Введение

К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы для перемещения веществ технологического процесса и для эксплуатации оборудования.

На современном уровне технологические установки нефтеперерабатывающих завдов проектируются в системах Plant Design Managemett System (PDMS). Эти системы описывают все разделы строительной части установки, к которым относятся проектирование металлоконструкций, трубопроводов, систем автоматизации управления и др.

Программы PDMS представляет данные в виде 3D-модели, аналогично, машиностроительным программам таким как Inventor, SolidWorks. Компас. Отметим существенные отличия в САПР.

Из системы PDMS можно получать плоские чертежи, в том числе чертежи марки ТХ и чертежи изометрических конструкций трубопроводов, чертежи металлоконструкций.

Стандартом по умолчанию можно назвать программу AVEBA PDMS. В этой программе содержится модуль Isodraft, используя который можно получить изометрические чертежи трубопроводов.

И изометрической проекции оси X и Y лежат в плоскость под 30°, ось Z направлена вверх.

Трассировку трубопровода выполняют располагаю катушки вдоль соответствующих осей X, Y, Z.

На катушки и другие трубные детали проставляют размеры с засечками между выносной и размерной линиями.

Позиции всех трубных деталей показывают на выносной линии цифрой, помещенной в круг. Номера стыковых соединений (сварочных швов) показывают цифрой на полке линии-выноски.

Длинную трубную линию в чертежах КТД делят на ряд участков, границы между которыми показывают флажками [1.с.3].

Для обеспечения собираемости на монтаже в полевых условиях, к катушкам вдоль каждой из осей X, Y, Z добавляют технологический припуск в виде катушки длиной не менее 100 мм.

В работе [1] отмечается, что трубопроводы занимают существенную долю в весе установки. Трассировка трубопроводов занимает достаточно много времени и требует принятия компоновочных решений, основанных на техническом обосновании и нормативно-технической документации, касающейся прокладки и безопасности трубопроводов.

Как правило, сложные разветвленные участки трубопроводов разбиваются при проектировании на более простые прямые участки. Из более простых участков выполняют трубные узлы, предназначенные для транспортировки на место возведения сооружения установки.

Выборка трубопроводной линии выполняется автоматически в программе PDMS. Перед началом работы с деталировочными чертежами необходимо ознакомиться со схемой PI&D (монтажно-соединительной) и чертежами марки ТХ. В случае отсутствия изометрической проекции трубопровода (например, при отсутствии программы PDMS), изометрическая проекция переносится на чертеж КТД вручную.

К каждому листу чертежа КТД составляется спецификация, которые затем суммируются в общую сводную спецификацию (см. ниже).

Правила оформления КТД

Декатировочные чертежи КТД выполняют как правило на листах формата А3 (по ЕСКД) с оформлением по правилам СПДС. Для информации может быть использованы ведомственные строительные правила ВСН 362 [1].

ГОСТ 32569-2013 [2] и в будущем заменяющий его документ является обязательным к исполнению при разработке чертежей КТД.

На трубопроводы высокого давления разработаны отдельные нормативные документы.

Возможность заимствования деталей из трубопроводов высокого давления (например) линз определяется проектировщиком трубопровода и аналогична проблеме установки деталей сосудов высокого давления до 130МПа на сосуды до 21 МПа.

Комплект декатировочных чертежей (КТД) состоит из [1]:

– ведомости документов по ГОСТ 21.102,

– пояснительной записки,

– сводной спецификации материалов и изделий.

В сводной спецификации элементы перечисляют в последовательности:

– трубы,

– детали трубопроводов,

– арматура,

– крепеж,

– прокладки,

– опоры.

На чертеже КТД, как указывалось выше, нумеруют трубные детали, трубные стыки (сварные швы). Кроме того, на концах трубных узлов проставляют координаты, приводят обозначение ответных участков трубопроводов или стыкуемых штуцеров оборудования. Над трубами прописывают диаметр, над переходами проставляют изменение диаметра в виде d1xd2.

Катушки труб располагают вдоль осей X, Y,Z, повороты участков трубопровода показываются в виде[1]:

– направление осей X, Y, Z:

– поворот в плоскости XY, XZ, YZ:

– при необходимости показания углов поворота в плоскости XY, XZ, YZ:

– повороты в плоскостях XY, XZ, YZ (показано сразу два поворота):

– произвольные изменения направления в пространстве:

Для ориентации штурвалов арматуры для шпинделя показывается направление в пространстве по приведенным правилам изображения.

Для анализа течения жидкости следует ознакомиться с работой Идельчика [3] и методическим пособием [4] по расчету сети. Гидравлический расччет сети на современном уровне выполняется после ее построения в программе «Гидросистема». Насос подбирается по дифференциальному напору также в специальной программе.

Прочностной расчет выполняется в программе «СТАРТ». В ручную по ГОСТ 32388-2013 [5] могут быть выполнены расчеты нестандартных деталей трубопроводов, например, отвода с отличающейся геометрией. По нормам для сосудов и аппаратов детали трубопроводов рассчитывать некорректно. По нормам на аппараты деталь трубопровода может быть рассчитана, если она входит в состав аппарата, например, штуцера. Расчет фитингов трубопроводов подробно рассмотрен в работе [6].

Общие вопросы монтажного проектирования подробно рассмотрены в работах [7], [8].

По таким правилам упрощенно могут быть выполнены чертежи элементов машиностроительных изделий, таких как обвязка нефтяного центробежного насоса, обвязка аппарата в блочном исполнении.

В технических требованиях или в специальной таблице, помещаемой на поле чертежа, на поле чертежа КТД формата А3 указываются:

– давления на прочность и герметичность,

– рабочие давление и температура.

На чертеже указывают количество сварных стыков и расчетную трудоемкость изготовления.

На конечных точках трубопровода координаты и обозначение сопрягаемого