3D-моделирование нефтегазовых сооружений в программе MicroStation

В данной статье рассмотрена актуальная задача автоматизации рабочих процессов проектирования морских нефтегазовых сооружений. Приведены разрабатывающиеся программные комплексы позволяющие обеспечить более высокое качество работ, сократить сроки разработки за счет автоматизации рутинных операций и процесса получения выходной документации, а так же ее оперативное обновление и переиздание при внесении изменений.

Ключевые слова: Bentley MicroStation, 3D моделирование, морские нефтегазовые сооружения (МНС), проектирование.

Проектирование — это сложный и трудоемкий процесс, но наука не стоит на месте. С развитием информационных технологий в области компьютерного проектирования, понятие САПР для строительства обретает новый смысл и содержание. При использовании 3D технологий мы получаем качественный продукт за короткий срок за счет автоматизирования выполняемых операций и процесса получения выходной документации, а так же ее быстрое обновление и переиздание при внесении изменений. Воплощение указанных факторов позволяют конкретной проектной организации быть конкурентно способной [1]. Одной из основных причин внедрения технологий 3D-проектирования, могут быть требования заказчика по предоставлению трехмерной модели объекта. В настоящее время разработано множество программных комплексов, которые позволяют автоматизировать процесс создания рабочей документации. [2] У них у всех есть свои преимущества и недостатки. В данной статье будет рассмотрена программа от компании Bentley, которая является одной из наиболее мощных и популярных систем автоматизированного проектирования (САПР) и черчения — MicroStation.

Система MicroStation — это один из основных брендов фирмы Bentley. САПР MicroStation предназначен для работ с графикой, востребованной во многих отраслях производственной деятельности человека [3−8]. Автоматизированное проектирование машин и приборов, геодезия, картография, строительство, архитектура и это еще не полный список возможных применений этой мощной системы. MicroStation собрал в себе полный набор инструментальных средств для 2D/3D геометрического моделирования, черчения, управления проектными данными и визуализации трехмерных сцен. Множество проектных фирм и промышленных предприятий используют MicroStation. Для создания специализированных приложений в строительстве и архитектуре, городской инфраструктуре, разведке и добыче полезных ископаемых, геоинформационных системах и др. По функциональному назначению и рыночной нише САПР MicroStation сопоставима с популярной в нашей стране САПР AutoCAD, разработанной фирмой Autodesk, Inc. В отличие от САПР AutoCAD, которая разрабатывалась как универсальное средство широкого применения, предназначенное для всех категорий пользователей, MicroStation с самого начала была задумана для работы профессионалов.

Возможности Bentley MicroStation:

• · возможность экспортировать 2D чертежи, которые будут автоматически обновляться при внесении изменений в 3D модель (рис. 1).
• · упрощенный способ обмена данными между дисциплинами проекта за счет оперативной совместимости ПО Bentley и других приложений.
• · эффективное создание модели параметрической сборки для типовых объектов, в частности, различных конструкций стальных лестниц и перил (рис. 2).
• · быстрое изучение множества вариантов моделирования, позволяющее предложить клиенту наиболее экономичное решение.

Рис. 1. — 2D чертежи полученные из 3D модели

Рис. 2. — 3D модель площадки обслуживания

Решения Bentley включает в себя множество брендов, такие как Navigator (ПО для просмотра моделей BIM и решения инженерных задач); OpenPlant (2D и 3D проектирование промышленных объектов с широкой совместимостью); ProStructures (ПО для проектирования стальных и бетонных конструкций) и др.

ProStructure, в свою очередь, включает в себя модули ProSteel и ProConcrete ProSteel — это программное обеспечение, которое позволяет создавать точные 3D модели строительных сооружений из стали, металла и сборных стальных конструкций, не только из стандартных профилей, но и из используемых в нефтегазовых сооружениях полособульбов (рис. 3), всевозможных гнутых профилей (рис. 4).

Рис. 3. — Рамный набор палубы верхнего строения МНС (полособульб показан голубым цветом)

Еще одним плюсом данной программы можно считать автоматическое обновление чертежей проекта и графики в случае изменений 3D модели. А также, в программе ProSteel возможно выполнять деталировку сборочной конструкции для станков с ЧПУ, вследствие чего мы имеем автоматизированный процесс изготовления стальных конструкций (рис. 5).

Рис. 4. — Рамный набор наклонного борта опорного блока МНС

Рис. 5. — Деталировка секции наклонного борта опорного блока МНС

ProSteel включает в себя все дисциплины связанные с проектированием, стальных и металлических конструкций промышленных объектов в 3D среде моделирования. Работая с AutoCAD или MicroStation, вы получаете простой в понимании и обобщенный блок для создания 3D модели конструкций из различных материалов, которые четко подходят для сложных структур, а также для генерации чертежей из модели, выпуска чертежей всех стадий и частей проекта, составление спецификаций материалов и конструкций [9]. автоматизация морской нефтегазовый Множество предприятий и проектных организаций по всему миру используют решения Bentley для проектирования, создания и эксплуатации зданий, мостов, промышленных установок, транспортных сетей, систем теплои энергоснабжения [10]. Продукты фирмы помогают специалистам разрабатывать проекты любой сложности, выполнять технические расчеты, создавать топографические карты различного масштаба и применения, визуализировать трехмерные сцены с реалистичными текстурами и картами материалов.

• 1. Габова В. В., Дегтярева Д. С. Методика расчета на прогрессирующее обрушение конструкций МНС в ПК «ЛИРА САПР» // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — 2017. — № 9. — С. 23−25.
• 2. Стасева Е. В., Федина Е. В. Системный подход к мониторингу технического состояния зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона, 2013, № 4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2172/.
• 3. В. В. Степанов, Н. В. Демовской. Основы MicrоStation V8 XM Edition. Учебный курс, — М. 2008 г., — 136 с.
• 4. А. Н. Божко, Д. М. Жук, В. Б. Маничев. Системы автоматизированного проектирования MicroStation V8/XM. — МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. — 488 с.
• 5. А. Н. Божко, Д. М. Жук, В. Б. Маничев. Основы проектирования в САПР MicroStation V8i. — Bentley Institute Press, 2013. — 848 с.
• 6. Frank Conforti. Inside Microstation V8i. — Cengage Learning; 7 edition, 2009. — 592 p.
• 7. G.V. Krishnan, James E. Taylor. Harnessing Microstation V8 XM Edition. — OnWord Press; 1 edition, 2006. — 824 p.
• 8. Jeanne Aarhus. Microstation V8 for Autocad Users. — Cengage Learning; 1 edition, 2006. — 360 p.
• 9. Габова В. В., Перфилов В. А. Пременение смешанной формы метода конечных элементов к расчетам морских нефтегазовых сооружений // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. — М.: ОАО «ВНИИО-ЭНГ», 2013. — № 11. — С. 26−28.
• 10. Шумейко В. И., Кудинов О. А. Об особенностях проектирования уникальных, большепролетных и высотных зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона, 2013, № 4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2164/.

References

• 1. Gabova V.V., Degtjareva D.S. Metodika rascheta na progressirujushhee obrushenie konstrukcij MNS v PK «LIRA SAPR». Stroitel’stvo neftjanyh i gazovyh skvazhin na sushe i na more. 2017. № 9. pp. 23−25.
• 2. Staseva E.V., Fedina E.V. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2172/.
• 3. V.V. Stepanov, N.V. Demovskoj. Osnovy MicroStation V8 XM Edition. Uchebnyj kurs, [Basics MicroStation V8 XM Edition. The training course]. M. 2008g. 136 p.
• 4. A. N. Bozhko, D. M. Zhuk, V. B. Manichev. Sistemy avtomatizirovannogo proektirovanija MicroStation V8/XM [Computer-aided design systems MicroStation V8 / XM]. MGTU im. N. Je. Baumana, 2010. 488 p.
• 5. A. N. Bozhko, D. M. Zhuk, V. B. Manichev. Osnovy proektirovanija v SAPR MicroStation V8i, [Basics of designing in CAD MicroStation V8i]. Bentley Institute Press, 2013. 848 p.
• 6. Frank Conforti. Inside Microstation V8i. Cengage Learning; 7 edition, 2009. 592 p.
• 7. G.V. Krishnan, James E. Taylor. Harnessing Microstation V8 XM Edition. OnWord Press; 1 edition, 2006. 824 p.
• 8. Jeanne Aarhus. Microstation V8 for Autocad Users. Cengage Learning; 1 edition, 2006. 360 p.
• 9. Gabova V.V., Perfilov V.A. Premenenie smeshannoj formy metoda konechnyh jelementov k raschetam morskih neftegazovyh sooruzhenij. Stroitel’stvo neftjanyh i gazovyh skvazhin na sushe i more. M.: OAO «VNIIO-JeNG», 2013. № 11. pp. 26−28.
• 10. Shumejko V.I., Kudinov O.A. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2164/.