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CREAFORM形创方案:赋能碳中和目标 | 海上风电导管架的焊接检测和无损检测

国际金属加工网 2022年09月28日

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可再生能源海上风电是实现欧洲碳中和目标和帮助应对气候变化的关键。随着新风电场开发步伐的日益增速,越来越多的人们开始寻求在更深的水域安装设备,以释放欧洲水域的全部市场潜力。

而就这些深水设施而言,其基础结构正在从传统的单桩结构向导管架式格子结构转变,它们的设计借鉴的是石油和天然气行业的做法。这些结构比单桩包含更多的焊接点,每个导管架的总焊缝长度超过 1km。焊缝的质量对于确保结构的长期完整性至关重要,特别是考虑到其恶劣的水下工作环境和复杂的疲劳载荷条件。

焊接检测和无损检测

Innerspec 公司是一家无损检测 (NDT) 解决方案提供商,主要使用他们自己的专利技术产品。他们的产品包括用于制造工厂的集成系统,以及用于现场应用的便携式解决方案。Innerspec 公司在 20 世纪 90 年代中期开创了商用电磁声传感器(EMAT),成为该技术的全球领导者,在全球安装了数百个这样的系统。最近,Innerspec 公司在他们的产品组合中增加了其他技术产品,旨在服务于他们的客户,满足客户各种严苛的无损检测需求。除此之外,Innerspec 公司还投资了 Creaform 形创公司的用于检测腐蚀和机械损伤的无损检测 3D 扫描技术解决方案,即两台 便携式三维扫描仪 Go!SCAN 3D 和管道完整性评估软件 Pipecheck。

最近,Innerpsec 公司参与了一个项目,其任务是在海上风电导管架的焊接工作完成后提供质量控制(QC)。这里的质量控制就是焊接检测任务。无损检测方法用于确保相应的焊接工艺已经得到执行,并且还用于验证分包商提供的无损检测的准确程度。对于这个项目,Innerspec 公司派遣了在焊接检测和无损检测方面拥有丰富经验的人员。

根据工程师的说法,在进行分析之前,需要确定公司正在处理什么样的缺陷,以及项目中所涉问题的规模大小。

主要活动和项目步骤:

  • 与 SPR 人员一起设计和预鉴定校准块

  • 制定无损检测程序,包括相控阵超声、ToFD、ACFM 以及使用 Creaform 形创公司的 3D 无损检测技术产品进行可视化检测

  • 相控阵超声无损检测多方求证和见证/培训/就 PAUT 的执行咨询其他方

  • 飞行时间衍射无损检测多方求证和见证/培训/就 ToFD 的执行咨询其他方

  • ACFM/ECA 无损检测多方求证和与分包商渗透检测或磁性检测结果进行比较

  • 使用 Creaform 形创公司的三维扫描仪和 Pipecheck 软件进行几何和尺寸评估(可视化焊接检测)

  • 就被测焊接件编写全面的日报(包括根据多方求证的初期计划或预期百分比编写进度报告)

  • 每周图表汇报,显示每种焊接类型、焊接工艺、车间和焊工的缺陷率

  • 每两周提交一次项目分析报告,包括提案、结论和解决任何工艺问题的建议


先进的无损检测技术产品的优势

在使用 Creaform 形创公司的无损检测技术和设备之前,Innerspec 公司使用的是焊接专用量具和相机进行可视化焊接检测。对于表面断裂缺陷,他们采用的是磁粉和液体渗透等常规的无损检测方法。主要问题是,这些方法并不提供精度。它们过于依赖操作人员的技能水平,并且不提供数字化文档供第三方工程师进行进一步的分析。使用该方法就会影响无损检测的质量,如果对质量有非常严格的要求,生产力就会降低,从而增加成本。

通过应用先进的无损检测技术和设备,如 Creaform 形创公司所提供的技术产品,生产力可以得到显著提高,而且数据可以用于其他目的,如有限元分析(FEA)和/或断裂力学计算。在常规检查中,其精度是传统的无损检测技术无法比拟的。事实证明,如果受训的操作人员正确使用该技术产品,生产力可以提高五倍,成本可以降低至少 40%。因此,这为公司创造了竞争优势,使其在市场上享誉盛名。

Creaform 形创公司的技术产品对于上述项目来说是一个理想的选择。事实证明,在提供焊接角度、焊缝测量数据和管道尺寸方面,它是无可比拟的。通过使用这项技术,Innerspec 公司还能够提供额外的数据,甚至是当焊接件置于海底无法再对它进行测量时。它使我们能够为进一步的检测建立一个基准,以比较腐蚀或损坏情况。

Creaform 形创公司的无损检测技术产品如何影响、改变或改进 Innerspec 公司的实践和流程?

焊接工程师提高了他们的生产力,他们现在可以撰写更全面的质量报告。他们很少暴露在现场危险的环境中,因此,生产设施可以像往常那样正常运行,不会因检测工作而产生延误。由于他们的参与和应用先进的无损检测方法,任何人都没有向客户报告过任何延误。

主要合作客户发现,无论他们身在何处,他们基本上都能即时获取检测结果。这是由于所有生成的报告和文件都上传到服务器上,客户和我们的工程师可以在同一时间查看结果。另外,事实上,数字化扫描模型是如此逼真,每个人只要看一下数据,就能轻松理解书面报告的内容。

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关于 CREAFORM

“创新,永无止境”这一箴言代表着 Creaform 形创的核心价值观,Creaform 形创公司自 2002 年创立之初,到今年 2022 年成立 20 周年之际,一直秉承创新的理念。时至今日,Creaform 形创仍坚持致力于开发、生产制造和销售具有前沿技术的便携式和自动化三维测量技术产品,为 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损检测、产品开发和数值模拟(FEA/CFD)等应用提供创新解决方案。其产品和工程服务赋能各行各业拓展应用边界,其中包括汽车航空航天、消费品、重工业、制造业、石油和天然气、发电、研究和教育等领域。

Creaform 形创公司的总部和制造运营地位于魁北克省的莱维斯,在全球拥有 14 所当地办公室和一个由 125 家代理商组成的经销商网络,业务遍及超过 85 个国家。Creaform 形创是 AMETEK 阿美特克集团公司的一个业务部门,AMETEK Inc. 是一家拥有全球前沿技术的电子仪器和机电设备制造商,2021 年的销售额达 55 亿美元。

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(CREAFORM形创)

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