Системы трехмерного проектирования объектов электроэнергетического комплекса

…принимая во внимание известный дефицит финансирования инноваций, технического перевооружения и реконструкции, первоочередной необходимостью является высокое качество проектно-сметной документации (ПСД), актуальность проекта с точки зрения технических решений и используемых материалов, а также конкурентоспособные сроки проектирования объектов и их ввода в промышленную эксплуатацию. Решением проблемы упомянутого дефицита финансирования может стать применение систем трехмерного проектирования (моделирования) на стадии выпуска проектно-конструкторской документации и формирование информационных систем на основе модели объекта. Такие системы призваны удешевить работы по подготовке производства, унифицировать принимаемые решения и значительно сократить сроки выпуска проектов. Кроме того, применение средств автоматизации проектирования позволяет использовать данные проекта на всех этапах жизненного цикла объекта (проект, строительство, эксплуатация, реконструкция и/или демонтаж).

Скачать статью "Системы трехмерного проектирования объектов электроэнергетического комплекса" в формате PDF (1 Мбайт)

Твитнуть

Рекомендую

Эта статья опубликована в журнале CADmaster #1(16) 2003 (январь-март) в разделе Проектирование промышленных объектов.

В 2001 году энергоснабжающие организации, входящие в холдинг РАО «ЕЭС России», поставили потребителям 578 млрд. кВт/ч электроэнергии и 430 млн. Гкал тепловой энергии. По сравнению с 2000 годом полезный отпуск электроэнергии увеличился на 1,3%, тепловой энергии — на 0,6%.

Рис. 1

Основной тенденцией последних лет стало изменение структуры полезного отпуска электроэнергии в сторону роста потребления в непромышленной сфере (ЖКХ, население), транспортом и предприятиями связи за счет промышленных потребителей. На долю последних приходится 49% общего объема поставок электроэнергии. Топливная промышленность потребляет 12% поставляемой электроэнергии, цветная металлургия — 9%, черная металлургия и машиностроение — по 7%, химическая и нефтехимическая промышленность — 6%. 14% потребляют другие отрасли промышленности, столько же — ЖКХ, 11% — сфера транспорта и связи.

Рис. 1 отображает динамику производства электроэнергии.

Из годового отчета РАО «ЕЭС России» (2001 г.) следует, что объектов производственного назначения введено за этот год больше, чем за 1999-й и 2000-й вместе взятые (таблица 1).

Таблица 1

Учитывая текущее состояние электроэнергетической отрасли, рост потребностей в электроэнергии со стороны промышленных потребителей, возрастание ее бытового потребления, а также заявленную Президентом РФ В.В. Путиным общеэнергетическую стратегию, которая призвана обеспечить энергетическую безопасность страны и повысить эффективность экономики в целом, становится очевидной острая необходимость проектных работ для реконструкции, расширения производственных мощностей и нового строительства объектов ТЭК.

Кроме того, принимая во внимание известный дефицит финансирования инноваций, технического перевооружения и реконструкции, первоочередной необходимостью является высокое качество проектно-сметной документации (ПСД), актуальность проекта с точки зрения технических решений и используемых материалов, а также конкурентоспособные сроки проектирования объектов и их ввода в промышленную эксплуатацию.

Решением проблемы упомянутого дефицита финансирования может стать применение систем трехмерного проектирования (моделирования) на стадии выпуска проектно-конструкторской документации и формирование информационных систем на основе модели объекта. Такие системы призваны удешевить работы по подготовке производства, унифицировать принимаемые решения и значительно сократить сроки выпуска проектов. Кроме того, применение средств автоматизации проектирования позволяет использовать данные проекта на всех этапах жизненного цикла объекта (проект, строительство, эксплуатация, реконструкция и/или демонтаж).

Трехмерное моделирование (макетирование)

Традиционный способ выпуска проектов — вычерчивание планов, разрезов и сечений, составление спецификации и т. д. — не способен обеспечить должное качество ПСД. Многочисленные виды и разрезы связаны между собой лишь физической памятью проектировщика и результатами работы нормоконтролеров, что порождает риск возникновения ошибок, связанных с человеческим фактором. Создание уменьшенных макетов проектируемых объектов затягивает сроки выпуска ПСД и не обеспечивает требуемой достоверности проекта.

Современные системы трехмерного проектирования, такие как PLANT-4D 7.7.3 (CEA Technology), AutoCAD 2002 (Autodesk), Inventor (Autodesk), Architectural Desktop 3.3 (Autodesk), StruCAD v9 (AceCad Software), свободны от этих недостатков. Трехмерная модель, выполненная указанными программными комплексами, является «виртуальной» (геометрически и семантически связанной) и служит основой для создания необходимых документов проекта — чертежей, спецификаций и т.д. Пример использования трехмерной модели для получения ПСД представлен на рис. 2.

Рис. 2

Выбор той или иной системы проектирования обусловлен задачами предприятия, функциональными возможностями пакета, соотношением «цена-качество», а также необходимостью интеграции со смежниками. Последнее особенно актуально если речь идет не о «кусочном» проектировании (субподряды на узкопрофильные проектные работы), а о комплексном подходе к автоматизации.

В таблице 2 дан краткий обзор задач проектирования объектов электроэнергетического комплекса и оптимальных программных средств, используемых ведущими проектными институтами для решения таких задач. Применение этих средств позволяет внедрить трехмерное проектирование и моделирование, осуществлять выпуск чертежей, схем, спецификаций на основе трехмерной модели, а также готовить данные для проработки и корректировки в сметных программах, а также программах технологической подготовки производства и многих других. Интегрированные или подключаемые расчетные модули автоматизируют выполнение долговременных расчетных процедур и упрощают принятие технических решений (на основе результатов расчета).

Использование современных технологий значительно снижает сроки проектирования и себестоимость выпускаемой продукции. В пределах установленных сроков появляется возможность оценки альтернативных вариантов и их влияния на экономическую эффективность объекта проектирования.

Таблица 2

Указанные в таблице 2 программные комплексы используются в комплектации или по отдельности, например, в институтах «Теплоэлектропроект», «Мосэнергопроект», «Гидропроект» (Москва), «Зарубежэнергопроект», «Ивэлектроналадка» (Иваново), ВНИПИЭТ (Ленинградская обл., г. Сосновый Бор). Они применялись при проектировании Мутновской геотермальной станции, Северо-Западной ТЭЦ, ТЭЦ-25 Мосэнерго, ГРЭС «Нассирия» (Ирак) и многих других объектов в России и за рубежом.

Внедрение системы трехмерного проектирования в производственный цикл предприятия

Внедрение систем трехмерного проектирования требует специального подхода: работа с ними несколько отличается от традиционных подходов к организации проектирования. В частности, необходимо сотрудничество со специализированными организациями-интеграторами — Consistent Software, «НИП-Информатика», «АвтоГраф»: без содействия подобных организаций внедрение может оказаться не только долгим, но и малоэффективным.

Интеграторы обеспечат пуск и наладку систем автоматизированного проектирования, обучение персонала без отрыва от производства и техническое сопровождение автоматизированных рабочих комплексов.

На отечественном рынке лидером в области автоматизации проектных работ является Consistent Software — компания со 100% российским капиталом, которая уже более 12 лет занимается разработкой и внедрением систем автоматизированного проектирования. Комплексные решения, предлагаемые компанией, базируются на широко известных в России и за рубежом технологиях Autodesk и охватывают все этапы жизненного цикла объекта: от инженерно-геодезических изысканий до выпуска рабочей документации, создания электронных архивов, систем мониторинга ситуаций, диспетчеризации и прогнозирования.

Поставляемые Consistent Software решения позволяют:

• повысить эффективность управления проектами;
• повысить качество проектно-конструкторской документации;
• сократить сроки проектирования, строительства и реконструкции;
• уменьшить расходы на строительство, пуск и эксплуатацию объектов;
• улучшить качество подготовки объектов к вводу в промышленную эксплуатацию.

В организационно-финансовом плане эти решения обеспечивают:

• возможность создания унифицированной системы подготовки и переподготовки кадров;
• лучшие ценовые условия при приобретении программного и аппаратного обеспечения, в том числе в рамках корпоративных или долгосрочных договоров с поэтапной оплатой.

Примером успешного и быстрого внедрения систем трехмерного проектирования может служить автоматизация института «Мосэнергопроект». В результате совместной работы института и компании Consistent Software менее чем за год были поставлены программные комплексы, выполнены установка, наладка и пуск автоматизированных рабочих мест, проведено обучение специалистов и операторов ЭВМ, по завершении которого был выпущен пилотный проект.

С использованием новых высокопроизводительных рабочих мест разработан заказанный институту рабочий проект РТС «Терешково» с газотурбинной установкой (рис. 3).

Рис. 3

Комплекс РТС «Терешково» расположен в коммунальной зоне района Солнцево (Москва), доминирующий объект — главный корпус с расположенными за ним 120-метровыми дымовыми трубами и 90-метровыми трубами над блоком газотурбинной установки (ГТУ).

Главный фасад, обращенный к Боровскому шоссе, решен в крупных формах, ориентированных на восприятие с дальних расстояний.

Рис. 4

Габаритные размеры корпуса обусловлены требованиями технологии и генпланом: прямоугольное в плане здание (271,5x30 м) составлено из шести блоков различной высоты и этажности. Это административно-бытовые блоки, многосветный блок водоподготовительной установки, блок деаэраторной с электрическими помещениями и щитами управления, блок машотделения с машзалом и блок ГТУ (рис. 4).

Автоматизация проектных работ средствами трехмерного проектирования и использование указанных в таблице 2 программных комплексов позволили без увеличения численности персонала и серьезных структурных преобразований достигнуть следующих результатов:

• значительно повысить качество проектно-конструкторской документации — в том числе устранить ошибки проектирования;
• сократить время выпуска проекта;
• повысить рейтинг проектной организации в глазах заказчика.

Полный текст статьи

Системы трехмерного проектирования объектов электроэнергетического комплекса (1 Мбайт)

CADmaster – регулярное издание и существует оно не только в Интернете. Ваша организация может оформить подписку на бесплатную печатную версию, которая рассылается по почте сразу после выхода журнала.