Eine Flüssigsauerstoffanlage erlitt einen kritischen Stillstand aufgrund eines abrupten internen Druckabfalls. Eine visuelle Inspektion war aufgrund der kryogenen Isolierung unmöglich. Man griff auf digitale Boroskopie und Scannen mit FARO Scene zurück, um eine Punktwolke des Inneren der Kolonne zu erstellen. Die 3D-Rekonstruktion offenbarte einen massiven Kollaps der Destillationsböden, die deformiert und am Boden aufgestapelt waren, was auf ein strukturelles Versagen durch Flüssigkeitsüberlastung hindeutete.
Simulation der Überlastung durch Fluten in ANSYS Mechanical 🔧
Mit der aus der Punktwolke von FARO Scene extrahierten realen Geometrie wurde der Zustand nach dem Kollaps modelliert und mit dem ursprünglichen Design in Revit verglichen. Die Hauptdiskrepanz war das Fehlen der Drainageabstände zwischen den Böden. Das bereinigte Modell wurde in ANSYS Mechanical importiert, um die Flutungshypothese zu simulieren. Durch Anwendung eines hydrostatischen Drucks, der einer Flüssigkeitssäule auf dem unteren Boden entspricht, zeigte die Finite-Elemente-Analyse, dass die Von-Mises-Spannung die Streckgrenze des Edelstahls 304L genau an den Schweißnähten der Stützstangen überschritt, was mit den in der Boroskopie beobachteten Brüchen übereinstimmte.
Lehren aus dem Digitalen Zwilling für die Fehlervermeidung 💡
Die forensische Validierung bestätigte, dass ein schlecht kalibriertes Niveauregelventil einen Flüssigkeitsüberschuss zuließ, der die hydraulische Kapazität der Böden überschritt. Die Integration von Revit (Design), FARO Scene (Realität) und ANSYS (Physik) ermöglichte es nicht nur, die Grundursache zu diagnostizieren, sondern auch die Notabläufe neu zu gestalten. Dieser Fall zeigt, dass das forensische 3D-Modellierung das ultimative Werkzeug ist, um einen strukturellen Kollaps in eine Verbesserungsmöglichkeit in der Verfahrenstechnik umzuwandeln.
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