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幕后揭秘:ISS借助 Artec Leo 实现全天候漏水修复服务

作者 Paul Hanaphy

挑战:快速精准地测量复杂管件的几何以制作修复夹具,同时确保客户生产不受影响,并保障技术人员安全。

解决方案:Artec Leo、Artec Studio、SOLIDWORKS

效果:通过这套解决方案,ISS 实现了更高效、更低维护成本的定制修复夹具设计流程。如今,只需几分钟即可实现非接触式数据采集,一小时内即可生成完整的 3D 模型。这一工作流程不仅让技术人员和工程师的工作更加轻松,也帮助炼油厂避免潜在的环境损害,并减少停机带来的经济损失。

为何选择Artec 3D:因为Leo 比同类产品更快、更灵活、也更易使用。ISS 仍在基础几何测量中采用人工方式,但在处理复杂任务时,Artec 3D 扫描显著提升了效率。此外,Artec Studio 软件支持快速的扫描对齐、融合、简化以及导出至 SOLIDWORKS,进而设计出定制化的维修方案。

ISS Oil Gas

ISS工程师使用Artec Leo在油气设施内扫描采集管道数据。图/ Industrial Specialty Services

在全球庞大的炼油和石化网络中修复泄漏并非易事。炼油厂和石化装置通常位于偏远或难以抵达的地区,日常运转依赖于长达数百万公里的管道及其组件。

当管道部件发生泄漏时,进行测量和修复的难度极大。这不仅是因为地理位置偏远(许多部件位于地下或水下),更涉及严峻的安全问题。若管道输送的是危险物质,手工测量本身比非接触式方案风险更高。此外,能见度也常构成挑战——蒸汽或工艺气体会遮蔽故障管道,阻碍肉眼观察。

同样,在泄漏修复作业中,时间至关重要。虽然使用卷尺、量规及卡尺等工具现场测量管道尺寸这类方法经受时间检验,但这一过程不仅耗时冗长、技术门槛高,还容易产生误差。尤其在处理复杂工况时,这些问题会愈发突出,正因如此,越来越多的企业开始重新审视泄漏修复服务所依托的技术手段。

Industrial Specialty Services(ISS)为例,这家企业正通过引入Artec Leo 3D扫描技术在行业中抢占先机。这家美国工程解决方案提供商最初曾评估多种技术方案,经审慎考量后,团队最终因高效、灵活与易用的特性选择了Artec Leo。自此,ISS的发展步伐持续加速——其服务效率与响应速度均实现了前所未有的提升。

Leo赋能,精准应对复杂挑战

认识到测量流程数字化的重要性后,ISS最初曾委托外部公司提供手持式3D扫描服务。然而,这些服务商对泄漏修复行业的特殊需求缺乏了解,导致扫描结果常常不尽如人意——要么捕捉了无关特征,要么使用了错误的分辨率设置。

ISS工程副总裁Chris Larsen表示,这正是公司重新寻找扫描设备的原因:他们需要一款“在便携性、易用性和成本效益之间找到最佳平衡点”的解决方案。此时,ISS遇到了Artec黄金认证经销商CADTech USA,,他们为团队推荐了即瞄即扫、操作极其简便的无线设备Artec Leo。

ISS Oil Gas

Artec Leo的内置显示屏能在数据采集过程中提供实时可视化反馈。图/ Industrial Specialty Services

在仅需获取长度和直径等基础尺寸的场景下,ISS工程师仍会采用传统手工测量。然而,当面对高度复杂、形态不规则、存在扭曲变形或带有多基准点的管道系统时,传统方法便显得力不从心。这正是Artec Leo的优势所在——它能以远超其他技术的效率,精准捕捉此类复杂几何体的三维数据。

ISS复合材料/泄漏修复业务线经理Sean Peters对此解释道:“通过扫描获得三维模型后,我们既能完成传统测量复核,又可对两种数据进行比对验证,从而确保制造环节万无一失。这有效减少了返工率,加速了工程进程,更保证了每个部件都能实现严丝合缝的首次安装。”

他补充道:Leo显著缩短了现场作业时间。过去需要耗费数小时手工测量并反复现场核验的工作,如今仅需一次扫描即可完成。

从扫描到防护罩定制

在许多应用场景中,ISS团队仅需一小时即可完成扫描数据处理,随后将生成的网格模型导入SOLIDWORKS进行逆向工程。在环境干扰较多的场景中,扫描数据清理需花费更多时间,但Artec Studio软件能使这一过程变得快速而简便。

ISS Oil Gas

Artec Studio中捕获的管道几何模型。 图/Industrial Specialty Services

在Artec Studio中,用户可以选择手动处理数据,通过智能基底移除和自动对齐功能加速每个步骤,也可直接启用自动模式。对ISS而言,处理复杂任务时需要手动删除冗余数据。此外,还必须降低多边形数量,否则即使像SOLIDWORKS这样的专业软件,也难以处理过大的文件。

完成网格优化后,仅需一键即可从Artec Studio导出数据,确保据此设计的防护罩能完全符合现场需求。目前,这些定制防护装置既被用于处理现有泄漏,也被用于预防性维护易泄漏区域——两者都能有效避免计划外停产。

“我们通常可以直接在部件外围安装防护罩并注入密封剂止漏。这种方式既杜绝安全环保隐患,又保障生产持续运行,”Larsen解释道,“另一种应用场景是当客户发现管壁变薄、侵蚀或腐蚀到可能即将发生泄漏时,可提前安装防护罩以彻底消除风险。

开启现场机械加工新篇章

ISS的客户群主要分布在墨西哥湾地区的炼油厂和石化工厂,但目前其业务网络已覆盖全美,可全年无休地提供工业特种服务。

ISS Oil Gas

ISS工程师正悬吊在安全带上操作Artec Leo进行扫描。图/Industrial Specialty Services

尽管公司仍在探索如何最大化利用3D扫描技术的潜力,但在生产周期和运营效率方面已实现显著提升。随着技术人员对该技术的日益熟练,更多应用机遇正在浮现。例如,ISS正致力于优化工作流程的一致性,并评估Leo在其他现场应用中的潜力。

待工作流程完全优化后,3D扫描技术有望拓展至其他业务领域——特别是在我们的现场机械加工服务中,”Peters总结道,“能够快速获取精准的现场几何数据,将极大便利工艺规划、工装夹具制造及精密加工作业。该技术还可用于加工前后的尺寸验证,助力质量控制体系升级。”

随着数字化制造在工业领域的深度渗透,类似ISS的成功实践将日益普及。通过先于油气行业同行布局高端3D扫描技术,该公司已稳居行业创新前沿——其成果本身便是最好的证明。如今ISS能以超越以往的速度为客户提供定制解决方案,在时间与精度并重的复杂管道维修领域持续突破效率极限。

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