Resumen
Los técnicos de una empresa de fabricación de equipos de energía eólica midieron e inspeccionaron una brida a gran escala de una cimentación de energía eólica marina con el escáner láser 3D portátil KSCAN-Magic y el sistema de fotogrametría MSCAN-L15 de Scantech.
El objetivo del proyecto era capturar todos sus datos e inspeccionar si cumplía los requisitos de dimensionamiento geométrico y tolerancias. Se inspeccionaron sus 120 orificios para pernos y se obtuvieron datos específicos de GD&T, como la posición y la planitud.
Antecedentes
La energía eólica, una fuente de energía sostenible, renovable y limpia, se utiliza cada vez más para generar electricidad para las industrias. Su impacto en el medio ambiente es mucho menor que el de los combustibles fósiles tradicionales.
La energía eólica se genera tanto en parques eólicos terrestres como marinos, formados por muchos aerogeneradores individuales. Los costes de construcción y mantenimiento de los parques eólicos marinos son elevados. Por lo tanto, es crucial garantizar que la parte de la turbina eólica y la torre cumplan unos requisitos estrictos.
Objetivos del proyecto
El cliente, en este caso, es Jutal Offshore Oil Service Co., Ltd., fundada en 1995 y que cotiza en la bolsa de Hong Kong desde septiembre de 2006.
Ofrece a sus clientes del sector del petróleo y el gas servicios de fabricación de equipos de petróleo y gas tecnológicamente avanzados, ingeniería en alta mar, construcción de módulos y asistencia técnica.
Los aerogeneradores son grandes y pesados, y sus piezas suelen ser de gran tamaño. La brida llega a medir 10 metros de alto y 6 metros de ancho.
La empresa quiere medir e inspeccionar la brida para asegurarse de que cumple los requisitos de GD&T, de modo que pueda encajar con éxito en los cimientos de un aerogenerador marino.
Un escáner láser 3D óptico debe realizar una comprobación dimensional de la planitud y el paralelismo de sus superficies. Es necesario medir los diámetros de los orificios de los pernos y su posición, ángulos y otros parámetros. Se requiere que la precisión de los resultados de las mediciones sea de 0,1 mm.
Desafío
Pieza a gran escala
La pieza tiene forma de cilindro y una altura de 10 metros con un diámetro de 6 metros. La brida que debe medirse se encuentra en la parte superior de la pieza. Es difícil medir una pieza tan grande que además está a gran altura sobre el suelo.
Condiciones duras en el taller
Los equipos de producto, como las máquinas, y los equipos de manipulación, como las grúas, que se encuentran en el taller provocan vibraciones. Es inevitable que las vibraciones ambientales afecten a los resultados de la medición, ya que la brida debe medirse in situ. Además, el taller está lleno de polvo y chispas de soldadura, lo que supone un enorme desafío para la medición.
Gran volumen de tareas de medición
Los técnicos tuvieron que hacer frente a un gran volumen de tareas de medición, ya que necesitaban medir los GD&T, como la posición de 120 orificios para pernos, en poco tiempo.
Flujo de trabajo
Dispositivo utilizado: KSCAN Magic + MSCAN L15
Proceso de escaneado: en primer lugar, se recopilaron los datos de los puntos de referencia con un sistema de fotogrametría de alta precisión MSCAN-L15 y, a continuación, se enviaron los datos a un escáner 3D portátil y de alta precisión KSCAN-Magic para escanear la superficie.
Duración del escaneado: 2 horas
Al escanear en 3D toda la brida, el técnico obtuvo toda la nube de puntos de la pieza. Emparejado con el software 3D de Scantech, obtuvieron valores específicos de GD&T.
Se inspeccionaron la planitud y el paralelismo de las superficies superior e inferior de la brida. Además, se midieron las posiciones, los ángulos entre dos orificios de pernos y el centro del círculo de paso, así como el diámetro del círculo de paso.
Desventajas de los métodos tradicionales
Los métodos de medición que utilizaba el cliente eran herramientas tradicionales como una estación total electrónica y un calibre. Su incapacidad para capturar datos completos, su escasa precisión de medición de alrededor de 0,5 mm, su funcionamiento complejo y su baja eficacia hacen que sean incapaces de realizar las tareas de medición.
En concreto, los métodos de medición tradicionales sólo pueden medir parámetros bidimensionales, como la distancia, y no pueden medir parámetros tridimensionales de GD&T, como la posición de los orificios de los tornillos.
Además, la estación total electrónica no puede medir la superficie inferior de la brida, ya que la zona es estrecha y difícil de alcanzar.
Las vibraciones ambientales y el polvo tienen un gran impacto en la medición realizada por la estación total electrónica, y el informe de inspección no cumple los estándares de sus clientes.
Ventajas de la solución 3D de Scantech
Alta precisión
Al combinar el sistema de fotogrametría MSCAN-L15, cuya precisión volumétrica es de hasta 0,015 mm/m, y el escáner 3D portátil KSCAN-Magic, con una precisión de hasta 0,020 mm, los ingenieros ayudan a obtener resultados de medición precisos.
Datos de campo completo
Con un escaneado 3D robusto, la solución 3D de Scantech admite la captura de datos 3D de campo completo, que pueden utilizarse para su posterior archivado. Los datos completos pueden utilizarse para garantizar que la pieza está cualificada para encajar en la cimentación con precisión.
No le afectan las condiciones adversas
Diseñado con un algoritmo robusto y fabricado con una aleación de aluminio de calidad aeroespacial, KSCAN-Magic no se ve afectado por las vibraciones, el polvo ni las chispas del entorno.
Es portátil y ligero y puede llevarse a todas partes para realizar tareas de medición. Las sólidas características del escáner 3D KSCAN-Magic lo convierten en una solución óptima para la medición in situ.
Datos intuitivos para inspección y mantenimiento
Con el software de análisis Professional, los usuarios pueden obtener datos e informes intuitivos y completos. Los datos proporcionan referencias para que los técnicos establezcan un plan de reparaciones en consecuencia. Al basar sus acciones correctivas en mejores análisis estadísticos, redujeron el número de reparaciones y mejoraron la eficiencia.
