САПР нефтяного и химического оборудования

Нефтяные аппараты на главном виде условно показывают со штуцерами на боковой поверхности с указанием высотной отметки. Действительное расположение штуцеров по угловой привязке показывается на виде сверху (в плане). Такой способ проектирования применяют при 2d технологии. С использованием 3d технологии способ изображения главного вида и расположения штуцеров может быть лишен этой условности. Такое отличие не является ухудшением приемов проектирования я и вычерчивания аппаратов.

При современном способе 2d проектирования аппаратов требуется построение 3d модели в расчетной программе, в которой выполняется компоновка аппарата и расчет. В этом случае 3d модель используется только для расчета и является внутренней частью процесса проектирования, так как графика с 3d модели дальше не получается. При проектировании в 3d аппарата, 3d модель является одним из важных законченных этапов процесса проектирования и используется для получения графики и передачи в конвертируемом формате в программы BIM проектирования.

2 Сравнение пакетов 3d моделирования

С развитием CAD разработаны среды для параллельной работы над моделью (проектом) специалистов разных специальностей в режиме реального времени, например, механиков, строителей и электриков. За счет параллельной работы сокращаются временные затраты на проектирование, но повышается трудоемкость. Трудоемкость повышается за счет того, что специалисты разных специальностей работают не последовательно, получая исходные данные от законченного этапа, выполненного другим специалистом, а параллельно. Из-за параллельной работы могут возникнуть дополнительные внесения изменений, которые и вызывают увеличение трудоемкости.

Важным является использование библиотек стандартных и типовых элементов, ускоряющих работу проектировщика. Библиотеки элементов используются и в 3d и в 2d проектировании.

Производители комплектующих и оборудования, например, запорно-регулирующей арматуры, центробежных насосов, выкладывают в доступ 3d модели своих изделий для работы с ними в институтах по проектированию нефтеперерабатывающих и химических заводов.

Нефтеперерабатывающий завод является строительным сооружением и для его проектирования используются программы с BIM технологиями, то есть с информационной моделью сооружения. BIM модель является цифровым двойником сооружения и используется на стадии эксплуатации объекта для получения необходимых сведений и изучения поведения объекта.

Моделирование аппаратов в BIM программах выполняется упрощенно и другими приемами по сравнению с CAD программами твердотельного 3d моделирования. Нефтеперерабатывающий завод или технологическая установка содержат много тысяч деталей, и программа твердотельного моделирования будет зависать при работе с таким объемом информации. Именно в этом состоят различия между BIM пакетами и пакетами твердотельного моделирования. Пакеты твердотельного моделирования позволяют качественно спроектировать изделие для его изготовления и позволяют использовать 3d модель для проектирования технологической подготовки машиностроительного производства.

BIM пакеты для металлоконструкций позволяют провести геометрическую отработку сооружения, выполнить трассировку трубопроводных линий, прокладку кабелей и спроектировать другие строительные разделы.

Для машиностроительных изделий с количеством деталей в несколько тысяч, таких как пассажирский авиалайнер, используются САПР верхнего уровня 3d твердотельного моделирования. Здесь не происходит зависания программ при работе с большим объемом информации, обеспечивается совместная и параллельная работа над изделием специалистов разных специальностей (также как и в BIM программах).

Для проектирования химических и нефтяных аппаратов в блочном исполнении, насосных станций могут быть использованы САПР верхнего уровня 3d твердотельного моделирования.

Под твердотельным млделированием понимается описание ребер и граней модели. Под параметрическим моделировантем понимается наличие в модели управляемых размеров и геометрических отношений расположения элементов (слосность, параллельность), при изменении которых меняется 3d модель. В программе 3d млделирования находится геометрическое ядро, выполняющее математическое описание модели и обеспечивающее связь модели с интерфейсом.

3 Управление проектами и 3d модель

По ЕСКД следуют стадии технического предложения, эскизного проекта, технического проекта, рабочей конструкторской документации.

Моделирование 3d модели встраивается в эту последовательность стадий.

На предпроектной и проектной стадии проектируется 3d модель.

3d модель утверждается и «замораживается». На основании «замороженной» 3d модели разрабатывается технический проект и рабочая конструкторская документация. Изменения в 3d модель не вносятся.