Поверка резервуара для хранения нефтепродуктов сканирующими системами Trimble

Поверка резервуара для хранения нефтепродуктов сканирующими системами Trimble

Статья из журнала Геопрофи №102 (№6 2019)

Ю.В. Деменев («Геостройресурс», Пермь).

С каждым годом сканирование становится все более востребованным при геодезическом обеспечении в различных областях. Проектирование с
использованием технологии информационного моделирования (BIM), мониторинг сооружений при эксплуатации, контроль строительных и реставрационных работ уже невозможно представить без сканирующих систем. И это только небольшая часть направлений, где находят применение трехмерные сканирующие устройства.


В сентябре 2019 г. в ООО«Геостройресурс» обратились представители ООО«ЭМА», специализирующегося в области метрологии. В частности, ком-
пания оказывает услуги по метрологической поверке различ-
ных типов резервуаров для хранения нефтепродуктов при их
градуировке. В настоящее время, согласно ГОСТ 8.570-
2000 [1], поверка стальных вертикальных цилиндрических ре-
зервуаров при их производстве, ремонте и эксплуатации выполняется организациями государственной метрологической службы РФ или аккредитованными на право поверки метрологическими службами юридических лиц. В результате этой процедуры к свидетельству о поверке наливного резервуара прилагается градуировочная таблица, которая определяет прямую зависимость вместимости резервуара от высоты его заполнения жидкостью при нормированном значении температуры и используется для определения объема жидкости в нем. Данный вид метрологической поверки может проводиться двумя способами: объ-
емным (динамическим или статическим) или геометрическим.
Объемный способ более точен, но требует много усилий.
Резервуар необходимо освободить и вычистить от остатков нефтепродуктов, чтобы можно было залить в него воду, объем которой и будет использоваться
для градуировки — подготовки градуировочной таблицы. В дальнейшем воду приходится утилизировать на специальных полигонах, что требует допол-нительных финансовых затрат.
Геометрический способ трудоемок и заключается в определении вместимости резервуара по результатам измерений его основных геометрических раз-
меров (высота, диаметр на различных уровнях (поясах), толщина стенок). Обмер резервуара проводится снаружи простейшими средствами измере-
ний (металлическими рулетками 2-го класса точности, стальными линейками, толщиномерами). По результатам измерений,используя формулы классиче-
ской геометрии, вычисляется объем резервуара для построения градуировочной таблицы с учетом формы днища резервуара, размера вмятин, углов наклона оси резервуара и ряда других параметров.
Оба способа не только трудоемкие и затратные, но и имеют ряд недостатков.
Сотрудники компании«Геостройресурс», изучив требования к метрологической
поверке стальных вертикальных резервуаров цилиндрической формы, предложили два варианта определения внутреннего объема резервуаров такого
вида. Первый — с помощью роботизированного сканирующего тахеометра Trimble SX10, а второй — с применением 3D-сканера Trimble TX8. В обоих
случаях для обработки результатов измерений предусматривалось использование программного комплекса TrimbleRealWorks Advanced Tank [2]. В ходе переговоров было принято решение провести тестирование предложенного оборудования на одном из объектов заказчика.
Выездная демонстрация состоялась 12 ноября 2019 г. на
Менделеевской нефтебазе ООО«ЛУКОЙЛ — Пермнефтепро-
дукт». Она проводилась совместно с Г.В. Володяевым, ведущим техническим специалистом ООО «Руснавгеосеть»(дочерняя компания и официальный дистрибьютор Trimble в России).

В качестве объекта исследования был выбран цилиндрический вертикальный стальной резервуар объемом 400 м3 (РВС-
400) (рис. 1).

Рис.1 Внешний вид резервуара со стороны входа в резервуар

Сканирование резервуара выполнялось двумя способами:

внутри резервуара при помощи 3D-сканера Trimble TX8, а снаружи — тахеометромTrimble SX10 (рис. 2, 3)

Рис.2 Сканирование внутри резервуара Trimble TX8
Рис.3 Сканирование резервуара снаружи Trimble SX10

На основании разработанной методики сканирование внутри резервуара проводилось с трех станций, а снаружи — с четырех станций, полигонами, для ускорения процесса измерений и исключения избыточной информации в облаке точек.Измерения снаружи резервуара осложняли погодные условия: накануне в Пермском крае прошел ледяной дождь.
Резервуар был покрыт коркой льда, а температура воздуха составляла –7 C. Следует отметить, что оборудование с честью выдержало работу в этих условиях.
Результаты измерений были обработаны с помощью программного комплекса Trimble RealWorks Advanced Tank: создана цифровая модель резервуара РВС-400 с внутренними элементами (рис. 4)

Рис.4 Детализированная цифровая модель резервуара РВС-400 с внутренними элементами

и выполнен расчет градуировочной таблицы (рис. 5).

Рис.5 Расчет градуировочной таблицы в Trimble Realworks Advanced Tank

Полученные результаты поверки РВС-400, возможности и особенности работы со сканирующими системами были продемонстрированы заказчику

(рис. 6).

Рис.6 Демонстрация возможностей Trimble SX10

После детального рассмотрения и обсуждения результатов руководство ООО
«ЭМА» приняло решение использовать технологию измерений с помощью тахеометра Trimble SX10.
Свой выбор представитель компании обосновал следующими преимуществами роботизированного сканирующего тахеометра Trimble SX10.
Тахеометр может выполнять измерения при температуре окружающей среды от –20C до +50C, т. е. практически круглогодично. Масса прибора в
8,5 кг и небольшой размер позволяют погружать его внутрь резервуара с помощью элевационного штатива через небольшие технологические отверстия. При этом дальность сканирования в 600 м является максимальной для оборудования данного класса. Наличие у прибора полигонального режима сканирования дает возможность фрагментарно отсканировать нужный участок и минимизировать временные затраты для получения итогового результата при постобработке.Другой особенностью прибора является наличие полевого
контроллера, обеспечивающего просмотр результатов сканирования в режиме реального времени, что позволяет оперативно исключить погрешности, часто
возникающие при полевых измерениях.

Trimble SX10, являясь роботизированным сканирующим тахеометром, позволит расширить деятельность компании за счет возможности не только выполнять работы по сканированию,но и предоставлять полный спектр услуг, связанных с геодезическим обеспечением.Для камеральной обработки
данных был выбран программный комплекс Trimble RealWorks Advanced Tank, который дает возможность получать данные для градуировки, проектирования и мониторинга любых резервуаров.В заключение следует отметить, что компания «Геостройресурс», как один из ведущих
поставщиков геодезического оборудования и программного
обеспечения, проводит выездные демонстрации по всей территории Российской Федерации на объектах любой сложности.

Список литературы

  1. ГОСТ 8.570-2000 Государ-
    ственная система обеспечения
    единства измерений. Резервуары
    стальные вертикальные цилиндри-
    ческие. Методика поверки.
  2. Компания «Геостройресурс».
    http://geosr.ru.

Об авторе Arslanov Vil