Öl- und Gasriese verbessert komplexe Projektplanung mit NavVis VLX

Kurzfassung

Ein führendes Öl- und Gasunternehmen testete NavVis VLX in einer dichten, 30 Hektar großen Prozessanlage mit "kilometerlangen Rohren, Tonnen von Kabeln, Stahl und großen Ausrüstungsgegenständen".
3d-Laserscanner NavVis VLX war 5X schneller als ein terrestrischer Laserscanner (TLS)
Es lieferte auch viel sauberere und präzisere Daten am Boden als UAVs
Die Punktwolke beeindruckte die Ingenieure des Unternehmens, fügte sich nahtlos in die bestehenden Arbeitsabläufe ein und brachte dem Unternehmen "echte Einsparungen".
Seit dem Test hat das Unternehmen begonnen, die NavVis VLX über Regionen und Abteilungen hinweg, einschließlich der

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3D-Erfassung, qualitätsgesichert

Intertek ist ein "Qualitätssicherungsanbieter für Industrien weltweit", erklärt Glen Kearns, Vertreter der Geschäftsentwicklung. In dieser Rolle bietet das Unternehmen eine Reihe von Dienstleistungen an, darunter umfassende QS, Tests, Inspektionen und sogar Zertifizierungen. Intertek arbeitet mit führenden Unternehmen in Dutzenden von Branchen zusammen, von der chemischen Industrie über das Bauwesen, die Regierung bis hin zur Luft- und Raumfahrt, dem Gesundheitswesen und der Fertigung.

In seiner Funktion bei Intertek ist Kearns auf 3D-Laserscannerdienste für die Öl- und Gasindustrie spezialisiert. Eines Tages erhielt er einen Anruf von einem regelmäßigen Kontakt bei einem führenden Unternehmen. Das Unternehmen war auf der Suche nach einer neuen Methode zur Erfassung von 3D-Daten, um eine digitale Anlage des Ist-Zustandes in ihren ausgedehnten und komplexen Prozessanlagen zu erstellen.

Drilling Down 3D-Datenerfassung

Diese Kontaktperson unterstützt eine Gruppe, die so genannte "Pre-Feed-Arbeiten" durchführt, d. h. die Analyse von Alternativen, wenn das Unternehmen Anlagen zu bestehenden Einrichtungen hinzufügt. Ihre Arbeit stützt sich auf umfassende 3D-Daten, die sie verwenden, um verschiedene Geräte in dem Raum zu testen, Anschlusspunkte zu identifizieren und eine detaillierte Routenplanung durchzuführen, um sie bei der Verlagerung von Anlagen zu unterstützen, wenn es soweit ist.

Diese 3D-Daten können sehr schwierig zu erfassen sein.

Prozessanlagen sind bemerkenswert komplex. Der Kontaktmann erklärt: "Je nach Standort kann eine Raffinerie 400 Hektar groß sein. Und es gibt Hunderte, wenn nicht Tausende von Kilometern an dichten Rohrleitungen, Kabeltrassen, Stahlkonstruktionen und wichtigen Ausrüstungsgegenständen. Das ist dicht und komplex."

Das andere Problem sind die Kosten. "Da mein Team vorbereitende Arbeiten durchführt", sagen sie, "haben wir viel kleinere Budgets als die Teams, die sich mit der detaillierten Planung und Konstruktion befassen. Wir brauchen diese Scans also schnell, wir brauchen sie in hoher Qualität und wir brauchen sie kostengünstig.

Die Abkehr von herkömmlichen Laserscannern

Lange Zeit hatte dieses Vorschubteam Dienstleister mit der Durchführung von terrestrischem Laserscanning (TLS) beauftragt, denn "das war das, was damals verfügbar war." TLS war für die Aufgabe geeignet, weil es einen dichten, scharfen 3D-Datensatz mit hoher Genauigkeit lieferte.

Kearns weiß aus Erfahrung, dass die Komplexität dieser Prozessanlagen die TLS-Erfassung sehr langsam machen kann. "Man muss den Scan planen, dann das Stativ aufstellen, die Aufnahme machen und das Ganze wieder und wieder wiederholen", sagt er. "Man muss aus vielen verschiedenen Winkeln aufnehmen, um einen guten Datensatz zu erhalten.

Wenn Sie TLS für die Erfassung verwenden, kann es schwierig sein, den gesamten Standort innerhalb des vorgegebenen Zeit- und Budgetrahmens abzudecken. "Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Orten, an denen man den Scanner an einem einzigen Tag aufstellen kann", sagt Kearns. "Wenn man versucht, alles zu erfassen, wird man ewig brauchen.

Terrestrischen Scannern fehlt auch die Manövrierfähigkeit, um in die engen Räume einer Verarbeitungsanlage zu gelangen. "Wenn man einen überfüllten Bereich in einer Ecke scannt", sagt Kearns, "oder wenn man unter ein Rohr oder eine andere Verdeckung gelangen muss, dann muss man den Scanner vom Stativ nehmen und auf den Boden stellen. Es ist ein echtes Problem, dass man das Stativ nicht so tief stellen kann."

Wie Kearns' Kontaktperson bei dem Tier-One-Unternehmen erklärt, war die von TLS angebotene Datenqualität den Zeitaufwand, die Mühe und die Kosten nicht wert. Vor allem, weil das Unternehmen für die Analyse von Alternativen, die Identifizierung von Anbindungen und die Routenplanung keine exakte Genauigkeit benötigte.

Deshalb sollten Kearns und Intertek ihnen helfen, ein besseres 3D-Laserscanning-Tool zu finden.

"Intertek hat viele Scans für uns in der ganzen Welt durchgeführt. Aber sie sind nicht nur unsere Dienstleister, sie sind unsere Berater. Wir sind sehr abhängig von ihnen, denn es gibt so viele Produkte, dass ich sie nicht alle testen kann. Wir brauchen Intertek, um die drei besten Tools zu identifizieren, damit wir sie testen und herausfinden können, welches unseren Anforderungen für die Projekte, an denen wir arbeiten, entspricht."

- Repräsentant des wichtigsten Kunden von Intertek

Testflüge

Die erste von ihnen getestete Lösung waren unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs). Diese Luftaufnahmeplattformen können mit Photogrammetrie- oder Lidar-Nutzlasten ausgestattet und dann aus der Ferne geflogen werden. Da die UAVs die Komplexität der Anlage von oben erfassen, bieten sie einen viel schnelleren Arbeitsablauf als TLS.

Kearns' Kontaktperson bei dem Tier-One-Unternehmen beschloss, die UAVs in einem Feldversuch zu testen, indem sie eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage erfasste, die durch die Verbrennung von Erdgas in Verbrennungsturbinen Strom und Dampf erzeugt. "Die von uns verwendete Anlage befindet sich auf einem Ölfeld in Kalifornien. Es handelt sich um ein 30 Hektar großes Gelände mit komplexen Prozessbereichen, darunter Türme und Tanks, die 300 Fuß hoch sind, kilometerlange Rohre, tonnenweise Kabel, Stahl und große Ausrüstungsgegenstände."

Und dieser Test war nicht nur akademisch, sondern für ein reales Projekt. "Wir brauchten die Daten für die Planung einer Brachflächenerweiterung", sagen sie. "Wir bauen eine Anlage zur Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung, also mussten wir Anschlusspunkte finden, damit die Anlage an die bestehende Anlage angeschlossen werden konnte. Außerdem mussten wir eine Layout- und Routenplanung für alle neuen Anlagen vornehmen, die wir dort bauen wollen."

Sobald sie die UAVs flogen und die Daten ansahen, wussten sie, dass UAVs nicht die vollständige Lösung waren.

"Sie sind großartig für eine Draufsicht. Aber wenn man auf den Boden kommt, wo die Rohrleitungen komplex sind, gibt es keine Auflösung mehr. Wir nennen das den Effekt der geschmolzenen Eiscreme. Es sieht aus, als ob alles zusammengeschmolzen ist. Um all die detaillierten Daten zu erhalten, brauchten wir auch ein Werkzeug, das diese Anlage vom Boden aus erfassen kann."

Rufen Sie SLAM auf und scannen Sie mit NavVis VLX

Als Spezialist für Laserscanning in der Öl- und Gasindustrie wusste Kearns, dass Scanner mit gleichzeitiger Lokalisierung und Kartierung (SLAM ) die von seinem Kunden benötigte Erfassung des Bodens durchführen können.

Mit diesen Geräten kann der Techniker während der Erfassung gehen, was eine sehr schnelle Ausführung vor Ort ermöglicht. Sie können auch in der Hand gehalten werden oder am Körper getragen werden, was sie für das Laserscanning in dichten Gebieten und um Verdeckungen herum sehr wendig macht. Die besten Scanner auf dem Markt ( SLAM ) bieten sogar eine Genauigkeit, die mit dem TLS-Scannen konkurriert.

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"Es gibt eine Vielzahl von SLAM Scannern, und unser Kunde verlässt sich darauf, dass wir die beste Lösung finden", sagt Kearns. "Also haben wir alle führenden Optionen getestet. Als wir den NavVis VLXgetestet haben, war er der vielseitigste. Die Panoramabilder waren schärfer und fotorealistischer. Und die Gesamtdichte, Präzision und Auflösung der Punktwolke war die beste. Wir haben die Daten unserem Ansprechpartner gezeigt und waren uns alle einig, dass NavVis VLX dass dies die beste Lösung für ihre Bedürfnisse war."

Als Kearns' Kontaktperson den tragbaren 3D-Laserscanner im Heizkraftwerk testete, erfüllte er alle Voraussetzungen für eine ebenerdige Erfassung.

"SLAM Scannen ist eine neue Technologie für uns", sagen sie. "Aber wir haben erwartet, dass NavVis VLXfür unsere Anwendung besser als ein Stativscanner sein würde. Wir hatten Recht. Und wir schätzten, dass wir die verarbeitete Anlage in 20 % der Zeit gescannt haben, die wir mit einem Stativscanner gebraucht hätten."

Der SLAM Arbeitsablauf

Seit diesem erfolgreichen Versuch haben Kearns und sein Team mit NavVis VLX verwendet, um Dutzende von dichten, komplexen Prozessstandorten für ihren Kunden zu erfassen. Und so geht's.

Zunächst liefert das Unternehmen Intertek Zeichnungen, in denen die Monumente und Bezugspunkte vor Ort verzeichnet sind.

Als Nächstes schickt Intertek ein zweiköpfiges Team vor Ort, das mit Messgeräten und NavVis VLX. Eine Person beginnt den Prozess, indem sie sich durch die Baustelle bewegt und eine Vermessungskontrolle durchführt. Sie verbinden sich mit den bereitgestellten Koordinaten für die Denkmäler und richten dann die erforderlichen Kontrollziele ein.

Wenig später bewegt sich die nächste Person durch die Anlage und erfasst mit dem NavVis VLX Laserscanner. "Während des Scannens", so Kearns, "stellen sie sicher, dass sie eine ausreichende Anzahl von Zielen mit der On-Board-Funktionalität erfassen. Sie stellen auch sicher, dass sie alle Denkmäler, Bezugspunkte und Anknüpfungspunkte erfassen, die der Kunde für seine Planung benötigt."

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Erfassen von Vorteilen

Der erste Vorteil dieses NavVis VLX Erfassungsworkflows ist die Geschwindigkeit. Kearns sagt, dass Intertek ein paar hunderttausend Quadratmeter einer überfüllten Prozessanlage an einem Tag erfassen kann - einschließlich der Vermessung. "Mit einem Scanner auf Stativbasis wäre das nicht möglich", scherzt er.

Kearns sagt auch, dass das 3D-Laserscanning-Team von Intertek bei der Verwendung von 3D-Laserscannern sehr einfach um Verdeckungen herum erfassen kann. NavVis VLX. "Man kann mit dem Scanner herumlaufen und sehr leicht in dichte Bereiche der Anlage vordringen", sagt Kearns. "Man kann den Scanner in dichte Bereiche manövrieren, um die Ausrüstung, die Rohrleitungen und alle Prozessbereiche aus verschiedenen Perspektiven, Winkeln und Ansätzen zu erfassen. Man muss sich keine Gedanken machen: 'Ich habe heute nur Zeit für 50 Einstellungen, wie soll ich die Daten bekommen?'"

Trotz dieses schnellen, fließenden und flexiblen Arbeitsablaufs sagt Kearns: "Die Daten sind genau und dicht."

"Für Planungszwecke braucht man nicht die superhohe Genauigkeit eines Stativscanners, auch nicht in einer komplexen Prozessanlage. Mit einem SLAM -Scanner muss man vielleicht ein wenig an Genauigkeit einbüßen, aber am Ende des Tages erhält man einen genauen, dichten visuellen Datensatz, den man zur Visualisierung des Standorts aus all diesen verschiedenen Perspektiven und zur Zusammenarbeit bei der Projektplanung und der Analyse von Alternativen verwenden kann.

- Glen Kearns | Business Development Manager, Intertek

ROI von NavVis VLX

Für den Tier-One-Kunden von Kearn sind diese Workflow-Vorteile nicht die Hauptattraktion der NavVis VLX. "Denken Sie daran, dass wir das Scannen nicht selbst durchführen", heißt es. "Ich werde also nicht die Hardware kaufen, sondern einen Unterauftragnehmer wie Intertek finden, der den Scanner bedienen kann. Dann werde ich sie beauftragen, die Arbeit in meinem Namen nach Bedarf zu erledigen."

Deshalb bewertete das Unternehmen die NavVis VLX nach den produzierten Daten, dem Post-Capture-Workflow und dem ROI.

"Meine Ingenieure mögen die Daten", sagt Kearns' Kontaktperson. "Sie hatten das Gefühl, als würden sie selbst durch das Heizkraftwerk gehen. Vergleichen Sie das mit einem TLS-Datensatz in der Blasenansicht, wo sie sich jeweils 100 oder 200 Fuß weit teleportieren müssen. Das liegt nicht im Komfortbereich eines Ingenieurs. Sie bevorzugten NavVis VLX Daten, weil sie damit nahtlos durch die Anlage navigieren und 'gehen' konnten.

Kearns sagt, dass er festgestellt hat, dass Flexibilität Teil der DNA des Systems ist. "Sie haben mit der Interoperabilität eine großartige Sache gemacht. Es ist sehr hilfreich, dass alle Daten, die wir mit NavVis VLX in anderen Visualisierungstools angezeigt werden können."

Dank dieser Interoperabilität kann der Tier-One-Kunde die Nutzung von NavVis VLX rund um den Globus nutzen. "Das Unternehmen ist in 100 Ländern vertreten", sagt Kearns' Kontaktperson. "Wir haben Dutzende von Regionen, und jede kann eine andere Reihe von Software-Tools verwenden. Australien verwendet vielleicht andere Visualisierungstools als Kasachstan oder andere als Nordamerika, nicht wahr? Deshalb ist die Flexibilität, die von NavVis VLX der Schlüssel."

Was den ROI und den wirtschaftlichen Nutzen angeht, so sagt der Kontaktmann, dass NavVis VLX bereits "echte Einsparungen" bringt.

"Es ist schwer, das Negative zu beweisen und all das Geld zu beziffern, das wir nicht ausgegeben haben", sagen sie. "Aber jedes Mal, wenn ich es vermeide, ein Team von 12 Ingenieuren von Houston nach Kasachstan zu schicken, um vor einer Anlagenerweiterung eine technische Besichtigung vorzunehmen, habe ich echte Einsparungen. Das ist teuer. Mit NavVis VLXkönnen wir den Ingenieuren einen Datensatz schicken und sie vom Heimbüro aus arbeiten lassen.

Im gesamten Unternehmen

Der Kontaktmann von Kearns betont, dass er nur eine kleine Gruppe innerhalb dieses großen Öl- und Gasunternehmens unterstützt. Doch nachdem NavVis VLX Nachdem das System für seine eigene Gruppe so gut funktioniert hatte, begann er, das SLAM Laserscanning-System auch anderen Gruppen im Unternehmen anzubieten. Und das Gerät findet Anklang.

"Ich habe mit Kollegen in West Texas gesprochen", sagen sie. "Sie sind für eine Menge kleiner Verarbeitungseinheiten verantwortlich. Jede davon besteht nur aus ein paar Tanks, ein paar Pumpen und ein paar Leitungen. Aber es gibt Dutzende - wenn nicht Hunderte - dieser Dinger. Und sie sind sehr abgelegen. Es gefällt ihnen nicht, dass sie rausfahren müssen, nur um Fotos und Messungen zu machen.

Um dieses Problem zu lösen, empfahl Kearns' Kontaktperson NavVis VLX. "Die Idee ist, dass sie einmal hinausgehen, diese Scans machen und sie veröffentlichen können. Dann können die Leute im Home Office darauf zugreifen. Anstatt Hunderte von Kilometern für eine einfache Information zu fahren, können diese Fachleute den Datensatz in ihrem Büro zu Hause abrufen und haben die relevanten Informationen sofort zur Hand.

"Ich habe das Gerät auch dem Betrieb gezeigt. Dort werden viele Abstellungen vorgenommen, d. h. Teile einer Anlage werden für längere Wartungsarbeiten abgeschaltet. Stillstände sind teuer, weil die Anlage in dieser Zeit keine Produkte herstellt. Jede Minute zählt."

Jetzt verwendet die Betriebsabteilung des Unternehmens NavVis VLX Scans, um ihre eigene Planung durchzuführen.

"Sie mochten es, weil sie ihre Scans schnell erhalten konnten und ihre Anforderungen an die Genauigkeitstoleranz den unseren entsprechen. Sie brauchen keine Daten bis auf die Ebene der Schrauben und Muttern. Die Daten von NavVis VLX helfen ihnen bei einer sehr detaillierten Planung, so dass sie im Voraus bestimmen können, wohin sie die Ausrüstung für die Wartung bewegen müssen. Das bedeutet schnellere Durchlaufzeiten und weniger Geldverluste.

Laser-Scanning-Wert im Maßstab

Wie der Kontaktmann bemerkt, NavVis VLX für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen in seinem Tier-One-Öl- und -Gasunternehmen geeignet ist. "Das Tool ist in all diesen Abteilungen und Standorten gleich. Es ist nicht nur für eine kleine Organisation wie unsere Ingenieurteams nützlich. Wir können es in West Texas, in den Anlagen und im Betrieb einsetzen. Und diese Gruppen können einen anderen Nutzen aus dem Tool ziehen als wir."

"Die Fähigkeit der NavVis VLX zu skalieren, ist für ein Unternehmen wie uns von entscheidender Bedeutung", schließen sie. "Und genau darin liegt der wahre Wert."

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