12 - 2012

Комплексное проектирование сложных инженерно-технических объектов с использованием Bentley AutoPLANT

В статье описан опыт перехода ЗАО «Северо-Западная инжиниринговая корпорация» (ЗАО «СЗИК») с двумерного проектирования на технологии комплексного 3D-проектирования с применением системы Bentley AutoPLANT.

Основным направлением деятельности ЗАО «СЗИК» является проектирование энергогенерирующих объектов  — ТЭЦ, ГРЭС и геотермальных электростанций, которые представляют собой сложные инженерно­технические сооружения, включающие крупногабаритное оборудование, большое количество трубопроводов, металлоконструкции и архитектурно­строительные конструкции.

До недавнего времени в компании при проектировании использовалась технология традиционного двумерного проектирования, что не позволяло в полной мере отследить все коллизии между частями проектов и приводило к переделкам на строительной площадке и к дополнительным финансовым затратам заказчика.

Поэтому переход на комплексную технологию проектирования с применением систем трехмерного моделирования, позволяющую отслеживать все проявляющиеся коллизии и принимать меры по их устранению еще на стадии разработки документации, а не на стадии монтажа оборудования, был назревшим и обдуманным решением, к которому были готовы все проектировщики компании.

В качестве основного программного продукта для проектирования энергогенерирующих объектов был выбран Bentley AutoPLANT (разработка компании Bentley Systems). И такой выбор был сделан неслучайно.

Прежде всего, компании не хотелось отказываться от привычного для всех проектировщиков инструмента  — AutoCAD, база которого используется в качестве графической платформы в Bentley AutoPLANT. Все остальные программные продукты либо обладали собственным ядром, либо были очень сложны в применении и имели высокую стоимость приобретения и последующего сопровождения.

Сейчас практически любая система 3D­моделирования позволяет получить трехмерную модель промышленного объекта, но выпуск документации по этой модели является весьма проблематичным. Еще большая проблема — получение документации, спецификации и 2D­чертежей в соответствии с нормами, принятыми на территории России. Естественно, в исходном виде система Bentley AutoPLANT, разработанная в США, не отвечала российским нормам оформления документации. Поэтому вопрос о степени локализации продукта стоял особенно остро.

Группа компаний «Русский САПР», партнер Bentley Systems в России, предложила ЗАО «СЗИК» пакет адаптационных решений под нормы проектирования и оформления, принятые в РФ. Данный пакет адаптации позволил не только оформить все необходимые чертежи и спецификации в требуемом виде, но даже получить аксонометрию, при том что все подобные западные продукты выдают только изометрические проекции.

Еще одной существенной причиной, определившей выбор программного продукта, являлось то, что компании требовалась не просто система, позволяющая автоматизировать рабочее место инженера­тепломеханика (технолога), а именно комплексная система, включающая все основные разделы проектирования с возможностью управления проектными данными.

Другой очень важный фактор выбора — обоснование инвестиций. Оптимальное ценовое решение выгодно отличало Bentley AutoPLANT от других подобных программных комплексов.

Начиная с 2007 года совместно с ГК «Русский САПР» в ЗАО «СЗИК» началась работа по внедрению программного комплекса Bentley AutoPLANT. Первым объектом пилотного проектирования, выполненным с применением системы, стал проект ТЭЦ Cосногорского глиноземного завода.

Несмотря на то что этот проект был первым, специалистам компании удалось отработать все необходимые методики проектирования. В проекте участвовали основные отделы: тепломеханический, архитектурно­строительный, отдел систем управления, электротехнический.

С усложнением выполняемых ЗАО «СЗИК» проектов переход на трехмерное проектирование был осуществлен и другими отделами. После реализации проекта ТЭЦ Cосногорского глиноземного завода были выполнены проекты четвертого энергоблока Южно­Сахалинской ТЭЦ­1 мощностью 140 МВт (рис. 1), ТЭС портового транспортно­технологического комплекса Штокманского газоконденсатного месторождения мощностью 796 МВт (рис. 2), ГТЭС ООО «Ульяновскшифер» с двумя газовыми турбинами типа SGT­400 (производство фирмы Siemens) мощностью 25 МВт и котельной мощностью 52,2 Гкал/ч в г.Когалым.

Рис. 1. Четвертый энергоблок Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 мощностью 140 МВт

Рис. 1. Четвертый энергоблок Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 мощностью 140 МВт

Рис. 2. ТЭС портового транспортно-технологического комплекса Штокманского газоконденсатного месторождения мощностью 796 МВт

Рис. 2. ТЭС портового транспортно-технологического комплекса Штокманского газоконденсатного месторождения мощностью 796 МВт

Знаковым для ЗАО «СЗИК» стал проект разработки проектной и рабочей документации парогазоэлектросиловой установки (ПГЭС) ОАО «Мордовцемент» с установленной электрической мощностью 73 МВт  (рис. 3). Этот проект стал одним из лучших на ежегодном международном конкурсе, проводимом компанией Bentley Systems.

Для работы над данным проектом были задействованы практически все проектные отделы организации и применены следующие программные продукты Bentley Systems:

  • AutoPLANT P&ID  — разработка технологических схем;
  • AutoPLANT Equipment  — компоновка оборудования;
  • AutoPLANT Piping 3D  — проектирование трубопроводов;
  • AutoPLANT Structural Engineering  — проектирование металлоконструкций;
  • AutoPLANT Isometrics  — построение изометрических схем;
  • Bentley Navigator  — проверка и анализ коллизий.

Большинство проектов, выполняемых ЗАО «СЗИК», не похожи друг на друга, и номенклатура оборудования зачастую изменяется от проекта к проекту на 70­80%, поэтому для компании актуальна возможность редактирования и добавления в базу данных стандартных и нестандартных элементов. Чтобы добавить собственные параметрические элементы в Bentley AutoPLANT, необходимо программировать их, как и в большинстве систем, на BASIC, что, в принципе, несложно, но тоже вызывает определенные затруднения у пользователей.

Рис. 3. ПГЭС ОАО «Мордовцемент» с установленной электрической мощностью 73 МВт

Рис. 3. ПГЭС ОАО «Мордовцемент» с установленной электрической мощностью 73 МВт

Рис. 3. ПГЭС ОАО «Мордовцемент» с установленной электрической мощностью 73 МВт

Рис. 3. ПГЭС ОАО «Мордовцемент» с установленной электрической мощностью 73 МВт

Из плюсов платформы AutoCAD следует отметить, что она позволяет организовать групповую параллельную работу над проектом, а также интегрировать решение Bentley AutoPLANT с другими вертикальными решениями на базе AutoCAD, которые применяются для выполнения смежных частей проекта.

Сегодня компания продолжает применять Bentley AutoPLANT в текущих проектах. Один из последних и наиболее интересных  — проект, выполняемый в рамках программы развития источников нетрадиционной энергетики на Курильских островах,  — «Менделеевская геотермальная тепловая электрическая станция на острове Кунашир» (рис. 4).

Рис. 4. Менделеевская геотермальная тепловая электрическая станция на острове Кунашир

Рис. 4. Менделеевская геотермальная тепловая электрическая станция на острове Кунашир

Рис. 4. Менделеевская геотермальная тепловая электрическая станция на острове Кунашир

В данном проекте специалисты компании столкнулись с необходимостью прокладки многочисленных паропроводов по сложному горному рельефу, но благодаря наличию функции прокладки труб под углом инженеры смогли провести все трубопроводы не только внутри главного корпуса (как на обычных ТЭЦ или ГРЭС), но и по поверхности земли с учетом сложного рельефа. Данный проект также не остался незамеченным и попал в ежегодный сборник выдающихся инфраструктурных проектов 2011 года компании Bentley («The Year in Infrastructure, 2011»). Очень полезной оказалась возможность формирования файлов в формате 3D PDF, что дало возможность передать заказчику трехмерный вид станции без установки у него дополнительного программного обеспечения для просмотра 3D­модели.

Высокое качество проектов, выполненных в Bentley AutoPLANT, позволило ЗАО «СЗИК» получить заказ на выполнение проекта еще одной уникальной для нашей страны геотермальной электростанции  — «Океанской» на острове Итуруп мощностью 15 МВт (рис. 5).

Рис. 5. Геотермальная электростанция  «Океанская» на острове Итуруп мощностью 15 МВт

Рис. 5. Геотермальная электростанция «Океанская» на острове Итуруп мощностью 15 МВт

В компании уверены, что, имея хороший инструментарий для проектирования сложных промышленных объектов, ЗАО «СЗИК» и в дальнейшем будет наращивать свой инженерно­технический потенциал и выполнять более сложные проекты с применением новых методологий проектирования.  

По материалам компании Bentley Systems

САПР и графика 12`2012