FR3027713A1 - PROCESS AND SYSTEM FOR MANUFACTURING PIPING SUPPORTS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une série de supports de tuyauterie à fixer sur des platines positionnées sur les parois d'une salle d'équipement d'un site industriel, comprenant principalement : - une étape de pose d'un identifiant sur chaque platine positionnée sur les parois de la salle - une étape de sélection d'une série de supports Ss à partir d'un catalogue de supports standardisés, et des points Pt et des vecteurs Vt théorique - une étape de relevé topométrique par contact avec la platine, des coordonnées tridimensionnelles de la position réelle d'au moins deux points Pr de référence de chacune desdites platines dans la salle, - une étape de calcul, pour chaque platine et en fonction des points de référence Pr, des coordonnées tridimensionnelles numériques d'au moins un point caractéristique Pc et au moins un vecteur caractéristique Vc - une étape de calcul, pour chacune des platines positionnées dans la salle, des écarts Dp et Dv existants avec les platines correspondantes de la représentation numérique, les écarts Dp et Dv étant calculés entre respectivement le point Pc et le point Pt, et le vecteur Vc et le vecteur Vt - une étape de modification de la géométrie de chacun des supports Ss sélectionnés en fonction des écarts Dp et Dv correspondants - et une étape d'enregistrement, pour chacun des supports modifiés Sm, d'un identifiant correspondant à la platine préalablement identifiée.The invention relates to a method for manufacturing a series of pipe supports to be fixed on plates positioned on the walls of an equipment room of an industrial site, mainly comprising: a step of laying an identifier on each stage positioned on the walls of the room - a step of selecting a series of supports Ss from a catalog of standardized supports, and points Pt and theoretical Vt vectors - a step of topometric survey by contact with the plate, three-dimensional coordinates of the real position of at least two reference points Pr of each of said plates in the room, - a calculation step, for each plate and as a function of the reference points Pr, three-dimensional digital coordinates d at least one characteristic point Pc and at least one characteristic vector Vc - a calculation step, for each of the plates positioned in the room, of the differences Dp and Dv existing with the corresponding plates of the digital representation, the differences Dp and Dv being calculated respectively between the point Pc and the point Pt, and the vector Vc and the vector Vt - a step of modifying the geometry of each of the supports Ss selected in function of the corresponding deviations Dp and Dv - and a step of recording, for each modified medium Sm, an identifier corresponding to the platen previously identified.
Description
« Procédé et système de fabrication à façon de supports de tuyauterie » Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la fabrication de supports de tuyauterie pour des salles d'équipements d'une centrale nucléaire, telles que les salles des machines, l'ilot nucléaire et ses auxiliaires, ou l'ilot conventionnel de la centrale nucléaire. Dans une salle d'équipements de ce type, les tuyauteries utilisées notamment pour alimenter en fluide certaines machines, sont fixées aux parois de la salle par l'intermédiaire de 15 dispositifs de suspension autrement nommés supports. Un dispositif de suspension de ce type est généralement composé d'une platine rectangulaire, fixée contre la paroi de la salle à équiper, d'une attache en forme de collier entourant la tuyauterie, et d'un tronçon rigide à section transversale 20 rectangulaire ou circulaire, s'étendant entre la platine et l'attache en étant rigidement fixé par ses extrémités à celles-ci. Etat de la technique et ses inconvénients 25 La demande de brevet américain US 2011/0304628 décrit un procédé permettant de configurer par ordinateur le profil de tuyauteries dans une salle d'un site industriel, équipée de machines, après avoir obtenu une détection tridimensionnelle de 30 type nuage de points, de la salle et de ses équipements. Ce programme calcule automatiquement les formes, longueurs, diamètres d'une succession de tronçons de tuyauterie ou de coudes destinés à former lorsque mis bout à bout la tuyauterie elle même, pour éviter aux opérateurs d'effectuer eux 35 mêmes une sélection de tronçons et de coudes standards au sein d'un catalogue.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of the manufacture of pipe supports for equipment rooms of a nuclear power plant, such as engine rooms, the nuclear island and its auxiliaries, or the conventional island of the nuclear power station. In an equipment room of this type, the pipes used in particular to supply fluid to certain machines, are attached to the walls of the room by means of 15 suspension devices otherwise called supports. A suspension device of this type is generally composed of a rectangular plate, fixed against the wall of the room to be equipped, a clip-shaped fastener surrounding the pipework, and a rigid section with rectangular cross-section or circular, extending between the plate and the fastener being rigidly fixed by its ends to them. State of the art and its disadvantages US patent application US 2011/0304628 describes a method for computer configuration of the profile of pipes in a room of an industrial site, equipped with machines, after having obtained a three-dimensional detection of 30 cloud type of points, the room and its equipment. This program automatically calculates the shapes, lengths, diameters of a succession of pipe sections or elbows intended to form when placed end-to-end with the piping itself, to prevent the operators themselves from making a selection of sections and standard elbows within a catalog.
La géométrie des tronçons et des coudes ainsi déterminée peut être utilisée pour la fabrication de ces tronçons de tuyauterie en dehors de la salle, ce qui diminue les risques d'accidents et autorise l'accès à cette salle pendant la fabrication. Les tronçons de tuyauterie sont profilés automatiquement par ordinateur à partir de la forme tridimensionnelle de la salle et des équipements dont elle est pourvue, ce qui accélère leur fabrication et est censé faciliter l'intégration de la tuyauterie obtenue dans la salle. Cependant, ce progrès réalisé pour profiler les tronçons de tuyauterie est mis à mal lorsqu'il s'agit de fixer la tuyauterie dans la salle, les supports standards utilisés pour cette fixation ne garantissant pas nécessairement un positionnement précis de celle-ci à l'emplacement prévu et ainsi pas non plus une intégration dans la salle conforme à celle programmée par ordinateur. Au mieux, ils sont modifiés pour que le positionnement des tuyauteries soit conforme au plan théorique, mais cette transformation s'effectue sur le site par découpe et soudage, ce qui augmente les risques d'accidents, diminue la possibilité d'accès à la salle pour d'autres équipes d'intervention et affecte les opérations réalisées dans les salles environnantes.The geometry of the sections and elbows thus determined can be used for the manufacture of these pipe sections outside the room, which reduces the risk of accidents and allows access to this room during manufacture. The sections of piping are automatically profiled by computer from the three-dimensional shape of the room and the equipment which it is provided, which accelerates their manufacture and is supposed to facilitate the integration of the piping obtained in the room. However, this progress made to profile the pipe sections is undermined when it comes to fixing the piping in the room, the standard supports used for this fixation does not necessarily ensure a precise positioning thereof to the planned location and thus not an integration in the room conforming to that programmed by computer. At best, they are modified so that the positioning of the pipes is in accordance with the theoretical plan, but this transformation takes place on the site by cutting and welding, which increases the risk of accidents, decreases the possibility of access to the room for other intervention teams and affects the operations performed in the surrounding rooms.
En effet, la méthode de réalisation traditionnelle des supports de tuyauterie consiste généralement à la mise en oeuvre des étapes suivantes : - à partir d'un plan théorique de la salle incluant la répartition des tuyauteries au sein de celle-ci, et celle de leurs supports, on commence par réaliser les barres rigides des supports en découpant des tronçons intégrant chacun et à chacune de leurs extrémités, des sur-longueurs de l'ordre de 50 à 100 mm par exemple vis à vis de la barre rigide correspondante à réaliser. Ces sur-longueurs seront découpées sur site pour former des chanfreins permettant d'assurer un positionnement correct de la barre rigide du support ainsi réalisée malgré l'écart existant éventuellement entre le plan défini par la paroi contre laquelle le support est réellement fixé dans la salle considérée, et le plan théorique. - Les platines des supports des tuyauteries sont disposées à 5 leurs emplacements prévus dans la salle, en étant plaquées contre la paroi correspondante de la salle, - des opérateurs estiment pour chaque tronçon à fixer sur une platine, le plan de découpe et la longueur de la portion découpée permettant d'assurer au tronçon fixé sur la platine 10 considéré, la position théorique de la barre du support (horizontale ou verticale) - les opérateurs soudent les tronçons chanfreinés et découpés pour constituer les barres des supports, aux platines correspondantes par la réalisation de cordons de soudure sur 15 site - les opérateurs fixent les attaches aux extrémités des barres des supports - les tuyauteries sont montées sur les attaches. 20 L'on comprend bien que cette pose traditionnelle des tuyauteries génère une forte activité sur le site et multiplie les risques d'accidents professionnels. Elle peut s'avérer par ailleurs relativement longue et coûteuse compte tenu de la quantité de supports pouvant être présents dans une salle de site industriel 25 (une tranche d'EPR compte plus de 50.000 supports et plus de 1600 salles). De plus, le retour d'expérience de Fukushima a permis de mettre en évidence des faiblesses autour des systèmes de 30 support des tuyauteries qui sont en parties relatives au procédé en lui-même de mise en oeuvre des tuyauteries. 35 Solution proposée par l'invention Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de fabrication d'une série de supports de tuyauterie à fixer sur des platines positionnées sur les parois d'une salle d'équipement d'un site industriel, tel qu'une centrale nucléaire, comportant : - une étape de préparation d'une représentation numérique du site d'implantation de ladite tuyauterie et de détermination dans cette représentation numérique, pour chaque platine, d'un emplacement et d'une orientation théoriques sous la forme respectivement d'un point caractéristique théorique P, et d'un vecteur caractéristique théorique V' le procédé comporte en outre : - une étape de pose d'un identifiant sur chaque platine positionnée sur les parois de la salle - une étape de sélection d'une série de supports Ss à partir d'un catalogue de supports standardisés, et des points P, et des vecteurs V, théorique - une étape de relevé topométrique par contact avec la platine, des coordonnées tridimensionnelles de la position réelle d'au moins deux points P, de référence de chacune desdites platines dans la salle, - une étape de calcul, pour chaque platine et en fonction des points de référence Pr, des coordonnées tridimensionnelles numériques d'au moins un point caractéristique Pc et au moins un vecteur caractéristique V, une étape de calcul, pour chacune des platines positionnées dans la salle, des écarts Dp et D, existants avec les platines correspondantes de la représentation numérique, les écarts Dp et D, étant calculés entre respectivement le point P, et le point P' et le vecteur V, et le vecteur V, - une étape de modification de la géométrie de chacun des supports Ss sélectionnés en fonction des écarts Dp et D, correspondants et une étape d'enregistrement, pour chacun des supports modifiés Sm, d'un identifiant correspondant à la platine préalablement identifiée.Indeed, the traditional method of realization of the pipe supports generally consists in the implementation of the following steps: - from a theoretical plan of the room including the distribution of the pipes within this one, and that of their supports, we begin by making the rigid bars of the supports by cutting sections each integrating and at each of their ends, over-lengths of the order of 50 to 100 mm for example with respect to the corresponding rigid bar to achieve. These over-lengths will be cut on site to form chamfers to ensure proper positioning of the rigid bar of the support thus produced despite the gap possibly existing between the plane defined by the wall against which the support is actually fixed in the room considered, and the theoretical plan. - The plates of the pipe supports are arranged at their intended locations in the room, being pressed against the corresponding wall of the room, - operators estimate for each section to be fixed on a plate, the cutting plane and the length of the cut-off portion making it possible to secure the theoretical position of the support bar (horizontal or vertical) to the section fixed to the plate 10 in question. The operators weld the chamfered and cut sections to constitute the bars of the supports, to the corresponding plates by the production of welding seams on the site - the operators fix the fasteners at the ends of the bars of the supports - the pipes are mounted on the fasteners. 20 It is understandable that this traditional laying of pipes generates a strong activity on the site and increases the risk of occupational accidents. It can also be relatively lengthy and costly given the amount of media that can be present in an industrial site room 25 (a portion of EPR has more than 50,000 media and more than 1600 rooms). In addition, the experience feedback from Fukushima has made it possible to highlight weaknesses around the pipe support systems which are in part relative to the process itself of implementing the pipes. Solution Provided by the Invention To overcome these drawbacks, the invention relates in its most general sense to a method of manufacturing a series of pipe supports to fix on plates positioned on the walls of a room d equipment of an industrial site, such as a nuclear power plant, comprising: a step of preparing a digital representation of the implantation site of said pipe and determining in this digital representation, for each plate, a theoretical location and orientation in the form respectively of a theoretical characteristic point P, and a theoretical characteristic vector V 'the method further comprises: - a step of laying an identifier on each plate positioned on the walls of the room - a step of selecting a series of supports Ss from a catalog of standardized supports, and points P, and vectors V, theoretical - a step of topometric measurement by contact with the plate, three-dimensional coordinates of the actual position of at least two points P, reference of each of said plates in the room, - a calculation step, for each plate and according to the points of reference Pr, digital three-dimensional coordinates of at least one characteristic point Pc and at least one characteristic vector V, a calculation step, for each of the plates positioned in the room, of the gaps Dp and D, existing with the corresponding plates of the digital representation, the differences Dp and D, being calculated respectively between the point P, and the point P 'and the vector V, and the vector V, - a step of modifying the geometry of each of the supports Ss selected according to the deviations Dp and D, corresponding and a recording step, for each of the modified media Sm, an identifier corresponding to the platen previously identified.
L'invention propose ainsi un procédé simple visant à fabriquer des supports de tuyauterie à façon, à partir de supports standards sélectionnés en fonction d'une représentation numérique du site, en utilisant l'écart existant entre un positionnement réel d'une platine sur laquelle le support sera fixé, et le positionnement théorique de cette platine dans la représentation numérique, pour chanfreiner le support standard en question selon un plan de découpe permettant de garantir un bon positionnement de la tuyauterie. La fabrication des supports à façon peut alors s'effectuer en dehors du lieu de pose des supports et donc en dehors du site et de manière industrielle, ce qui réduit les risques d'accidents, la gêne occasionnée sur le site, le temps et le coût d'installation des supports.The invention thus proposes a simple method for manufacturing custom pipe supports, from standard supports selected according to a digital representation of the site, by using the gap existing between a real positioning of a plate on which the support will be fixed, and the theoretical positioning of this plate in the digital representation, to chamfer the standard support in question according to a cutting plane to ensure proper positioning of the pipe. The manufacture of the custom-made supports can then be carried out outside the place of installation of the supports and thus outside the site and in an industrial way, which reduces the risks of accidents, the inconvenience caused on the site, the time and the cost of installation of the supports.
L'invention peut présenter par ailleurs les aspects suivants : l'étape de modification de la géométrie de chacun des supports comprend une étape d'usinage d'une partie au moins des éléments constitutifs du support du catalogue le procédé peut comprendre une étape de génération d'un plan d'usinage d'un support standard Ss du catalogue permettant l'obtention du support modifié Sm.The invention may furthermore present the following aspects: the step of modifying the geometry of each of the supports comprises a step of machining at least part of the constituent elements of the catalog support; the method may comprise a step of generating of a machining plane of a standard support Ss of the catalog allowing the obtaining of modified medium Sm.
Description des figures L'invention sera maintenant décrite en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement la problématique de la fixation d'un support standard sur un mur non perpendiculaire à la surface du sol d'un bâtiment, - la figure 2 représente schématiquement le chanfrein réalisé à une extrémité du support standard de la figure 1, conformément au procédé selon l'invention, pour permettre à ce support de conserver une position horizontale même si le mur auquel il est fixé n'est pas parfaitement perpendiculaire vis à vis de la surface du sol. Description détaillée des figures L'invention concerne un procédé de fabrication d'une série de supports de tuyauterie permettant de s'affranchir des écarts existants entre un plan théorique d'une salle d'un site à équiper en tuyauterie, et la géométrie réelle de la salle. Dans ce procédé, on commence par préparer une maquette virtuelle de l'espace interne de la salle d'implantation des tuyauteries à partir par exemple d'un plan d'architecte 2D ou 3D de la salle fourni par le site industriel (contenant les côtes des murs, la présence de fenêtres, éventuellement la présence de machines ou équipements...) et à intégrer dans cette maquette, la configuration de la tuyauterie à installer. Les tuyauteries ainsi configurées sont considérées comme des invariants du système. On détermine à partir de cette maquette virtuelle, l'emplacement de différents supports standards (rectilignes ou en forme de 25 coude) le long de la tuyauterie, et celui de platines 1 qui constitueront les platines des supports de ces tuyauteries. Aux emplacements choisis dans la salle de cette maquette virtuelle, les platines présentent chacune un point caractéristique théorique P, (ses coordonnées dans un espace xt, 30 yt, zt par rapport à un point de référence correspondant à un point de référence PO dans la salle réelle) et un vecteur V, (par exemple le vecteur normal au plan défini par la paroi sur laquelle la platine est implantée dans la salle de cette maquette virtuelle). 35 Sur le site, dans la salle réelle, on fixe des platines approximativement aux emplacements correspondants à ceux de la salle virtuelle, dans ou contre les parois (murs, plafond, sol) de la salle réelle. Dans la salle réelle, on procède au relevé topométrique des coordonnées tridimensionnelles de la position réelle d'au moins deux points P, relevés sur chacune desdites platines, par rapport au point de référence PO. De préférence, cinq points Pr sont relevés à la surface apparente de chaque platine (quatre points à chaque coin de la platine, et un point en son centre). Pour chaque groupe de points relevés par platine Pr, on calcule les coordonnées tridimensionnelles numériques d'au moins un point Pc caractéristique de chacune desdites platines, et au moins un vecteur caractéristique de chacune desdites platines. Par exemple, le point Pc pourra coïncider avec le centre de la platine et le vecteur Vc représenter le vecteur normal à la platine. On calcule ensuite les écarts Dp et Dy existants entre chaque platine fixée dans la salle réelle et la platine correspondante de la maquette virtuelle, et ainsi entre respectivement le point P, et le point P' et entre le vecteur V, et le vecteur V,.DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will now be described with reference to the appended figures in which: FIG. 1 schematically illustrates the problem of fixing a standard support on a wall that is not perpendicular to the floor surface of a building; FIG. 2 diagrammatically represents the chamfer made at one end of the standard support of FIG. 1, according to the method according to the invention, to allow this support to maintain a horizontal position even if the wall to which it is fixed is not perfectly perpendicular. opposite the surface of the ground. DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention relates to a method of manufacturing a series of pipe supports that make it possible to overcome the existing gaps between a theoretical plan of a room of a site to be equipped with piping, and the actual geometry of the room. the room. In this process, we begin by preparing a virtual model of the internal space of the pipe installation room from for example a 2D or 3D architect's plan of the room provided by the industrial site (containing the ribs walls, the presence of windows, possibly the presence of machinery or equipment ...) and to integrate in this model, the configuration of the piping to install. The pipes thus configured are considered as invariants of the system. From this virtual model is determined the location of various standard supports (rectilinear or elbow-shaped) along the piping, and that of plates 1 which will constitute the plates of the supports of these pipes. At the chosen locations in the room of this virtual model, the plates each have a theoretical characteristic point P, (its coordinates in a space xt, 30 yt, zt with respect to a reference point corresponding to a reference point PO in the room real) and a vector V, (for example the vector normal to the plane defined by the wall on which the plate is located in the room of this virtual model). On the site, in the real room, platens are fixed approximately at the locations corresponding to those of the virtual room, in or against the walls (walls, ceiling, floor) of the real room. In the real room, it proceeds to the topometric survey of the three-dimensional coordinates of the actual position of at least two points P, taken on each of said plates, relative to the reference point PO. Preferably, five points Pr are raised on the apparent surface of each plate (four points at each corner of the plate, and a point at its center). For each group of points recorded by platinum Pr, the numerical three-dimensional coordinates of at least one characteristic point Pc of each of said platens, and at least one characteristic vector of each of said platens, are calculated. For example, the point Pc may coincide with the center of the platen and the vector Vc represent the normal vector to the platen. The differences Dp and Dy existing between each platinum fixed in the real room and the corresponding stage of the virtual model are then calculated, and thus between the point P and the point P 'and between the vector V and the vector V, respectively. .
En fonction des écarts relevés pour chaque platine Dp et Dy, on modifie en dehors de la salle, voire du site, la géométrie de la barre rigide 2 de chacun des supports standards Ss sélectionnés (création d'un chanfrein 3 à l'extrémité de la barre devant être soudée sur la platine 1 suivant un plan de coupe orienté et positionné le long de cette barre en fonction des écarts Dp et Dy) pour former un support à façon Sf. Et on enregistre pour chacun des supports modifiés Sm, un 30 identifiant qui le relie à la platine correspondante de la salle réelle. 35According to the differences noted for each platinum Dp and Dy, the geometry of the rigid bar 2 of each of the selected standard supports Ss is modified outside the room, or even the site, (creation of a chamfer 3 at the end of the bar to be welded on the plate 1 according to a sectional plane oriented and positioned along this bar according to the differences Dp and Dy) to form a medium Sf support. And for each of the modified media Sm is recorded a 30 identifier that connects it to the corresponding stage of the actual room. 35
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