RU2597958C2 - Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического - Google Patents
Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597958C2 RU2597958C2 RU2014152427/28A RU2014152427A RU2597958C2 RU 2597958 C2 RU2597958 C2 RU 2597958C2 RU 2014152427/28 A RU2014152427/28 A RU 2014152427/28A RU 2014152427 A RU2014152427 A RU 2014152427A RU 2597958 C2 RU2597958 C2 RU 2597958C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- belt
- tank
- reservoir
- roll
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических. В способе определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического геодезическим методом осуществляют горизонтальную разбивку внешней поверхности вышеупомянутого резервуара на пояса, в фиксированных местах по боковой внешней поверхности закрепляют специальные марки, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 4 см, не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 15 до 25 м от резервуара, выполняют объединение сканов между собой. Сканирование и обработку, позволяющие определять и анализировать пространственное положение оси относительно вертикали каждого пояса резервуара, производят каждый раз для каждого пояса, путем вписывания оптимальных моделей цилиндров на различных уровнях резервуара, соответствующих высоте каждого пояса. Определяют значения частных кренов относительно вертикали для каждого пояса, причем центральная точка на оси вписываемых цилиндров является положением центра его масс и будет соответствовать фактическому положению оси резервуара на уровне каждого пояса, при этом за исходное значение отсчета частных кренов принимается положение и ось на уровне первого пояса, величину крена резервуара и его направление вычисляют на основе величин частных кренов на уровне последнего (верхнего) пояса. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности определения величины и направления крена резервуара. 3 ил.
Description
Данный способ относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использован при наблюдении за деформациями стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических, предназначенных для хранения и проведения торговых операций с нефтью, нефтепродуктами и прочими жидкостями, а также при их техническом диагностировании и поверке.
Известен способ определения геометрических параметров резервуара вертикального цилиндрического геодезическим методом ГОСТ 8.570-2000 [Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки», утвержден Постановлением Государственного комитета РФ по стандартизации и метрологии от 23 апреля 2001 года, №185-ст., введен в действие с 1 января 2002 г.], взятый в качестве прототипа.
Сущность данного способа состоит в том, что определение величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического определяются при помощи шаблонов, отвесов или геодезическими методами с помощью измерительной каретки с теодолитом.
Недостатком этого способа является низкая точность и высокая трудоемкость, так как измерения необходимо выполнять вдоль каждого вертикального шва. Кроме того, данный способ предполагает контроль геометрических параметров, в том числе крен в дискретных точках, что не позволяет достоверно оценить фактическое изменение пространственного положения резервуара как на различных высотах, соответствующих высоте наполнения его жидкостью, так и его состояние в целом. Также данный способ предполагает наличие человеческого фактора в процессе контроля, что также ведет к снижению достоверности и точности измерений.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности и достоверности определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического.
Поставленная задача достигается тем, что в способе определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического геодезическим методом по внешней поверхности вышеупомянутого резервуара, согласно изобретению предварительно осуществляют горизонтальную разбивку внешней поверхности вышеупомянутого резервуара на пояса, в фиксированных местах по боковой внешней поверхности закрепляют специальные марки. Производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 4 см, не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 15 до 25 м от резервуара. Выполняют объединение сканов между собой, при этом качество объединения полученных данных контролируют путем выполнения следующих условий:
- средняя квадратическая погрешность единицы веса объединения сканов не должна превышать ±2 мм;
- расхождение координат расположения специальных марок не должно превышать ±3 мм;
- средняя квадратическая ошибка определения элементов внешнего ориентирования для линейных величин не должна превышать ±2 мм, а для угловых величин - ±15″.
Далее производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью программного обеспечения, позволяющего выполнить привязку сканов к заданной системе координат, причем сканирование и обработку, позволяющие определять и анализировать пространственное положение оси относительно вертикали каждого пояса резервуара, производят каждый раз для каждого пояса, путем вписывания оптимальных моделей цилиндров на различных уровнях резервуара, соответствующих высоте каждого пояса. Затем передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в которой автоматически определяют значения частных кренов относительно вертикали для каждого пояса, причем центральная точка на оси вписываемых цилиндров является положением центра его масс и будет соответствовать фактическому положению оси резервуара на уровне каждого пояса. При этом за исходное значение отсчета частных кренов принимается положение и ось на уровне первого пояса. Величину крена резервуара и его направление вычисляют на основе величин частных кренов на уровне последнего (верхнего) пояса.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность контроля процесса деформаций резервуара вертикального цилиндрического за счет повышения точности измерения угла наклона резервуара относительно вертикали, то есть крена резервуара и повышения точности определения местоположения зон локализации деформаций (критических зон) стенок резервуара за счет повышения точности измерения угла наклона каждого пояса резервуара относительно вертикали, то есть частных кренов резервуара.
Способ поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлена схема объединенной цифровой трехмерной точечной модели резервуара вертикального цилиндрического с горизонтальной разбивкой внешней поверхности на пояса. На Фиг. 2 представлены в табличном виде результаты определения частных кренов резервуара вертикального цилиндрического. На Фиг. 3 представлена схема определения направления крена резервуара вертикального цилиндрического в графическом виде.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Для определения геометрических характеристик резервуара вертикального цилиндрического выбирают шаг сканирования, количество станций и место их расположения. Шаг сканирования должен быть подобран с учетом того, чтобы плотность точек, измеряемых на поверхности резервуара, позволяла с достаточной точностью и достоверностью определять его геометрию, учитывая деформацию стенок резервуара при его заполнении. Также цифровые точечные модели, полученные с разных станций, должны иметь достаточную плотность в зонах перекрытий для качественного объединения их в единую модель (см. Фиг. 1). Снаружи резервуара вертикального цилиндрического устанавливают наземный лазерный сканер и собственной программой обработки данных, принадлежащей данному оборудованию и в соответствии с эксплуатационной документацией на прибор, автоматически определяют координаты точек, принадлежащих внешней поверхности резервуара, выполняют измерение расстояний при помощи встроенного лазерного дальномера, при этом для каждого измерения фиксируют вертикальные и горизонтальные углы, шаг сканирования. Предварительно осуществляют горизонтальную разбивку внешней поверхности вышеупомянутого резервуара на пояса (см. Фиг. 1), в фиксированных местах устанавливают специальные марки. Производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 4 см не менее, чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 15 до 25 м от резервуара, выполняют объединение сканов между собой, при этом качество объединения полученных данных контролируют путем выполнения следующих условий:
- средняя квадратическая погрешность единицы веса объединения сканов не должна превышать ±2 мм;
- расхождение координат расположения специальных марок не должно превышать ±3 мм;
- средняя квадратическая ошибка определения элементов внешнего ориентирования для линейных величин не должна превышать ±2 мм, а для угловых величин - ±15″.
Далее производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью программного обеспечения, позволяющего выполнить привязку сканов к заданной системе координат, причем сканирование и обработку, позволяющие определять и анализировать пространственное положение оси для каждого пояса резервуара, производят каждый раз для каждого пояса, путем вписывания оптимальных моделей цилиндров на различных уровнях резервуара (см. Фиг. 1), соответствующих высоте каждого пояса. Полученную цифровую информацию передают в компьютерную программу, в которой определяют значения частных кренов для каждого пояса, причем центральная точка оси вписываемых цилиндров является положением центра его масс и будет соответствовать фактическому положению оси резервуара на уровне каждого пояса (см. Фиг. 2). При этом за исходное значение отсчета частных кренов принимается ось на уровне первого пояса. Затем вычисляют величину крена резервуара и его направление на основе величин частных кренов на уровне последнего (верхнего) пояса (см. Фиг. 3).
В настоящее время не существует достоверного геодезического способа определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического. Поскольку резервуары вертикальные цилиндрические различных объемов проектируют и возводят из стальных листов большой толщины, которые имеют между собой жесткое сварное соединение, главной задачей в период их эксплуатации является контроль осадки фундамента резервуара, то есть его общий крен и контроль состояния поверхности стенок резервуара на различных уровнях, а именно - частные крены, так как давление массы агрессивной жидкости, например продукты переработки нефти и газа, воздействуют на стенки резервуара неравномерно. Предлагаемый инновационный способ позволит проводить поверку резервуаров вертикальных цилиндрических с относительной погрешностью измерений 0,07%. Кроме того, данный способ, основанный на бесконтактном дистанционном методе лазерного сканирования, не требует предварительного освобождения его от нефтепродуктов, зачистки, определения объема внутренних элементов конструкций и других затратных мероприятий, связанных с простоем, а значит - с упущенной коммерческой прибылью.
Claims (1)
- Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического геодезическим методом по внешней поверхности вышеупомянутого резервуара, отличающийся тем, что предварительно осуществляют горизонтальную разбивку внешней поверхности вышеупомянутого резервуара на пояса, в фиксированных местах по боковой внешней поверхности закрепляют специальные марки, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 4 см, не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 15 до 25 м от резервуара, выполняют объединение сканов между собой, при этом качество объединения полученных данных контролируют путем выполнения следующих условий:
- средняя квадратическая погрешность единицы веса объединения сканов не должна превышать ±2 мм;
- расхождение координат расположения специальных марок не должно превышать ±3 мм;
- средняя квадратическая ошибка определения элементов внешнего ориентирования для линейных величин не должна превышать ±2 мм, а для угловых величин - ±15″,
производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью программного обеспечения, позволяющего выполнить привязку сканов к заданной системе координат, причем сканирование и обработку, позволяющие определять и анализировать пространственное положение оси относительно вертикали каждого пояса резервуара, производят каждый раз для каждого пояса, путем вписывания оптимальных моделей цилиндров на различных уровнях резервуара, соответствующих высоте каждого пояса, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в которой определяют значения частных кренов относительно вертикали для каждого пояса, причем центральная точка на оси вписываемых цилиндров является положением центра его масс и будет соответствовать фактическому положению оси резервуара на уровне каждого пояса, при этом за исходное значение отсчета частных кренов принимается положение и ось на уровне первого пояса, величину крена резервуара и его направление вычисляют на основе величин частных кренов на уровне последнего (верхнего) пояса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014152427/28A RU2597958C2 (ru) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014152427/28A RU2597958C2 (ru) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014152427A RU2014152427A (ru) | 2016-07-20 |
RU2597958C2 true RU2597958C2 (ru) | 2016-09-20 |
Family
ID=56413160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014152427/28A RU2597958C2 (ru) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597958C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2788786C2 (ru) * | 2020-07-07 | 2023-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Виббридж" | Способ удаленного мониторинга осадки основания резервуара вертикального стального |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4676102A (en) * | 1985-04-29 | 1987-06-30 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | Device for indicating the quantity of a liquid in a reservoir and reservoir provded with such a device |
RU18103U1 (ru) * | 2000-04-10 | 2001-05-20 | Альметьевское наладочное управление Межрегионального ОАО "Нефтеавтоматика" | Установка для измерения вместимости резервуаров объемным методом |
RU2442112C1 (ru) * | 2010-11-18 | 2012-02-10 | Алексей Юрьевич Второв | Способ градуировки резервуара для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения |
-
2014
- 2014-12-23 RU RU2014152427/28A patent/RU2597958C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4676102A (en) * | 1985-04-29 | 1987-06-30 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | Device for indicating the quantity of a liquid in a reservoir and reservoir provded with such a device |
RU18103U1 (ru) * | 2000-04-10 | 2001-05-20 | Альметьевское наладочное управление Межрегионального ОАО "Нефтеавтоматика" | Установка для измерения вместимости резервуаров объемным методом |
RU2442112C1 (ru) * | 2010-11-18 | 2012-02-10 | Алексей Юрьевич Второв | Способ градуировки резервуара для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ГОСТ 8.570-2000 * |
ГОСТ 8.570-2000 [Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки"];. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2788786C2 (ru) * | 2020-07-07 | 2023-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Виббридж" | Способ удаленного мониторинга осадки основания резервуара вертикального стального |
RU2799668C1 (ru) * | 2023-01-18 | 2023-07-10 | Акционерное общество "Дельта Метрикс" | Способ мониторинга деформаций стенок резервуара |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014152427A (ru) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6567440B2 (ja) | 地盤の締固め状態測定装置、締固め状態測定方法、及び締固め機械 | |
CN106813590B (zh) | 外浮顶储罐变形检测方法 | |
Teza et al. | Geometric characterization of a cylinder-shaped structure from laser scanner data: Development of an analysis tool and its use on a leaning bell tower | |
JP6845434B2 (ja) | 柱状構造物の状態検査方法、装置およびプログラム | |
CN106813589B (zh) | 在用外浮顶储罐实时变形监测方法 | |
CN204240955U (zh) | 基于三维激光扫描的罐体容积测量装置 | |
Tuckey | An integrated field mapping-numerical modelling approach to characterising discontinuity persistence and intact rock bridges in large open pit slopes | |
Mill et al. | Geodetic monitoring of bridge deformations occurring during static load testing | |
CN110646159A (zh) | 现浇清水混凝土风洞高精度控制测量的施工方法 | |
CN102322815A (zh) | 基于三维激光扫描的高精度大容积测量装置及方法 | |
RU2526793C1 (ru) | Способ определения состояния поверхности покрытия автомобильной дороги по ее геометрическим параметрам | |
RU2521212C1 (ru) | Способ градуировки резервуара вертикального цилиндрического для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения | |
RU2581722C1 (ru) | Способ определения величин деформаций стенки резервуара вертикального цилиндрического | |
CN103925904B (zh) | 一种基于对称测线的超短基线安装角度偏差无偏估计方法 | |
RU2597958C2 (ru) | Способ определения величины и направления крена резервуара вертикального цилиндрического | |
McGuire et al. | Application of terrestrial lidar and photogrammetry to the as-built verification and displacement monitoring of a segmental retaining wall | |
AU2019250779A1 (en) | Inspection method and associated computer software | |
JP2004271326A (ja) | 海底地盤挙動計測システム | |
RU2590342C1 (ru) | Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали | |
CN116972754A (zh) | 一种钢筋焊缝检测方法及系统 | |
KR101375999B1 (ko) | 파형강판을 구비한 암거의 변형에 관한 측정 시스템 및 그 방법 | |
Detchev et al. | Estimation of vertical deflections in concrete beams through digital close range photogrammetry | |
KR101387589B1 (ko) | 레이저 스캐닝 기술을 활용한 저장 설비의 변형 검사 시스템 | |
KR101255901B1 (ko) | 시공 중인 구조물의 수직 변위량 측정 장치 및 시공 중인 구조물의 기둥 축소량에 대한 보정값 산출 장치 | |
RU2572502C1 (ru) | Способ определения величины отклонения образующих стенок резервуара вертикального цилиндрического от вертикали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191224 |