Résumé
Des techniciens d’une entreprise de fabrication d’équipements éoliens ont mesuré et inspecté une bride de grande taille d’une fondation éolienne offshore avec le scanner laser 3D portable KSCAN-Magic et le système de photogrammétrie MSCAN-L15 de Scantech.
Le projet visait à capturer ses données complètes et à vérifier si elle répond aux exigences de dimensionnement et de tolérancement géométrique. Ses 120 trous de boulons ont été inspectés et des données GD&T spécifiques telles que la position et la planéité ont été obtenues.
Contexte
L’énergie éolienne, une source d’énergie durable, renouvelable et propre, est de plus en plus utilisée pour produire de l’électricité pour les industries. Elle a un impact beaucoup plus faible sur l’environnement que les combustibles fossiles traditionnels.
L’énergie éolienne est produite dans des parcs éoliens terrestres et marins, composés de nombreuses éoliennes individuelles. Les coûts de construction et de maintenance des parcs éoliens offshore sont élevés. Il est donc crucial de s’assurer que les pièces de l’éolienne et de la tour répondent à des exigences strictes.
Objectifs du projet
Le client, dans ce cas, est Jutal Offshore Oil Service Co., Ltd. qui a été créé en 1995 et qui est coté sur le tableau principal de la bourse de Hong Kong depuis septembre 2006.
Elle fournit à ses clients de l’industrie pétrolière et gazière des services de fabrication d’équipements pétroliers et gaziers technologiquement avancés, d’ingénierie offshore, de construction de modules et d’assistance technique.
Les éoliennes de grande puissance sont grandes et lourdes, et leurs pièces sont généralement de grande taille. La bride peut atteindre une hauteur de 10 mètres et une largeur de 6 mètres.
L’entreprise souhaite mesurer et inspecter la bride pour s’assurer qu’elle est conforme aux exigences GD&T afin qu’elle puisse être intégrée avec succès dans la fondation d’une éolienne offshore.
Un contrôle dimensionnel doit être effectué par un scanner laser optique 3D sur la planéité et le parallélisme de ses surfaces. Les diamètres des trous de boulons et leur position, les angles et d’autres paramètres doivent être mesurés. La précision des résultats des mesures doit être de 0,1 mm.
Défi
Pièce à grande échelle
La pièce a la forme d’un cylindre et mesure jusqu’à 10 mètres de haut pour un diamètre de 6 mètres. La bride à mesurer est située au sommet de la pièce. Il est difficile de mesurer une pièce d’une telle taille qui se trouve en outre à une hauteur élevée par rapport au sol.
Conditions difficiles dans l’atelier
Les équipements de production comme les machines et les équipements de manutention comme les grues dans l’atelier provoquent des vibrations. Il est inévitable que les vibrations de l’environnement aient un impact sur les résultats de mesure, car la bride doit être mesurée sur place. De plus, l’atelier est rempli de poussière et d’étincelles de soudure, ce qui constitue un énorme défi pour la mesure.
Volume élevé de tâches de mesure
Les techniciens ont dû faire face à un volume élevé de tâches de mesure, car ils devaient mesurer les GD&T, comme la position de 120 trous de boulons, en peu de temps.
Flux de travail
Appareil utilisé : KSCAN Magic + MSCAN L15
Processus de numérisation : tout d’abord, collecte des données des points de référence avec un système de photogrammétrie de haute précision MSCAN-L15, puis sortie des données vers un scanner 3D portable et de haute précision KSCAN-Magic pour numériser la surface.
Durée du scan : 2 heures
En scannant en 3D l’ensemble de la bride, le technicien a obtenu le nuage de points complet de la pièce. Associé au logiciel 3D de Scantech, il a obtenu des valeurs spécifiques de GD&T.
La planéité et le parallélisme des surfaces supérieure et inférieure de la bride ont été inspectés. En outre, les positions, les angles entre deux trous de boulons et le centre du cercle primitif, ainsi que le diamètre du cercle primitif ont été mesurés.
Inconvénients des méthodes traditionnelles
Les méthodes de mesure utilisées par le client étaient des outils traditionnels tels qu’une station totale électronique et un pied à coulisse. Leur incapacité à capturer des données complètes, leur mauvaise précision de mesure d’environ 0,5 mm, leur fonctionnement complexe et leur faible efficacité les rendent incapables de gérer les tâches de mesure.
En particulier, les méthodes de mesure traditionnelles ne peuvent mesurer que des paramètres bidimensionnels comme la distance, et ne peuvent pas mesurer les paramètres tridimensionnels de la GD&T comme la position des trous de boulons.
En outre, la station totale électronique ne peut pas mesurer la surface inférieure de la bride car la zone est étroite et difficile à atteindre.
Les vibrations et les poussières de l’environnement ont un impact important sur la mesure effectuée par la station totale électronique, et le rapport d’inspection ne répond pas aux normes de ses clients.
Avantages de la solution 3D de Scantech
Haute précision
En combinant le système de photogrammétrie MSCAN-L15 dont la précision volumétrique atteint 0,015 mm/m et le scanner 3D à main KSCAN-Magic dont la précision atteint 0,020 mm, les ingénieurs aident à obtenir des résultats de mesure précis.
Données plein champ
Grâce à la numérisation 3D robuste, la solution 3D de Scantech permet de capturer des données 3D plein champ, qui peuvent être utilisées pour un archivage ultérieur. Les données complètes peuvent être utilisées pour s’assurer que la pièce est qualifiée afin qu’elle puisse s’adapter précisément à la fondation.
Insensible aux conditions difficiles
Conçu avec un algorithme robuste et fabriqué en alliage d’aluminium de qualité aérospatiale, KSCAN-Magic n’est pas affecté par les vibrations, les poussières et les étincelles de l’environnement.
Il est portable et léger et peut être transporté partout pour accomplir des tâches de mesure. Les caractéristiques robustes du scanner 3D KSCAN-Magic en font une solution optimale pour les mesures sur site.
Des données intuitives pour l’inspection et la maintenance
Avec le logiciel d’analyse Professional, les utilisateurs peuvent obtenir des données et des rapports intuitifs et complets. Les données fournissent des références aux techniciens pour établir un plan de réparation en conséquence. En fondant leurs actions correctives sur de meilleures analyses statistiques, ils ont réduit le nombre de réparations et amélioré l’efficacité.
