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Relevé du TQC : mesure HDS et modélisation 3D d’une unité

Contexte

Notre client produit des composés entrant dans la composition de polymères, un secteur en plein croissance. Il envisage de créer une nouvelle unité pour augmenter ses capacités de production. Mais l’installation d’une nouvelle unité attenante à l’existant passe par l’étude des plans TQC… Des plans qui n’ont jamais été réalisés.

Problématique

Pour ce projet de dégoulottage où la nouvelle unité vient s’appuyer sur l’ancienne, il va falloir s’assurer que la charpente puisse supporter de nouveaux efforts. Conséquences : vérifier les contreventements ; le réseau de charpente existant doit être analysé par le bureau de calculs avant d’envisager quelconques travaux. L’estacade est quant à elle, très chargée en charpente, mais également en équipement et en tuyauterie. Problématique pour nos relevés : l’espace est particulièrement encombré ! Nous devrons opter pour un relevé 3D par laser-scanner.

Données du projet

  • Hauteur : 25 m ; longueur : 8 m ; largeur : 8 m
  • Unité en service
  • Capacité de production : 40 000 T par an
  • 120 boucles
  • 310 appareils, brides et vannes/servovannes
  • 27.5 tonnes de charpente

Objectifs

  • Avoir une base de travail pour l’installation d’une unité attenante
  • Disposer d’un modèle 3D précis et découpé en couches thématiques

Besoins exprimés

  • Connaître la géométrie du TQC
  • Compatibilité des documents avec Microstation
  • Nomenclature faite par le client à partir de la géométrie

Contraintes

  • Aucun plan TQC existant
  • Réseau de tuyauterie de faible diamètre (parfois < 1″)
  • Unité sur 6 niveaux, faible recul

Nos réponses

Les 6 niveaux ont été scannés en 2 jours de terrain. La modélisation a pris 2 semaines de travail au bureau avec le logiciel Cyclone.

Des prises de vues (« scans ») ont été faites avec le laser-scanner depuis le sol, autour de l’unité et dans chacun des 6 niveaux. Elles ont ensuite été géoréférencées dans le système de coordonnées de l’usine pour pouvoir intégrer la base de données de plans du client. Le nuage de points global compte 20 millions de points référencés dans l’espace.

La modélisation s’effectue en plusieurs étapes. L’ossature générale est donnée par le modèle 3D de la charpente dans lequel les différents types de profilés (cornières, HE, IPN, UPN, épaisseur de l’acier, largeur, profondeur etc.) sont identifiés de manière semi-automatique et ce, à partir du nuage de points. L’extraction de la tuyauterie est elle aussi dirigée par le dessinateur. Une fois les files de tuyauterie repérées, le nuage de points est automatiquement remplacé par des cylindres et des coudes normalisés. À noter que le contrôle de la précision entre éléments modélisés et le nuage de points est permanent (écart-type de chaque objet).

Les vannes, brides, piquages et autres éléments ponctuels sont localisés sur le nuage de points et leurs axes sont ajustés sur les éléments linéaires. L’utilisateur du modèle peut à la fois suivre une tuyauterie sur toute sa longueur et tenir compte des futurs emplacements de repiquage.

Le format d’échange que nous avons privilégié pour ce projet est COE (Cyclone Object Exchange). Ses avantages sont multiples :

  • Plug-In gratuit pour Microstation ou Autocad téléchargeable sur le site Leica Geosystems
  • Format robuste et paramétrage simple
  • Légèreté des fichiers
  • Echange « bi-directionnel »: Autocad/Microstation ↔ Cyclone
Modèle 3D Modèle 3D

Livrables

Fichier maquette 3D au format COE pour Microstation, réplique exacte de l’existant, classée par corps de métier et en suivant les tables de nomenclature standard (tuyauterie, structure