Leica Absolute Tracker AT401 avec SpatialAnalyzer

Basée à Sion, dans les montagnes suisses, HYDRO Exploitation SA est une société de services dans l’exploitation d’installations électriques et d’aménagements hydroélectriques.

L’entreprise compte environ 450 collaborateurs et exploite aujourd’hui des aménagements d’une puissance installée d’approximativement 22% du parc hydroélectrique suisse. Ensemble, ces aménagements produisent près de 16% de l’énergie hydroélectrique suisse.

A l’image de David Rey, ingénieur en géomatique au sein de l’unité génie civil, les collaborateurs d’HYDRO Exploitation SA jouissent d’une large expérience dans le domaine de l’exploitation des aménagements hydroélectriques. Cette entreprise réunit ainsi des ingénieurs, des techniciens, des chefs de projet ainsi que le personnel d’exploitation dans les usines de production qui, forts de cette expérience, réalisent des projets de réhabilitation, de renouvellement et d’optimisation des installations. 

Afin de mesurer la géométrie des arbres de machines – axe principal de rotation d’une machine -, les injecteurs, les plans d’arrivées d’eau et les positionnements d’équipement, HYDRO Exploitation SA possède depuis 2011 un Leica Absolute Tracker AT401, utilisé avec le logiciel SpatialAnalyzer.

L’AT401 permet à HYDRO Exploitation SA d’effectuer des mesures tridimensionnelles d’une précision extrême sur de longues distances. Cet outil a permis à l’équipe de David Rey d’évoluer d’une information uniquement verticale (altimétrie de l’arbre avec niveau de précision) à une information tridimensionnelle. Les résultats 3D permettent une analyse beaucoup plus pertinente de la géométrie des machines de production, en collaboration avec les ingénieurs en mécanique.

Grâce à cet outil, HYDRO Exploitation SA peut également intervenir de manière plus rapide et plus précise qu’ils ne pourraient le faire avec une méthode classique. Cette nouvelle technique de mesure a permis à la société de satisfaire aux exigences élevées en matière de maintenance mécanique et également l’obtention de nouveaux mandats.

Electra-Massa SA, situé à Bitsch, est l’un des clients faisant appel à HYDRO Exploitation SA pour des mesures tridimensionnelles de haute précision depuis l’acquisition de l’AT401. Cette centrale à accumulation, construite en 1964 et mise en service en 1969 a une puissance totale de 340MW. La production électrique est assurée par trois groupes Pelton actionnés par les eaux du glacier d’Aletsch via le barrage de Gebidem situé 750 m au-dessus de la centrale. Les 55 m3/s d’eau turbinée par l’usine de Bitsch contiennent entre 10 et 13 kg de sable, soit une moyenne horaire de près de 40 tonnes. De ce fait, tous les dix ans environ, les quatre injecteurs des trois groupes existants, sont démontés, révisés, réparés puis remontés. 

Grace à la portabilité du laser tracker AT401 d’Hexagon Manufacturing Intelligence, David Rey peut facilement accéder aux injecteurs et mettre en place l’instrument afin de procéder aux différentes prises de mesure.

Une première étape de mesure au laser tracker consiste, une fois les injecteurs démontés, à mesurer la forme de l’orifice de sortie et d’en déceler un éventuel défaut de forme. En théorie, cette forme doit être circulaire, mais selon les mécaniciens sur place, la tendance serait plutôt à une forme ovoïde. Voilà un exemple sur l’un des injecteurs :

Sur cette représentation graphique, la forme mesurée est ovoïde et est comparée à a la forme géométrique circulaire ; des corrections sont donc à apporter.

Une fois cette mesure effectuée, le travail consiste à recharger par soudure et à usiner l’orifice de sortie afin d’obtenir une forme parfaite et conforme aux tolérances mécaniques.

« L’AT401 d’Hexagon Manufacturing Intelligence apporte une réelle technologie additionnelle avec une quantité et une qualité de données plus importantes. » explique David Rey « la traçabilité se voit également facilitée par les fonctionnalités du logiciel SpatialAnalyzer. En fait, chaque mesure exécutée crée automatiquement un rapport de données.

» Une fois les quatre orifices de sortie corrigés de leur défaut de forme et la révision des injecteurs, le remontage peut commencer.

La seconde étape de mesure au tracker sert à contrôler la position des injecteurs par rapport à la roue Pelton. Cette roue, inventée en 1879 par Lester Allan Pelton, est un disque muni sur le pourtour de demi coques de noix, appelées augets. Elle transforme l’énergie potentielle de l’eau en énergie cinétique entrainant le générateur de courant électrique. Le point d’impact du jet d’eau sur l’auget doit se trouver dans une certaine tolérance afin de garantir un rendement optimal et une usure minimale de la roue. Cette tolérance est en relation directe avec la largeur de l’auget en question.

La rapidité et la précision du laser tracker permettent à David Rey et son équipe d’effectuer un maximum de mesures fiables en un minimum de temps. La société Electra-Massa SA est extrêmement satisfaite de la qualité et de la fiabilité de données présentées, ce qui permet le développement d’une collaboration de longue durée. 

Ainsi l’AT401 est un facteur prépondérant dans la confiance entre HYDRO Exploitation SA et ses clients. L’acquisition du laser tracker a été un tournant dans l’analyse et la mesure de pièces mécaniques. Grâce à sa rapidité, sa portabilité, sa précision et sa fiabilité, Le Leica Absolute Tracker AT401 permet à l’équipe de David Rey de récolter de nouvelles données, d’améliorer leur traçabilité, de faire des économies de temps, d’investissements et également de satisfaire au mieux les exigences des ingénieurs mécaniciens.