1 - 2004

Опыт использования системы параметрического моделирования T-FLEX CAD при проектировании объектов энергетики

Павел Перфильев, Михаил Худяков

Разработка принципиальных схем

Размещение основного оборудования

Обвязка оборудования трубопроводами

Размещение нестандартного обрудования

Внесение изменений

Выпуск рабочей документации

Энергетическое хозяйство — основа успешного развития любого производства. И не случайно сегодня на многих промышленных предприятиях модернизации и развитию собственных энергетических мощностей уделяется особое внимание. Для получения максимальной эффективности от капиталовложений в этом направлении требуется существенное сокращение сроков на проектирование. Использование систем автоматизированного проектирования позволяет в значительной мере упростить решение этой задачи. На рынке САПР представлено достаточное количество специализированных систем проектирования энергетики промышленных предприятий. Но зачастую подобные задачи можно вполне успешно решать и на базе универсальных систем, которые используются для разработки и основной продукции.

В данной статье рассмотрен опыт применения системы параметрического моделирования T-FLEX CAD (разработчик — российская фирма «Топ Системы», www.topsystems.ru) при проектировании энергетических объектов промышленных предприятий.

Выбор системы T-FLEX CAD для решения подобного типа задач обусловлен рядом причин:

• система является российской разработкой, и документация, выпущенная с помощью T-FLEX CAD, полностью соответствует требованиям стандартов ЕСКД и СПДС;

• система обладает достаточным набором функций 2D- и 3D-моделирования, позволяющих решать поставленную задачу;

• несмотря на отсутствие в библиотеках стандартной поставки T-FLEX CAD типовых изделий энергетики, мощные параметрические функции системы позволяют в сжатые сроки сформировать их, не требуя специальных навыков программирования;

• система достаточно легко осваивается пользователями и предоставляет им богатые возможности по модификации разрабатываемых проектов.

Рассмотрим основные моменты использования T-FLEX CAD при проектировании энергетических объектов.

В начало В начало

Разработка принципиальных схем

Проектирование любого энергетического объекта начинается с разработки принципиальной схемы. Для этих целей в T-FLEX CAD используется механизм создания специальных сборочных чертежей-схем на основе библиотек фрагментов условных обозначений. В связи с тем, что в стандартной библиотеке отсутствовали необходимые фрагменты, нами были разработаны собственные фрагменты условных обозначений элементов схем: «Сан_техн системы_усл_об» (примерно 100 фрагментов) и «Энерг_оборуд_ усл_об» (примерно 90 фрагментов) по ГОСТ 2.784-96, 2.780-96, 2.701-84, 21.205-93, 21.206-93, 21.403-80. Для каждого фрагмента библиотеки созданы внешние переменные «$poz_ob», «$name», «Dy», «Py» (рис. 1), используемые при генерации перечня элементов схемы. Перечень элементов схемы формируется с помощью модуля генерации спецификаций. В базовой конфигурации отсутствует шаблон данного текстового документа, но его достаточно просто создать собственными силами. Пример принципиальной схемы и перечня элементов схемы показан на рис. 2.

В начало В начало

Размещение основного оборудования

На основе принципиальной схемы в габаритах заданного помещения размещается основное энергетическое оборудование. Средства параметризации T-FLEX CAD позволяют в достаточно сжатые сроки создавать собственные библиотеки параметрических фрагментов, причем навыки программирования для этого не требуются. Зачастую параметрические фрагменты создаются по ходу выполнения проекта. Затем необходимо лишь добавить во фрагмент базу параметров в форме простой таблицы, а также информацию для генерации спецификации (см. выше) — и готовый элемент параметрической библиотеки будет получен. Подобным образом были сформированы библиотеки «Теплотехническое оборудование», «Вентиляционное оборудование», «Насосы». Примеры фрагментов представлены на рис. 3.

В начало В начало

Обвязка оборудования трубопроводами

Для моделирования трубопроводов в системе T-FLEX CAD имеются специальные средства. Однако в нашем случае мы отказались от них по следующим причинам: во-первых, при использовании команды построения 3D-пути для трубопровода и последующего его создания мы получаем непараметрическую модель, редактирование которой затруднено (все узловые точки трубопровода строятся в абсолютных координатах); во-вторых, реальный трубопровод состоит из отрезков труб, фасонных деталей (отводы, переходы и т.п.), которые в последующем заносятся в спецификацию, а командой «Трубопровод» создается единое тело. Поэтому для моделирования трубопроводов были разработаны библиотеки параметрических фрагментов «Детали трубопроводов», «Арматура» и «КИП». С целью обеспечения возможности генерации спецификаций фрагменты включают необходимые данные для спецификаций. Некоторые примеры параметрических фрагментов показаны на рис. 4.

В начало В начало

Размещение нестандартного обрудования

По завершении размещения оборудования и обвязки его трубопроводами можно приступить к размещению опор трубопроводов и площадок обслуживания. И опять T-FLEX CAD в полной мере демонстрирует свои параметрические возможности. Так, за достаточно короткое время работы с системой нами был получен необходимый для проектирования набор параметрических фрагментов различных опор трубопроводов, площадок обслуживания, фундаментов под оборудование и т.п. (рис. 5).

В начало В начало

Внесение изменений

Поскольку проектирование ведется параллельно с выполнением проверочных расчетов по прочности, гидравлике и т.п., может возникнуть необходимость внесения изменений. Для примера рассмотрим насосный узел. На первоначальном этапе трубная обвязка насоса была выполнена с использованием проходных клапанов, что приводило к увеличению габаритов узла, а главное — увеличивало гидравлическое сопротивление трассы. Было принято решение о замене клапанов на задвижки. Для этого достаточно было поменять имена фрагментов модели. Поскольку расположение и имена систем координат, используемых для привязки фрагментов в сборку, были одинаковыми, то смена имен фрагментов не привела к разрушению сборки. Последующий гидравлический расчет трассы показал недостаточность выполненных мероприятий, поэтому был увеличен размер обратного клапана (при этом пришлось изменить исполнение клапана) с одновременным его переносом с фланца насоса на фланец компенсатора. Задача решалась в несколько этапов:

• изменить фрагмент «обратный клапан», задав ему смещение по оси Y на 500 мм (рис. 6а);

• изменить привязку фрагмента «фланец», привязав его к фланцу насоса (рис. 6б);

• изменить фрагмент «компенсатор», задав ему смещение по оси Y на 500 мм (рис. 6в);

• вставить новый фрагмент «обратный клапан», привязав его к свободному фланцу (рис. 6г);

• изменить привязку фрагмента «компенсатор», привязав его к вновь вставленному клапану, смещение по оси y задать нулевое и удалить старый фрагмент «обратный клапан» (рис. 6д);

• изменить значения внешних переменных фрагментов крепежных изделий (рис. 6е).

В начало В начало

Выпуск рабочей документации

В результате реализации перечисленных этапов проектирования мы получаем 3D-модель объекта (рис. 7), по которой можем создать необходимую рабочую документацию (планы, разрезы, виды). Особых сложностей это не вызывает. Несколько больше приходится работать над спецификациями, и связано это с тем, что не все шаблоны спецификаций на трубопроводы и оборудование присутствуют в стандартной библиотеке, поэтому их приходится создавать самостоятельно. Но, как и в случае с перечнем элементов схем, сделать это достаточно просто (рис. 8). Примеры рабочей документации представлены на рис. 9.

 

***

В данной статье мы рассмотрели пример успешной адаптации «машиностроительной» CAD-системы T-FLEX для использования при проектировании объектов промышленной энергетики. Это стало возможным благодаря мощным параметрическим механизмам системы и потенциалу ее возможностей в целом. Знакомство с последней версией программы (а все приведенные примеры были реализованы еще в версии 7.1) показывает понимание разработчиками нужд пользователей, в том числе из «немашиностроительных» отраслей, а также готовность учитывать их в процессе развития системы. Надеемся, что в ближайшем будущем в системе параметрического моделирования T-FLEX CAD появятся новые функции для решения тех задач, которые в настоящее время пользователи решают собственными силами.

В начало В начало

«САПР и графика» 1'2004