APLICACIONES DEL BARRIDO LASER 3D EN ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO.

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1 APLICACIONES DEL BARRIDO LASER 3D EN ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO

2 TECNOLOGÍA LASER 3D La tecnología de barrido láser escáner 3D es capaz de capturar de forma tridimensional un amplio rango de objetos y superficies, generando modelos de millones de puntos con coordenadas x,y,z. Esta información llamada nube de puntos provee información métrica real y confiable de los estanques, entregando con una exactitud cercana al milímetro información dimensional y morfológica relevante, de la cual se pueden realizar análisis dimensionales, de deformaciones, de verticalidad, asentamientos, etc. En resumen a través del análisis correcto se pueden generar distintos informes que dependan de la correcta medición de los elementos.

3 LASER 3D V/S TOPOGRAFIA CONVENCIONAL Las mediciones y levantamientos topográficos manuales toman mucho tiempo y requieren del uso de mano de obra intensiva. Solo es conveniente para la verificación de mediciones o para determinar la ubicación exacta de puntos específicos. El escaneo láser 3D capta todo lo que hay alrededor de la instalación. El producto del escaneo es utilizado directamente en plataformas CAD para el desarrollo de trabajos de ingeniería. En el caso de nuestros estanques, el levantamiento laser 3D permite, de una sola vez, contar con toda la información del equipo en cuestión. Realizar este levantamiento en servicio y con producto en su interior permitirá, mas adelante realizar otro tipo de análisis comparativos y/o complementarios, de el estado del estanque actualmente, asi como estudios de integridad basados en las tecnologías actuales y recomendadas por las normas internacionales, pudiendo preparar o planificar detenciones.

4 LASER 3D: APLICACIONES EN ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO

5 LASER 3D: 1. APOYO EN LA INSPECCIÓN

6 APOYO EN LA INSPECCIÓN Para las inspecciones de tanques, escáneres 3D proporcionan una tecnología para capturar rápidamente Y con una alta precisión la información de posición de alta densidad que se complementa con otras medidas utilizadas para evaluar las condiciones de los estanques. La información de posición permite a los inspectores no sólo localizar áreas de interés, sino también para visualizar toda la estructura del tanque. Las mediciones directas, tales como la posición y tamaño de los defectos, así como análisis más detallado de la redondez del tanque y de inclinación (asentamiento), verticalidad de columnas y manto, se pueden obtener rápidamente. Cargado con un amplio conjunto de datos, los inspectores de tanques pueden estar mejor equipados para evaluar y verificar los cambios al tanque, ahorrando tiempo y asegurando la calidad de los servicios. Estudio de verticalidad

7 APOYO EN LA INSPECCIÓN Estudio de verticalidad

8 Curva de superficie de las ondulaciones de piso (Asentamiento localizado lejos del borde). APOYO EN LA INSPECCIÓN

9 Asentamiento de Borde (Piso). APOYO EN LA INSPECCIÓN

10 Estudio de Verticalidad de manto y deformaciones de vigas de techo.

11 APOYO EN LA INSPECCIÓN Estudio de verticalidad de Columnas

12 APOYO EN LA INSPECCIÓN Estudio de redondez de manto (TK-A2).

13 LASER 3D: 2. APOYO EN EL DISEÑO, MODIFICACIÓN O REPARACION

14 APOYO EN EL DISEÑO, MODIFICACIÓN O REPARACION Para los proyectos de diseño estructural o modificaciones del tanque, tales como la sustitución de un techo o juntas, forma real y el estado del estanque puede ser crucial para asegurar que el diseño se ajuste a las condiciones existentes; por lo tanto, reducción de retrasos o costosas repeticiones. El escaneo láser 3D proporciona una forma de obtener de forma rápida y precisa la información de la condición existente. La redondez exacta de un tanque se puede determinar fácilmente para asegurar que la fabricación de techo o del sello coinciden con la estructura existente. Alternativamente, la información puede utilizarse para identificar áreas a ser corregidos de redondez y para verificar la reparación antes de la fabricación. Esta información puede ser utilizada para proyectos de diseño actuales o futuros simplemente recuperando la información de los datos escaneados en un ordenador para obtener las mediciones necesarias. Esto evita la necesidad de volver a entrar en el tanque para tomar nuevas medidas, lo que le permite a los proyectos de diseño proceder sin esperar a la próxima inspección fuera de servicio.

15 APOYO EN EL DISEÑO, MODIFICACIÓN O REPARACION

16 MOTIVACION Porqué: -Obtención de información critica con una visión completa, real y actual, comparable y perdurable en el tiempo. -El escaneo láser 3D capta todo lo que hay alrededor de la instalación. El producto del escaneo es utilizado directamente en plataformas CAD para el desarrollo de trabajos de ingeniería. -A diferencia de otros métodos, se capturan millones de puntos para análisis. -Se asegura que la información necesaria ha sido recolectada, evitando el riesgo de tener que volver a tomar nuevas medidas. Para Que: -Priorización -Mejor planificación -Información base para Estudios posteriores basados en normas como API 579 (Análisis de Elementos Finitos, Integración con otras normas) -Evaluación de los cambios en el tiempo -Verificación de reparaciones -Es posible obtener planos As Built de los estanques luego de su reparación.

17 RELACION CON LA NORMATIVA API 650, API 653, API 579-ASME FFS-1

18 RELACION CON LA NORMATIVA API 650, API 653, API 579-ASME FFS-1

19 LASER 3D: 3. INSTALACION DE TERRENO

20 PRIMER PASO – RECONOCIMIENTO VISUAL DEL TERRENO Inspección visual para planificar el trabajo de terreno, se buscan ángulos de incidencia <45º desde el punto de medición, lo que determinará la distancia de los escaneos y la resolución.

21 SEGUNDO PASO – VERIFICACIÓN DE LA INSTALACIÓN Otro elemento a identificar son las oclusiones, si existen elementos que obstaculicen la visual desde el punto de medición se deben buscar otras posiciones para completar el manto completo desde el piso, dentro de lo posible.

22 TERCER PASO – BARRIDO LASER 3D Planificada la estrategia de terreno se procede a colocar las referencias tanto en el interior como en el exterior del estanque, la que permanecerán dispuestas hasta que se finalicen las mediciones, estos puntos de control permiten que las distintas tomas se puedan unificar para generar un modelo único el cual servirá para su posterior análisis.

23 LASER 3D 4. DIÁMETRO PROMEDIO

24 TIPO DE INSPECCIÓN DE ESTANQUES En general, un estanque puede presentar deformaciones que pueden provenir de fabricación, es necesario establecer un centro que sea representativo a la forma real del estanque, mediante un diámetro promedio.

25 API 650, API 579-ASME FFS-1

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29 ESTUDIO ESTRUCTURAL DE COLUMNAS Y PISO - FFS

30 RESUMEN ESCÁNER 3D PARA ESTANQUES Capturar datos exactamente para: Calibración y determinación de volumen Rediseño / Modificación Plan de seguridad / visualización Inspección – Identifica áreas a reparar Redondez Verticalidad Asentamiento piso y columnas Verificación Techo Ondulación Piso Análisis de deformación Análisis de contención / pretiles API 650; API 579 – ASME FFS 1; API 653, etc.

31 OTRA INFORMACIÓN QUE PUEDE SER OBTENIDA DEL BARRIDO LASER

32 LASER 3D CALIBRACIÓN VOLUMETRICA DE ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO

33 CALIBRACIÓN La Calibración de estanques de almacenamiento es un requerimiento normativo cuando los estanques son usados para transacciones comerciales o para un inventario oficial.

34 MARCO REGULATORIO La OIML R71 (Organización Internacional de Metrología Normativa) publica recomendaciones internacionales sobre requerimientos generales de estanques de almacenamiento fijos. Existen varios métodos estandarizados de calibración de estanques fijados por la ISO-ISO 7507 Cada país cuenta con un cuerpo regulatorio propio referenciado a la ISO- 7507 u otras normas: USA: API 2550/2552/2552/2553/MPMS/ ASTM-D1406/ ASTM-D1220-85 Alemania: PTB A-4.2 China: JJG168-2005 Chile: DS-160 / DS-101 / DS-108/ NCh 2427-2004 (2005)

35 MARCO REGULATORIO

36 VOLÚMENES A DETERMINAR Volumen de Llenado Nivel de Referencia (dipping plate) Volumen del Sumidero

37 MÉTODOS TRADICIONALES Método de la Cinta de medir (manual) Método de la Línea de Referencia Óptica Triangulación Óptica Estación total Interno / Externo

38 DESVENTAJAS DE LOS MÉTODOS TRADICIONALES Mucho trabajo y riesgoso Muy baja repetibilidad Solo son estimaciones Poco amigable con el medioambiente No aplicable a todos los estanques

39 FRECUENCIA DE CALIBRACIÓN Estanques Nuevo Cada cinco (5) años de vida operacional. (El fondo del estanque debe estar limpio y revisado). Mantenimiento que involucre el reemplazo de secciones de placa o alteración del "Deadwood“ Cualquier modificación que afecte el volumen del estanque a 0,015%

40 VENTAJAS DEL LASER 3D PARA CALIBRACIÓN Dramático Incremento en eficiencia y exactitud Toma de datos 1 día comparados con los tradicionales 3 días Mas exactitud que los métodos estándar Altamente repetible Costos bajos comparados con los métodos tradicionales Realizar las mediciones requieren mucho menos personal No afecta el medioambiente No necesita contaminar agua para medir el sumidero Aplicable a diferentes tipos de estanques Verticales/Horizontales, Barcazas, Barcos petroleros, tanques enterrados.

41 BARRIDO LASER Angulo de incidencia < 45º. La relación diámetro y altura no debe exceder 1:1.7 de para las configuraciones en suelo. Se necesitan múltiples configuraciones (puntos de disparo) para obtener datos suficientes. Una (01) Configuración de cerca la marca de referencia (placa de inmersión), que define la ubicación entre sumidero y el espacio restante.

42 SOLUCIÓN PROPUESTA

43 LLENADO DE LA TABLA DE CALIBRACIÓN Los resultados son exportados a una tabla. Aun es necesario aplicar correcciones y otros factores

44 CALIBRACIÓN DE ESTANQUES - RESUMEN Incrementa la eficiencia y la exactitud Menor tiempo en terreno Seguro para el medioambiente Alta exactitud / Equipos Calibrados.