ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ САПР ПУТЕМ СТРУКТУРИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ

IMPROVING CAD EFFICIENCY BY STRUCTURING OIL TRANSPORTATION AND STORAGE FACILITIES

Stanislav Indin

student, Department of pipeline transport, Samara State Technical University,

Russia, Samara

Yulia Velikanova

scientific advisor, PhD in Physics and Mathematics, associate professor, Department of General Physics, Geology and Physics of Oil and Gas Production, Oil-technological faculty, Samara State Technical University,

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

Целью настоящей работы является представление возможности повышения эффективности САПР на базе имеющихся наработок по структурированию объектов магистрального транспорта и хранения нефти.

В качестве метода достижения поставленной цели предложено применить процедуру структурирования объектов магистрального транспорта и хранения нефти для применения средств САПР.

Результатом внедрения предложенного метода может стать возможность получить требуемое количество вариантов конфигурации объекта капитального строительства с заданными свойствами без значительного роста трудозатрат коллектива.

ABSTRACT

The purpose of this work is to present the possibility of increasing the efficiency of CAD based on the existing developments in the structuring of objects of main transport and oil storage.

As a method to achieve this goal, it is proposed to apply the procedure for structuring objects of main transport and oil storage for the use of CAD tools.

The result of the implementation of the proposed method may be the possibility of obtaining the required number of configuration options for a capital construction object with the specified properties without a significant increase in the labor costs of the team.

Ключевые слова: структура объекта магистрального трубопровода, параметрическая модель объекта, сокращение капитальных затрат и сроков.

Keywords: structure of the main pipeline facility, parametric model of the facility, reduction of capital costs and terms.

Введение.

В настоящее время структура создаваемых объектов магистрального трубопровода (объектов МТ) строиться на основании Технических требований на проектирование (ТТ) и нормативно-технической документации (НТД). В свою очередь ТТ и НТД составляются на основании целевых задач, отраслевого опыта, требований государственных организаций по обеспечению промышленной безопасности, охране труда, снижению (исключению) негативного влияния на окружающую среду, соблюдению интересов третьих сторон и многих других требований (внешние условия).

Одновременно с развитием общества и техники происходит совершенствование законодательно-нормативной и отраслевой нормативной баз, развиваются методики выполнения экспертиз всех уровней, совершенствуется подходы к сметному нормированию. Иными словами условия, в которых формируются структуры объектов МТ, непрерывно становятся разнообразнее.

Другим аспектом формирования объектов МТ становиться разукрупнение проектных организаций и экспертных организаций, в том числе с образование новых коллективов.

Наконец, отраслевые правила игры все больше ориентируются на сокращение капитальных затрат и сроков (на проектирование, строительство) и сокращение эксплуатационных затрат (выбор оптимальной структуры объекта).

Общие положения.

Аспект цифровизации экономики является условием развития экономики Российской Федерации для обеспечения конкурентоспособности наших отраслей и предприятий, а в перспективе и занятие ими ключевых позиций. Нашей экономике задан курс [9] на внедрение технологии информационного моделирования. В целях реализации данного поручения в нашей стране приняты и реализуются соответствующие проекты.

Снижение капитальных затрат является одним из механизмов повышения конкурентоспособности экономики. При этом снижение капитальных затрат должно соответствовать поставленной цели, не допускать ухудшений свойств объекта во времени ниже заданного уровня и многое другое. При решении задачи по снижению капитальных затрат необходимо учитывать и распределение затрат по статьям таким образом, чтобы, пусть и не удешевляя объект в целом, добиться его максимальной конкурентоспособности.

Аспект повышения эффективности и надежности включает вопросы снижения эксплуатационных затрат; применение энергетически эффективных процессов и оборудования; назначение режима эксплуатации, оказывающего минимальное изнашивающее воздействие на технологическое оборудование; применение надежного оборудования (схем резервирования) и многое другое.

Для соответствия требованиям все более ускоряющегося ритма развития мировой экономики необходимо обеспечить сокращение сроков всех стадий формировании системы (объекта).

Аспект повышения качества напрямую влияет на снижение эксплуатационных затрат, повышение надежности и увеличение энергоэффективности.

С устранением противоречий сложнее. На первый взгляд объект может быть разработан и построен качественно, но отдельные его части могут не соответствовать общей концепции, что снижает экономическую эффективность объекта в целом. Это во многом является следствием применения ранее выполненных наработок для сокращения сроков разработки системы (объекта).

Изменение состояния системы во времени означает коррекцию первоначального режима эксплуатации объекта на основании результатов диагностики. Прогнозирование изменения состояния системы во времени с оценкой капитальных затрат на реконструкцию и увеличения эксплуатационных затрат, связанных коррекцией режима, может выступать как фактор оптимизации системы при ее разработке.

В части визуализации и анимации результатов на современном уровне технологии проектирования многое уже доступно для применения, но на промежуточных этапах создания объекта их реализация затруднена.

Постановка цели.

Целю данного мероприятия, является повышение эффективности САПР в условиях имеющегося понятийного отраслевого аппарата и наработок по построению структуры объектов магистрального транспорта и хранения нефти [10].

Метод достижения цели.

Проектирование посредством методов 3D-моделирования нами уже освоено, но осуществляется в одной параметрической модели объекта (ПМО). При этом структура объекта магистрального транспорта не является внутренним свойством ПМО, а определяет свойства ПМО извне, под ручным управлением коллектива операторов САПР. Опыт творческих коллективов в части адаптации существующих подходов для работы ПМО описаны в работах многих авторов [1; 2; 3; 4; 6; 7; 8].

Повышать эффективность САПР предлагается путем внесения структуры объекта магистрального транспорта внутрь ПМО (создание БД свойств объекта), [5]. Окончательный список свойств объекта определяется путем включения/выключения строк таблицы i-го уровня БД и заданием их количественного значения.

Таблица 1.

Пример построения БД свойств объекта

Или как показано на схемах

Рисунок 1. Первый уровень БД свойств объекта

Далее каждый уровень раскладывается на составные элементы [2] вплоть до учетного элемента магистрального трубопровода.

Рисунок 2. Второй уровень БД свойств объекта

Рисунок 3. Третий уровень БД свойств объекта

Рисунок 4. Четвертый уровень БД свойств объекта

Формирование отраслевой инфраструктуры, в условиях ускоряющейся смены поколений применяемых технологий и необходимостью при этом снижать стоимость реализации объектов транспорта и хранения нефти, не может осуществляться на существующем уровне адаптации средств САПР. Необходимость повышение эффективность САПР для решения указанных задач не вызывает сомнений.

Вместе с этим результат повышения эффективности САПР кроме снижения трудозатрат пользователей САПР в коллективах Инвестора, Заказчика и Исполнителя должен на выходе обеспечивать повышенную точность технико-экономических расчетов по сравнению с традиционными методами. Уровень разности стоимостей вариантов равный 10-15 % применим ограниченно. Повышение точности расчетов сопровождается увеличением трудоемкости творческого коллектива, т.е. мы видим увеличение того, что пытаемся уменьшить – время цикла генерации варианта ТЭО.

Решая задачу повышения эффективности САПР (в том числе и для снижения трудоемкости) необходимо обеспечить повышение точности результатов более эффективной САПР.

Любой специалист Инвестора, Заказчика и Исполнителя на любой стадии создания объекта работая с табличной БД (БД свойств объекта) задает численные параметры объекта. При условии структурирования БД свойств объекта, на выходе мы получаем более или менее точную модель объекта с заданным комплексом свойств, из которой можно получить проектные документы (перечни изделий, оборудования и материалов, объемы работ и сметную стоимость). Этот процесс можно повторять многократно и, меняя числовые значения свойств, на выходе получать разные стоимости реализации объекта.

Из опыта проектирования автора - при оптимизации технических решений ТЭО некрупного площадочного объекта (всего было три итерации оптимизации) достигалось снижение стоимости капитальных затрат до 6,3 % за итерацию, что при первоначальной стоимости объекта в 802,3 млн. руб. дало снижение стоимости до 725,3 млн. руб.

Список литературы:

1. Л.А. Антипина. Внедрение в проектирование методов параметризации САПР на базе инженерных данных в филиале «Уфагипротрубопровод»: научная статья [Текст].
2. Л.А. Антипина, А.И. Кудряшов. Проблемы комплексного внедрения 3D-параметрического проектирования в филиале «Уфагипротрубопровод»: научная статья [Текст].
3. Н.И. Баранников, Е.В. Капишникова, И.А. Филипова. База данных интегрированной САПР проектной организации: научная статья [Текст] – ДОАО «Газпроектинжиниринг», г. Воронеж.
4.  Т.Н. Бормотова, П.Ю. Сокольчик. Анализ и представление данных о модульных технологических системах сбора, подготовки и транспорта нефти: научная статья [Текст] - Пермский национальный исследовательский университет, г. Пермь.
5. Ю.А. Галкина, К.И. Зырьянов. Основы САПР и баз данных. Методические указания. Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, г. Новосибирск.
6. Ю.А. Гатчин, Е.Г. Чернокнижная. Методологические основы проектирования САПР ТП: научная статья [Текст].
7. Д.В. Мариненков. Система автоматизированного проектирования объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений на основе комплексного моделирования. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфа, 2005.
8. А.Я. Нигамедьянов. Использование систем автоматизированного проектирования в нефтегазовой отрасли: научная статья [Текст] - ФГБОУ ВОЮГУ Югорский государственный университет, Нижневартовск.
9. Поручение Президента Российской федерации.
10. Руководящий документ. Магистральный трубопроводный транспорт. Термины и определения.