Skanery 3D podczas badania instalacji wodno-kanalizacyjnej

Skanery 3D mogą w znaczący sposób ułatwić pracę pracownikom firm wodno-kanalizacyjnych.

W jaki sposób można przeprowadzić test?

Thames Water to największy brytyjski dostawca usług wodno-kanalizacyjnych. Firma posiada ponad 15 mln klientów i w ramach swojej działalności każdego dnia dostarcza Brytyjczykom średnio 2,600 m litrów wody pitnej. Żeliwne wodociągi Thames Water zaopatrują w wodę większość dzielnic Londynu. Są jednymi z najstarszych w Wielkiej Brytanii. Jednak znaczna część tych rurociągów nadaje się już do wymiany.

W ciągu ostatnich 15 lat pracownicy Thames Water podjęli się bardzo trudnego zadania, aby zastąpić rurociąg mniejszej  sieci zasilający miasto w wodę. Teraz jednak  stoi przed nimi znacznie poważniejsze wyzwanie: wymiana głównego pnia centralnego wodociągu zasilającego.

Pęknięcie jednej rury z głównego rurociągu może bowiem na długo pozostawić tysiące mieszkańców bez wody. Dodatkowymi skutkami mogą być również poważne zalania zakłócające komunikację głównych arterii miejskich.

Zrównoważony proces

Dr Tim Evans, menedżer ds. innowacyjnych sieci kanalizacyjnych, wyjaśnia w jaki sposób nowa technologia utoruje drogę do bardziej zrównoważonego procesu wymiany miejskiego systemu kanalizacyjnego. „Wymiana całego systemu sieci jest niezwykle kosztowna, więc priorytetem będzie określenie najbardziej ryzykownych rur. Wyzwanie stanowi przede wszystkim żeliwo, gdyż materiał zużywa się nierówno. Dodatkowo korozja jest bardzo trudna do wykrycia. Tradycyjnie metody badania przepływów wody w wodociągu oraz oceny jej stanu polegają na wycinaniu krótkich odcinków rur, piaskowaniu rurociągów, aby usunąć korozję, a następnie ręcznych pomiarach kraterów. Jednak  proces wycinania poszczególnych odcinków rurociągu jest żmudny i bardzo uciążliwy dla klientów i kierowców, nie wspominając już o kosztach, jakie ponosi firma Thames Water.”

Bezinwazyjne badania

Aby uniknąć konieczności odcinkowego wycinania rur pracownicy Thames Water wykorzystali system bezinwazyjnych badań  pomiarowych(NDT) oraz nowych technologii, takich jak USG. „Sam zabieg przypomina USG ciąży z tą różnicą, że my szukamy korozji zamiast dzieci!” – opowiada dr Evans. „Patrząc w przyszłość poszukujemy możliwości wysłania urządzenia do instalacji wodociągowej, które w sposób bezinwazyjny (NDT) zbierze dane na temat stanu poszczególnych odcinków rurociągu wzdłuż niej, nie tylko na płytkich obszarach”.

Skanery 3D

Skanery 3D mogą w znaczący sposób ułatwić pracę pracownikom firm wodno-kanalizacyjnych. Najpierw jednak musieli zdać sobie sprawę z tego, co mogą zmierzyć różne bezinwazyjne narzędzia pomiarowe (NDT). System Konica Minolta Vivid wykorzystano zatem do wykrywania korozji o małej średnicy (4-8 „) rur. Jednak ten sposób okazał się nieodpowiedni dla rur o średnicy powyżej 18 „. W celu mierzenia przepustowości rur o dużej średnicy zastosowano ręczne skanery 3D. Firma Thames Water oceniła oferty rynkowe zapraszając różnych dostawców w celu poddania ekspertyzie ich urządzeń pomiarowych.

Skaner 3D Artec Eva

Podczas pierwszego pokazu Patrick Thorn & Co., lokalny specjalista ds. skanowania skanerami Artec, podjął próbę współpracy z  firmą Thomas Water. Zeskanował pewien odcinek dużej rury, aby mogli przekonać się, że Artec Eva ™ spełnia wymagania firmy i zapewnia odpowiednią wydajność. Rezultaty tej współpracy były dla firmy Thames Water satysfakcjonujące. Skaner 3D Eva okazał się  najtańszy i najbardziej efektywny w zaspokojeniu ich potrzeb. Po zakupieniu skanera Eva ™ Patrick Thorn również wspiera osoby pracujące ze skanerem. Wsparcie to m. in. kompleksowe szkolenia z obsługi skanera.  Szkolenia z przetwarzania skanów 3D oraz możliwości wykorzystania dodatkowego oprogramowania. Dzięki temu można przeprowadzać bardziej szczegółowe analizy danych uzyskanych ze skanera Eva ™.

Wyniki pracy

Od czasu używania skanera Eva ™, Alex Rainer, pracujący nad projektem badawczym realizowanym we współpracy firmy Thames Water i Uniwersytetu z Surrey, rozwija odpowiednie metody, łącząc skaner Eva ™ i jego oprogramowanie, do dodawania wizualnej tekstury rury, obracanej za pomocą zmotoryzowanego rotora, tak aby możliwe było otrzymanie maksymalnie dokładnych modeli 3D.

Oprogramowanie Artec Studio 10.1, które zostało niedawno zaktualizowane, zwiększyło zwartość tworzenia siatki poprzez ulepszenie funkcji śledzenia tekstury podczas rejestrowania danych. Program wykorzystuje również więcej możliwości wielordzeniowych stanowisk pracy używanych w projekcie tak, aby dane uzyskane podczas skanowania można było przetworzyć w znacznie krótszym czasie. Porównanie modeli 3D sprzed i po usunięciu korozji z rury, umożliwia odwzorowywanie poziomów korozji z dobrą dokładnością. Odwzorowanie korozji zapewnione przez skaner 3D Eva ™ będzie stosowane jako punkt odniesienia, na podstawie którego zostanie oceniona skuteczność różnych metod nieniszczących.