce lavorazioni sottrattive con elevato asporto o quando consente di produrre solo ciò che serve. Ma nel caso dei ricambi offshore, il vantaggio più immediato è spesso logistico: meno trasporto, meno magazzino, minore rischio di obsolescenza e produzione più vicina all’impianto.
DNV-RP-B205 collega il tema dei magazzini digitali proprio a problemi come overstocking, stockout e obsolescenza. La logica è quella di produrre componenti quando servono, attraverso tecnologie additive o near-net-shape, usando pacchetti digitali pronti per l’ordine e la produzione.
Per una piattaforma offshore, questa logica è particolarmente adatta. Ogni spedizione può richiedere tempi, personale, mezzi navali o aerei, autorizzazioni e coordinamento. Se un ricambio non critico può essere prodotto a terra vicino al bacino operativo, o in futuro anche più vicino all’asset, il beneficio si vede nella riduzione del tempo complessivo di risposta.
Il limite: non basta avere una stampante
Il rischio, quando si raccontano casi come questo, è far passare l’idea che basti installare una stampante 3D per cambiare la manutenzione dell’oil & gas. Non è così. Il pezzo Petrobras è rilevante perché dietro ci sono progettazione parametrica, materiale selezionato, tecnologia HP MJF, produzione locale, qualifica DNV, gestione sicura dei file, partner industriali e un operatore disposto a portare il componente in campo.
Senza tutto questo, la stampa 3D resta prototipazione. Con tutto questo, diventa una possibile estensione della catena di fornitura.
La distinzione è importante anche per i produttori di stampanti e service bureau. Nel settore energia non basta offrire capacità di stampa. Bisogna dimostrare tracciabilità, ripetibilità, qualità, rispetto degli standard, gestione documentale, protezione del file e capacità di dialogare con i requisiti di operatori, OEM e società di classificazione.
Perché questo caso può aprire una fase nuova
Il volantino Petrobras non è una parte spettacolare. È un componente piccolo, non strutturale, usato per una funzione manuale. Ma è proprio questa semplicità a renderlo adatto come primo passo. Se una famiglia di ricambi relativamente semplici può essere qualificata e prodotta on demand, il modello può estendersi ad altri componenti a bassa e media criticità: coperture, manopole, supporti, staffe non strutturali, parti soggette a corrosione, componenti fuori produzione e attrezzature di manutenzione.
Il passaggio successivo sarà più difficile: componenti metallici, parti soggette a pressione, giranti, valvole, elementi per pompe, staffe più critiche o ricambi con requisiti meccanici severi. Qui entrano in gioco processi come LPBF, DED, WAAM, binder jetting, trattamenti termici, NDT e qualifica più complessa. DNV-ST-B203 fornisce il quadro tecnico, ma ogni nuova famiglia di parti dovrà essere valutata con attenzione.
Il caso Petrobras mostra una direzione molto concreta per la stampa 3D nel settore energetico. Non si parte dalla sostituzione di tutti i ricambi, ma da componenti dove la produzione additiva ha senso: pezzi esposti a corrosione, difficili da reperire, disponibili in molte varianti, con tempi lunghi di consegna e valore operativo superiore al costo unitario.
Con Petrobras, Korall Engineering AS, SENAI CIMATEC, HP, DNV, Sparely e Assembrix, il progetto mette insieme gli elementi necessari per superare la fase dimostrativa: progettazione, materiale, produzione, qualifica, sicurezza digitale e installazione in campo. È un passo prudente, ma significativo, verso un modello in cui il ricambio non è sempre un oggetto fermo in magazzino, ma un pacchetto digitale pronto per essere prodotto nel luogo e nel momento in cui serve.
