что такое изометрия трубопроводов

CADmaster

Монтаж трубопроводов

Итоговая цена строительства промышленного объекта — установки, цеха, завода — складывается не только из инженерных решений (стадия проектирования), но и из решений, принятых на этапах подготовки производства и выполнения монтажных работ…

Скачать статью в формате PDF — 287.9 Кбайт

Главная » CADmaster №4(24) 2004 » Проектирование промышленных объектов Монтаж трубопроводов

Итоговая цена строительства промышленного объекта — установки, цеха, завода — складывается не только из инженерных решений (стадия проектирования), но и из решений, принятых на этапах подготовки производства и выполнения монтажных работ.

К основному комплекту рабочих чертежей марки ТХ составляются:

Конструкторская документация в соответствии с требованиями ЕСКД предусматривает разработку полного комплекта чертежей и спецификаций для производства узлов трубопроводов. Этот комплект должен включать точные чертежи отдельных деталей и сборок с полной детализацией. Для выполнения конструкторской документации технологических блоков, трубных сборок, оборудования индивидуального изготовления рекомендуется применять специализированные «машиностроительные» системы автоматизированного проектирования (MCAD). В зависимости от объемов и состава работ можно использовать как системы трехмерного проектирования (например, Autodesk Inventor (рис. 2), так и системы плоского проектирования на основе AutoCAD — к примеру, MechaniCS (рис. 1).

Эти системы позволяют выпустить и чертежи, и спецификации, строго соответствующие требованиям ЕСКД. При значительном сокращении времени выпуска документации и повышении ее качества конкурентные возможности завода-изготовителя или монтажной организации серьезно расширяются. Тем не менее возникает вопрос: можно ли еще уменьшить время подготовки документации?

Работа с системами «машиностроительной» направленности имеет лишь один существенный недостаток: приходится перерабатывать большую часть проектной документации, повторно вычерчивать те же самые трубы и детали, добавляя к ним дополнительную конструкторскую информацию.

Можно пойти другим, более эффективным путем: выполнять изометрические монтажные чертежи (далее мы будем называть их монтажными изометриями) и дополнять их необходимыми деталировочными конструкторскими чертежами.

Изометрические монтажные чертежи

Изометрический монтажный чертеж представляет собой проекцию одного участка трубопровода 2 на изометрические оси с отображением трубопровода в одну линию.

На монтажных изометриях указывают позиции элементов трубопроводов и полный набор размеров, необходимых для сборки трубопровода, а также детальную спецификацию трубопровода. Отображается вся запорная, предохранительная и регулирующая арматура, детали трубопроводов, местоположение опор, сварные швы, болтовые и прочие соединения, наносятся необходимые для монтажа размеры, условные обозначения пересечений с конструкциями стен и полов, ссылочные размеры, отметки уровня, уклоны, диаметры, надписи

На первый взгляд, аксонометрическая схема и изометрические чертежи очень похожи (рис. 3, 4). Но различия между ними достаточно серьезны: монтажные изометрии значительно информативнее аксонометрических схем (см. таблицу 1).

Таблица 1

Изометрический чертеж сложнее в исполнении и требует большей квалификации проектировщика. Для решения этой проблемы используются автоматизированные рабочие места на основе программы I-Sketch, которая позволяет многократно повысить эффективность работы и получить чертежи отличного качества.

I-Sketch

Программный комплекс I-Sketch предназначен для отрисовки изометрических чертежей в одну линию и является наиболее эффективным средством получения монтажных изометрий. Он разработан английской компанией Alias Ltd, которая более 25 лет занимается созданием программных средств, позволяющих автоматизировать формирование рабочей документации для монтажа трубопроводов.

Самым известным продуктом компании Alias стал IsoGen (ИзоГен) — генератор изометрических чертежей, который используется как отдельный модуль в составе практически всех программ трехмерного проектирования трубопроводов. В случае с I-Sketch приобретение генератора не предполагает никаких дополнительных вложений: IsoGen включен в состав программного комплекса.

I-Sketch является приложением к операционной системе Windows и не требует установки какой-либо дополнительной САПР-платформы. К другим важным особенностям системы следует отнести простой интерфейс и удобные средства редактирования трубопровода, что позволяет за один-два часа освоить основные приемы работы, а на изучение всего программного комплекса потратить считанные дни.

I-Sketch работает на русском языке, хотя при установке ничто не препятствует выбрать любой другой: английский, французский, немецкий, испанский, китайский, чешский, итальянский…

Базы данных I-Sketch открыты для редактирования пользователем — для этого предусмотрены специальные инструменты. Доступна российская база данных изделий и материалов, включающая широкую номенклатуру отечественных производителей. База данных российских элементов является общей для I-Sketch и PLANT-4D, к этой базе поставляется инструмент отбора компонентов: генератор миникаталогов (SpecMan Plus).

I-Sketch формирует документы в формате AutoCAD DWG и DXF или в менее распространенном формате DGN, что позволяет использовать программу совместно с любыми другими графическими САПР-системами, в том числе с российскими разработками MechaniCS, СПДС GraphiCS, КОМПАС и T-Flex.

Задание в «родном» для I-Sketch формате PCF формируют многие системы проектирования, в том числе PLANT-4D, Autodesk Inventor 9 и другие.

Как работает I-Sketch

Работа с I-Sketch в целом не отличатся от работы с другими Windows-приложениями.

Общий алгоритм сводится к следующему:

Самые трудоемкие этапы — отрисовка эскиза и образмеривание: пользователь I-Sketch, как правило, тратит на эти этапы 90% времени, то есть в среднем порядка 15−20 минут (вместо 4−5 часов при работе вручную). Посмотрим, как это происходит.

Для начала подгружаем российскую базу данных.

Выбрав базу, приступаем к отрисовке эскиза.

Прежде всего выбираем трубу (рис. 5).

Отрисовываем эскиз (рис. 6): по точкам отрисовывается общий вид трубопровода, без соблюдения размеров и пропорций — важна только конфигурация.

← Отрисовка линии ← Отрисовка отвода ← Отрисовка примыкания ← Вставка арматуры и прочих деталей

Для удобства редактирования разработано множество способов отображения служебной информации. Скажем, разные формы курсора подсказывают, какое именно действие будет производиться. Весьма наглядна цветовая сигнализация: зеленый — всё определено, синий — не определены размеры, красный — не специфицирован компонент.

Удобные средства I-Sketch позволяют быстро обозначить неортогональные участки (рис. 7, 8).

После отрисовки общей конфигурации (рис. 9) фиксируются одна или несколько координатных привязок. Можно принять за (0,0,0) любую точку трубопровода или указать реальные координаты подключения — например, координаты одного или нескольких штуцеров, к которым подключается трубопровод (рис. 10).

Следующим шагом определяем номенклатуру деталей (если они не были определены автоматически): задаем марки отводов и тройников (рис. 11). Таким образом, будут автоматически вычислены длины патрубков деталей трубопроводов.

На этом этапе можно разместить на эскизе арматуру, а также прочие детали или расставить размеры. Конечно, и то и другое вы можете по мере необходимости размещать на эскизе. В нашем примере мы сначала разместим известные нам размеры — это упростит дальнейшую работу.

После того как заданы размеры наклонных участков (рис. 14), расставляются все остальные размеры.

Быстро задать необходимые размеры позволяет удобное диалоговое окно (рис. 15) — при этом можно задавать как фактические размеры трубы или деталей, так и размеры в осях. При расстановке размеров в осях длины труб пересчитываются автоматически.

Мы разместили все основные размеры — труба стала зеленой (рис. 16). Для предварительного ознакомления с результатами сформируем изометрию (рис. 17). На генерацию двух листов потребуются одна-две секунды.

Далее размещаем арматуру. Эргономичный, удобный для пользователя интерфейс всегда запрашивает необходимую информацию — например, местоположение арматуры на участке трубопровода. Расстояния можно задать как относительно осей, так и относительно места примыкания к деталям (от сварного шва). После размещения выбирается арматура (впрочем, эту операцию можно произвести на любом этапе, что очень удобно, поскольку позволяет с легкостью вносить изменения).

Аналогичным образом размещаем опоры и прочие обозначения изометрического чертежа.

Необходимые дополнительные возможности I-Sketch

Горизонтальные участки трубопроводов часто выполняются с легким уклоном для самотечного стока жидкости. Малые уклоны неудобны тем, что не очень наглядно отображаются на чертежах, поэтому их принято просто помечать (размещается условное обозначение и величина уклона) и пересчитывать отметки.

В I-Sketch уклоны задаются так же легко, как и при ручной отрисовке, но при этом все (!) координаты и длины труб пересчитываются автоматически. Таким образом по чертежам, полученным от проектных институтов, можно быстро набросать эскиз, расставить позиции, после чего привести в соответствие состояние уклонов.

При расстановке уклонов I-Sketch учитывает фиксированные точки: если заданы координаты штуцеров, к которым подключается трубопровод, то при задании уклонов изменения будут производиться так, чтобы эти и другие стационарные точки не изменялись.

На лист изометрического чертежа можно автоматически вставить шаблонные фрагменты: узлы, отображающие крепеж, сварные швы и прочую конструкторскую информацию из библиотеки шаблонов (блоков).

Кроме того, на чертеже можно в автоматическом режиме размещать обозначения пересечений со стенами, полами, направления потоков, текстовые надписи, расстояния до конструкций, не показываемых на чертеже, надписи в штампе чертежа, обозначение изоляции, нумерацию сварных швов и многое другое.

Типы изометрических чертежей, генерируемых I-Sketch

Пользователь I-Sketch имеет возможность настроить свои форматы монтажных изометрий: собственные обозначения, полноту информации, наличие и состав спецификаций.

Содержание и форма спецификации, автоматически составляемой I-Sketch, также настраивается под требования пользователя. Например, спецификация, представленная на рис. 22, является идентичной ГОСТ, но вместо обычно заполняемого обозначения технических условий в колонку «Обозначение» включен идентифицирующий компонент — пользовательский шифр. Подобные шифры используются по желанию и, как правило, служат для идентификации изделий на складе.

С программным комплексом I-Sketch по умолчанию поставляется несколько уже настроенных видов изометрических чертежей, каждый из которых имеет собственное функциональное назначение. Условно их можно разделить на три группы: контрольные (обзорные), разбивочные (с обозначением узлов трубопроводов) и сборочные изометрии. Наиболее интересны изометрии третьей группы:

Использование I-Sketch как основы для расчета прочности

С точки зрения монтажных организаций интересна возможность передачи расчетной модели в программу СТАРТ, предназначенную для расчета прочности и жесткости трубопроводов.

Средствами программы можно оценивать прочность по различным нормативным документам:

Совместное использование I-Sketch и программы СТАРТ позволяет выполнять расчеты прочности и обосновывать возможную замену материалов.

Заключение

Работы по изготовлению деталей и узлов трубопроводов должны выполняться в соответствии с действующими строительными нормами и правилами, а также с требованиями к изготовлению отдельных видов трубопроводов, которые предусмотрены нормативными документами, обеспечивающими надлежащее качество выпускаемой продукции. К этим документам относятся и стандарты предприятия (СТП), где регламентируются основные требования к рабочей документации на основе монтажных изометрических чертежей.

Изометрические чертежи широко распространены по всему миру. Выгоды от их применения очевидны: на компактном и понятном чертеже содержится максимальный объем информации о каждом отдельном трубопроводе.

Программа I-Sketch является самым простым и быстрым средством получения изометрий. С использованием I-Sketch отрисовка целой технологической линии (трубопровода) занимает около 15−20 минут (вместо 4−5 часов работы вручную).

Программа работает на русском языке и с российскими базами данных. Распространение, обучение пользователей и техническую поддержку осуществляет Consistent Software — крупнейшая российская компания в области САПР.

Интеграция I-Sketch с системами трехмерного проектирования позволяет получать готовые задания от проектных организаций, оснащенных такими системами, как PLANT-4D, Autodesk Inventor, PDS и другие.

Цена I-Sketch весьма невысока, что позволяет оснастить необходимое количество рабочих мест.

Применение I-Sketch для выпуска монтажных изометрических чертежей, без сомнения, упрощает производство узлов трубопроводов и обеспечивает большой выигрыш во времени при выполнении монтажных работ.

Источник

Условные обозначения элементов трубопроводов

Изометрические монтажные чертежи

Изометрический монтажный чертеж представляет собой проекцию одного участка трубопровода на изометрические оси с отображением трубопровода в одну линию.

На монтажных изометриях указывают позиции элементов трубопроводов и полный набор размеров, необходимых для сборки трубопровода, а также детальную спецификацию трубопровода. Отображается вся запорная, предохранительная и регулирующая арматура, детали трубопроводов, местоположение опор, сварные швы, болтовые и прочие соединения, наносятся необходимые для монтажа размеры, условные обозначения пересечений с конструкциями стен и полов, ссылочные размеры, отметки уровня, уклоны, диаметры, надписи и т.д.

На первый взгляд, аксонометрическая схема и изометрические чертежи очень похожи (рис. 3, 4). Но различия между ними достаточно серьезны: монтажные изометрии значительно информативнее аксонометрических схем (см. таблицу 1).

Сборка узлов

Узловые блоки должны соответствовать нормам ТУ, иметь сертификаты и пас­порта заводов-изготовителей. Перед монтажом поверхности осматривают на предмет отсутствия повреждений, маркировку сверяют с паспортными данными.

Наружный диаметр, толщину стенок, габариты определяют по чертежам и проектной документации. Перечень сопроводительных документов включает копии сертификатов, журнал сварочных работ, акты гидравлических испытаний.

Таблица 1

Изометрический чертеж сложнее в исполнении и требует большей квалификации проектировщика. Для решения этой проблемы используются автоматизированные рабочие места на основе программы I-Sketch, которая позволяет многократно повысить эффективность работы и получить чертежи отличного качества.

Состав узлов трубопроводов

Для разветвления сети, соединения труб с разными диаметрами, огибания препятствий на пути укладки магистрали используют фасонные изделия. Фитинги обеспечивают герметичность системы, плавно изменяют направление потока и регулируют давление в зоне стыка, предотвращая утечки рабочей среды. В зависимости от технологической схемы, региона эксплуатации и агрессивности перемещаемых веществ, детали производят из марок конструкционной стали, пластмассы или полимерных материалов. Области применения: узлы трубопроводов отопления, нефтяные магистральные линии, промышленные системы, узлы трубопроводов из стальных водогазопроводных труб.

Виды фасонных частей:

I-Sketch

Программный комплекс I-Sketch предназначен для отрисовки изометрических чертежей в одну линию и является наиболее эффективным средством получения монтажных изометрий. Он разработан английской компанией Alias Ltd, которая более 25 лет занимается созданием программных средств, позволяющих автоматизировать формирование рабочей документации для монтажа трубопроводов.

Самым известным продуктом компании Alias стал IsoGen (ИзоГен) — генератор изометрических чертежей, который используется как отдельный модуль в составе практически всех программ трехмерного проектирования трубопроводов. В случае с I-Sketch приобретение генератора не предполагает никаких дополнительных вложений: IsoGen включен в состав программного комплекса.

I-Sketch является приложением к операционной системе Windows и не требует установки какой-либо дополнительной САПР-платформы. К другим важным особенностям системы следует отнести простой интерфейс и удобные средства редактирования трубопровода, что позволяет за один-два часа освоить основные приемы работы, а на изучение всего программного комплекса потратить считанные дни.

I-Sketch работает на русском языке, хотя при установке ничто не препятствует выбрать любой другой: английский, французский, немецкий, испанский, китайский, чешский, итальянский…

Базы данных I-Sketch открыты для редактирования пользователем — для этого предусмотрены специальные инструменты. Доступна российская база данных изделий и материалов, включающая широкую номенклатуру отечественных производителей. База данных российских элементов является общей для I-Sketch и PLANT-4D, к этой базе поставляется инструмент отбора компонентов: генератор миникаталогов (SpecMan Plus).

I-Sketch формирует документы в формате AutoCAD DWG и DXF или в менее распространенном формате DGN, что позволяет использовать программу совместно с любыми другими графическими САПР-системами, в том числе с российскими разработками MechaniCS, СПДС GraphiCS, КОМПАС и T-Flex.

Задание в «родном» для I-Sketch формате PCF формируют многие системы проектирования, в том числе PLANT-4D, Autodesk Inventor 9 и другие.

Как работает I-Sketch

Работа с I-Sketch в целом не отличатся от работы с другими Windows-приложениями.

Общий алгоритм сводится к следующему:

Рис. 5. Диаметр трубопровода может быть задан в условных диаметрах или в реальных размерах (наружный диаметр)

Самые трудоемкие этапы — отрисовка эскиза и образмеривание: пользователь I-Sketch, как правило, тратит на эти этапы 90% времени, то есть в среднем порядка 15−20 минут (вместо 4−5 часов при работе вручную). Посмотрим, как это происходит.

Для начала подгружаем российскую базу данных.

Выбрав базу, приступаем к отрисовке эскиза.

Прежде всего выбираем трубу (рис. 5).

Отрисовываем эскиз (рис. 6): по точкам отрисовывается общий вид трубопровода, без соблюдения размеров и пропорций — важна только конфигурация.

← Отрисовка линии ← Отрисовка отвода ← Отрисовка примыкания ← Вставка арматуры и прочих деталей

Рис. 6. Отрисовка наброска (эскиза)

Для удобства редактирования разработано множество способов отображения служебной информации. Скажем, разные формы курсора подсказывают, какое именно действие будет производиться. Весьма наглядна цветовая сигнализация: зеленый — всё определено, синий — не определены размеры, красный — не специфицирован компонент.

Удобные средства I-Sketch позволяют быстро обозначить неортогональные участки (рис. 7, 8).

После отрисовки общей конфигурации (рис. 9) фиксируются одна или несколько координатных привязок. Можно принять за (0,0,0) любую точку трубопровода или указать реальные координаты подключения — например, координаты одного или нескольких штуцеров, к которым подключается трубопровод (рис. 10).

Рис. 9. Общая конфигурация трубопровода

Рис. 10. Задаем известные нам координаты

Рис. 11. Выбираем номенклатуру детали

Следующим шагом определяем номенклатуру деталей (если они не были определены автоматически): задаем марки отводов и тройников (рис. 11). Таким образом, будут автоматически вычислены длины патрубков деталей трубопроводов.

На этом этапе можно разместить на эскизе арматуру, а также прочие детали или расставить размеры. Конечно, и то и другое вы можете по мере необходимости размещать на эскизе. В нашем примере мы сначала разместим известные нам размеры — это упростит дальнейшую работу.

После того как заданы размеры наклонных участков (рис. 14), расставляются все остальные размеры.

Рис. 12. Можно задать значения отклонений в целом

Рис. 13. Можно задать значения отклонений по отдельности (по проекциям)

Рис. 14. Образмерены все наклонные участки

Рис. 15. Задаем размер

Быстро задать необходимые размеры позволяет удобное диалоговое окно (рис. 15) — при этом можно задавать как фактические размеры трубы или деталей, так и размеры в осях. При расстановке размеров в осях длины труб пересчитываются автоматически.

Мы разместили все основные размеры — труба стала зеленой (рис. 16). Для предварительного ознакомления с результатами сформируем изометрию (рис. 17). На генерацию двух листов потребуются одна-две секунды.

Рис. 16. Образмеривание завершено

Рис. 17. На отрисовку изометрического чертежа затрачиватся менее одной секунды

Далее размещаем арматуру. Эргономичный, удобный для пользователя интерфейс всегда запрашивает необходимую информацию — например, местоположение арматуры на участке трубопровода. Расстояния можно задать как относительно осей, так и относительно места примыкания к деталям (от сварного шва). После размещения выбирается арматура (впрочем, эту операцию можно произвести на любом этапе, что очень удобно, поскольку позволяет с легкостью вносить изменения).

Аналогичным образом размещаем опоры и прочие обозначения изометрического чертежа.

Рис. 20. Законченный эскиз трубопровода

Необходимые дополнительные возможности I-Sketch

Горизонтальные участки трубопроводов часто выполняются с легким уклоном для самотечного стока жидкости. Малые уклоны неудобны тем, что не очень наглядно отображаются на чертежах, поэтому их принято просто помечать (размещается условное обозначение и величина уклона) и пересчитывать отметки.

Рис. 21. Изометрический чертеж, автоматически выполненный по эскизу

В I-Sketch уклоны задаются так же легко, как и при ручной отрисовке, но при этом все (!) координаты и длины труб пересчитываются автоматически. Таким образом по чертежам, полученным от проектных институтов, можно быстро набросать эскиз, расставить позиции, после чего привести в соответствие состояние уклонов.

При расстановке уклонов I-Sketch учитывает фиксированные точки: если заданы координаты штуцеров, к которым подключается трубопровод, то при задании уклонов изменения будут производиться так, чтобы эти и другие стационарные точки не изменялись.

На лист изометрического чертежа можно автоматически вставить шаблонные фрагменты: узлы, отображающие крепеж, сварные швы и прочую конструкторскую информацию из библиотеки шаблонов (блоков).

Кроме того, на чертеже можно в автоматическом режиме размещать обозначения пересечений со стенами, полами, направления потоков, текстовые надписи, расстояния до конструкций, не показываемых на чертеже, надписи в штампе чертежа, обозначение изоляции, нумерацию сварных швов и многое другое.

Типы изометрических чертежей, генерируемых I-Sketch

Пользователь I-Sketch имеет возможность настроить свои форматы монтажных изометрий: собственные обозначения, полноту информации, наличие и состав спецификаций.

Содержание и форма спецификации, автоматически составляемой I-Sketch, также настраивается под требования пользователя. Например, спецификация, представленная на рис. 22, является идентичной ГОСТ, но вместо обычно заполняемого обозначения технических условий в колонку «Обозначение» включен идентифицирующий компонент — пользовательский шифр. Подобные шифры используются по желанию и, как правило, служат для идентификации изделий на складе.

Рис. 22. Пример спецификации

С программным комплексом I-Sketch по умолчанию поставляется несколько уже настроенных видов изометрических чертежей, каждый из которых имеет собственное функциональное назначение. Условно их можно разделить на три группы: контрольные (обзорные), разбивочные (с обозначением узлов трубопроводов) и сборочные изометрии. Наиболее интересны изометрии третьей группы:

Рис. 23. Фрагмент монтажной изометрии с нумерацией швов и таблицей сварки

Рис. 24. Фрагмент монтажной изометрии со спецификацией и таблицей длин труб

Использование I-Sketch как основы для расчета прочности

С точки зрения монтажных организаций интересна возможность передачи расчетной модели в программу СТАРТ, предназначенную для расчета прочности и жесткости трубопроводов.

Средствами программы можно оценивать прочность по различным нормативным документам:

Совместное использование I-Sketch и программы СТАРТ позволяет выполнять расчеты прочности и обосновывать возможную замену материалов.

Условные знаки на чертежах для водопроводов

Перед разработкой проекта водоснабжения какого-либо здания и, в частности, загородного дома выявляется вся группа факторов, которая может повлиять на функционирование водопроводной системы.

К таким факторам относится, прежде всего, наличие или отсутствие поблизости от строительного объекта централизованной водопроводной сети, и может ли она приводить к перепадам давления. Если сети нет, проектируется локальная система подачи воды с установкой аккумулирующего бачка.

Процесс создания проекта проходит несколько этапов:

Чтобы правильно разместить условные обозначения водопровода на чертежах проектируемого объекта проектировщику нужно представить, из каких элементов состоит система водоснабжения. Число водопроводных элементов и материал, из которых изготовлена сантехническая арматура, может быть различным по стоимости и качеству, но принципиально это ничего не меняет. Смотреть видео

Условные обозначения схем трубопроводов и соответствующая им комплектация водопроводной системы во всех случаях остаются по составу примерно следующими:

Условные графические обозначения трубопроводов направлены на то, чтобы показать систему разводки труб горячей и холодной воды.

Холодная вода от тройника системы фильтрации поступает в коллектор, установленный в доме. Оттуда распределяется по трубам на имеющиеся сантехнические точки.

Горячая вода подводится к нагревателю и затем точно также разводится по точкам. Наглядно это демонстрирует данная схема:

Источник