L’impact de la technologie de numérisation sur le contrôle de la qualité des collecteurs de vapeurs

Babcock est un fournisseur de confiance. Et l’entreprise a donné sa confiance à la technologie de numérisation de Creaform pour effectuer le contrôle de la qualité de ses pièces fabriquées. 

Avec plus de 125 ans d’expérience, Babcock est un des fournisseurs de générateurs de vapeur et d’installations industrielles le plus reconnu et expérimenté en Afrique. L’entreprise est spécialisée dans la conception préliminaire de stations de génération de vapeur et des équipements associés. Elle fournit des solutions efficaces pour le cycle de vie complet des installations industrielles, de la conception à la fabrication, du fonctionnement à la maintenance, jusqu’au démantèlement et à la remise en état.

Le projet

Babcock s’est vu confier le remplacement des collecteurs de vapeurs sphériques, pour le système de tuyauterie vapeur principal de la centrale électrique d’un client. Les défis rencontrés lors de ce projet étaient de deux types :

• Garantir que les pièces fabriquées de remplacement étaient conformes aux spécifications et respectaient les conceptions approuvées.
• Aligner le collecteur sphérique fabriqué sur les points d’interface nécessaires sur site, aux installations du client. Le collecteur était doté de cinq points d’interface qu’il fallait aligner selon des tolérances très fines.

Le collecteur existant était situé dans un espace très confiné et difficile d’accès, ce qui rendait l’utilisation des technologies de numérisation 3D conventionnelles difficile et très chronophage. Auparavant, Babcock utilisait un scanner terrestre pour capturer les données à partir d’installations existantes et les modèles étaient créés selon les informations capturées.

Le processus de conception comprenait la création d’un modèle 3D des collecteurs sphériques, à partir duquel les plans de fabrications 2D étaient créés. À partir de ces plans, les collecteurs étaient alors fabriqués dans l’usine de fabrication. La tolérance de fabrication était de ± 0,5 mm. Le collecteur faisait environ 1 700 mm de long, avec un diamètre extérieur de 600 mm et une masse totale estimée de 1 414 kg.

Plan de fabrication révisé avec le maillage de Creaform du collecteur sphérique

Une fois fabriqué, le produit final a été numérisé à l’aide du scanner portable HandySCAN 3D de Creaform et du logiciel VXelements. La numérisation a duré environ trois heures. Un maillage a été créé pour montrer la géométrie du produit fabriqué. Ce maillage a ensuite été superposé sur le modèle 3D initial. Les données ont été analysées et traitées à l’aide de plusieurs logiciels tels que CloudCompare, MeshLab et Meshmixer. Ce processus a permis à l’équipe de vérifier l’exactitude avec laquelle les collecteurs ont été fabriqués et s’ils étaient produits selon les spécifications.

Maillage de Creaform d’un collecteur sphérique

Les collecteurs ont alors été fabriqués avec des longueurs excédentaires sur chaque point terminal, appelés extrémités vertes. Ces extrémités vertes permettent les modifications finales pendant l’étape d’ajustement, aux installations du client. Elles doivent ensuite être coupées selon des tolérances extrêmement fines (quelques fractions de millimètre). Des coupes incorrectes peuvent entraîner un mauvais raccord de la pièce, ou pire, la mise au rebut de la pièce, générant alors des coûts inutiles.

Image 7 + Image 8

Maillage de Creaform superposé au modèle 3D de Babcock, avec les extrémités vertes

Image 9 & Image 10

Le maillage de Creaform a été superposé à un nuage de points généré à partir d’une numérisation 3D conventionnelle. Cela a permis à l’équipe de déterminer les coupes nécessaires pour les extrémités vertes et la tuyauterie existante, afin d’assurer un ajustement parfait pendant la construction.

Pourquoi le scanner HandySCAN 3D a-t-il été sélectionné ?

« Nous avons décidé d’intégrer le scanner HandySCAN 3D de Creaform pour son format compact et pratique par rapport aux scanners conventionnels, ainsi que pour son niveau élevé d’exactitude de numérisation. Avec sa vitesse et sa facilité d’utilisation, il a représenté une option évidente pour ce projet », explique Chris Bosman, chef de bureau des plans du département d’ingénierie chez Babcock en Afrique du Sud.

Nous avons également choisi la solution de Creaform pour l’exactitude avec laquelle le scanner peut capturer la géométrie in-situ, ainsi que pour la facilité avec laquelle l’utilisateur peut effectuer une numérisation de la géométrie requise. De plus, le flux de travail conventionnel, qui implique l’enregistrement des numérisations, n’est pas aussi fastidieux qu’avec d’autres scanners, le scanner 3D portable de Creaform est capable d’enregistrer les numérisations sur place.

M. Bosman explique également : « Il aurait été possible d’effectuer ce projet sans la technologie de numérisation de Creaform. Cependant, le processus aurait été bien plus compliqué, en raison de l’espace confiné dans lequel il fallait effectuer les numérisations sur le site du client. L’utilisation du HandySCAN 3D nous a permis d’effectuer des vérifications qualitatives des pièces fabriquées. Il nous a également permis de réaliser une planification détaillée avant d’exécuter le projet et ainsi de réduire le risque que la pièce ne soit pas adaptée comme prévu ».

Remarque : Toutes les illustrations ont été fournies par Babcock South Africa