Mejora del control de calidad del rodete de turbina hidráulica con la solución de escaneo 3D de SCANTECH

Un rodete de turbina hidráulica es el componente central de una unidad de generación hidroeléctrica, responsable de convertir la energía hidráulica en energía mecánica. Por lo general, consta de una corona superior, un cono de rodete y los álabes, siendo los álabes la parte más crucial, ya que su calidad afecta directamente la eficiencia de trabajo y funcionamiento seguro de la turbina.

La inspección del rodete de la turbina hidráulica fabricado es vital porque con frecuencia sufre abrasión debido a la erosión y la cavitación durante el servicio. Las inspecciones son cruciales para detectar defectos que podrían dar lugar a fallos graves si no se abordan.

ANDRITZ es un proveedor líder mundial de plantas, equipos, soluciones de automatización y servicios para centrales hidroeléctricas, la industria de la celulosa y el papel, las industrias metalúrgica y siderúrgica, así como sectores centrados en el medio ambiente y la energía verde. El compromiso de la empresa con la excelencia es evidente en su meticuloso enfoque del control de calidad y la inspección.

En este caso, ANDRITZ utilizó las soluciones 3D de SCANTECH para inspeccionar un rodete de gran tamaño, que requiere medidas precisas para el control de calidad.

Hydro turbine Runner with Scantech's 3D Scanning Solution

Inspección de un rodete de turbina hidráulica de 4 metros

El objeto bajo inspección es un rodete de turbina hidráulica. Este rodete en particular es una pieza de fundición de acero mecanizada, que destaca por sus grandes dimensiones con un diámetro de 4320 mm. Pesa alrededor de 1000 kg, lo que da cuenta de la robustez necesaria para soportar las fuerzas que encuentra durante su operación. La inspección de este rodete es imprescindible para garantizar su integridad estructural y su rendimiento óptimo dentro del sistema de generación de energía.

Requisitos técnicos para la inspección con escaneo 3D

La inspección exige una precisión de hasta 30 micras, lo que es crucial para capturar los detalles más finos de la compleja geometría del rodete y garantizar que cualquier defecto potencial se identifique con la máxima precisión. Además, todo el proceso de escaneo debe completarse en una ventana de 2 horas, lo que plantea un reto significativo en términos de eficiencia sin comprometer la calidad del escaneo. Estos estrictos requisitos son esenciales para mantener la integridad y el rendimiento del rodete de la turbina hidráulica, que opera bajo condiciones extremas y es fundamental para el proceso de generación de energía.

Desafíos de la medición de un rodete de turbina hidráulica

La dificultad de medir el rodete de una turbina hidráulica radica en su compleja geometría y en la necesidad de una evaluación precisa de los defectos, tales como defectos de fundición, grietas o vacíos. Los métodos tradicionales, como los medidores y las plomadas, requieren de mucho tiempo y, a menudo, comprometen la precisión y la repetibilidad.

Adicionalmente, la pieza se montaba verticalmente en un dispositivo giratorio. La tarea requería que la pieza se girara 360 grados para garantizar un escaneo completo, lo que planteaba desafíos para mediciones precisas.

Soluciones 3D de SCANTECH para inspección en el sector energético

El escáner 3D portátil KSCAN-Magic está en el centro de la solución de inspección 3D de SCANTECH, ya que ofrece portabilidad y la posibilidad de utilizar un modo infrarrojo para mejorar las capacidades de escaneo. Esta característica es particularmente beneficiosa para medir las piezas de gran escala y las superficies complejas del rodete. Toda la operación de escaneo está diseñada para completarse en una duración de 2 horas, demostrando el rápido funcionamiento del escáner sin sacrificar la precisión.

Impresionantemente, los resultados del proceso de escaneo han cumplido los estándares requeridos para el proyecto, logrando una precisión de menos de 30 micras.

Este nivel de precisión es crítico para garantizar que el corredor de hidroturbina se mantenga a los más altos estándares, garantizando su confiabilidad y eficiencia en la producción de energía.

Challenges of Measuring a Hydroturbine Runner

Eficiencia: De manera destacable, todo el proceso de escaneo se puede completar en solo 2 horas gracias a su tasa de escaneo de hasta 2.700.000 mediciones por segundo. Este nivel de eficiencia es particularmente beneficioso en entornos industriales en los cuales el tiempo es esencial y el tiempo de inactividad puede ser costoso.

Comparación con otros escáneres 3D: Al compararse con escáneres de mano convencionales, que están limitados por un pequeño campo de visión (FOV) y a menudo adolecen de errores en la fusión de datos, el escáner 3D portátil KSCAN-Magic sobresale. Los escáneres tradicionales se enfrentan a dificultades a la hora de escanear piezas de gran tamaño, especialmente en posición vertical durante la rotación, pero la solución de SCANTECH supera estos desafíos con facilidad, proporcionando una experiencia de escaneo fluida y sin errores.

La adopción de la solución de escaneo 3D de SCANTECH por parte de Andritz Hydro Pvt Ltd mejoró significativamente la eficiencia y la precisión de las inspecciones de control de calidad de productos de ingeniería pesados y de gran tamaño. Este caso demuestra la superioridad del escáner láser 3D KSCAN-Magic sobre los escáneres de mano tradicionales, especialmente para la medición de componentes de gran escala que requieren una alta precisión.

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