Objectif
Ce projet de fin d'études couvrait l'ensemble du cycle de rétro-ingénierie d'une grande vanne d'isolement DN1300. Deux objectifs étaient poursuivis : préparer un dossier complet de documentation technique pour la substitution aux importations et moderniser la vanne par l'intégration d'un système de commande automatique.
Travaux réalisés
Le travail a commencé par la numérisation 3D d'une vanne ARMATURY Group ayant déjà servi. Les premières mesures réalisées avec un scanner Scanform L5 se sont révélées insuffisantes pour les surfaces d'étanchéité : seulement 35,6 % des points se situaient dans la tolérance de ±0,1 mm. Après une nouvelle numérisation de la géométrie interne avec un scanner KSCAN-Magic, 84,1 % des points entraient dans la plage de tolérance, ce qui a rendu les données exploitables pour la suite.
Les nuages de points ont été traités dans Geomagic Design X. Le projet ne se limitait pas à la reconstruction surfacique : il comprenait aussi l'analyse de la géométrie excentrée caractéristique de ce type de vanne. Les valeurs théoriques du premier excentrement ont été calculées selon la méthode de D. F. Gourevitch puis comparées aux résultats du scan. Comme Geomagic Design X ne permet pas de transférer directement des modèles paramétriques éditables vers KOMPAS-3D, tous les arbres de construction ont été recréés manuellement afin d'obtenir de véritables modèles paramétriques de production et non de simples solides importés.
En parallèle, un ensemble complet de calculs d'ingénierie a été réalisé : charges statiques et dynamiques, couples de frottement, couple hydrodynamique et paramètres du système de sécurité. Les calculs ont montré que l'actionneur et le réducteur nationaux sélectionnés dépassaient de 2,5 fois la masse des ensembles Auma d'origine, ce qui excluait tout remplacement direct sans refonte complète de la tringlerie de fermeture d'urgence. Le système de sécurité avec levier, contrepoids, électroaimant et amortisseur a également été vérifié, y compris une force de maintien requise de 3848 N. Le concept d'automatisation a ensuite été développé autour de composants Siemens en raison des exigences d'intégration et de l'absence sur le marché local de positionneurs comparables au Siemens SIPART PS2 en précision, rapidité et fonctions d'autodiagnostic.
Résultat
Le projet a abouti non pas à un simple jeu de plans, mais à une solution d'ingénierie complète : un jumeau numérique précis, des calculs vérifiés, un dossier documentaire complet et un concept d'automatisation prêt pour une mise en oeuvre ultérieure.
Logiciels utilisés : Geomagic Design X, Geomagic Control X, KOMPAS-3D v20, Siemens TIA Portal & WinCC