数字使“能”，3D扫描助力海上风电大型法兰全尺寸检测！

2023-03-06 10:57:23来源：中关村在线

随着我国碳达峰、碳中和目标的提出，如何减少化石燃料的使用，提高可再生能源的利用规模成为迫在眉睫的现实问题。我国风电资源丰富，风力发电作为一种可持续、可再生的清洁能源，正越来越广泛地用于工业发电。风力发电在陆上和海上风电场中产生，与陆上风电场相比，海上风电场建设的技术难度更大，后期维护成本也更高。因此，确保风电设备的所有零部件都严格符合质量要求，可以有效降低能源企业的生产运营成本，保障风电场高效运转。

【资料图】

01案例背景

本案例中的客户是珠海巨涛海洋石油服务有限公司，该公司成立于2007年，位于珠海市高栏港经济区装备制造区。主要为石油和天然气行业提供技术先进的设备制造、海上工程、模块建设和技术支持服务，包括陆上炼油化工厂模块，FPSO上部模块，海上风电导管架，浮筒，油气和水下工艺撬块，以及其它机械结构产品的设计、采购、制造、安装、维护等业务。

公司在海上工程装备制造业成绩斐然，具备行业领先的建造能力，承建了大量国内、国际大型项目。

本次合作的项目旨在对海上风电导管架法兰盘进行测量，以获取其完整的三维数据，并检查其是否符合几何尺寸和形位公差要求。

02客户需求

法兰盘是风电机组的重要连接构件，通常采用螺栓连接，其表面螺栓孔的准确与否直接影响风机组装、维护效率高低。因此，严格控制法兰盘精度就是从源头上把控产品质量，提升生产效率。

客户需要完整测量大型法兰盘全尺寸及螺栓孔的位置度、直径、螺栓孔与中心圆的夹角、中心圆的直径，以及螺栓孔所在表面的平面度、上下表面的平行度等GD&T值，根据测量结果指导风机组装、维护。

03项目难点

1. 工件为圆柱体形状，高10多米、直径6米。待测的法兰盘位于工件顶部，距离地面十几米，测量难度很高。

2. 车间环境恶劣，现场敲击和行车造成站立的平台持续振动，环境振动可能会影响测量结果。同时，车间现场的烟雾粉尘和焊接火花也给测量工作带来了巨大的挑战。

3. 测量任务量较大，需要在短时间内测量120个螺栓孔位置度等GD&T值。

04传统测量方式

以往客户通常使用电子全站仪和卡尺进行测量，这些测量工具存在诸多局限性：

1. 传统工具的测量精度只有0.500mm左右，无法满足较高的测量需求。

2. 全站仪操作复杂，大量螺栓孔数据需要逐一进行测量比对，效率低下。

3. 法兰下表面空间较狭窄，传统工具采集不全面。

4. 测量过程容易受到振动、灰尘、光线等环境因素的影响，导致测量结果偏差大。

5. 只能测量二维数据，无法获取螺栓孔位及其他GD&T数值。

05解决方案

使用设备：KSCAN-Magic+MSCAN

扫描过程：首先用全局摄影测量系统MSCAN采集定位点数据，再结合KSCAN-Magic复合式三维扫描仪的多种功能进行全面扫描，最后生成简单易读的检测结果报告。

扫描全程用时：2小时

通过扫描整个法兰，快速捕捉完整点云数据，结合思看的专业3D软件，实现大型法兰盘的全面检测，以提升后期风机组装、维护效率。

06方案优势

摄影测量，计量级体积精度

法兰盘尺寸较大，需要使用MSCAN高精度摄影测量系统进行全局标定，为后续扫描提供精准定位。

MSCAN拥有超大拍摄面幅和景深，最大面幅达9.4m x 6.9m，工作景深6.5m，体积精度最高达0.012mm/m，可以减少拼接次数，更好地消除累计误差，尤其适用于2m~10m的大型零部件高精度三维测量，有效保证大型表面及复杂结构的数据采集完整性。

高效扫描，一机多用

KSCAN-Magic手持式三维扫描仪精度高达0.020mm，标配多种工作模式，可针对不同扫描部位自由切换相应的扫描模式。

高速扫描模式下，最高扫描速率可达1,650,000次测量/秒；深孔扫描模式下，可精准获取法兰下表面死角位置的三维数据；大面幅扫描模式下，具有11束平行红外激光线，扫描面幅最大可达1440mm x 860mm，只需少量标记点，就能完成大幅面三维数据的精准采集，大大提高工作效率，减少时间、人力成本。

KSCAN-Magic的强大性能简化了大型法兰的三维测量流程，让数据采集过程更轻松、更高效。

复杂环境，灵活适应

设备采用航空级铝合金材质制成，轻量化设计，小巧便携，稳定性强，可以随身携带至任何测量环境。无论高空作业，或是面对大型工件及恶劣的车间环境，只需单人手持即可随时随地开展工作，为复杂的现场测量提供最灵活、高效、便捷的解决方案。

可视化分析报告

通过专业分析软件，将扫描的数据和CAD数模进行对比，生成直观的可视化数据报告，清晰呈现法兰盘测量情况，便于工程师采取纠正措施，保证工件合格率，提高生产效率。同时，通过建立数据模型库对数据进行永久存档，为后续产品的组装、维护及优化提供精准的数据支撑。

07客户评价

导管架法兰盘尺寸大，法兰表面螺栓孔数量多，按照传统的测量方法不仅耗时耗力，所测得的结果还往往无法满足要求，因此我们选择了思看的三维测量方案。借助该方案，我们圆满完成了法兰盘的测量任务。整个测量过程简单、耗时短，极大节省了人力和时间成本。最终生成直观的检测报告，便于我们一目了然地发现问题区域，使后期的组装和维护有据可依。

“双碳”的宏伟目标，必将引领能源革命迈入新征程。思看科技将秉持绿色、低碳理念，持续技术创新，携手合作伙伴，将高效、精准、有针对性的三维数字化解决方案融入企业产品设计开发、生产、组装、维护等各个环节，助力能源行业绿色化、数字化、智能化转型升级，赋能企业驶入产业变革快车道，加速绿色智能世界的到来！

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