Escaneo 3D de plantas de proceso y documentación as-built

Una planta de proceso nunca es exactamente el plano. Décadas de modificaciones, arreglos provisionales que se volvieron permanentes y tuberías desviadas en paradas han producido una planta cuyo único registro exacto es la propia planta. Cada modificación empieza por medirla otra vez, a mano.

Escaneada desde un trípode, toda la planta queda como un as-built medido a 1,9 mm a 10 m — pisos, estructuras, tuberías y equipos en un solo modelo — capturado en la ventana de parada y reutilizado en cada trabajo posterior.

Escáner de largo alcance Artec sobre trípode capturando bombas y tuberías en una operación minera
En resumen

¿Qué aporta un escaneo 3D de una planta de proceso?

Un as-built medido a 1,9 mm a 10 m — pisos, estructuras, tuberías y equipos en un solo modelo — capturado en la parada y reutilizado para cada retrofit.

  • La planta tal como estáUn as-built de lo que hay, no de lo que se dibujó.
  • Una hora, no seisEl piso de una planta de cobre capturado en una hora, que a mano llevaba de tres a seis.
  • Ajustado en CADCada modificación diseñada contra el as-built y verificada contra interferencias antes de la fabricación.
  • Medido despuésEl siguiente trabajo mide el modelo, no la planta.

Por qué todo trabajo en planta empieza con una cinta métrica

El registro de ingeniería de una planta de proceso es un conjunto de planos que eran exactos cuando se puso en marcha la planta. Desde entonces, cada parada ha cambiado algo — una bomba sustituida por otro modelo, una tubería desviada alrededor de una plataforma nueva, un conducto añadido donde cabía — y la mayoría de esos cambios nunca se dibujaron. Así que una nueva modificación no puede diseñarse a partir de los planos, y un ingeniero va a obra con una cinta, un nivel y una cámara para medir el área afectada en las horas que permite la parada.

Titan Engineered Solutions, que construye plataformas, pisos y líneas de tubería para minas remotas, describió la consecuencia: los ingenieros viajaban a obra para medir a mano, diseñaban y fabricaban a partir de esas mediciones, y volvían a viajar cuando un obstáculo imprevisto impedía que el acero nuevo encajara. Cada viaje de vuelta es retrabajo de fabricación, una segunda ventana de parada y una visita a un sitio remoto.

Un as-built escaneado pone fin al ciclo. El Artec Ray II registra un área de planta desde un trípode a 1,9 mm a 10 m en menos de dos minutos por estación — Titan capturó en una hora un piso de planta de cobre que había llevado de tres a seis horas a mano. El Artec Leo añade el detalle de los empalmes a 0,1 mm donde una brida o un soporte decide el ajuste. Registrado en Artec Studio, el modelo es el as-built contra el que se diseña la modificación en Geomagic Design X y SOLIDWORKS; las tuberías únicas a medida de Titan ahora empalman de extremo a extremo con 1,6 mm de margen, e informan de un 66 % menos de tiempo volviendo a obra para corregir errores de diseño.

De la ventana de parada a un as-built reutilizable

La captura cabe en la ventana; el modelo la sobrevive.

  1. 1. Escanear el áreaEl Ray II sobre trípode en estaciones alrededor del área de planta, cada una una captura completa de 360° × 300° en menos de dos minutos.
  2. 2. Capturar los empalmesEl Leo en las bridas, soportes y boquillas con los que tiene que coincidir el trabajo nuevo, a 0,1 mm, de forma inalámbrica.
  3. 3. RegistrarArtec Studio alinea las estaciones y los escaneos de detalle en un solo as-built en coordenadas de planta.
  4. 4. Diseñar contra el modeloEl as-built a Geomagic Design X y SOLIDWORKS; la modificación diseñada y verificada contra interferencias en CAD.
  5. 5. ConservarloEl as-built es el registro de la planta; la siguiente modificación mide el modelo en lugar de la planta.

Qué escáner para este trabajo

Una planta es grande y sus empalmes son pequeños: un escáner de trípode para lo primero, uno portátil para lo segundo, registrados juntos.

Escáner láser de largo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
El área de planta — pisos, estructura de acero, tramos de tubería y equipos en un solo as-built
Tipo
Láser estacionario de largo alcance, montado en trípode
Precisión, hasta
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruido de medición
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tiempo de escaneo
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sin textura
Campo de visión
360° × 300°

El Ray II registra un área de planta desde un trípode a 1,9 mm a 10 m en menos de dos minutos por estación, con una vista de 360° × 300° que abarca a la vez el piso, la estructura y los servicios superiores. No le afecta la iluminación, así que una nave de molinos oscura se escanea como un piso abierto. Es el escáner que Titan usó para la captura a escala de planta.

Escáner 3D portátil inalámbrico Artec Leo

Artec Leo

Ideal para
Puntos de empalme — bridas, soportes, boquillas — a 0,1 mm
Tipo
Luz estructurada portátil inalámbrica, todo en uno
Precisión de punto 3D, hasta
0,1 mm
Resolución 3D, hasta
0,2 mm
Distancia de trabajo
0,35–1,2 m
Velocidad de captura
Hasta 35.000.000 puntos/s en modo HD
Integrado
Pantalla táctil de 5,5″, procesamiento y 512 GB — sin portátil

El Leo registra a 0,1 mm los componentes con los que debe coincidir una modificación, de forma inalámbrica y con pantalla y procesamiento integrados, así que un ingeniero en una pasarela no lleva nada más. Los escaneos de detalle se registran en el as-built del Ray II en Artec Studio; así una línea de tubería diseñada a partir del modelo empalma de extremo a extremo con 1,6 mm de margen.

Hecho en una planta real

Desafío:
Los ingenieros viajaban a operaciones mineras remotas para medir a mano, y volvían otra vez cuando un obstáculo imprevisto impedía que un piso industrial, una plataforma o un tendido de tubería encajara.
Resultado:
Las tuberías únicas a medida ahora se encuentran extremo con extremo con 1,6 mm de precisión. Un piso de planta de cobre que tomaba de tres a seis horas medir a mano se captura en una.
menos tiempo volviendo al sitio para corregir errores de diseño66 %
Leer el caso de éxito

«Podemos usar las dimensiones obtenidas de un escaneo 3D para adaptar la pieza y conseguir que encaje con una precisión de 1/16 de pulgada (1,6 mm). Hacemos muchas tuberías únicas a medida que empalman de extremo a extremo. Ahora podemos asegurarnos de que encajen sin múltiples y tediosas mediciones manuales.»

Brandon KochGerente general, Titan Engineered Solutions

Vea el piso de una planta capturado en una hora y un tramo de tubería nuevo ajustado a él en CAD antes de la fabricación — solicite una demo para sus ingenieros de planta.

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Preguntas que hacen los ingenieros de planta

¿Cuánta planta escaneamos?

El área a la que se refiere el trabajo, más lo que permita la ventana de parada. Las estaciones del Ray II llevan menos de dos minutos, así que un área de planta son unas pocas horas y una planta completa es un programa de paradas — cada área se incorpora al as-built a medida que se captura.

¿Hay que parar la planta?

Los equipos en marcha vibran y las piezas móviles se desenfocan, así que la captura es mejor en una parada. Las estructuras estáticas, las tuberías y los pisos pueden escanearse con la planta en marcha donde el acceso lo permita; el escáner trabaja desde un trípode a una distancia segura.

¿Qué precisión necesita un retrofit, y la cumple el escaneo?

Titan informa de tuberías únicas a medida que empalman de extremo a extremo con 1,6 mm de margen, diseñadas a partir de escaneos. El Ray II mantiene 1,9 mm a 10 m en la planta y el Leo 0,1 mm en los puntos de empalme; esa combinación es la que lo consigue.

¿A qué CAD va el as-built?

Artec Studio exporta mallas estándar y nubes de puntos E57, y el flujo de Titan va de Artec Studio a Geomagic Design X para el análisis de desviación y a SOLIDWORKS para la pieza final. Cualquier CAD que lea una malla o una nube de puntos puede diseñar contra el as-built.

Escáner de largo alcance Artec sobre trípode capturando bombas y tuberías en una operación minera

Cuéntenos sobre el área de planta que necesita as-built

Describa la planta, la modificación y la ventana de parada. Un especialista en minería le responderá con cómo cabría la captura en la ventana y cómo llega el as-built a su CAD.