Российская Федерация занимает второе место в мире по общей длине газовых, нефтяных и других трубопроводов. Совокупная протяженность только 199 крупнейших газовых и нефтяных трубопроводов составляет 123 306 км (по данным Energybase.ru: «Рейтинг поставщиков: нефтегазовые и энергетические компании»). Протяженность крупнейшего из проектируемых объектов этого назначения — газопровода «Сила Сибири-2» (ПАО «Газпром», Алтай) — составит 6700 км; он пройдет по территории не только России, но и Китая.
В России 25 лет назад оставалось менее 45 тыс. км магистральных нефтепроводов. На конец 2017 года в ведении только одной из ведущих компаний в области транспортировки нефти находилось более 68 тыс. км магистральных трубопроводов: 51,5 тыс. км нефтепроводов и 16,9 тыс. км нефтепродуктопроводов (по материалам «Российской газеты»). На 2020 год в планах крупнейших энергетических компаний предусмотрен значительный рост объемов строительства трубопроводов. Достигнуть этого предполагается с применением современных технологий, в том числе при проектировании.
Программный комплекс Model Studio CS Трубопроводы создан в России коллективом специалистов, обладающих огромным опытом работы как на российском, так и на мировом рынке. Документация, формируемая с помощью этого программного комплекса, строго соответствует требованиям российских государственных и отраслевых стандартов. С 2016 года программный комплекс Model Studio CS Трубопроводы включен в единый реестр российских программ для ЭВМ.
Инженерный программный комплекс Model Studio CS Трубопроводы предназначен для трехмерного проектирования и выпуска комплекта документов внутриплощадочных, внутрицеховых и межцеховых систем трубопроводов, в том числе технологических трубопроводов, трубопроводов пара и горячей воды, систем водо- и газоснабжения, отопления, канализации и вентиляции (рис. 1).
Средствами комплекса осуществляются трехмерное проектирование, компоновка и выпуск проектной/рабочей документации по технологическим установкам и трубопроводам на проектируемых или реконструируемых объектах.
Model Studio CS Трубопроводы значительно расширяет возможности платформ nanoCAD и AutoCAD в области трехмерного проектирования промышленных объектов, делая работу инженера более комфортной и эффективной.
Комплекс позволяет решать следующие основные задачи:
В рамках задач трехмерного проектирования, решаемых средствами Model Studio CS Трубопроводы:
В начале 2020 года вышла новая версия комплекса, в которой усовершенствован имеющийся функционал и добавлены новые инструменты. Наряду с небольшими изменениями, улучшающими отдельные команды, появились полноценные модули, значительно упростившие разработку целых разделов. Например, модуль «Инженерные сети» для проектирования разделов тепловых сетей, наружных сетей водоснабжения и канализации.
Основные изменения, реализованные в обновленной версии Model Studio CS Трубопроводы:
Расчет прочности трубопроводов. Интеграция с CPIPE
В Model Studio CS реализован функционал формирования и передачи данных в расчетный комплекс CPIPE для проведения прочностного расчета по трехмерной модели. На основании данных трехмерной модели средствами Model Studio CS Трубопроводы формируется расчетная схема с набором необходимой атрибутивной информации. Результат экспорта данных записывается в файл с расширением txt, который напрямую читается в программном комплексе CPIPE. Для отслеживания полноты экспортируемых данных в стандартной поставке предусмотрен отдельный шаблон для спецификатора. С его помощью можно своевременно просматривать набор данных для передачи в CPIPE и в любой момент вносить необходимые корректировки (рис. 2).
Таким образом предоставляется возможность экспорта не только всей модели целиком, но и отдельных веток трубопровода. В последнем случае пользователь самостоятельно указывает те трубопроводные линии, которые необходимо посчитать в CPIPE (рис. 3).
Реализованный механизм интеграции дополняется некоторыми полезными опциями. Одной из таких опций является возможность передачи геологической поверхности, которая была использована в Model Studio CS Трубопроводы для создания трехмерной модели объекта. При этом будет передаваться только та поверхность, которая находится над рассчитываемыми трубопроводами, что значительно упрощает проведение расчетов при работе с крупными объектами (рис. 4).
В Model Studio CS Трубопроводы существенно расширены возможности работы с опорами трубопроводов. Реализованный функционал призван оптимизировать рутинные процедуры, выполняемые проектировщиком при расстановке опор в модели, а также подготовить данные для оценки нагрузки на строительные конструкции.
Функция автоматической расстановки с заданным шагом доступна теперь и в качестве опции непосредственно при размещении опор на трубопроводе. Шаг подбирается автоматически на основании выбранной таблицы расстояний между опорами в зависимости от диаметра трубопровода. Данные сохраняются на уровне сетевых настроек, что дает возможность задавать шаг опор отдельно для каждой специализации.
Реализована возможность нумерации опор как по всему чертежу, так и отдельно для выбранной осевой трубопровода. Дополнительно можно выбрать тип опор для нумерации (все опоры, только неподвижные), а также задать префикс и начальный номер.
Проверка наличия ранее назначенных номеров и их обновление производятся автоматически. Чтобы проектировщику было удобнее проверять корректность задания номеров, возможно их отображение непосредственно в модели (рис. 5).
Расчет осуществляется на основе встроенного в Model Studio CS Трубопроводы модуля и служит для предварительной оценки нагрузок на опорные конструкции.
Определение нагрузок на опоры производится методом конечных элементов на основе стержневой системы из пустых труб. В процессе расчета трехмерная модель трубопровода преобразуется в расчетную модель, состоящую из узлов (фитинги, арматура, опоры
Дополнительно учитываются нагрузки от веса продукта и веса изоляции, а также снеговая нагрузка. Данные по нагрузке могут быть заданы автоматически на основе таблицы нормативных нагрузок.
Результаты расчета сохраняются в свойствах объектов трубопровода и могут быть использованы при формировании отчетов и заданий (рис. 6).
Траверса — условный объект, моделирующий опорную конструкцию. Она позволяет объединить группу опор на одном ярусе или на нескольких разнесенных по вертикали ярусах опорной конструкции.
Визуально траверса реализована в виде параллелепипеда, объединяющего опоры. Она показывает место размещения опорных конструкций и суммарную нагрузку от объединенных в ней опор, что является исходной информацией для инженера-строителя при проектировании реальных опорных конструкций (рис. 7).
Создание и редактирование (добавление/удаление опор) траверс возможно на основе как реальных объектов, так и объектов проекта, что существенно расширяет возможности работы с объектами смежных специализаций.
Все траверсы автоматически нумеруются по всему чертежу модели. Реализована возможность задания префикса и начального номера траверсы. Проверка наличия, а также обновление ранее назначенных номеров выполняются в автоматическом режиме. Заданные номера траверс также можно отобразить непосредственно в модели в виде текстовой информации.
Программный комплекс Model Studio CS Трубопроводы является достойным конкурентом зарубежных аналогов, в том числе среди современных систем управления проектными данными и инженерных расчетов.
Более подробная информация и видеоматериалы: modelstudiocs.ru.