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Artec Leo协助定制维修管道,让石油和天然气炼油厂不停产

作者 Paul Hanaphy

挑战:在高温、狭窄的炼油厂中,准确测量结构复杂的受损管道和设备,以便设计、制造、安装定制维修解决方案,从而尽快完成修复。

解决方案:Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X, SOLIDWORKS

效果:现在可以进行亚毫米级精度的扫描,并和工程师云共享,用于定制需要维修的管道夹具。这套全新工作流程比手工测量快六倍,能确保设施正常运行,最大限度地降低意外停机时间,从而避免损失。

为何选择Artec 3D?:坚固耐用、结构小巧的Leo非常适合在狭窄的工厂中工作。Artec Studio让处理过程无缝衔接。

Team Inc.

一位Team, Inc.的技术人员正在用Artec Leo为复杂的管道几何进行数字化

大多数时候,这些管道不会引起人们注意,但我们的世界事实上被数百万英里的管道覆盖,将重要资源从工厂和炼油厂输送至用户身边。只有当石油和天然气网络出现问题时,它们才会上新闻头条,且通常会对运营商造成负面影响。

泄漏会引发环境问题,影响客户信心,在某些情况下必须面临计划外停工。管道每天输送的资源价值可能达到数百万美元,事故的成本也极为高昂,因此,修复工作的时效性至关重要。

为了避免这些灾难,管道运营商通常每2-3年进行一次维护。然而,在两次检查之间,管道容易因腐蚀、侵蚀或裂纹而受损。这时,他们就需要Team, Inc.这样的专业服务提供商。

Team Inc.

Team, Inc.某次为紧急现场维修而进行三维管道扫描工作

Team, Inc.的检测和维修服务能帮助客户查验设备是否完整,进行预防性维护以及维修,以保证设备的正常运行。虽然行业内大多数公司仍然手工测量受损管道,但Team, Inc.采取了不同的方法Artec Leo,以前所未有的速度和精度测量并修复受损零件。

清除代价高昂的错误

尽管Team, Inc.总部位于德克萨斯州休斯顿,但他们在超过20个国家拥有业务,为从能源到航空航天等各种行业提供服务,真正成为了全球工程解决方案提供商。

但直到不久前,其在线维修服务仍依赖于卡尺测量。在线服务副总裁Adam Thistlethwaite认为,手工测量不仅耗时,而且风险极高。管道网络通常角度复杂,难以用肉眼判断,而手写的尺寸再通过照片发送,很容易被误读。

维修零件的生产成本很高,使得制造错误零件的代价极其昂贵,但更重要的是,这些问题还会影响维修时间。这种风险促使Team, Inc.开始探寻工作流程的数字化。最初,他们的工程师尝试使用基于标记点的有线三维扫描进行管道测量。但在炼油厂环境中放置和移除标记贴纸非常不便,且在某些情况下,热晕效应会扭曲测量结果。

因此,他们联系了位于美国的Artec金牌认证合作伙伴GoEngineer,公司为他们配备了Artec Leo。Team, Inc.的技术人员过去一直是手工测量,从未使用过三维扫描。但Artec Leo的“点击即扫描”功能让他们能够快速掌握,仅经过几小时的培训,即可进入现场使用。

Team Inc.

Artec Leo的内置显示屏为Team, Inc.的技术人员提供实时反馈。

Leo坚固、便携、精准且极易使用,目前已完全融入公司工作流程,彻底打消了所有疑虑,实现了零失误的堵漏夹定制。

“对于一些腐蚀的管道,你可能会认为它们旋转了90°,但实际上是92°,”Thistlethwaite解释道。“如果我们强行安装夹具,可能会导致管道破裂,引发安全问题。现在,如果角度不完是那么‘正好’,我们也可以用三维扫描发现这一点,并将其纳入设计中,确保一次安装到位。”

云端管道设计

即便是很仔细的三维采集,Team, Inc.现在也能在一小时内为1平米(10平方英尺)的管道完成数字化。相较于过去5-6小时的手绘草图来说,节省了大量时间。而这并不是唯一的进步。

其工程师首先在Artec Studio中捕捉并对齐数据。自动模式会选择最适合的算法,将配准、对齐、采样合并为一个步骤,从而简化了流程。

“以前,我们会记下尺寸,拍下页面照片,然后发送给工程师,在SOLIDWORKS中重建几何。但这些繁琐的工作造成了出错的机会,造成了因质量低带来的代价,”Thistlethwaite说。

为了修复、修改并将捕捉到的扫描数据转换为SOLIDWORKS中的CAD实体,用于夹具设计,总部工程师使用Geomagic Design X软件。这款软件的高级逆向工程工具集非常适合快速迭代现有产品设计。即便如此,公司仍在寻求更快的方法来定制夹具。

“我们正在努力寻找新方法,提升软件方面的熟练度,包括内部培训,也包括合作伙伴GoEngineer的支持,”Thistlethwaite补充道。“特别是,我们正在研究新的方式,能以更高效的方式处理扫描,实现相同的效果。”

让紧急维修速度更快

现在,Team, Inc.在美国的所有技术人员都可以使用Leo,他们利用Leo在偏远地点进行三维扫描,然后将数据发送到公司全球各地的设施。实时共享三维扫描,能让他们在往往只有1-2天的期限内完成任务,还能让他们做好采集设计的记录,以便今后进行质保工作。

Team Inc.

Artec Leo正在采集额外的设施数据,以备后续工作中需要。

另一项优势是便携性。Leo独特的无线一体化配置意味着它可以在世界任何地方进行捕捉,扫描结果可以通过WiFi共享。这种近乎实时共享测量数据的能力使Team, Inc.能够加速其制造工作流程,并以前所未有的速度满足客户的紧急需求。

然而,这项多地点无缝数据共享的工作流程仍在不断讨论,以期寻找新的方法来修复客户的重要资产。Thistlethwaite表示,三维扫描复杂几何已经成为不言自明的选择,随着Leo的易用性日益显现,他们可能在Team, Inc.的业务中发现更多新的应用场景。

“我们的技术人员对这项技术特别满意,”Thistlethwaite总结道。“速度快,方便使用,精确性高,大家争先恐后地使用三维扫描仪!”

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