석유 및 가스 정제소의 가동을 유지하기 위해 Artec Leo를 사용하여 파이프 수리 맞춤화

Artec Leo로 복잡한 파이프 형상을 디지털화하는 Team, Inc.의 기술자

대부분의 경우 눈에 띄지 않지만, 전 세계는 발전소와 정제소에서 사용자에게 필수적인 자원을 운반하는 수백만 킬로미터의 파이프로 덮여 있습니다. 석유 및 가스 네트워크에 문제가 발생했을 때 비로소 뉴스의 헤드라인을 장식하며, 이는 종종 정제 운영자에게 막대한 피해를 입히는 보도로 이어집니다.

누출은 환경 문제를 일으키고 고객 신뢰도에 영향을 미치며 경우에 따라 계획되지 않은 가동 중단을 초래하기도 합니다. 파이프는 매일 수백만 달러 상당의 자원을 운반할 수 있으므로 사고 발생 시 막대한 비용이 발생하며, 수리에는 시간이 매우 중요합니다.

이러한 재난을 막기 위해 파이프라인 운영자는 유지보수를 위해 2~3년마다 가동을 중단하는 경향이 있습니다. 그러나 이러한 점검 기간 사이에 배관은 부식, 침식 또는 균열로 인한 손상이 발생하기 쉽습니다. 이것이 Team, Inc.와 같은 전문 서비스 제공업체가 필요한 이유입니다.

긴급 현장 수리를 위해 Team, Inc.가 3D 스캔하는 배관의 예

Team, Inc.의 점검 및 수리 서비스를 통해 고객은 무결성을 확인하고, 선제적 유지보수를 수행하며, 자산을 계속 가동할 수 있도록 수리를 수행할 수 있습니다. 업계의 대부분은 여전히 손상된 배관의 크기를 수작업으로 측정하고 있지만, Team, Inc.는 Artec Leo를 도입하여 전례 없는 속도와 정밀도로 손상된 부품을 측정하고 수리하는 다른 접근 방식을 택했습니다.

비용이 많이 드는 오류 차단

Team, Inc.는 텍사스 휴스턴에 본사를 두고 있으며, 20개국 이상에 진출해 에너지부터 항공우주에 이르는 다양한 산업 분야에 서비스를 제공하고 있어 명실상부한 글로벌 엔지니어링 솔루션 제공업체로 자리매김하고 있습니다.

하지만 최근까지만 해도 가동 중 수리 서비스에 캘리퍼 기반 측정이 사용되었습니다. 가동 중 서비스 담당 부사장인 Adam Thistlethwaite에 따르면, 수작업 측정은 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 매우 위험합니다. 파이프 네트워크는 육안으로 판단하기 어려운 복잡한 각도가 특징인 경향이 있으며, 종이에 적고 사진으로 전송한 치수는 잘못 해석하기 쉽습니다.

수리 부품은 생산하는 데 비용이 많이 들고 제조 실수로 인해 발생하는 비용도 크지만, 더 중요한 문제는 수리 일정에도 영향을 미친다는 점입니다. 이러한 위험 때문에 Team, Inc.는 작업 흐름을 디지털화하기로 했습니다. 처음에 엔지니어들은 유선 표적 기반 3D 스캐닝으로 배관 측정을 시도했습니다. 그러나 정제소 환경에서는 표적 스티커를 붙이거나 떼어내는 것이 번거로웠고 경우에 따라 열 연무로 인해 결과가 왜곡되는 경우도 있었습니다.

이러한 이유로 그들은 미국에 소재한 Artec 골드 인증 파트너인 GoEngineer에 연락하여 Artec Leo를 도입했습니다. Team, Inc.의 기술자들은 항상 수작업으로 측정을 해왔고 3D 스캐닝을 사용해 본 적이 없었습니다. 하지만 이 스캐너의 클릭 투 스캔(click-to-scan) 기능 덕분에 몇 시간만 교육받으면 금방 익숙해지고 현장에서 바로 사용할 수 있었습니다.

Team, Inc.의 기술자에게 실시간 피드백을 제공하는 Artec Leo의 내장 디스플레이

견고하고 휴대성이 뛰어나며 정확하고 사용하기 매우 쉬운 Leo를 회사의 작업 흐름에 바로 적용하자 의구심이 해소되고 오류 없는 누출 클램프 맞춤화가 가능해졌습니다.

Thistlethwaite는 “일부 부식된 파이프의 경우 90° 회전한다고 생각하지만 실제로는 92° 회전합니다. 클램프에 힘을 가하면 파이프가 파손되어 안전에 문제가 생길 수 있습니다. 이제 '완벽한 각도'가 아닌 것이 있으면 3D 스캐닝으로 캡처하여 처음에 딱 맞게 설계에 통합할 수 있습니다.”라고 설명했습니다.

클라우드 상의 파이프라인 설계

Team Inc.는 이제 1m2 배관을 1시간 안에 디지털화할 수 있어 5~6시간이 걸리던 스케치 세션에 비해 시간을 크게 절약할 수 있으며, 이 외에도 많은 이점을 누리고 있습니다.

이 회사의 엔지니어들은 Artec Studio에서 데이터를 캡처하고 정렬하는 것부터 시작합니다. Autopilot은 정합, 정렬 및 데시메이션을 단일 단계로 결합하면서 최적의 알고리즘을 대신 선택해 프로세스를 간소화합니다. Autopilot은 메시를 내보내는 동안 파일 크기를 줄이고 Artec Cloud에서 더 쉽게 공유할 수 있게 해 주기 때문에 특히 Team, Inc.의 작업 흐름에 매우 중요합니다.

Thistlethwaite는 “이전에는 치수를 기록하고 페이지의 사진을 찍어 SOLIDWORKS에서 형상을 재구성하는 엔지니어에게 보냈습니다. 이러한 작업 과정으로 인해 오류가 발생하고 품질 저하로 인한 비용이 발생할 수 있었습니다. 이제 Artec Cloud를 사용하면 현장에서 데이터를 업로드하고 사무실의 동료들과 직접 공유하고 그들은 즉시 수리 작업을 시작할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

이 회사의 엔지니어들은 캡처한 스캔 데이터를 교정, 수정하고 SOLIDWORKS에서 클램프 설계를 위한 CAD 바디로 변환하기 위해 Geomagic Design X를 사용합니다. 이 소프트웨어의 고급 리버스 엔지니어링 도구 세트는 기존 제품 설계를 빠르게 반복하는 데 이상적입니다.  그렇지만 이 회사는 맞춤형 수리 클램프를 더욱 빠르게 제작할 수 있는 방법을 계속 모색하고 있습니다.

Thistlethwaite는 “당사는 내부 교육과 파트너인 GoEngineer의 지원을 통해 소프트웨어 측면에서 더 능숙해질 수 있는 새로운 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 특히 더 효율적인 방식으로 동일한 결과를 얻을 수 있는 스캔 처리 방법을 모색하고 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

긴급한 수리를 더 빠르게 진행

이제 미국에 있는 모든 Team, Inc.의 기술자들은 Leo에 액세스하여 원격 위치에서 캡처한 후 회사의 전 세계 시설에 데이터를 전송하는 데 사용합니다. 3D 스캔을 즉시 공유하면 1~2일이라는 일반적인 인클로저 마감 기한을 더 쉽게 맞출 수 있을 뿐만 아니라 품질 보증을 위해 다시 검토할 수 있는 캡처된 설계 기록을 구축할 수 있습니다.

작업 후반에 필요한 경우를 대비하여 추가 시설 데이터를 캡처하는 Artec Leo

그리고 휴대성의 이점도 있습니다. Leo의 독특한 무선 일체형 구성 덕분에 전 세계 어디에서나 캡처할 수 있으며, 스캔한 결과물을 Wi-Fi로 공유할 수 있습니다. Team, Inc.는 측정 데이터를 거의 즉시 공유할 수 있는 기능을 통해 제조 작업 흐름을 가속화하고 전례 없이 빠른 속도로 긴급한 고객 요구 사항을 충족할 수 있었습니다.

그러나 고객의 중요한 자산을 수리하기 위한 새로운 방법을 모색하면서 원활한 다중 사이트 데이터 공유 작업 흐름을 지속적으로 검토하고 있습니다. Thistlethwaite는 복잡한 형상을 3D로 스캔하는 것은 이미 당연한 일이 되었으며, Leo를 쉽게 다룰 수 있다는 것이 입증되었기 때문에 앞으로 Team, Inc.의 비즈니스 전반에 걸쳐 새로운 응용 분야를 찾을 수 있을 것이라고 말합니다.

Thistlethwaite는 "당사의 기술자들은 특히 이 기술에 만족하고 있습니다. 3D 스캐너의 속도, 편의성, 정확성에 매료되어 서로 3D 스캐너를 사용하기 위해 앞다투고 있습니다!"라고 결론지었습니다.