Программное обеспечение, применяемое РУП «БЕЛНИПИЭНЕРГОПРОМ» при 3D-проектировании, а также его взаимная интеграция

1. СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

В процессе выполнения работ в 3D‑модели тепломеханическим отделом РУП «Белнипиэнергопром» выполняется первоначальная эскизная компоновка здания, которая передается всем остальным специальностям. После чего начинается параллельная работа по разным частям проекта по совместному проектированию и наполнению 3D‑модели. По мере проработки модели смежным специальностям выдаются соответствующие задания.

При проектировании технологической части работниками тепломеханического отдела выполняется большой комплекс расчетов: расчеты трубопроводов на прочность и самокомпенсацию, гидравлические расчеты и прочее.

 

По мере готовности отдельных частей проекта подготавливается документация. Документация выдается в классических форматах DWG для чертежей, DOC для текстовых документов, используются NanoCAD и Microsoft Word соответственно. Часть документации, такой как планы, изометрические схемы трубопроводов и спецификации получаются непосредственно из 3D‑модели.

2. ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Используемое программное обеспечение можно разделить на 4 группы:

1. 3D-моделирование,
2. Расчёты,
3. Промежуточные вычисления,
4. Выдача документации.

 

2.1 AVEVA E3D DESIGN

Центром рабочего процесса и аналогом компоновки является AVEVA E3D. При проектировании мы пользуемся, в основном, следующими ее возможностями:

• 3D‑моделирование по технологической части;
• базовое 3D‑моделирование по остальным частям проекта (строительной, электрической и т.д.);
• автоматическая генерация изометрических схем трубопроводов;
• автоматическая генерация спецификаций и отчетов;
• подготовка графического материала для «плоских» чертежей.

 

МОДУЛИ AVEVA E3D DESIGN

Тепломеханическим отделом активно используется следующие модули AVEVA E3D:

• Model – в нем происходит непосредственно компоновка, экспорт данных для расчетных программ, подготовка спецификаций;
• Draw – подготовка плоских чертежей с дооформлением чертежей в NanoCAD, это дает больший выигрыш по времени, но имеется возможность и полноценного оформления чертежей в AVEVA.
• Isodraft – подготовка изометрических схем. Для трубопровода автоматически создается изометрическая схема со всеми необходимыми размерами и позициями элементов. Недостатками Isodraft является малая гибкость в настройке, поэтому полученные из него схемы всегда дорабатываются вручную: приводятся в соответствие с ГОСТ, местами улучшается читаемость.
• Paragon – модуль для создания каталогов стандартных деталей. В данном модуле для элементов задается геометрия, их наименования, масса и другие свойства. Элементы могут быть как простыми, так и сложными: иметь параметрические зависимости, возможность задавать параметры из модели и т.д.

 

2.2 AUTODESK REVIT

Revit используется смежными специальностями (архитекторы, отопление и вентиляция, электрика, АСУ ТП) для 3D‑моделирования и подготовки документации к выпуску, а также передачи геометрии в единую 3D‑модель AVEVA.

 

2.3 AUTODESK NAVISWORKS MANAGE

Navisworks выполняет следующие функции:

• работа с 3D‑моделями нередактируемых форматов, в основном их просмотр;
• объединение моделей, выполненных в разных 3D‑САПР;
• подготовка 3D‑моделей для передачи на стройплощадку в качестве справочного материала.

 

2.4 СТАРТ‑ПРОФ

В данной расчётной программе выполняются:

• прочностные расчёты,
• вычисляются нагрузки на опоры и оборудование,
• подбираются крепления и компенсаторы.

 

МОДУЛИ СТАРТ-ПРОФ

• БАЗОВЫЙ: основной модуль. В нем и проводятся расчёты на прочность, вычисление нагрузок. Он позволяем задать любое количество режимов и смоделировать большинство элементов трубопровода.
• СЕЙСМИКА: расчёт сейсмических воздействий,
• ГРУНТ: расчёт подземных трубопроводов,
• ШТУЦЕР: вычисление прочности, жесткости и перемещений присоединений к оборудованию,
• БД ИЗДЕЛИЙ: база данных изделий, в которой содержатся специфические свойства элементов, необходимы для расчётов,
• ЭЛЕМЕНТЫ: расчет на прочность отдельной детали трубопровода.

Расчётные схемы составляются вручную либо импортируются из сторонних программ, таких как Aveva E3D.

 

2.5 ГИДРОСИСТЕМА

Позволяет проводить различные теплогидравлические расчёты.

МОДУЛИ ГИДРОСИСТЕМА

• ГИДРО: вычисление потерь давления,
• ВЫБОР ДИАМЕТРОВ: подбор диаметра трубопровода по заданным параметрам,
• ТЕРМО: учёт теплопотерь,
• РАСЧЁТ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД: расчёт переходных процессов в трубопроводе, например, конденсация или парообразование.

 

2.6 ШТУЦЕР-МКЭ

Расчет:

• допускаемых напряжений,
• нагрузок на штуцера,
• жесткости присоединений.

 

2.7 ИЗОЛЯЦИЯ

Данная расчётная программа используется для подбора типа, толщины, подсчета объемов изоляции для конкретных трубопроводов и условий.

 

2.8 MICROSOFT EXCEL & VBA

Excel, благодаря своему удобству и низкому порогу вхождения, используется для решения разных задач: от небольших расчетов из десятка формул, собранных в удобные для использования шаблоны, до обработки и анализа больших объемов данных, например, сравнения результатов двух расчетов.

Совместно с AVEVA Excel применяется в основном для подготовки макросов для автоматического моделирования тех или иных элементов. Excel поддерживает язык программирования Visual Basic, с помощью которого можно еще больше расширить его возможности.

 

2.9 NANOCAD

NanoCAD используется для работы с плоскими чертежами, оформления документации, полученной из 3D‑модели, а также выполнения той части документации, которая не выполняется в AVEVA, такой как задания, технологические схемы и т.д.

 

2.10 MICROSOFT WORD

Текстовая часть документации, такая как пояснительные записки, результаты расчётов или опросные листы, выполняется в Microsoft Word.

 

 

3. ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПРИЛОЖЕНИЯМИ

3.1 Взаимосвязь AVEVA E3D – Microsoft Excel & VBA – nanoCAD

Цепочка «AVEVA – Excel – NanoCAD» используется при подготовке заданий на строительную часть. Из модели получаются данные по опорам трубопроводов в табличном виде, затем с помощью Excel формируется макрос, который создает в 3D-модели строительные листы по указанным габаритам, далее средствами AVEVA эти листы экспортируются в формат DWG и остается лишь проставить размеры и выноски. Такой метод хорошо показывает себя там, где нужно работать с десятками и сотнями примитивных объектов (планы расположения опор, датчиков, отверстий в перекрытиях).

 

3.2 Взаимосвязь AVEVA E3D – Старт‑Проф

Для ускорения выполнения расчетов разработан модуль двухсторонней связи между AVEVA и СТАРТ, и в настоящее время он хорошо отлажен. Работа по построению в Старт трасс, которая раньше занимала дни, теперь выполняется за секунды, с минимальной последующей обработкой.

3.3 Взаимосвязь Старт‑Проф – Microsoft Excel & VBA

В процессе выполнения расчётов на прочность и самокомпенсацию очень часто возникает необходимость выбирать наиболее оптимальную конфигурацию трубопровода.

С целью упрощения обработки результатов мы используем Старт в связке с Microsoft Excel & VBA.

 

3.4 Взаимосвязь Старт‑Проф – MS Excel & VBA – NANOCAD

Для сокращения времени и исключения человеческого фактора при оформлении чертежей нами было создана программа, позволяющая автоматизировано генерировать таблицы результатов расчётов, оформленные в соответствии с нормами.

3.5 Взаимосвязь Старт‑Проф – nanoCAD

Старт‑Проф позволяет выгружать объёмную схему в nanoCAD. Это позволяет быстро провести сравнение трассы в расчёте и на чертеже.

 

3.6 Взаимосвязь СТАРТ-ПРОФ – ГИДРОСИСТЕМА

Позволяет передать всю конфигурацию и некоторые другие параметры трубопровода из Старт‑Проф, а => из 3D-модели.

3.8 Взаимосвязь AVEVA E3D – REVIT – NAVISWORKS

AVEVA, и Revit поддерживают импорт и экспорт формата IFC, что позволяет специальностям обмениваться актуальными данными.

Для сборки общей модели для просмотра используется Navisworks Manage, такая модель открывается в бесплатных просмотрщиках и может использоваться заказчиком и подрядчиками для решения вопросов по месту.

 

3.10 Взаимосвязь MICROSOFT EXCEL & VBA – AVEVA E3D

Макросы, созданные в Excel, можно использовать и для моделирования несложных элементов, таких как фундаменты, стойки, маленькие площадки. В Excel задаются параметры (размеры, тип присоединения к фундаменту), далее макрос создает фундамент в модели.

 

4. ПЛАНЫ НА БУДУЩЕЕ

Внедрение любой системы 3D-проектирования это тяжелый, трудозатратный и длительный процесс.

По факту это длительный процесс и по мере завершения одних задач неизбежно возникают другие. В связи с этим в настоящее время определены основные направления, по которым планируется развитие:

• систематизация и доработка имеющихся баз данных;
• разработка внутренней документации, инструкций по 3D‑проектированию;
• снижение количества ручного труда при моделировании и оформлении документации;
• дальнейшее улучшение интеграции AVEVA‑СТАРТ, вплоть до 100%, и обеспечение обратной связи;
• использование при создании 3D-модели данных лазерного сканирования;
• повышение квалификации специалистов, задействованных в 3D‑проектировании, и обучение новых.

 

Подготовили:     Ведущий инженер ОТ   К.А.Таращук, ведущий инженер ОТ   А.В.Родько