水輪發(fā)電機組作為水力發(fā)電站中的核心設施,承載著為社會提供清潔能源的使命,為確保水電站能夠持續(xù)、穩(wěn)定地運行,對其各項設施進行精細化的維護與修復工作至關重要。3D掃描技術憑借其高精度、高效率、高便捷性等獨特優(yōu)勢,正逐漸成為水電設備檢修項目中不可或缺的創(chuàng)新型檢測手段,極大提升了水電站的檢修效率與質量。
項目背景
案例中的客戶是加拿大知名的三維掃描服務提供商,該公司憑借卓越的技術和服務,已成為哥倫比亞眾多水電站的首選三維掃描服務商,累計掃描的部件數(shù)量已達數(shù)百個。
水輪發(fā)電機組在運行過程中被水中的泥沙所損壞,泥沙是一種磨蝕性顆粒,導致水輪機導葉、引水鋼管、轉輪等關鍵部件受到嚴重磨損,甚至在轉輪上留下了洞孔?蛻粜枰獙σ粋嚴重損壞的水輪發(fā)電機組進行關鍵部件的檢修,并同時對現(xiàn)有的所有部件進行數(shù)字化存檔,以備未來可能的更換工作。
水輪機是水電站中不可或缺的核心設備,體積龐大,直徑近3米,重量高達200噸。為了修復受損的水輪機部分,需要將其取出,進行精確的焊接或安裝新的葉片,并精細地加工焊縫至適當?shù)暮穸取?/p>
在該項目中,客戶選擇了思看科技TrackScan系列跟蹤式3D掃描系統(tǒng),搭配專業(yè)的三維軟件,對水電站的關鍵部件——引水鋼管和導葉進行了細致的檢測,并采集竣工模型三維數(shù)據(jù)。
01 引水鋼管3D檢測
TrackScan系列三維掃描系統(tǒng)的遠距離跟蹤為大型工件的測量提供了極大便利,無需貼點就能實現(xiàn)精確測量。針對引水鋼管件底部的數(shù)據(jù)獲取,現(xiàn)場工作人員將工件抬升至合適高度,并借助三維掃描儀實時進行掃描,整個引水鋼管的數(shù)據(jù)采集工作僅耗時不到2小時。
工程師利用三維軟件,結合預設的厚度范圍,成功生成了一份詳盡的管件磨損偏差報告,報告通過直觀的色譜偏差來顯示不同區(qū)域的厚度差異,輔助工程師快速判斷各個位置的磨損情況。
02 水輪機活動導葉3D檢測
客戶此前已經就導葉磨損情況進行過修復工作,此次借助三維掃描儀以評估這些修復措施的實際效果。
修復這些大型工件時,焊接工藝是常用的方法,但焊接過程中往往會在焊接區(qū)域產生焊料堵積,需要對堵積部分進行精準加工。借助3D掃描儀掃描焊接區(qū)域,以確保修復后的實物尺寸與CAD模型保持一致,保證加工過程的準確性和高效性。
03 竣工模型逆向工程
除了對管件進行詳細檢測,該水電站還計劃構建一個竣工模型,旨在追蹤管件的實時運行狀態(tài)。這一數(shù)據(jù)模型將在未來制造和加工替換件時輔助工程師“精準復刻”管件,確保水電站的穩(wěn)定運行。
“當管件出現(xiàn)部分磨損時,想從制造商那里重新訂購一個新部件是極不現(xiàn)實的,因為管件的每個部分都不一樣,況且兩端還都是在實際使用環(huán)境中直接鑄造而成的。所以需要對磨損的部件進行3D掃描,然后創(chuàng)建一個竣工模型。”項目負責人解釋道。
完成數(shù)據(jù)采集后,結合專業(yè)的三維軟件,對獲取到的數(shù)據(jù)模型進行逆向處理,最終構建可用于實際加工制造的CAD竣工模型。工程師首先參考原始設計圖紙,創(chuàng)建管件主體部分的數(shù)據(jù)模型,接著,對固定在混凝土中無法移動的管件兩端,實施竣工建模,確保模型的完整性和準確性。
3D掃描技術的快速發(fā)展,為水電行業(yè)帶來了顯著的成本效益,并極大地拓寬了其應用的可能性。隨著3D掃描技術的不斷革新和優(yōu)化,未來將有更多行業(yè)用戶能夠利用這一技術,輕松應對復雜且龐大的測量任務。
思看科技不斷創(chuàng)新的三維掃描產品及專業(yè)的服務,將攜手行業(yè)客戶、伙伴,抓住數(shù)字化轉型帶來的產業(yè)發(fā)展機遇,推動綠色能源行業(yè)的持續(xù)進步與發(fā)展,共同構建數(shù)字能源產業(yè)新時代。
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