Процесс проектирования объектов с разветвленной сетью трубопроводов можно разделить на несколько этапов. Долгое время на российском рынке предлагались только системы 3D-проектирования, позволяющие автоматизировать получение рабочей документации: схем, чертежей, спецификаций и т. д. Но на этапе создания компоновочных решений и проработки различных вариантов проекта эти системы оказывались неудобными.

Ситуация меняется с появлением Bentley PlantWise — программы, которая позволяет быстро выполнить трассировку трубопроводов в 3D-модели. Большой набор инструментов для быстрого создания и редактирования трехмерных моделей, автоматическая трассировка трубопроводов, средства сравнения версий и получения отчетов обеспечивают возможность уже на ранней стадии проектирования просчитать несколько вариантов компоновочных решений, найти оптимальный вариант при проектировании технологических объектов, а значит и сократить сроки проектных работ.

В подтверждение сказанного приведем пример — пока из зарубежной практики. Используя программу Bentley PlantWise, созданную специально для трехмерного концептуального проектирования промышленных объектов, голландская компания QPS Engineering впечатляюще снизила финансовые и временные затраты на создание модели нефтехимической установки. Этот объект, монтаж которого будет осуществлен в Румынии, включает 200-метровую трубопроводную эстакаду, железобетонные и стальные конструкции, а также 65 единиц оборудования. В течение трех недель были проработаны альтернативные варианты компоновочной модели, что без использования программы было бы просто нереально выполнить за такой срок

Проект нефтехимической установки (разработчик – компания QPS Engineering) Проект нефтехимической установки (разработчик — компания QPS Engineering)

QPS Engineering внедрила PlantWise в 2008 году. Концептуальное моделирование устранило множество изменений и доработок на этапах предварительного проектирования, конструирования (FEED) и последующего детального проектирования. Программа позволила инженерам компании сопоставить различные варианты концепции планирования будущей установки, а выбранный вариант полностью устроил заказчика, утвердившего проект. Важнейшее преимущество PlantWise и самый существенный аргумент в пользу ее внедрения заключены в предоставляемых программой возможностях комплексного исследования разнообразных альтернативных сценариев компоновки, средствах оценки эксплуатационных требований и сопутствующих затрат до начала подготовки рабочей документации.

Перечислим основные возможности, предоставляемые Bentley PlantWise.

Автоматическая трассировка трубопроводов

  • Быстрая автоматическая трассировка (как правило, на трассировку одной трубы требуется менее одной секунды).
  • Качество выполнения операции обеспечено строгим соблюдением заданных правил.
  • Высокая производительность автотрассировки поддерживается масштабированием множества трубопроводов — вплоть до сотен и тысяч.
  • Трассировка выполняется на основе технологической схемы.
  • При трассировке трубопроводов программа учитывает препятствия.
  • Автотрассировка может ограничиваться отметками и положением поворотов в плане.
  • Препятствием для автотрассировки может быть сканированный объект (облако точек).
Автоматическая трассировка трубопроводов с учетом отсканированного существующего объекта Автоматическая трассировка трубопроводов с учетом отсканированного существующего объекта

Автоматическое размещение элементов трубопроводов

  • Программа самостоятельно размещает стандартные элементы, такие как тройники, переходы, арматура.
  • В автоматическом режиме выбирается тип тройника.
  • Набор элементов, доступных для размещения, определяет пользователь.
  • Поддерживается интеллектуальное размещение ключевых элементов, таких как арматура и переходы, с последующей автотрассировкой через них.
  • Выполняется интеллектуальное смещение элементов вдоль трубопровода с учетом требований по зазорам и ориентации в пространстве.
Фрагмент проекта Фрагмент проекта

«Ручное» управление трубопроводами и их элементами

  • Возможность построить трубопровод вручную и «заморозить» его.
  • «Заморозка» части трубопровода (при этом оставшаяся часть может быть оттрассирована автоматически).
  • Ручное размещение ключевых элементов трубопроводов (например, распределительных клапанов) с указанием, что автотрассировка должна пройти через них.
  • Перемещение тройников, переходов и других элементов вдоль трубопровода.

Параметрическое оборудование

  • Построение уникального оборудования 3D-примитивами.
  • Создание сложного оборудования из более простого.
  • Неограниченное количество оборудования в модели.
  • Простое создание штуцеров.
  • Автоматическое размещение штуцеров на оборудовании.
  • Задание правил для автоматического размещения штуцеров.
  • «Ручное размещение, перемещение и «заморозка» штуцеров.
  • Автоматизированное создание интеллектуальных препятствий для автоматической трассировки из трехмерных моделей.
Фрагмент проекта Фрагмент проекта

Правила, задаваемые пользователем

  • Создание правила построения нового оборудования.
  • Создание правил автоматизированного размещения штуцеров.
  • Создание правил автотрассировки в зависимости от типа оборудования.
  • Создание правил автотрассировки с учетом зазоров, отметок, занятого пространства и т. д.

Составление спецификаций и отчетов

  • Отчеты могут содержать как исходные данные, так и данные, вычисленные в PlantWise.
  • Настройка различных выходных отчетов.
  • Возможность экспорта отчетов в другие программы.
  • Для вычисления в отчетах могут использоваться простые формулы.
  • В отчетах могут содержаться промежуточные и итоговые суммы, обеспечивается сортировка.
  • Отчет выдается как по всей модели, так и по выбранным элементам.
  • Обсчитанные элементы могут быть выделены в модели.
  • Встроенные функции для вычисления веса, центра силы тяжести, моментов инерции и т. д.

Получение чертежей

  • Планы на разных отметках.
  • Отображение трубопровода в одну линию.
  • Схематичное отображение элементов.

Управление моделью

  • Очень компактный размер файлов благодаря сохранению только исходных данных и результата.
  • Возможность сохранения части модели.
  • Модель может состоять из других моделей.
  • Поддержка версионности моделей.
  • Импорт информации и геометрии из таблиц.

Результаты

Специалисты QPS Engineering подсчитали, что с использованием PlantWise сроки создания трехмерной концептуальной промышленной модели сокращаются вдвое. А при выполнении некоторых крупных проектов выигрыш во времени будет даже значительнее. Что же касается уже упомянутого проекта нефтехимической установки, компания смогла существенно сэкономить как за счет скорости выполнения работ, так и благодаря способности PlantWise перестраивать модели на основании изменений в технологических процессах, положении оборудования и других физических параметрах.

Программа PlantWise позволяет обнаруживать коллизии, которые было бы трудно устранить без предварительной детальной проработки концептуальной модели. Работа над концептуальной моделью привела к изменениям в выборе оборудования, внесла коррективы в процесс строительства; изменились даже типы стальных конструкций.

Вывод подсказывает практика: Bentley PlantWise идеально дополняет систему автоматизированного проектирования объектов с разветвленной сетью трубопроводов.

Михаил Жеребин
CSoft
Тел.: (495) 913−2222
E-mail: zherebin@csoft.ru
В статье использованы материалы статьи Арвинда Патела и Нико Грута
«Превращение концепции в реальность».

Арвинд Пател — менеджер по развитию приложений для концептуального
промышленного проектирования Bentley Systems.
Нико Грут — управляющий производством в компании QPS Engineering.