La energía hidroeléctrica es un ejemplo brillante de cómo hemos aprendido a usar la naturaleza para crear electricidad para iluminar el mundo. Pero mantener estas plantas hidroeléctricas funcionando suavemente no es una hazaña pequeña.

Ahí es donde entra en el escaneo 3D. Es una nueva forma de verificar la salud de las piezas de HyrdroPower y asegurarse de que todo funcione bien.

Advanced 3D scanning not only creates a digital twin of newly manufactured parts to Identificar desviaciones pero también juega un papel crucial en el mantenimiento y la reparación de estas instalaciones.

Desde las enormes turbinas de Francis que pueden inclinar la balanza en asombro de cientos de toneladas hasta los componentes intrincados ocultos dentro, el escaneo láser 3D asegura que cada pieza funciona en su apogeo, salvaguardando nuestras fuentes de energía sostenibles para las generaciones venideras.

Join us as we explore the transformative impact of Escaneo 3D en el mantenimiento y reparación de piezas hidroeléctricas.

Las estaciones hidroeléctricas varían en escala, pero las que están en el extremo más grande del espectro son una vista para contemplar. Las piezas son masivas.

Una turbina Francis, el tipo más común que se encuentra hoy en día, puede pesar 200 toneladas y medir casi ocho metros de diámetro.

El gran tamaño de las piezas hidroeléctricas complica el mantenimiento. No es fácil encontrar un reemplazo de existencias. Cuando se rompe una parte, debe reparar las piezas existentes para mantener las estaciones en funcionamiento.

Este proceso exige habilidad y tiempo. Comprobando regularmente las secciones de reemplazo de ingeniería inversa, asegurando la soldadura correcta, mecanizar las piezas en la forma prevista ... no es una hazaña pequeña.

Forward-thinking companies out there have discovered that new technologies can allow them to enhance the efficiency and precision of this process. Their secret weapon? Escaneo 3D.

Matthew Percival, un proveedor de servicios de escaneo con sede en Canadá, ha sido testigo de esta tendencia primero. Durante la última década, su negocio 3DRE se ha convertido en el especialista en escanear para muchas instalaciones hidroeléctricas en Columbia Británica, y el propio Percival ha procesado cientos de piezas hidroeléctricas.

Recientemente prestó sus habilidades a un hidroeléctrico donde la pómez ha causado daños significativos.

La instalación ha estado aprovechando los flujos de trabajo de escaneo 3D para dos pasos diferentes: verificar el desgaste de una determinada parte, y digitalizar la parte existente para reemplazos futuros.

Flujos de trabajo de escaneo 3D para piezas hidroeléctricas

Las piedras pómez son partículas abrasivas formadas cuando la roca súper caliente y altamente presurizada se expulsa rápidamente del avolcano. “La piedra pómez en el agua lleva todas las puertas de los wicket, los corredores y otras partes.

La planta necesitaba eliminar las partes dañadas de la turbina, soldarlas o colocar en una placa nueva, y luego máquina de soldadura al grosor correcto ”, explica Percival.

Se usó un escáner láser 3D portátil y un control geomágico X para inspeccionar un tubo de borrador, un elemento grande ajustado a la descarga de una turbina que disminuye la velocidad de salida del agua y las puertas de wicket, ala - como placas en la parte delantera de un generador que permite o detiene el flujo de agua hacia el corredor de la turbina.

3DRE’s scanner of choice was Sistema TrackScan - P de Scantech, Que tiene un rastreador óptico que permite medir grandes partes con o sin objetivos.

3Dre necesitaba levantar la pieza para capturar su parte inferior, y los objetivos les permitieron moverse y escanear la pieza al mismo tiempo. Dos personas completaron el escaneo en 3 horas a un espacio de 2 mm y un total de 11 millones de puntos de datos.

Para identificar signos de desgaste en el tubo, Percival creó un mapa de desviación. Cargó los datos de escaneo en el control x, usó el comando gráfico y usó un grosor mínimo de - 1 mm y un espesor máximo de 15 mm para generar el mapa de color a continuación.

“Sabía que la parte fue diseñada con un grosor de pared de 10 mm y esa información era la base de la inspección.

A partir de estos datos, pudimos determinar que no había un desgaste significativo en el tubo de borrador ", dice Percival.

Ingeniería inversa 3D para AS - Modelos construidos

Además de inspeccionar el tubo, la hidrostación quería crear su modelo AS - Built, que mostraría la pieza exactamente como existe en uso. Este tipo de modelo podría usarse en el futuro para replicar el tubo de borrador una vez que la reparación ya no sea viable.

"Cuando se usan partes de un tubo de borrador, no puede simplemente pedir una nueva de un fabricante, se debe a que cada parte de un tubo de borrador varía y sus extremos están fundidos dentro de la instalación en la que se usa. Debe escanear 3D una parte desgastada y rehacer una parte de Build", explica Percival.

To create the as-built CAD, Percival used Geomagic Design X, Software OQTON Para fácil ingeniería inversa en 3D. Usando el dibujo como referencia, modeló el cuerpo utilizando la función de intención de diseño, luego modeló los extremos como - construidos ya que los extremos de apareamiento se fijan en concreto y no se mueven.

Finalmente, exportó el archivo con la opción de transferencia en vivo e hizo los dibujos de fabricación. El modelo será útil para crear y mecanizar piezas de reemplazo.

3D escanear una puerta de wicket

Si bien el escaneo 3D del tubo del draft no mostró signos de desgaste, las puertas de wicket fueron una historia diferente. “Las puertas de los wicket se estaban desgastando debido a la piedra pómez en el agua.

Habían sido reparados, y escaneamos para inspeccionar esa reparación y ver si se mecanizó correctamente ”, dice Percival.

La soldadura se usa para reparar estas grandes partes, pero a menudo resulta en un exceso de material alrededor del área soldada.

Esto está mecanizado para lograr una forma final que corresponde al modelo CAD. El escaneo láser 3D se usa para verificar si el proceso resultó en la forma correcta.

La evolución de los escáneres y el software avanzado de escaneo 3D ofrecen un mayor costo - efectividad y capacidades ampliadas para las estaciones hidroeléctricas.

A medida que estas tecnologías se vuelven más refinadas, un espectro más amplio de usuarios estará facultado para enfrentar los grandes desafíos de fabricación, sin importar cuán complejo.

Fuente: Escaneo 3D y energía renovable - Cómo las plantas hidroeléctricas aprovechan el diseño geomágico X y el control X para el mantenimiento y la reparación