Trimble 3D 雷射掃描應用:油槽檢測的重要性

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石油是全球流通量巨大的商品,經過精煉能產生多樣的石油產品,其應用範圍非常廣泛,除了交通運輸皆仰賴於此,同時也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑、潤滑油的礦物油基礎油和塑膠等的原料,可說與我們的日常生活息息相關。

四大課題

  1. 儲存需求:從生產地到消費者的過程中,原油都會短暫地儲存在儲油槽中。考慮到全球對石油的巨大需求,因此需要建立大量儲油槽。
  2. 儲存能力:以美國為例,該國的儲油槽總容量超過 11 億桶,且這一數量還在不斷增加。根據 2016 年 EIA 的報告,全球石油供應已遠超過需求,這促使全球石油產業擴大儲存設施。
  3. 儲油槽的複雜性:雖然儲油槽在外觀上看似簡單,但其結構和管理都相當複雜。最大的儲油槽可儲存高達 150 萬桶原油,並會受到原油體積變化所產生的壓力,導致其可能變形的風險,另外儲油槽還需面對腐蝕、沉陷和極端天氣等潛在問題。
  4. 安全與維護:為保證儲油槽的安全和效率,維護單位必須定期進行檢查和保養。

實例分享

1991 年,美國石油協會(API)提出了一套,針對石油和化學工業中使用的地上鋼制儲槽的詳盡檢查、修復、改建和重建標準。此套標準被命名為 API 653,並受到廣泛的認可,美國法規明確規定每五年必須進行一次這樣的儲槽檢查,對於使用時間較長或較老舊的儲槽,可能還需要更加密集和頻繁的檢測。 API 653 儲槽檢測標準中,對儲槽的殼體、地面和頂部進行精準測量是至關重要的環節。進行這樣的精確測量並不容易。特別涉及到收集和分析這些巨大結構的資料。因此儲槽的分析在地理空間技術上,成為一個進行展示與應用的一個很好的項目展現。

現今技術日新月異,API 653 標準提供了詳盡的指導,確保儲槽的檢測過程能夠準確地獲取儲槽的垂直度、殼體的圓度、地面平整度以及任何下陷的數據。以往的測量方式,這項作業會採用全站儀進行,需要二至三人的專業小組,在高達 120 ft 的儲槽周圍的 12 個站點上收集數據。

全站儀的主要作用是為了確保能夠精確地測量儲存罐外殼,進而為垂直檢測提供實用的資料支持分析成果。 尤其對於已經暫停使用的儲槽,測量人員可以從外部和內部全面地收集數據,這不僅包括儲槽的地面和頂部,更可以詳細地檢查整個地面,了解是否有任何下陷情況。

而 Mistras Group Ltd 公司,開始採用一種更現代化、更高效的技術 - 雷射掃描。這種技術主要透過遙測測距技術(LiDAR),能夠迅速而精確地捕捉儲槽的外殼、地面和頂部的數據,進而提供完整而詳盡的 3D 模型。當測量人員需要在實地進行掃描時,只需要短短幾分鐘就可以完成大部分的測量工作。

在得到原始掃描數據後,分析人員會將其導入 Trimble RealWorks 這款強大的軟體中。這款軟體不僅可以自動整合多組點雲數據,形成一個完整且連貫的數據集,同時還能夠進行初步的數據清理和拼接操作。得到的點雲數據呈現了儲槽一個既精確又全面的三維成果。

Mistras 公司利用軟體中的先進功能,產製符合 API 標準的詳細報告,並將這些分析結果無縫地融合到內部系統中,進行進一步詳細評估。相較之下,以往利用全站儀所獲得的數據,手動分析和生成報告的時間長達四個小時。完成掃描和數據處理後,可提供對整個儲槽的 360 度全景檢視。利用詳盡分析報告,可提出對儲槽可能需要的維護和修復方案的專業建議。

與過去傳統的測量方式相比,傳統測量方式需投入大量時間,還必須動員二至三位工作人員在現場作業。但現在藉雷射掃描的高效能,僅需一位人員便能在短短一小時,或更短時間內完成整個儲槽的測量工作。使用掃描技術可以極大地減少工作人員在儲槽內部作業時間,這大幅減少了潛在的安全風險,還能在儲槽充填後,繼續進行詳盡的內部特徵分析。
資料來源:https://d1tp9je03a4iqr.cloudfront.net/pdf/hydrocarbon-engineering/2017/July/u5i48n.pdf

應用產品

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Trimble Realworks 油槽解決方案

Trimble 3D 雷射掃描儀


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