BAI 5 ROUTING PIPING

THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM AUTOPLANT 3D BÀI 5: PIPING 3D MODELING TRÊN AUTOPLANT 3D Routing 3D Piping Autoplant 3D Trước thiết kế, cần đảm bảo hệ đường ống có gốc tọa độ nằm vị trí 0,0,0 Autoplant 3D Để làm điều đó, chọn coppy tồn thiết bị, cấu trúc dự án, chọn điểm góc có Cos dùng lệnh MOVE di chuyển toàn dự án nhập 0,0,0 > Enter Trước đường ống, cần lập Line List ống thiết kế dự án theo P&ID Scope công việc Ghi rõ thông tin Tên Line, Kích thước (Size ống lớn Line đó), loại vật liệu, loại chất lưu Từ tên đường ống (Line number Tag) dựa vào vẽ P&ID, xác định thơng số ( mục LINE CLASSIFICATION) Trong dự án có nhiều loại vật liệu ống, tùy vào tiêu chuẩn ( ASME, JIS, DIN), áp suất, loại chất lưu, nhiệt độ … để sử dụng loại vật liệu khác nhau, dự án mẫu có loại vật liệu thường hay dùng sau: - STPG38-S (theo chuẩn JIS tương đương A106 GrB theo ASTM) ống thép carbon, hay gọi ống thép đen, thường dùng cho ống áp lực chất lưu khơng ăn mịn SUS304TP-A ống Inox, hay cịn gọi ống thép trắng, dùng cho đường ống chứa hóa chất ăn mịn SGP-W ống kẽm, thường dùng cho đường ống nhỏ (DN≤50) dẫn nước dẫn khí nén, áp suất nhiệt độ khơng lớn (200-700) Mỗi dự án( ví dụ dự án này) tạo khoảng SPEC chủ yếu đường ống dùng ống thép carbon ống Inox ống đúc ống kẽm Các line khơng có Spec mark lại P&ID Edit lại Isometric sau Sau tạo xong SPEC cho hệ thống đường ống, routing tuyến ống mơ hình 3D Trên vẽ 3D layout, xác định vị trí Equipment, sau dựa vào vẽ Detail thiết bị P&ID để xác định vị trí Nozzle, sau thực Convert Equipment tạo Nozzle (trong giới thiệu), từ P&ID kết nối ống lại Nozzle từ thiết bị lại với Nên modeling 3D đường ống chính, có size lớn trước, sau đến Utility Line ống Size nhỏ (Line cấp khí nén cho Instrument, Line cấp N2, Cấp nước…) Cần đảm bảo chọn loại Spec bắt đầu ống, xác định vị trí đầu chờ theo P&ID vẽ detail thiết bị Đảm bảo chọn Size Khi Routing đoạn ngắn ống ban đầu, cần tạo update Line Number Tag (nếu sau Routing đoạn dài đặc biệt có kết nối với ống khác dễ bị nhầm lẫn trùng tên với line khác, khó quản lý Line Khi đến vị trí cần chuyển hướng theo Elbow, phần mềm để sẵn góc lệch 450 Nếu bật F8, Elbow bẻ góc 900 Nếu muốn bẻ góc 450 phải tắt phím F8 Nếu muốn xoay góc nhỏ (tối thiểu 150) thay đổi số 450 thành số nhỏ (xem hình) Nếu muốn xuay góc tự tắt nút Toggle Compass Muốn thay đổi hướng ống khơng gian chiều phải sử dụng đồng thời phím Ctrl + phải chuột để thay đổi hướng Khi muốn xác định cao độ ống theo gốc tọa độ 0,0,0 Bấm vào ống chọn mũi tam giác (Change pipe elvation), Bấm phím Tab để chọn cao độ theo cách xác định cao độ ống khác nhau: - - - BOP: Bottom of Pipe: Cao độ đáy ống Thường chọn đường ống khơng bọc bảo ơn, ống đặt nằm trực tiếp Support Piperack Giá trị giá trị T.O.S ( Top of Steel) Support COP: Center of Pipe: Cao độ tâm ống Thường chọn đường ống bọc bảo ôn lắp Pipe Shoe (trong Autoplant 3D gọi Clamped Slide/Clamped Anchor) Các Pipe Shoe đặt Support Piperack, nên COP = T.O.S + H ( chiều cao từ đáy đên tâm Pipe Shoe) TOP: Top of Pipe: Cao độ đỉnh ống Thường chọn ống ống treo ngược bắt UClamp Support Lúc TOS=BOS (Bottom of Steel) Dạng gắp thiết kế ống Trong trường hợp bấm vào Pipe thông số cao độ BOP, COP,TOP Gõ vào hình lệnh sau: DYNMODE: DYNPROMT: Đảm bảo giá trị với thay đổi cao độ cách nhập số Như hình bấm Tag nhập cao độ với ống khơng thay đổi cao độ Elbow hàn trực tiếp với Spool ống liên kết trực tiếp với Nozzle thiết bị, không nâng, hạ cao độ Cần xóa bỏ Elbow thêm vào đoạn ống thêm Elbow tiếp vào đoạn ống muốn nâng cao độ ống Trong trường hợp hàn Fittings to Fittings (hàn fittings trực tiếp với nhau), việc thay đổi cao độ kéo nguyên hệ đường ống phía di chuyển, khơng thay đổi đường ống hàn với Fittings phía trước Fix cao độ Khi muốn nâng hạ cao độ khoảng cho trước bấm tâm line kéo lên xuống Tuy nhiên việc dẫn đến việc nâng hạ cao độ cho hệ đường ống có kết nối phía Vì muốn nâng cao độ line giữ nguyên cao độ line Cần xóa đoạn ống kết nối với line, sau nâng/hạ cao độ xong nối ống trở lại Đối với đoạn ống xả khí van an tồn, tiêu âm P&ID có yêu cầu tạo Slope (độ dốc) Cần ống Slope để tránh tượng đọng nước đường ống (ống hơi), sau trích đường ống nhỏ vị trí thấp để xả phần nước động vị trí Bấm chọn vào Toggle Slope chọn góc nghiêng, thường từ 1/100 đến 2/100 Khi thiết kế lắp đặt Pressure Gause Temperature cần ý đến yêu cầu theo P&ID Đối với đồng hồ áp, có kiểu - “I” phone type : Một đồng hồ áp thông thường lắp đặt với van Một valve Block đồng hồ Line chính, nhằm mục đích tháo lắp bảo trì Valve thứ lắp đặt với lý do, để xả nước đọng đường ống ( đường hơi) hai ngăn tượng mao dẫn áp suất bên ngồi nhằm giúp có kết đồng hồ xác Ngồi ra, để đảm bảo tính xác tuổi thọ cho đồng hồ áp, có loại phụ kiện gắn kèm theo đồng hồ áp Syphons, Snubber Pulsation Dampener, Diapragm - Syphons Type: Kiểu có gắn đồng hồ áp với siphone, sử dụng cho đường hơi, gắn siphone nhằm mục đích giảm tác động nóng gây nên cho đồng hồ, hình bên thể cách lắp cụm đồng hồ áp với van mặt bích dạng van lắp ren - Snubber Type: Kiểu tương tự lắp Syphons thay Syphons Snubber Pulsation Damper với mục đích hấp thụ để giảm chấn động từ thay đổi đột ngột áp suất, cách lắp đường ống dạng ngang thẳng đứng thể hình - Diaphragm Type: Kiểu sử dụng cho đường ống dẫn chất lưu có độ nhớt cao Tấm Diaphragm có chức màng chắn ngăn ăn mòn vật liệu lên đồng hồ áp Tùy vào áp suất nhiệt độ, kiểu siphone ( đầu ren ngoài, đầu ren trong, đầu ren đầu ren trong), loại van ( lắp ren ren trong, 2, lắp bích) mà chọn kiểu lắp đồng hồ áp phù hợp, Đối với Temperature gause (Đồng hồ nhiệt - dùng để hiển thị nhiệt độ) Thermowell (Cọc dị nhiệt - dùng để truyền tín hiệu nhiệt độ) có kiểu lắp phổ biến lắp với mặt bích ( thường xuyên tháo lắp, đường ống lớn,áp suất, nhiệt độ cao, chất lưu có tính ăn mịn cao) dạng lắp ren ( tháo lắp, đường ống nhỏ, chất lưu ăn mịn), ngồi cịn có dạng hàn chết (weld) sanitary gặp, Có thể khơng cần modeling 3D đồng hồ cọc dò, sau xuất file Isometric mark vị trí file Isometric vẽ chi tiết cách lắp đặt đồng hồ nhiệt Khi lắp đặt đồng hồ nhiệt, để tránh bị ăn mịn khơng để đồng hồ nhiệt tiếp xúc trực tiếp với chất lưu mà phải đặt bên ống hàn đính vào đường ống (thơng thường ống Inox SUS304, DN20, bề dày 2mm có hàn half coupling để kết nối ren với đồng hồ nhiệt liên kết ren, hàn flange liên kết với đồng hồ nhiệt kiểu liên kết mặt bích) Khi bố trí đồng hồ nhiệt cọc dị nhiệt, cần lưu ý bố trí vị trí mà đồng hồ/cọc dị dễ nhận nhiệt độ trực diện từ chất lưu tránh lắp ngược (xảy tượng rò rỉ chất lưu qua đồng hồ/cọc dò), chiều dài đồng hồ/ cọc dò phải đâm sâu vào tâm đường ống, đồng thời ý đến độ dày bảo ơn đường ống Khi mơ hình fitting có liên kết lắp ren Autoplant 3D, chưa có Spec, tự tạo Model 3D cơng cụ Add Custom Part Có thể chọn Coupling Nipple, Union… để tạo liên kết thay cho components Snubber, Diaphragm, sau đổi lại tên mục Long description (family) Lúc tạo Component cần ý đến dạng liên kết Vì liên kết ren nên THDM THDF liên kết với Chọn Instrument có sẵn Spec mặc định mục Instrument Spec, chọn loại liên kết (ngược với liên kết Components gắn vào trước THDF liên kết với THDM Mục Instrument Spec có sẵn version 2018, từ version 2017 trở trước khơng có, cần tạo Instrument Spec Editor Nếu dự án có vẽ tổng thể 2D đường ống thiết bị (thiết kế sở), Coppy mặt 2D dự án theo cao độ dán vào cao độ tương ứng 3D ống theo Line tạo sẵn Chia hình view view thể hướng nhìn Top Routing ống theo phương X,Y Top view Khi cần Add thêm Valve Instrument vào hệ đường ống mà Spec khơng có vật tư có dạng đặc biệt Bend, sử dụng Add Custom Part để tạo nhanh Components (xem lại Spec Editor) Về hình dáng 3D Component dựa vào biên dạng có sẵn Autoplant nhập thơng số (Plant 3D shape) mơ hình 3D CAD có sẵn “plantpartconvert” (Autocad Block), mục đích tạo nhanh vật tư nên chọn biên dạng kiểu Plant 3D shape thường hay sử dụng Ví dụ trường hợp cần tạo Bend 900, DN100, có bán kính cong R 1400 Tạo trực tiếp Autoplant 3D : Xác định thông số Component cần tạo: Size (100), loại liên kết (hàn: BV) Vì component Bend nên Part Type chọn Ellbow (vì chung đặc điểm bẻ co 900, đầu liên kết hàn) Trong phần Iso Symbol SKEY nhập PEBW BEBW (tra IsoSkey AcadBlockMap) Trong phần Iso Symbol Type nhập BEND (tra IsoSkey AcadBlockMap) Phải nhập để xuất Isometric, Bend thể Xác định thông số R=1400, A=900 Các thông số D, D2, OF để theo mặc định Sau nhập thông số, Bend tạo Add vào Line Add Elbow thông thường, xuất Isometric, Bend thể vẽ ( Có độ cong so với Elbow) Trong số Components có hình dáng đặc biệt hơn, Van Ngã, tức có điểm kết nối, làm tương tự so với cách trên, nhiên, biên dạng 3D khơng có sẵn thư viện Catalog Autoplant, nên cần phải vẽ 3D van thực “Plantpartconvert” để Add vào mơ hình Lưu ý trong Iso Symbol SKEY Type, chủng loại vật tư mục Part Type, Van ngả Autoplant để dạng mặc định dạng chữ T, nên chọn SKEY V3FL (SKEY van ngã), Isometric xuất line bị lỗi (Van ngã dùng có hướng lệch góc hình) Cho nên, cần phải chọn SKEY Type phù hợp để xuất Isometric không bị lỗi thể Van Trong hình loại Van ngã Autoplant 3D, không giống với biên dạng Van add vào mơ hình Vì thế, chuyển sang Part type TEE, nhập SKEY TEFL (tê liên kết Flange) nhập thông số liên kết dưới, đó, Isometric xuất theo 3D Layout Supports mơ hình 3D - Pipe support hệ thống cấu trúc để đỡ tải trọng đường ống lên kết cấu cơng trình Phân loại Support dựa theo: Phân loại theo tổng thể đến chi tiết (General detail): Bao gồm Primary support Secondary support + Primary support (Pipe support component) Support gắn trực tiếp với đường ống + Secondary support (Structure pipe support) support liên kết kết cấu hữu Primary support - Phân loại theo kiểu chế tạo supports (Constructions details) bao gồm: + Rigid support: Là loại support sử dụng rộng rãi Pipe shoe, Pipe Clamp, Saddle, Trunion… + Elastic support: Là loại support có tính đàn hồi, dịch chuyển lên, xuống Thường sử dụng cho đường ống chứa chất lưu có nhiệt độ cao Dạng Support điển hình cho kiểu Elastic Spring Supports + Adjustable support: Là support có kết cấu kiểu Rigid có thêm bolts nuts để điều chỉnh lại kích thước cho phù hợp với dung sai ống - Phân loại theo chức supports (Function) bao gồm: Rest only: Mục đích đỡ ống theo phương Z, dịch chuyển tự xác phương X,Y Rest + Hold down: Đỡ ống khống chế theo phương Z Rest + Guide: Khống chế theo phương Z, X Có thể trượt theo phương Y dọc theo ống lên, sử dụng pipe shoe (Gap = 5mm) Rest + Guide + Hold Down: Cho ống trượt theo phương dọc trục, khống chế phương lại Rest + Hold down + Guide + Stop: Khống chế tất phương cho phép ống xoay quanh trục Ngồi cịn có loại Support đặc biệt Support vào Vessel Trong thiết kế cần hạn chế loại Special Support Trong Autoplant 3D, Spec PipeSupport nằm TOOL PALETTES, có tất loại Support sử dụng cho hệ đường ống, chọn loại Support phù hợp bảng add vào đường ống Trong Uclamp (U-bolts) Clamp Guide/Anchor (Pipe shoe) hay sử dụng Các vị trí Anchor (fix) thể cách mark vào Layout Support Detail Support Việc lựa chọn Support dựa vật liệu, chiều dày ống, nhiệt độ loại chất lưu, hướng dòng chảy Dưới khoảng cách đặt support lên đường ống ống thép carbon A106 Grade B Việc lựa chọn bố trí support cần tuân theo nguyên tắc sau: - Không dùng U-bolts ( cùm chữ U) cho ống có bọc bảo ơn Khơng dùng Weld support (Support hàn trực tiếp vào ống) cho ống bọc cách nhiệt lạnh, mạ kẽm, hợp kim, phi kim loại, ống làm lạnh Giảm thiểu sử dụng Secondary Support tối đa ( hàn bắt bulong thép hình để làm support vào kết cấu hữu Khi sử dụng Trunion, Size ống Trunion cần nhỏ Size ống cần bắt Support Không Support ống thiết bị có chiều dày mỏng Support ống hướng thẳng đứng lên loại Rest type Support gần đầu hút (suction) bơm nên có phần chân đế điều chỉnh dịch chuyển Weld Support không chồng mối hàn lên mối hàn ống fittings Những ống có độ dốc (slope) nên sử dụng loại Pipe Shoe cắt ngắn cắn chân Ở vị trí cụm bypass van điều khiển, Support hướng đầu dòng chảy loại Rest+Guide+Stop, đầu lại Rest+Guide - Tại vị trí ống Nozzle nằm đáy thiết bị ( ống xuống elbow) , khơng dùng loại Rest Supprt vị trí Elbow Sau lựa chọn Add support vào đường ống mơ hình 3D Đánh Tag name vào Support đặc biệt vẽ detail riêng Trên vẽ Layout support, Ký hiệu vị trí Support ký hiệu Primary Support Secondary Support bảng Support Standard (tham khảo) Cách ký hiệu Support hướng dẫn Như ví dụ ký hiệu Support cho đoạn ống dưới, BOP FL.4850 Như ví dụ hình, có line chạy song song có cao độ BOP 4850, line sử dụng Primary Support U-bolt, XMA dạng Support hàn kiểu chữ U vào dầm ngang, loại thép hình (U100x50x5x7.5) Vì tất line nằm thép hình U-100x1100, nối với dầm U100x1300 (có thể điều chỉnh cắt ngắn theo thực tế), bắt U-bolts Chú ý Phương pháp ký hiệu Support lấy tham khảo theo chuẩn công ty thiết kế Tùy theo thực tế công ty có phương pháp ký hiệu Support khác Có thể đánh Tag name support làm vẽ Detail Support riêng làm detail trực tiếp vẽ Isometric Bài tập Routing hệ thống đường ống dự án XTD theo Piping Layout P&ID (file đính kèm) bố trí Instrument (PG,TG…) hệ đường ống FL+0 FL+6000 Bố trí Support hệ thống đường ống XID, sử dụng loại U-bolt Pipe shoe  ... BOP FL.4 850 Như ví dụ hình, có line chạy song song có cao độ BOP 4 850 , line sử dụng Primary Support U-bolt, XMA dạng Support hàn kiểu chữ U vào dầm ngang, loại thép hình (U100x50x5x7 .5) Vì tất... theo Elbow, phần mềm để sẵn góc lệch 450 Nếu bật F8, Elbow bẻ góc 900 Nếu muốn bẻ góc 450 phải tắt phím F8 Nếu muốn xoay góc nhỏ (tối thiểu 150 ) thay đổi số 450 thành số nhỏ (xem hình) Nếu muốn... trí đầu chờ theo P&ID vẽ detail thiết bị Đảm bảo chọn Size Khi Routing đoạn ngắn ống ban đầu, cần tạo update Line Number Tag (nếu sau Routing đoạn dài đặc biệt có kết nối với ống khác dễ bị nhầm