Программная система по расчету прочности и жесткости трубопроводов «СТАРТ» имеет долгую историю. Первая редакция ПС (тогда она называлась СТ-01) была сдана в промышленную эксплуатацию в 1967 году. Восемь лет система успешно эксплуатировалась на ЭВМ серии «Минск», затем — восемнадцать лет — на ЭВМ серии ЕС, а с 1992 года устанавливается на персональных компьютерах. Смена поколений ЭВМ, как правило, сопровождалась капитальной переработкой ПС. При переводе на ЕС программная система была переписана на ФОРТРАНе (до этого использовались машинные коды), а с переходом на персональные компьютеры — на СИ. Дважды ПС модернизировалась в связи с заменой операционных систем: из DOS в OS на ЕС и из DOS в Windows на персональном компьютере. Возможности ПС постоянно расширялись, а интерфейс пользователя и расчетный алгоритм — шлифовались и совершенствовались. Программная система достигла уровня своеобразного промышленного стандарта и по своим потребительским свойствам не уступает лучшим зарубежным аналогам (CAESAR II, Triflex, AutoPIPE, GEFKMR).

Годовой объем продаж ПС «СТАРТ» достиг 100 тысяч долларов, что соответствует примерно трем копиям ПС в месяц — неплохие, по российским меркам, показатели для прикладного программного обеспечения!

Программная система «СТАРТ» имеет СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ № РОСС RU. СП11. Н 00003 Госстроя РФ № 0075985.

Надежды дистрибьюторов на продажу в России импортных программ аналогичного назначения не оправдались: количество купленных копий не превышает десятка. По нашему мнению, причин здесь несколько:

  • В зарубежной практике расчетами прочности трубопроводов занимаются специалисты-расчетчики, а потому при разработке пользовательского интерфейса авторы ПС ориентируются именно на них. Считается, что расчетчик должен хорошо понимать разницу между реальной конструкцией трубопровода и его расчетной схемой. Например, описание условий закрепления трубопровода (как внешних, накладываемых опорами, так и внутренних, накладываемых осевыми, угловыми или сдвиговыми компенсаторами) в зарубежных разработках, как правило, сложнее, чем в ПС «СТАРТ», где для наиболее распространенных случаев способы задания этой информации достаточно просты и наглядны.
  • Обязательным условием применения подобных систем при проектировании объектов строительства на территории России является наличие сертификата соответствия отечественным нормам. Ни одна из зарубежных ПС такого сертификата не имеет: оценка прочности осуществляется в них по стандартам, которые у нас не действуют, а включить в эту систему отечественные нормы можно лишь при участии высококвалифицированных специалистов в области прочности и надежности трубопроводов различного назначения. Чтобы понять всю сложность проблемы, есть смысл ознакомиться с разделом «Методическое обеспечение» в документации к ПС «СТАРТ». Кроме того, «встроить» в ПС уже имеющуюся методику оценки прочности — довольно дорогостоящая процедура, так как в ее реализации должны участвовать авторы программной системы.
  • Импортные ПС в 3−4 раза дороже отечественных аналогов — обстоятельство, немаловажное для нашего рынка программных продуктов.

С помощью ПС «СТАРТ» можно рассчитывать трубопроводы различного назначения:

  • энергетических установок (согласно РД 10−249−98);
  • тепловых сетей (согласно РД 10−400−01);
  • нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (согласно РТМ 38.001−94);
  • магистральных газо- и нефтепроводов (согласно СНиП 2.05.06−85).

По программе рассчитываются как самокомпенсирующиеся трубопроводы, где компенсация температурных расширений обеспечивается гибкостью самой трубопроводной трассы, так и трубопроводы со специальными компенсирующими устройствами, выполненными в виде волнистых, линзовых, сальниковых или сильфонных компенсаторов.

Рассчитываются трубопроводы практически любой сложности:

  • плоские, пространственные, разветвленные, с замкнутыми контурами;
  • с различными конструкциями концевых и промежуточных опор;
  • подверженные разнообразным внешним воздействиям (температурное расширение, сосредоточенные и распределенные нагрузки, смещение опор, растяжка).

Расчеты выполняются с учетом нелинейностей, обусловленных:

  • трением в опорах скольжения;
  • отклонением тяг подвесок от вертикального положения;
  • односторонними связями, присутствующими в реальных конструкциях опор.

При необходимости осуществляются:

  • автоматический подбор пружин упругих опор и расчет их затяжки;
  • оценка прочности и несущей способности трубопровода по различным нормам.

Программа имеет дополнительные опции (модули), поставляемые по желанию заказчика:

  • «Старт — грунт» — расчет участков бесканальной прокладки в грунте.
  • «Старт — dxf» — переработка расчетной схемы трубопровода в файлы типа DXF для обработки инструментальными системами АutoCAD или MicroStation.
  • «Старт — отбраковочная толщина» — расчет отбраковочных толщин труб и фитингов согласно требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» ПБ 03−108−96.
  • «Старт — назначенный ресурс» — расчет назначенного ресурса проектируемых стальных технологических трубопроводов. Выбор их размеров осуществляется в соответствии с руководящим техническим материалом «Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов» РТМ 38.001−94.

Программа может быть использована для выполнения массовых расчетов, а также для решения различных исследовательских задач, связанных с изучением реальных условий работы трубопроводов, уточнением их расчетных схем и т. д.

Рис. 1. Задание исходных данных в графическом режиме Рис. 1. Задание исходных данных в графическом режиме

Ввод и корректировку данных по трубопроводу можно осуществлять как в графическом, так и табличном виде. Вы можете увеличить масштаб графического изображения трубопровода, перемещать экран по этому изображению, вращать оси координат, то есть рассматривать трубопровод с разных точек зрения. Вместе с изображением можно выводить различную информацию: длины всех участков, проекции всех участков на любую ось координат, изображение трубопровода со всеми деталями и креплениями. Графическое изображение может быть и в одну линию, как принято в изометрических чертежах трубопроводов, и в объеме, как это показано на рис. 1.

Результаты расчета представляются в виде таблиц (их перечень меняется в зависимости от входных данных). При просмотре таблицы напряжений можно получить графическую иллюстрацию напряженного состояния трубопровода.

В процессе проектирования нередко возникает необходимость проверки прочности и долговечности отдельных элементов трубопровода. Для этих целей предусмотрена процедура «Элементы», с помощью которой можно рассчитывать:

  • прочность и устойчивость прямых труб;
  • прочность отводов, переходов, тройников и заглушек на действие внутреннего давления;
  • герметичность фланцевых соединений;
  • габариты компенсаторов из труб;
  • упругие характеристики сильфонных и линзовых компенсаторов.

Выбор того или иного расчета осуществляется с помощью экранного меню, показанного на рис. 2.

Одной из наиболее популярных функций является расчет габаритов компенсаторов из труб: эта функция избавляет проектировщиков от необходимости пользоваться устаревшими номограммами для П-, Г- и Z-образных компенсационных узлов. При известном расстоянии между неподвижными опорами она позволяет определить требуемый вылет в поворотах Г- и Z-образной формы и в П-образных компенсаторах с прямыми углами.

Рис. 2. Меню для расчета элементов Рис. 2. Меню для расчета элементов

В программной системе имеется нормативная база, обеспечивающая дополнительные удобства в работе. База содержит три раздела: «МАТЕРИАЛЫ», «ПРУЖИНЫ» и «ГРУНТЫ».

В разделе «МАТЕРИАЛЫ» собраны физические свойства материалов труб и элементов трубопровода, в разделе «ПРУЖИНЫ» -характеристики пружинных цепей упругих опор различной грузоподъемности по ОСТ 108.764.01−80, МВН 049−63 и МН 3958−62. Третий раздел базы, «ГРУНТЫ», содержит физические характеристики отдельных типов грунтов, используемых при расчете участков, защемленных в грунте.

Программа «СТАРТ» позволяет импортировать данные из CAD/CAM-систем — например, из системы проектирования промышленных объектов PLANT-4D, системы анализа живучести тепловых станций РАО «ЕЭС России».

Сейчас в России и странах СНГ более двухсот пятидесяти пользователей системы «СТАРТ», среди которых ПКО крупных заводов, проектные организации химического, газового, энергетического профиля. Программа широко применяется при проектировании, реконструкции и строительстве тепловых сетей Москвы.

Требования к оборудованию и программному обеспечению:

Процессор Pentium II 233 МГц и выше.
Операционная система Windows 95/98/NT/Me/2000.
Оперативная память: минимальная — 32 Мб, рекомендуемая — 64 Мб.
Разрешение экрана: минимальное — 800×600, рекомендуемое — 1024×768.

Разработчиком программной системы «СТАРТ» является ООО «НТП Трубопровод» (Москва). Дистрибьютором программной системы «СТАРТ» на территории Российской Федерации, Украины, Республики Беларусь и Казахстана является компания Consistent Software.