API Radian激光跟踪仪在大型回转反应炉制造、安装领域的应用

国际金属加工网 2021年08月04日

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万吨级回转反应炉

回转反应炉,作为一种基础工业设备,已经拥有上百年的历史。近10年,基于全球各地法律法规的要求、以及人类自身环保意识的提升,对工业回转炉加工出的产品、以及加工过程中污染排放、能效利用等,就有了更加严格的要求。为了保障可以达到这些要求,回转炉在制造以及安装的过程中,就要求达到更高的标准,从每一个细节做起,合理利用每一分资源,有助于人类可持续发展的目标、理念的施行。

本案中检测的回转反应炉达到万吨级别,拥有超过60米的长度,可谓尺寸巨大;如何保障更加精准高效的施工,成为了在整机制造、安装各个环节中需考虑到的重要因素。

检测需求

由于尺寸巨大,此万吨级回转反应炉的施工方案采用分段加工、对接安装的方式进行。即,将总长60米的反应炉主体分为约每20米一段、共3个分段进行制造;安装时,再将这3个分段对接并组成一个整体。此种施工方案就要求在分段加工、以及对接安装这两步的过程中,都保持精确且一致的加工精度,以确保设备安装后整体的性能可以达到标准。具体检测需求体现为:

分段制造中,需要检测筒型结构左右两端面圆心的同轴度、左右两端面与筒体轴线的垂直度;

对接安装时,需要准确检测基准孔的同轴度,并创建基准虚拟轴线、以基准轴线为参照,实时指导、调整对接安装作业施行;

总长60米的测量全程中,保障不大于1.5mm的综合测量误差。

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图为:万吨级回转炉分段结构示意图

测量方案分析

万吨级回转反应炉是一个超大尺寸多维度回转工件,主要技术指标与其长度有密切的关联度。要满足这些测量要求,测量设备必须同时具备几方面的功能:

测量范围覆盖该产品尺寸

具备三维空间测量及数据采集功能

能够在有限的测量空间内高效工作

具备强大的数据处理系统

目前,能进行大型工件现场测量的设备有:经纬仪、全站仪、激光跟踪仪、数字近景工业摄影、光学扫描仪等。其中,经纬仪、全站仪、可实现大尺寸的测量作业,但其对工作空间有较高要求,且测量更依赖于操作者本身的使用经验,受人为因素干扰相对较大,重复性及效率难以得到好的保障;工业摄影及光学扫描相对效率较高,但测量精度受限于画幅拼接的影响,单一的使用这两类设备,在如此大范围内难以保障高精度的测量效果;经生产方反复的比较与验证,证实了,使用API品牌的Radian激光跟踪仪施行万吨回转反应炉制造与安装阶段的检测是最佳方案。

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图为:Radian系列激光跟踪仪

Radian系列激光跟踪仪

Radian系列激光跟踪仪是大尺寸精密测量极佳的解决方案。其拥有微米(μm)级别的测量精度,同时测量范围可超过160米(半径80米),并可以在狭小的环境中以各种倾斜姿态安装,完美适用于工厂、野外、实验基地等各类检测环境中对大尺寸工件的精密测量作业,且全程实现距离、角度等数据的自动测量与分析,受人为因素干扰较小,保障了测量数据的客观性。

实际测量中

1.分段制造中对于部件形位公差的检测

架设Radian激光跟踪仪于待测部件周边适当的位置,即可开机进行测量。测量时,Radian会射出一道激光并跟踪操作者手中的跟踪仪靶球(SMR),操作者只需使用靶球在待测部位进行碰触,跟踪仪即可快速采集该测量点的3D数据并记录在软件中;当采集若干空间点的3D数据后,即可在软件中使用这些点,构建线、面、体,从而对这些待测部位的形位公差数据实现检测分析。

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图为:回转炉安装对接定位与指导调整方式步骤示意图

2.对接安装时的实时指导

在分段部件对接安装时,可以先基于施工环境创建基准轴线,并使用Radian激光跟踪仪实时数据反馈的功能,指导操作者将每一段部件安装就位并根据实时数据进行微调,直至达到符合标准的位置姿态。

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图为:使用Radian激光跟踪仪实施回转炉部件的安装对接定位及指导调整现场作业中

结论

微米级别的测量精度、大范围大尺度的测量能力、再辅以灵活的安装适用方式,使Radian激光跟踪仪成为了大型回转反应炉装置在制造、安装各环节中完美的检测工具,为反应炉的安全、高效运转提供了可靠的保障。

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