Technip гарантирует достоверность своих расчетов, выполненных в Mathcad

Оптимизация конструирования систем для удовлетворения потребностей гигантов нефтегазовой отрасли

Логотип Technip

В отрасли нефтепромысловых услуг значительные технические и финансовые ресурсы выделяются на морскую добычу нефти и ее доставку на берег. Для этого требуется колоссальное оборудование, включая многокилометровые трубопроводы; все это разрабатывается в конструкторских бюро таких компаний, как Technip, которая является мировым лидером в области проектирования и строительства объектов энергетической отрасли.


При этом для оптимизации конструкции своих установок и удовлетворения требований нефтегазовых гигантов подрядчик использует Mathcad — приложение для технических расчетов, позволяющее конструкторскому отделу подразделения подводного оборудования Technip Subsea существенно повысить надежность своих расчетов.

Выступая в роли подрядчика в сфере нефтепромысловых услуг, компания Technip предлагает клиентам в нефтегазовой отрасли проекты под ключ. Компания Technip имеет отделения в 48 странах мира; в ее распоряжении самая современная промышленная инфраструктура и парк специализированных судов для монтажа трубопроводов и подводных конструкций. 36 500 работников Technip в поисках путей решения глобальной энергетической проблемы предлагают передовые системы и инновационные технологии для разных областей, от глубоководных разработок до комплексных, крупномасштабных морских и береговых инфраструктур. Компания занимается сооружением подводных эксплуатационных объектов, проектированием и поставкой систем трубопроводов, а также продажей гибких и жестких трубопроводов для морских и береговых установок.

Сильвен Рото (Sylvain Routeau), руководитель одного из инженерно-технических отделов (а именно, отдела подводных конструкций и оборудования), и его рабочая группа из тридцати инженеров отвечают за конструирование оборудования, которое крепится на трубопроводе для выполнения тех или иных функций. Например, в случае гибкой трубы требуется постоянно контролировать поведение трубы и ее изгиб. В отделе разрабатывается такое оборудование, как ограничитель изгиба, ребро жесткости и подвеска для водоотделяющей колонны, которая идет от подводного устья скважины до поверхности воды и может достигать в длину более километра. «Мы конструируем и другое оборудование, например системы подводных буев и хомуты для шлангов, предназначенные для демпфирования сил, которые могут варьироваться от 2 до 90 тонн, — поясняет Сильвен Рото. — Кроме того, мы производим фундаменты и конструкции для монтажа на дне моря».

При разработке подобных систем необходимо добиваться максимальной надежности, помня о том, что ставится на карту — как в финансовом смысле, так и с точки зрения безопасности персонала. К этому следует добавить повышенные требования в отношении сроков конструирования. Именно поэтому конструкторское бюро более 15 лет назад взяло на вооружение Mathcad — приложение для технических расчетов, разработанное компанией PTC. 

Mathcad обеспечивает надежное документирование инженерных расчетов благодаря абсолютно прозрачному доступу ко всему математическому содержимому. Система предлагает эффективные аналитические и численные методы решения, поддерживает автоматическое управление всеми единицами измерения, а также дает возможность создавать аннотации и добавлять комментарии и диаграммы. По мнению Сильвена Рото (Sylvain Routeau), Mathcad — это идеальный пакет.

Судно Technip

Контроль расчетов благодаря высокой степени прозрачности

Главной целью использования приложения Mathcad, ориентированной именно на вычисления, было сведение операций к минимуму. Раньше данные уравнений создавались и копировались вручную, а затем вводились в Excel, что сопровождалось многочисленными ошибками. Теперь аналитические расчеты производятся автоматически. «Это ПО позволило нам гораздо быстрее адаптироваться к различным усовершенствованиям, внесенным в методы расчета за последние 20 лет, — говорит г-н Рото. — Появилась возможность агрегации всех данных для ведения истории операций. Но главное преимущество Mathcad заключается в обеспечении высокой прозрачности и полной разборчивости всех выполняемых операций, чего нельзя сказать, например, про Excel».

Презентационные возможности Mathcad позволили добиться высокой степени прозрачности вычислений и тем самым обеспечили проведение простой и эффективной проверки.

Буровая установка Technip

Экономия времени и повышение надежности расчетов

Аспект «документирования» в приложении Mathcad, по словам Сильвена Рото, означает доступ к математической формулировке: «Вы можете видеть уравнение», — объясняет он. Процесс расчета в Mathcad дает возможность сопроводить формулировку текстом, сохранить все записанные данные и добавить примечания, которые могут затем использоваться повторно. Такое документирование оказывается особенно полезным в случае проведения аудита, в частности для контроля качества. Система управления базой данных обеспечивает доступ к огромному количеству информации и аннотированных расчетов. Результаты выполненной работы можно успешно использовать впоследствии. «За долгие годы мы накопили множество общих примечаний для расчета заданных компонентов в соответствии с требованиями различных проектов. Все это мы делали с помощью Mathcad, что позволяет нам сэкономить немало времени, — отмечает г-н Рото. — Особенно заметна экономия времени при поиске информации и расчетов: система избавляет от необходимости повторять операции, уже выполнявшиеся ранее. Мы повторно используем многие примечания к расчетам: эта возможность оказалось особенно ценной для нас». 

Автоматическое управление проверкой расчетов и единицами измерения

Сильвен Рото и его инженеры видят в приложении Mathcad и множество других достоинств. Помимо прозрачности расчетов и ценного содержимого базы данных, Mathcad предлагает возможности решения аналитических и численных систем, что позволяет обходиться без громоздких, излишне детальных проверок вычислений. Проверка расчетов в Mathcad проходит намного быстрее, чем в классических системах. «Мы можем составлять примечания к расчетам вдвое быстрее, но главное отличие — в проверке и контроле. Здесь этот этап занимает в среднем в три раза меньше времени, чем в Excel, что дает несомненный выигрыш в производительности», — замечает Сильвен Рото.

Система также поддерживает разные единицы измерения. Следует сказать, что в нефтегазовом секторе, участники которого представляют самые разные страны мира, инженерам приходится постоянно изменять единицы, переходя между британской и метрической системами измерений. Поэтому столь важно обеспечить автоматический пересчет единиц — дюймов, миль, килограммов и т. п. Например, система позволяет непосредственно складывать футы с метрами.

Преимущества системы

Компания Technip использует Mathcad с 1997 г., и за это время система претерпела немало изменений в стремлении соответствовать запросам инженеров. Кроме того, удобство Mathcad для пользователя и обилие документации облегчают обучение новых сотрудников проектного отдела. «Этим приложением очень просто пользоваться. Оно не требует никакой специальной подготовки. Под моим руководством работают примерно 30 инженеров, и все они очень быстро освоили систему. Mathcad — это такой инструмент, которым с легкостью смогут овладеть как новички, так и опытные сотрудники». И опять же, прозрачность и точность вычислений, интеграция различных единиц измерения и быстрота проверки оказываются важными факторами, облегчающими работу с системой.

Загрузить этот практический пример в формате PDF