Градуировка танков сталебетонной наливной баржи, калибровочные таблицы

Специалистами инженерного предприятия «НГКИ» в городе Санкт-Петербурге была осуществлена точная градуировка грузовых танков уникальной несамоходной нефтеналивной баржи «Сталебетон» проекта 04650. Уникальность данного плавучего нефтехранилища заключается в том, что оно полностью построено из сталебетона, то есть стенки и днище этого судна сделаны из железобетона с использованием композитных материалов, а также между стальных вкладных нефтеналивных танков баржи залит бетон. Наливные баржи проекта «Сталебетон» предназначаются для безопасного круглогодичного хранения нефтепродуктов, это судно может хранить до десяти видов топлива сегрегированно. Нижняя часть корпуса этого судна выполнена из армированного железобетона, а верхняя часть — из стали. Железобетонное основание обеспечивает возможность посадки судна на грунт во время его эксплуатации; также конструкция корпуса предусматривает швартовку у причальной стенки.

Нефтехранилище типа «Сталебетон» проекта 04650 — это однопалубное стоечное композитное сталебетонное судно с восьмью грузовыми танками и двумя отстойными танками. Конструкция корпуса баржи предусматривает швартовку у причальной стенки, а также возможность посадки судна на грунт. Наливная баржа предназначена для безопасного круглогодичного хранения наливных грузов, включая сырую нефть и нефтепродукты, и рассчитано на работу в высоких широтах: за Полярным кругом, в Арктике, на Северном морском пути, также одной из функций данной баржи является обеспечение топливом судов и наземного транспорта на вновь обустраиваемых территориях и месторождениях.

Длина баржи «Сталебетон» проекта 04650 составляет 57 метров, ширина — 23 метра, высота борта — 14,8 метров, суммарная вместимость её танков составляет более 18300 кубических метров. Районами плавания судов такого типа являются закрытые морские и речные бухты при волнении воды до трёх баллов, а эффективная эксплуатация данного плавучего нефтехранилища возможна при температуре воды от -4°C и выше и температуре воздуха от -35°C до +35°C при относительной влажности 95%.

Несколькими месяцами ранее нашими инженерами также в Санкт-Петербурге с применением технологии трёхмерного лазерного сканирования была выполнена градуировка резервуаров сталебетонной баржи «Необетон» проекта 04080, которая является «старшей сестрой» и родственной моделью судна «Сталебетон» проекта 04650, но по сравнению с выпущенными ранее на той же верфи в количестве трёх единиц сталебетонными судами типа «Необетон», проект «Сталебетон» имеет ряд довольно существенных преимуществ, включая большую вместимость, большее количество сегрегаций, более высокую ледостойкость и взрывобезопасность.

Калибровка танков при помощи лазерного сканирования геометрическим методом

Градуировка резервуаров, также известная как калибровка резервуаров и тарировка резервуаров, представляет собой процесс определения зависимости между высотой уровня заполняющей резервуар жидкости и фактическим объёмом резервуара. Результатом градуировки является градуировочная таблица (она же калибровочная таблица), в которой указывается точный объём в зависимости от уровня жидкого продукта относительно принятой для замеров отметки.

Калибровка резервуаров геометрическим методом с использованием технологии лазерного сканирования является для нашей компании обычной задачей: мы много лет осуществляем градуировку наземных и подземных резервуаров, судовых танков, а также различных типов цистерн и трубопроводов. Фактически мы выполняем обмеры резервуаров или трубопроводов электронно-оптическим методом, а подсчёт объёмов производится уже геометрическим методом по созданным точным обмерным 3D моделям. Подобного типа работу мы произвели в Санкт-Петербурге, оперативно осуществив лазерное сканирование и 3D моделирование танков нефтеналивной сталебетонной баржи «Сталебетон» с составлением в конечном итоге градуировочных таблиц для каждого из десяти её танков.

Градуировка больших резервуаров с применением технологии лазерного сканирования — это единственная методика получения градуировочных таблиц, которая за разумные деньги позволяет в сжатые сроки получить реальные объёмы продукта в танках и резервуарах, поскольку устаревший объёмный метод калибровки резервуаров требует гигантского количества воды или другого жидкого продукта, что влечёт за собой огромную стоимость работы, большие временные затраты и итоговую нецелесообразность его применения, не говоря о том, что утилизировать использованную воду вместе с остатками нефтепродуктов крайне проблематично.

Также неоспоримым преимуществом геометрического метода градуировки резервуаров с применением 3D обмеров лазерным сканером является возможность проведения полевых работ практически в любую погоду (температурный диапазон от +30°C до -15°C) и в любое время суток. Для выполнения всех необходимых обмерных работ на наливном судне и градуировки резервуаров геометрическим методом необходимо всего два условия:
— зачистка грузового танка под ветошь;
— положение судна в покое (без качки и прочих природных явлений).

Обмерные работы во всех десяти грузовых танках этой нефтеналивной баржи, которые представляют собой бетонные чаши со сложной внутренней инфраструктурой и с металлоконструкциями в верхней части, были произведены нашими инженерами методом лазерного сканирования с помощью 3D системы Leica RTC360.

Трёхмерный лазерный сканер Leica RTC360 — высокоточный прибор, дающий возможность в автоматическом режиме проводить до 2 миллионов измерений в секунду, при этом точность каждого единичного измерения для определения пространственных координат составляет 1 мм.

Важной особенностью этого 3D сканера является автоматическое выравнивание точно по горизонту на аппаратном уровне. Сам лазерный сканер может быть наклонён физически, а результаты измерений всё равно получаются точно выравненными по горизонту. Эта функция очень сильно экономит время при перестановке 3D сканера.

3D моделирование и составление градуировочных таблиц танков нефтеналивной баржи

На камеральной стадии проекта после проведения обработки всех полученных полевых данных обмерных работ нами были построены детальные обмерные 3D модели грузовых танков судна, которые дают возможность вплоть до любых мелочей учесть уникальную геометрию каждого танка, включая их сложную форму и внутреннюю инфраструктуру, что и позволяет рассчитать объёмы резервуаров с очень высокой точностью.

Так как по результатам лазерного сканирования на полученных облаках точек внутри баржи все элементы конструкции танков и набор рёбер жёсткости были видны практически идеально, нашими специалистами были достигнуты очень высокая точность и скорость выполнения работ по 3D моделированию внутреннего пространства каждого из десяти нефтеналивных танков.

На финальном этапе работ нами были составлены градуировочные таблицы для каждого из резервуаров, но и здесь были некоторые нестандартные решения.

Одна из особенностей данной баржи заключается в том, что буксиром её доставляют на место стоянки и начинают загружать жидким продуктом, однако по мере заполнения наливных резервуаров нефтепродуктами баржа постепенно меняет своё положение, а при полной загрузке может опускаться и на дно. В связи с этим Заказчик попросил сделать градуировочные таблицы и с учётом дифферента, и с учётом крена судна через 0,1 градуса.

Ещё одной особенностью данного проекта было то, что Заказчику требовался расчёт не только от замерной колонки для ручного замера, а также для двух электронных датчиков, поэтому нашими инженерами были подготовлены точные градуировочные таблицы от всех трёх точек замера с учётом крена и дифферента с шагом 0,1 градуса. Также нашей компанией был выписан сертификат калибровки государственного образца на баржу. Всё это в итоге и было передано Заказчику.

Наш Заказчик остался очень доволен оперативностью выполнения задачи, а также качеством и точностью полученных результатов.

В отличие от уже устаревшего классического геометрического метода калибровки грузовых танков, инновационный электронно-оптический метод, применяемый инженерной компанией «НГКИ», позволяет получить точные 3D модели танков с учётом абсолютно всех элементов внутреннего оснащения, неровностей стен и днища каждого резервуара. Это повышает точность калибровки в несколько раз, по сравнению с обмерами рулеткой.

Ниже вы можете посмотреть пример фрагмента итоговой калибровочной таблицы одного из десяти танков наливного композитного сталебетонного плавучего нефтехранилища «Сталебетон» проекта 04080, которая была с высочайшей точностью рассчитана нашими специалистами по данным проведённого лазерного сканирования и 3D моделирования судовых резервуаров в Санкт-Петербурге:

Материалы, необходимые для оценки сроков и стоимости градуировки танков

Для точной оценки стоимости и сроков исполнения работ по градуировке и калибровке грузовых танков нам очень желательно сначала ознакомиться с чертежами внутреннего пространства этих танков, а также с их фотографиями. Без этой информации очень сложно заранее понять конфигурацию танков и реалистично оценить временные затраты на обмерные работы, 3D моделирование и построение градуировочных таблиц резервуаров судна.

Инженерная компания «НГКИ» имеет большой опыт градуировки резервуаров различных видов (судовых, наземных, подземных, автоцистерн, железнодорожных цистерн) и калибровки трубопроводов. Точная градуировка резервуаров и трубопроводов производится геометрическим методом с применением технологии 3D лазерного сканирования, которая даёт возможность зафиксировать реальную геометрию резервуара или трубопровода, а также учесть все их внутренние детали, инфраструктуру. В результате Заказчик получает градуировочные таблицы, рассчитанные с высокой точностью. Более подробно узнать обо всех видах работ, которые выполняет наша компания в данном сегменте рынка, вы сможете на следующей странице нашего сайта:

— «Точная градуировка резервуаров и трубопроводов методом 3D лазерного сканирования».