{"id":46748,"date":"2021-09-01T15:44:49","date_gmt":"2021-09-01T13:44:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3d-model.com\/?p=46748"},"modified":"2022-09-29T11:17:41","modified_gmt":"2022-09-29T09:17:41","slug":"rekonstruktion-eines-rohrabschnitts","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3d-model.com\/de-de\/anwendungen\/rekonstruktion-eines-rohrabschnitts","title":{"rendered":"15 Meter langes Rohrst\u00fcck eines Offshore-Schiffs mit Hilfe von 3D-Scan-Daten nachbilden und austauschen"},"content":{"rendered":"\t\t
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Rekonstruktion eines Rohrabschnitts<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Rekonstruktion eines Rohrabschnitts mit 15 Metern L\u00e4nge auf einem \u00d6l-Tanker mit Hilfe von 3D-Scan<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Aufgrund eines Lecks musste die Rekonstruktion eines Rohrabschnitts von 15 Metern L\u00e4nge auf einem Offshore Schiff in Afrika umgesetzt werden. Die Reparatur des Rohres, welches f\u00fcr die Gewinnung von \u00d6l, als auch Gas hohe Bedeutung hat war unerl\u00e4sslich, da neben dessen Wichtigkeit in der \u00d6lgewinnung auch das Austretens von Schadstoffen ein Risiko darstellte. Ein vollst\u00e4ndiger 3D-Scan<\/a> des Pumpenraums, mit einer H\u00f6he von 30 Metern, einer Breite von 3 Metern und einer Tiefe von 10 Metern, mit verschiedenen Artec 3D-Scannern <\/a>konnte zur Anfertigung eines Ersatzrohrs verwendet werden. Dabei kamen der Artec Leo<\/a> sowie der Artec Ray<\/a> zum Einsatz. F\u00fcr die Reproduktion fand eine Extraktion des zu reparierenden Rohrs, als eigenst\u00e4ndiges Scanmodell sowie eine Umwandlung der Daten von 3D in 2D statt. Nach erfolgter Produktion wurde die Pr\u00e4zision Ersatzbauteiles ebenfalls mit einem Artec 3D-Scanner<\/a> gepr\u00fcft. Zuletzt wurde der Ersatz f\u00fcr den besch\u00e4digten Rohrabschnitt verbaut.<\/p>\n

Die Problematik f\u00fcr den Austausch war, dass der besch\u00e4digte Rohrabschnitt 15 Meter lang und von anderen Rohren sowie Ger\u00e4ten umgeben war. Hinzu kam, dass sich das Rohr in senkrechter Position in einem Pumpenraum eines Offshore-Schiffs mit einer H\u00f6he von 30 Metern, einer Breite von 3 Metern und einer Tiefe von 10 Metern befand. Die Dringlichkeit der Reproduktion des Rohrabschnitts wurde zudem durch das Auslaufen von mit Kohlenwasserstoff, Schwermetallen und weiteren Schadstoffen belastetem Wasser deutlich, welches als Abfallprodukt bei der F\u00f6rderung von \u00d6l und Gas entsteht. Klar war, dass eine hochgenaue Messtechnik erforderlich war, um mit der Nachbildung des Rohrst\u00fccks zu starten. Deshalb kontaktierte der Offshore-L\u00f6sungsanbieter Asian Sealand Offshore & Marine (ASOM) aus Singapur den Artec 3D-Gold-Partner Shonan Design. In Zusammenarbeit entstand folgendes L\u00f6sungskonzept: Sowohl das Rohr an sich, als auch dessen Umgebung sollten genaustens vermessen werden, um aus den gewonnenen Daten den Rohrersatz herstellen zu k\u00f6nnen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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F\u00fcr die Verwirklichung des zeitintensiven, hoch technischen Konzepts wurden mehrere Ma\u00dfnahmen definiert. Die Erste war die Schulung, eines Teams an unerfahrenen Mitarbeiter des OffshoreL\u00f6sungsanbieters, im 3D-Scannen. Diese sollte dazu dienen, dass die Mitarbeiter die Umsetzung der umfangreichen Datenerfassung \u00fcbernehmen k\u00f6nnen. Da innerhalb des Pumpenraums aufgrund von Sicherheitsaspekten keine Computer zugelassen waren, kristallisierte sich eine weitere Herausforderung f\u00fcr die Konzeptentwicklung heraus. Diese stellte, neben den bereits genannten, der enormen Gr\u00f6\u00dfe des Rohrs sowie des sehr engen Pumpenraums, das gr\u00f6\u00dfte Problem dar. Wie Lee Siow Hoe, Chief Application Engineer von Shonan Design erz\u00e4hlte, wurde zun\u00e4chst mit dem 3D-Scanner\u00a0Artec Ray<\/a>\u00a0der Pumpenraum, gr\u00f6\u00dftenteils, erfasst.\u00a0Artec Ray<\/a>\u00a0ist optimal f\u00fcr das Scannen gro\u00dfer Objekte und Distanzen von bis zu 110 Metern geeignet, aufgrund dessen, dass der Laser-3D-Scanner der Schnellste und Genaueste, im Hinblick auf die Abstandsgenauigkeit im Submilimeterbereich, ist.<\/p>

Beispielsweise wird der 3D-Scanner oft f\u00fcr das Scannen von Schiffsschrauben, Flugzeugen oder gro\u00dfen Geb\u00e4uden verwendet. Die Pr\u00e4zision der Daten und die seltenen St\u00f6rger\u00e4usche sind auf die ausgezeichnete Winkelgenauigkeit des 3DScanners zur\u00fcckzuf\u00fchren. Dadurch gestaltet sich die Nachbearbeitung sehr unkompliziert und kann sehr schnell umgesetzt werden. F\u00fcr die vollumf\u00e4ngliche Erfassung des Pumpenraums wurde\u00a0Artec\u00a0Ray<\/a>\u00a0auf geradlinig verlaufenden Oberfl\u00e4chen, weitgehend auf Treppenabs\u00e4tzen, des Raums platziert. Laut Lee, war die Durchf\u00fchrung des 3D-Scans mit Hilfe von Scan-Targets ausgeschlossen, da keineswegs gen\u00fcgend von diesen im Raum angebracht h\u00e4tten werden k\u00f6nnen, um die vollst\u00e4ndige Erfassung des Raums zu erzielen. Die Verwendung von Scan-Targets ist nur dann zu empfehlen, wenn die Sichtachse optimal ist und keine spitzen Winkel vorhanden sind. Durch die damals neu erschienene Version\u00a0Artec Studio 14<\/a>\u00a0konnte auf die manuelle Anbringung von Targets verzichtet werden und geometirische Formen zur Ausrichtung sowie Registrierung zum Einsatz kommen. Nach Lee wurden f\u00fcr die Registrierung keine Schachbrettmuster und auch keine Referenzkugeln als Zielmarke verwendet. Stattdessen h\u00e4tten sie rein mit der sehr einfachen vollautomatisierten geometrischen Registrierung gearbeitet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Nach dem vollumf\u00e4nglichen, arbeitsintensiven 3D-Scan mit dem Artec Ray<\/a>, wurde noch ein hochwertiger, noch aufw\u00e4ndigerer, 3D-Scan durch den Artec Leo<\/a> ben\u00f6tigt. Dieser sollte kleine Details und f\u00fcr den Artec Ray<\/a> nicht erreichbare Stellen im Pumpenraum scannen. Mit Artec Ray<\/a> konnten diese Aufnahmen aufgrund der enge des Raumes nicht angefertigt werden. Dieser Scan musste von Industriekletterern \u00fcbernommen werden, aufgrund des senkrechten Verlaufs des Rohrs und des begrenzten Platzes im Pumpenraum. Diese erhielten vorab ein Training f\u00fcr das 3D-Scanning, als auch ausreichende Unterweisungen in puncto Sicherheit. Bereits 3 Stunden nach den Trainings seilten sich die Kletterprofis f\u00fcr den 3D-Scan im Pumpenraum an einem Seil ab. Das Wissen erhielten die zwei Kletterer von Arum Muthukrishnan, dem Einsatzleiter von ASOM, der seine Schulung zum 3D-Scan selbst erst wenige Wochen zuvor erhalten hatte.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Muthukrishnan hatte vor der Schulung zu den\u00a0Artec 3D 3D-Scannern<\/a>, laut eigener Aussage keine Erfahrung mit 3D-Scanning und musste sich erst selbst mit der Technologie vertraut machen. Doch sogar er, als Erstanwender, erkannte direkt das Potential des 3D-Scanners\u00a0Artec Leo<\/a>, welches sich laut Muthukrishnan vor allem in dessen Schnelligkeit, der automatischen Ausrichtung und der \u00fcberschaubaren Nachbearbeitung nach dem Scan bemerkbar mache. Der Vorteil des\u00a0Artec Leo<\/a>\u00a0ist der am 3D-Scanner integrierte Bildschirm, welcher den Industriekletterern erm\u00f6glichte den Scan unmittelbar mitzuverfolgen.<\/p>

Das Problem des nicht im Pumpenraum erlaubten Computer, war daher durch den 3D-Scanner gel\u00f6st. Auch die Kontrolle auf Richtigkeit des 3D-Scans konnte durch die TouchscreenFunktion des Bildschirms mittels eines Zoom-Werkzeugs direkt erfolgen. Wird erkannt, dass Bereiche vergessen wurden, k\u00f6nnen diese im Nachhinein noch gescannt werden. \u201eMeine Mitarbeiter mussten lediglich zu mir auf den Treppenabsatz steigen. Dort pr\u00fcfte ich den Scan und konnte an Ort und Stelle erkennen, ob Daten fehlten. Wenn n\u00f6tig kletterten die M\u00e4nner einfach noch einmal zur\u00fcck und nahmen den betreffenden Bereich ein zweites Mal auf.\u201c, so Muthukrishnan. Laut Simon Ng, dem Direktor von ASOM, nutzten die Profikletterer bei deren Schulung Rohr\u00e4hnliche Objekte um das 3D-Scanning zu \u00fcben. Dies war ausschlaggebend f\u00fcr den Projekterfolg. Simon Ng sagte zudem, dass eine Vermeidung unn\u00f6tiger Fahrten zur Bohrplattform enorm wichtig war, da bei Fehlerhaften Scan-Daten eine erneute Anreise sehr aufwendig gewesen w\u00e4re.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Der komplette 3D-Scan des Pumpenraums durch den\u00a0Artec Ray<\/a>\u00a0und die detaillierten Aufnahmen des Rohrst\u00fccks aus dem\u00a0Artec Leo<\/a>, umfassten alle Informationen, die f\u00fcr die Reproduktion des besch\u00e4digten Rohrs erforderlich waren. Nachdem die Daten beider 3D-Scanner zusammengef\u00fcgt waren, wurde eine globale Registrierung durchgef\u00fchrt, um die Daten nochmals final abzugleichen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\u201eLeos Rohdaten wurden auf Basis der mit Ray <\/a>angefertigten Scans, die quasi als R\u00fcckgrat dienten, zusammengef\u00fcgt und verarbeitet. Somit gab es bei dem 15-MeterScan nur eine minimal Fehlerquote\u201c, so Lee. Danach stand die n\u00e4chste Ma\u00dfnahme an: Die Umwandlung des originalgetreuen 3DModells in eine exakte isometrische 2D-Grafik. Die war laut Lee notwendig, da die Techniker mit dem 3D-Modell das Rohr nicht nachbauen h\u00e4tten k\u00f6nnen. Die Fl\u00e4chenr\u00fcckf\u00fchrungssoftware Geomagic Design X<\/a> wurde verwendet, um die Achse des Rohrs festzulegen und mehrere Ab\u00e4nderungen an der urspr\u00fcnglichen Bauweise vorzunehmen. Zur Vereinfachung des Transports und der Montage umfasst das Ersatzrohr mehr Einzelteile, als das alte, defekte Rohr. Nachdem das neue Rohr hergestellt war, wurde noch eine abschlie\u00dfende Qualit\u00e4tspr\u00fcfung durchgef\u00fchrt. Laut Lee wollte das Team sicher gehen, dass das Rohr tats\u00e4chlich hochgenau produziert wurde. <\/p>

Das Team h\u00e4tte mit Artec Leo<\/a> einen 3D-Scan des reproduzierten Rohrs erstellt, zum Abgleich mit dem 3D-Scan des Originalrohrs. Nachdem Abgleich war das Team mit der \u00dcbereinstimmung der 3D-Scans sehr zufrieden und gab den Transport der Ersatzteile, nach dem mehrmonatigen Entwicklungs- sowie Herstellungsprozess, zum Offshore-Schiff, zur Auswechslung des Rohrs, in Auftrag. Zum Zeitpunkt der Verfassung dieser Case Study war die Umsetzung des Konzepts, welche im Juni 2019 startete, noch nicht vollst\u00e4ndig abgeschlossen. Geplant war das Projekt im April 2020 beenden zu k\u00f6nnen. Es kann allerdings gesagt werden, dass die Erwartungen, aller am Projekt beteiligten Personen, \u00fcberboten w\u00fcrden. \u201eDer Schl\u00fcssel zum Erfolg lag in der Kombination des tragbaren Leo mit dem eigenst\u00e4ndigen Ray<\/a>. Durch die Nutzung beider Modelle konnten wir erstaunlich viele Details erfassen\u201c, sagte Ng. \u201eAuf einer Skala von eins bis zehn w\u00fcrde ich dieser Mission eine neun geben\u201c, so Ng weiter. \u201eAngesichts dessen, dass Scannen f\u00fcr uns alle absolutes Neuland war, haben wir uns fantastisch geschlagen\u201c, so Lee.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Hast du Interesse daran, das komplexe Projekt, welches auf dem Offshore Schiff durchgef\u00fchrt wurde, detailliert nachzuverfolgen und das Vorgehen der beteiligten Artec 3D<\/a>\u00a0Experten, Asian Sealand Offshore & Marine Mitarbeitern sowie Industriekletterern zu verstehen?\u00a0Nachfolgend kannst du die PDF der Case Study von 3D-MODEL und\u00a0Artec 3D\u00a0<\/a>herunterladen und dich umfassend \u00fcber diese kreative Einsatzm\u00f6glichkeit der\u00a0Artec 3D Ger\u00e4te<\/a>\u00a0informieren!<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tMehr zum Artec Ray<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Artec 3D 3D-Scanner Zahlreiche Anwendungen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Artec 3D<\/span><\/a>\u00a0bietet eine Vielzahl von 3D-Scannern sowie 3D-Scanning Software an um Anwendern verschiedenster Branchen bei der Optimierung Ihrer Projekte mit den passenden L\u00f6sungen zu unterst\u00fctzen. Um spezielle Projektanforderungen bestm\u00f6glich bearbeiten zu k\u00f6nnen, stehen Kunden neben den bereits genannten Artec Leo<\/a>, mit seinem intuitiven und benutzerfreundlichen Display, sowie Artec Ray<\/a>, zum erfassen sehr gro\u00dfer oder weit entfernter Objekte, weitere Modelle zur Verf\u00fcgung.\u00a0Space Spider<\/a>\u00a0einige weitere Scanner-Modelle von\u00a0Artec 3D<\/a>\u00a0zur Verf\u00fcgung. Die handgef\u00fchrten 3D-Scanner<\/span><\/a>\u00a0Artec Eva<\/a>,\u00a0\u00a0Artec Eva Lite<\/span><\/a>\u00a0sowie Artec Space Spider<\/a>\u00a0machen den Scanvorgang intuitiv, ortsungebunden und einstegerfreundlich. Der\u00a0Desktopscanner Artec Micro<\/span><\/a>\u00a0erfasst extrem kleine Objekte genaustens und bildet diese als Modell ab.<\/p>

Hast du Bedarf an einer 3D-Scan Anwendung aber bist unsicher, welcher\u00a03D-Scanner<\/a>\u00a0f\u00fcr dein Projekt die beste L\u00f6sung darstellt? Unsere Experten helfen dir gerne weiter und beraten dich ausf\u00fchrlich!<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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