原油供大于求，同时可供储存的罐区又太少，这使得人们对石油、天然气和其他燃料的存储方案的需求急剧增加，尤其是分布在全球各地的重油产区对巨型圆形储罐的需求。

石油产量过多、油价暴跌以及新冠肺炎疫情造成的不良影响等因素共同推动着石油存储领域的技术革新。保持石油储罐和终端的健康运营，对旧罐进行改造，提高使用效率，以及通过建设新的储罐和罐区等都是这次革新的具体内容。

英国《卫报》2020年4月的一篇文章称，全球石油市场面临储存危机：市场预测显示，全球约34亿桶的常规石油储存空间将在下个月达到负载极限。美国能源研究所(Institute for Energy Research)的数据显示，美国的原油储藏库已接近65%的储藏量，全美共有5.036亿桶商用储藏库的原油，估计储藏量为7.688亿桶。最大的中游企业之一Plains All American Pipeline表示，随着市场对原油需求的大幅下降，到2020年5月中旬，美国商用石油储量可能会达到满负荷水平。

油罐质检员正在使用Trimble X7做油罐的3D扫描，并通过Perspective软件查看扫描数据

技术发展带来了更优的检测方式

在如今的市场压力下，石油生产商、储油罐区业主、运营者和油罐质检人员等相关人员都在寻找一种更快、更有效的油罐检测手段，这其中就包括三维激光扫描，它可以快速、安全、准确地获取油罐结构点云，进而检测罐体可能存在的一些问题。与此同时，油罐质检人员正在学习如何利用三维激光扫描工作流程为他们的客户提供完整和可控的检测信息。伴随着存储容量逐渐被推到极限，这些信息将变得比以往任何时候都重要。

无论是美国石油协会(API) 653标准还是国际上通用的ISO标准，油罐的测量和检查标准近年来基本保持不变。而新的技术手段则提供了更快速、更安全、更全面的检测方式，它的出现对传统标准进行了质的优化。

Trimble SX10影像扫描仪提供快速的三维数据获取来得到更全面的油罐检测报告

石油储罐看起来很简单，但实际检测中需要处理的问题可能比你想象的要复杂得多。大型石油储罐的直径可高达500英尺(120米)，容量超过150万桶。随着时间的推移，它们也会发生变化，大量的流体会对罐壁和地板施加巨大的应力，导致罐体变形。此外，天气、沉降和腐蚀，也可能会导致储罐运营故障，甚至会向环境中释放出有毒物质。

激光扫描技术提高了油罐检测的速度和精度

API 653标准要求对罐壁的垂直度、圆度、罐底的平整度和任意位置的沉降量进行测量。此前通过全站仪收集的测量数据已经越来越多地被激光扫描技术所取代。

使用激光扫描技术可以采集油罐外部或内部数以百万至亿计的激光点云，同时获取到的数据还包含诸如喷嘴、接入点、楼梯和梯子等附属设施的信息，以及附近的结构和地形。内置摄像头可以捕捉数字图像，提供一些关于罐体现状的辅助信息。此外，三维激光扫描仪也可以用于服务适配性评估(FFS)。

激光扫描仪的大小与全站仪相当，在现场使用类似的三脚架设站扫描，提供了更简化的工作流程。现场数据获取通常将扫描仪放置在油罐周围的几个位置，几分钟内，扫描仪就能捕捉到一组记录扫描仪站点位置周围信息的点云数据。根据罐体的大小，执行多次扫描来捕捉整个油罐测区的信息。在大多数情况下，使用外测法进行罐体扫描可在4-5站内完成整体数据的采集。

进入场地做外业数据获取时，质检人员需要按照已定义的流程来计划和执行现场工作。在开始一个大型项目之前，可以通过现场的踏勘以及利用现有平面俯视图来布置规划自己的扫描站点。例如，带有泵的储罐，靠近储罐的管道，以及带有浮顶的储罐可能需要额外的扫描来获取完整的信息。现场工作完成后，将进入对油罐点云数据处理的流程。在这个环节，适合的激光扫描软件对点云的整体处理以及罐体的检测分析等功能必不可少。

Trimble RealWorks对油罐罐体垂直度检测报告显示，有几个位置检测数值超限

扫描软件对油罐数据更多的细节处理

早期的激光雷达数据处理软件专注于点云管理，专业一点的软件也只能提供有限的分析或建模功能。随着软件技术的进步，激光扫描数据渐渐得到了更优化的处理，在油罐扫描领域，数据的查看、分析和检测等工作流程也变得越来越简单。

目前，使用Trimble RealWorks (以下简称TRW) 软件的基础功能可以实现多站点云数据的自动拼接与查看，通过点云自动分类的功能可实现点云定向过滤与分类，进而得到一份适合的数据用于后续的检测工作。

自动分类储罐部件的剖面图

与此同时，软件还提供了内置的罐体分析功能用于专业检测报告的生成。检测结果也可以转移到质检工作人员的专业办公软件中进行后续的评估。

传统的工作方式是从全站仪数据中手动提取数据并生成报告，这种工作流通常需要花费数小时；但如今使用数据和专业的TRW内业软件，一份符合API和ISO标准的报告和更多的专业信息成果可以在不到原来一半的时间内处理完成

扫描数据一经导入，TRW就可以用它来检测整个罐体，进而为任何需要的维护和修缮提供建议和方法。在没有投入使用的油罐测量中，通过扫描罐体内部，质检人员可以得到详细的罐体底部信息，并使用颜色编码来表示相关位置的弯曲或凹陷。类似的方法，TRW可以将罐壁与真正的垂直基准进行比较，并自动识别超出基准的凸起或变形。这就是激光扫描技术相较于传统方法的优势所在，数据记录了整个罐体表面，而不仅仅是传统方法记录的区域样本。

这幅图像显示了传统的罐体垂直度检测方式与新的全局检测罐体垂直度的对比

在整个处理、分析和生成报告的阶段，TRW软件提供全程三维可视化服务。用户可以很容易地从项目点云的任何地方创建虚拟视图，包括从罐体内部或上面创建视点。软件免费的点云浏览功能，让更多的项目相关人员都能够实现项目点云的三维查看并进行基本测量。

同时，用户还可以使用TRW软件的可视化工具与项目相关人员沟通现场的问题。例如，对市政机构来说，在进行维修或改造之前，必须对项目预算进行审查和评估。软件提供的三维视图和详细的报告可以证明项目所需支出的合理性。

此外，扫描数据可以对现场情况进行完整地备份，任何时候通过软件都可以对这份数据进行查看和再次处理。当有相关的需求时，可以快速利用备份数据来解决需要处理的问题。

以图形和表格形式显示罐体超限的位置

Trimble 油储罐检测方案

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