エネルギー・プラント業の三次元測定機活用例

エネルギー・プラント業の大型検査における三次元測定機の活用例

CASE1.タービンや回転機器のアライメント確認

発電用の蒸気タービンやガスタービンの回転軸やブレードの位置・形状を高精度で測定し、芯ずれや傾き、ランナウトを正確に把握します。回転機器の据付やオーバーホール時に精密なアライメント調整ができ、振動や熱膨張による不具合を低減できるので、タービンの稼働効率が向上し、エネルギー変換の高効率化につながります。

CASE2.配管系統の立体的な寸法管理

配管系統の立体的な寸法管理でも三次元測定機が活用されます。3Dレーザースキャナーを用いてプラント内の複雑な配管ルートを三次元で高精度に測定し、既存設備との干渉や余裕、ゆとりを正確に把握します。大規模改修や新設配管の取り付け時に、現状を正確に3Dデータ化しておくことで、設計変更や加工ミスを最小限に抑えることができます。さらに、点群データをCADソフトでトレースし3Dモデル化することで、より効率的な設計や配管の干渉をチェックできるようになり、工期短縮とコスト削減に貢献します。

CASE3.ボイラーや圧力容器の変形・摩耗測定

エネルギー・プラント業の大型検査では、三次元測定機を活用してボイラーや圧力容器の変形・摩耗測定を行います。ボイラー外筒やドラム、圧力容器などの大型装置の外形・内面を高精度でスキャンし、膨れや歪み、摩耗の進行度合いを数値化する方法です。設計許容範囲を超えていないことを正確にチェックし、必要に応じて補修計画や交換部品の製作を行うことができます。三次元測定機を活用することで、プラントの安全性を確保し、長期的な信頼性と性能を維持することができます。

CASE4.大型構造物・タンクの歪み・沈下監視

石油タンクやガスタンクなど、直径数十メートルに及ぶ巨大構造物の真円度や高さ、基礎部分の沈下を高精度で定期的に測定します。側板の変形や不等沈下による真円度の低下、基礎の局部沈下などを数値化し、経時変化を把握できます。この精密な測定データを基に、メンテナンスや補修の必要性を適切に判断し、漏れや破損リスクを事前に回避することで、プラントの安全性と信頼性を確保します。

エネルギー・プラント業の大型部品検査に適している測定方法

• 非接触式三次元測定機（レーザー測定）
  大型・複雑な構造物を高速でスキャンし、短時間で詳細な形状データを取得できます。配管干渉チェックやタンクの真円度評価など、プラント特有の課題に効果的に対応できます。表面の微小な歪みや凸凹も高精度で捉えられるため、設備の老朽化を早期に検知できます。
• 接触式三次元測定機（CMM）
  プローブを対象物に接触させて座標や寸法を測定する装置です。幾何公差や位置度評価などミクロンオーダーで精密にチェックできます。高精度が要求されるタービンブレードやバルブ部品の測定に適しています。シール面や細い溝、複雑な形状の内部構造も正確に把握でき、部品の品質管理や設計検証に欠かせません。
• ハンディ型（ワイヤレスプローブ）三次元測定機
  軽量かつ携帯性に優れた測定機で、狭い現場や持ち運びが必要な状況に最適です。プローブを対象物に当てるだけで簡単に三次元座標を取得でき、点検や部分的な寸法確認を手軽に行えます。特に、大型ポンプやバルブの設置後にラインを止めることなく、取り付け角度や高さを正確にチェックできます。現場で迅速な測定と効率的なメンテナンスをおこなうことができます。
• 光学測定機（フォトグラメトリー）
  複数の写真から3Dモデルを生成する技術です。エネルギー・プラント業の大型部品検査において、軽量な機材で大面積をカバーできます。タンクやボイラーなどの大規模設備全体の形状把握に有効です。設置の手間が少なく、マーカーの配置と撮影だけでデータ取得ができます。高精細な写真を使用することで、精度の高い3Dモデルを生成でき、対象物表面のテクスチャも正確に再現できます。

エネルギー・プラント業に適している三次元測定機の選び方

• 測定能力の精度
• 測定可能範囲
• 汎用性

エネルギー・プラント業における三次元測定機の選定では、精度、測定範囲、汎用性が重要です。部品の寸法誤差は安全性や稼働率に直結するので、マイクロメートル単位の公差に対応できる高精度な測定機を選ぶことで、厳しい運転条件下でも誤差を最小限に抑えることができます。

また、大型タンクや配管を一度に測定可能な広い測定範囲を持つ機器は、位置合わせの回数を減らし検査時間を短縮でき、点検コストの削減につながります。さらに、再現性の高い測定機を使えば、定期点検時に同じ基準で寸法を調査できるので設備の歪みや劣化を把握しやすくなります。

汎用性のあるプローブやセンサーを装備できる機器は、配管内面から屋外タンク表面まで幅広い測定ニーズに対応できます。これらの観点を考慮することで効率的かつ信頼性の高い検査をおこなうことができます。

当サイトでは、数ある三次元測定機の中から、大型検査におすすめ三次元測定機・レーザートラッカーを3製品紹介。

いずれも2m以上の中・大型ワークを測定可能としている三次元測定機なので、ぜひチェックしてみてください。複雑な形状への対応や、作業効率・取り回しの良さ、環境耐性など、製品によっておすすめのポイントは異なります。測定したい大型部品に合った三次元測定機を選びましょう。

【測定対象別】

三次元測定機・レーザー
トラッカー3選

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