KR20050021134A - 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 배관 설계시 서포트(Support) 설계를 구조물과 연계하여 설계할 때 설계품질과 물량의 최적화를 이루면서 인원과 비용 및 시간 절약이 구현되는 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법에 관한 것으로, 3차원 모델링으로부터 서포트를 설치할 수 있는 잠재 서포트 위치선정 단계와; 열, 하중, 압력 등별로 필요한 서포트 위치 및 형식을 선정하기 위한 응력해석 단계; 많은 케이스 중 최적의 서포트 구현을 구성하기 위하여 최적의 서포트 조합을 선정하는 단계; 구조물의 허용치, 허용응력, 허용하중, 허용 처짐량 등을 만족시키는 서포트 구현을 생성하는 단계; 배관자재의 규격을 DB화하여 3차원 배관형상과 연계하는 단계 및; 상용화된 응력해석 프로그램의 입력으로 최종 배관 서포트의 위치와 형식을 선정하는 단계로 이루어져 있다.

Description

배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법{A support location ＆ type auto choice methode of pipe laying design}
본 발명은 3차원 배관설계시 3차원 설계 자동화 시스템을 이용하여 서포트(support) 설계를 주변구조물과 연계하여 설계품질과 물량의 최적화가 이루어지는 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배관설계시 기존의 엔지니어링 회사에서는 오토캐드 또는 마이크로 스테이션 환경에서 작성한 배관도면을 이용하여 3차원 캐드 도면으로 전환시키는 프로그램을 통하여 3차원 배관설계를 수행하고 있는바, 이러한 3차원 배관설계는 공사전에 가상공간에서 시공성에 대한 검토지원으로, 설계자의 의도를 정확하게 나타내며, 주변 구조물과 커뮤니케이션을 원활하게 유지할 뿐만 아니라 시공 공기도 단축할 수 있는 잇점 등이 있기 때문에 최근에는 널리 활용되고 있다.
그러나 종래 3차원 배관설계에서 서포트(Support, 이는 배관설계에서 파이프를 지지하는 다른 주변구조물로서, 서포트가 파이프 내지는 다른 일반구조물임)의 위치 및 형식 선정은 설계하는 엔지니어의 기술능력에 따라 서포트의 위치 및 형식이 다양하게 구현되기 때문에 설계후 응력해석(Stress analysis)을 실시하여 배관계 및 기기의 안전성을 평가하므로 설계변경으로 말미암아 많은 로스타임이 발생하는 문제점이 제기되었다.
또한, 설계후 설계파트와 응력해석 파트의 상호 협의 및 조정에 많은 커뮤니케이션이 이루어짐에 따라 자연히 인력과 시간이 과다하게 소모되는 실정이며, 설계배관 수정시 3차원 프로그램과 연계되지 않고 별도로 작업을 수행하고, 허용치를 만족하는 배관 서포트를 선정하므로 과대설계가 빈번하게 발생하는 단점 등이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 배관 설계시 균일한 품질과 높은 생산성을 유지하여 경쟁력 제고가 이루어지고 배관설계 파트와 응력해석 파트의 접속으로 발생하는 소모시간을 방지할 뿐만 아니라, 안전적인 배관의 구조해석을 수행하면서 설계품질 및 물량을 최적화 시킬 수 있는 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 3차원 모델링으로부터 서포트를 설치할 수 있는 잠재 서포트 위치를 선정하는 단계와; 열, 하중, 압력 등별로 필요한 서포트 위치 및 형식을 선정하기 위한 응력해석 단계; 많은 케이스 중 최적의 서포트 구현을 구성하기 위하여 최적의 서포트 조합을 선정하는 단계; 구조물의 허용치, 예를 들어 허용응력, 허용하중, 허용 처짐량 등을 만족시키는 서포트 구현을 생성하는 단계; 배관 자재의 규격을 DB화하여 3차원 배관형상과 연계하는 단계 및; 상용화된 응력해석 프로그램의 입력으로 최종 배관 서포트의 위치와 형식을 선정하는 단계로 이루어져 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법에 이용되는 모듈들의 구성 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 흐름 프로세스이다.
도 1에 도시된 바와 같이 3차원 모델링 시스템 모듈부(10)는 잠재 서포트 위치와 형식을 선정하는 부분으로, 3차원 모델에서 배관주변 볼륨(Volume) 선정 및 구조물을 조사하면서, 위치별 잠재 서포트 형식을 지정하고 배관 레이아웃의 기하학적 정보와 관련 규격을 지정한다.
그리고 자재 특성 DB 모듈부(20)는 자재 특성 관련 DB 부분으로, 자재별 속성 DB 구축과, 배관 시스템의 해당 규격 연계 및, 기기 노즐 허용하중, 배관허용 처짐량 등 배관해석 제한 요건 등이 구축되어 있다.
또한 상기 3차원 모델링 시스템 모듈부(10)와 자재 특성 DB 모듈부(20)의 데이타는 배관 응력해석 모듈부(30)와 서포트 위치 및 형식 선정시스템 모듈부(40)로 인가되는바, 상기 배관 응력해석 모듈부(30)는 배관 배치를 3차원 그래픽으로 디스플레이 되는데, 배관 배치와 서포트의 속성정보를 연계시키면서, 하중별 구조해석과 코드 컴플라이언스(Code compliance) 점검 및 기기 노즐의 허용하중, 처짐량 등 제한 요건을 점검하며, 배관의 구조해석 결과를 그래픽으로 표현하고 보완할 사항을 체크하여 나타내 준다.
한편, 상기 서포트 위치 및 형식 선정시스템 모듈부(40)는 배관에서 잠재 서포트 위치별 조합 관리와 각각의 서포트 형식을 관리하며, 최적의 서포트 위치 및 형식을 구현하여 결과를 보고한다.
그리고 상기 서포트 위치 및 형식 선정시스템 모듈부(40)는 상용 프로그램 모듈부(50)와 접속하여 자동으로 서포트의 위치 및 형식을 선정하여 생성된 그래픽을 공지의 모니터로 디스플레이 시키도록 되어 있다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 구성도에서 서포트 위치 및 형식을 자동 선정하는 방법을 도시한 흐름 프로세스로서,
본 발명은 3차원 모델링으로부터 서포트를 설치할 수 있는 잠재 서포트 위치선정 단계와; 열, 하중, 압력 등별로 필요한 서포트 위치 및 형식을 선정하기 위한 응력해석 단계; 많은 케이스 중 최적의 서포트 구현을 구성하기 위하여 최적의 서포트 조합을 선정하는 단계; 구조물의 허용치, 허용응력, 허용하중, 허용 처짐량 등을 만족시키는 서포트 구현을 생성하는 단계; 배관자재의 규격을 DB화하여 3차원 배관형상과 연계하는 단계 및; 상용화된 응력해석 프로그램의 입력으로 최종 배관 서포트의 위치와 형식을 선정하는 단계로 이루어져 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법의 구축으로 다음과 같은 효과를 지닌다.
◎ 설계와 응력해석이 한 부문(Model)에서 업무가 진행되므로 문제 발생시 즉시 대응하여 부문간 접속(Interface)에 의한 생산성 저하 및 에러를 방지 함.
◎ 배관 리비젼(Revision)시 발생되는 시간과 인원소모를 최소화시킬 수 있음.
◎ 배관 지지물의 위치, 개수 및 형식을 최적화 시킬 수 있음.
◎ 프로젝트에 투입되는 인원을 최소화시킬 수 있음.
◎ 플랜트 안전성/환경 향상을 위해 배관 구조 해석 범위가 늘어나는 경우에 엔지니어링 비용을 최소화하며 능동적으로 대처할 수 있음.
◎ 신규 프로젝트 초기 진행 시 막연함 또는 주변 구조물간의 관계를 명확히 구분하지 못하여 발생하는 오류, 과대설계 또는 생산성 저하 등을 방지할 수 있음.
도 1은 본 발명에 따른 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법에 이용되는 모듈들의 구성 블럭도,
도 2는 본 발명의 흐름 프로세스이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 3차원 모델링 시스템 모듈부,
20 : 자재특성 DB 모듈부,
30 : 배관 응력해석 모듈부,
40 : 서포트 위치 및 형식 선정시스템 모듈부,
50 : 상용 프로그램 모듈부.

Claims (1)

  1. 3차원 배관 설계시 서포트 설계를 주변구조물과 연계해서 설계하는 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법에 있어서,
    3차원 모델링으로부터 서포트를 설치할 수 있는 잠재 서포트 위치선정 단계와; 열, 하중, 압력 등별로 필요한 서포트 위치 및 형식을 선정하기 위한 응력해석 단계; 많은 케이스 중 최적의 서포트 구현을 구성하기 위하여 최적의 서포트 조합을 선정하는 단계; 구조물의 허용치, 허용응력, 허용하중, 허용 처짐량 등을 만족시키는 서포트 구현을 생성하는 단계; 배관자재의 규격을 DB화하여 3차원 배관형상과 연계하는 단계 및; 상용화된 응력해석 프로그램의 입력으로 최종 배관 서포트의 위치와 형식을 선정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법.
KR1020030059241A 2003-08-26 2003-08-26 배관설계의 서포트 위치 및 형식 자동선정 방법 KR20050021134A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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