3D激光掃描儀正逐漸成為對工業(yè)管道進行無損檢測和腐蝕評估的首選工具之一，尤其是在海上石油管道和天然氣平臺周圍難以進入的復雜區(qū)域內(nèi)。

圖片來源：澳大利亞腐蝕協(xié)會（ACA）

無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象的物理、化學性能以及內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結構異常或缺陷存在引起的熱、聲、光、電、磁等反應的變化，以物理或化學方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術和設備器材，對試件內(nèi)部及表面的結構、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進行檢查和測試的方法。

由于不會影響到被檢測對象，因此，無損檢測技術已經(jīng)成為節(jié)省時間成本和經(jīng)濟成本的最有價值的檢測技術之一。

3D激光掃描儀：準確、快速！

現(xiàn)在，檢查人員只需要配備一個便攜式手持激光掃描儀就可以在一些復雜管道支架或類似結構下，創(chuàng)建出詳細的三維表面圖像。事實證明，該過程非常有效，結果準確度高，并且比傳統(tǒng)的無損檢測方法更快速。

一些具有前瞻性思維和創(chuàng)新精神的油氣公司正開始通過接受這種新興檢測服務而獲益。至少目前，市場上還沒有任何一種其他檢查方法能夠在如此短的時間內(nèi)提供如此豐富和詳細的檢測結果。

在典型的材料評估過程中，一旦完成對管道或其他結構的掃描，就會從現(xiàn)場引入3D數(shù)據(jù)，然后在詳細報告中對其進行分析和傳輸。幾分鐘之內(nèi)，資產(chǎn)完整性工程師就可以據(jù)此進一步指導維護人員和/或涂層人員進行必要的補救工作。其最終結果就是：管道的所有者通過減少停機時間和最小化生產(chǎn)損失來節(jié)省了大量的潛在成本。

高清掃描儀可以通過激光輪廓測量法（精確到0.05毫米）來生成三維數(shù)據(jù)，這種測量法可以進行完美的縮放，以更好地呈現(xiàn)出樣品的真實幾何形狀。生成的3D圖像的真實性使得技術人員可以很輕易地觀察所有的表面缺陷，例如腐蝕特征等。

對三維數(shù)據(jù)進行進一步的后處理，可以得到豐富多彩的腐蝕圖像，圖像信息包括詳細的壁厚損失數(shù)據(jù)、腐蝕特征尺寸、體積損失數(shù)據(jù)、截面剖面等，這些信息都可以轉換成能被隨時查詢的文件格式。

激光掃描前的表面準備工作

就像其他的目測檢查方法一樣，在激光掃描之前進行一些適當?shù)谋砻嫣幚硎潜夭豢缮俚摹Ｋ^的適當表面處理包括仔細清潔并去除待檢查樣品表面的任何涂層、銹跡和其他視覺障礙物。

激光掃描的工作原理

手持式激光掃描儀通過三角測量創(chuàng)建三維圖像。激光束從掃描儀投射到物體上，傳感器測量到物體表面的距離，數(shù)據(jù)是根據(jù)內(nèi)部坐標系進行收集的。要在掃描儀運動的地方收集數(shù)據(jù)，必須確定掃描儀相對于表面的位置。而位置則一般是由掃描儀利用被掃描表面的參考特征（反射目標）來確定的。

通過連續(xù)的三角測量和距離測量過程，會形成具有曲面的多邊形平面（多邊形網(wǎng)格），而數(shù)以千計的這些小平面最終被組合在一起，以提供被檢測對象的腐蝕特征的詳細三維模型。

激光掃描是一種高分辨率的視覺檢查過程，因此可以獲取掃描儀視野范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)。應當注意的是，激光掃描技術是完全不同于射線照相或超聲波檢測技術的一種無損檢測新技術，后兩者是可以與激光掃描技術形成互補的兩種傳統(tǒng)和經(jīng)典的無損檢測技術。 激光掃描技術的優(yōu)勢由于其特有的靈活性和可重復性，3D激光掃描生成的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品完整性工程師和工廠技術人員來說都是非常寶貴的。這些數(shù)據(jù)還可以進行存儲和重復使用，以便將來進行比較，并且可以將其更改為所需要的存儲格式，以便導入或用于數(shù)值建模等，使其更加適合服務評估和計算。因此，它也可以被其他地方的遠程技術顧問、同事和其他專家共享，大家“協(xié)同”實時查看和審核這些數(shù)據(jù)。

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責任編輯：王元

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