SADT- И АЛГОРИТМЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙvestnik.pstu.ru/get/_res/fs/file.pdf/4000/%CC.%C0.+%D0%EE%EC%E0… · ВЕСТНИК ПНИПУ 2014 Химическая

В Е С Т Н И К П Н И П У 2014 Химическая технология и биотехнология № 2

65

УДК 004.9:66.011: 66.026.2

М.А. Ромашкин, Е.Р. Мошев, Г.С. Мырзин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

SADT-МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ

ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

ТРУБОПРОВОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Рассмотрены SADT-модель и алгоритмы информационной поддержки технологических трубопроводов и трубопроводов пара и горячей воды, совместно образующих сложную систему трубопрово-дов химического предприятия. Конечной целью создаваемой модели являлось повышение эффективности и безопасности эксплуатации трубопроводов. В качестве определяющей точки зрения использова-лась точка зрения начальника отдела технического надзора химиче-ского предприятия. SADT-модель разрабатывалась в соответствии с концепциями интегрированной логистической поддержки, она охва-тывает основные этапы жизненного цикла трубопроводов химиче-ских производств: проектирование, монтаж и эксплуатацию. Соз-данная модель предполагает, что обмен данными между субъектами жизненного цикла должен осуществляться в соответствии с кон-цепцией единого информационного пространства. Концепция разра-ботанной SADT-модели допускает, что субъекты жизненного цикла могут иметь разное программное обеспечение, но оно должно быть способным к обмену информацией с помощью базы данных или с по-мощью структурированных файлов.

В качестве научной основы для разработки большинства алгоритмов была использована теория множеств и исчисления предикатов. Наиболее подробно рассмотрены следующие алго-ритмы: определение типа среды по классу опасности; определение параметров классификации трубопровода; определение парамет-ров материального исполнения и конструкционных параметров элемента «труба»; алгоритм проверки фланцев, образующих фланцевое соединение, на совместимость; выбора материального и конструкционного исполнения элементов крепежа фланцевых со-единений (гайки, шпильки, прокладки); формирования технологиче-ской карты ремонта; определения периода ревизии трубопровода.


66

Рассмотренные в статье модель и алгоритмы использова-лись при разработке автоматизированной системы «Трубопро-вод», внедренной на ведущих предприятиях химического профиля г. Перми.

Ключевые слова: SADT, модель, трубопровод, алгоритм, техническое обслуживание и ремонт, фланец.

M.A. Romashkin, E.R. Moshev, G.S. Myrzin

Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation

SADT- MODEL AND ALGORITHMS INTEGRATED LOGISTIC

SUPPORT OF LIFECYCLE PIPELINES CHEMICAL

MANUFACTURES

The article considers the SADT-model and algorithms of infor-mation support of technological pipelines and pipelines of steam and hot water, together forming the complex system of pipelines chemical enterprises. The ultimate objective of the creating model was to increase the efficiency and safety of operation of pipelines. As the defining point of view was used the viewpoint of the head of the technical supervision Department of chemical enterprise. SADT-model was developed in ac-cordance with the concepts of integrated logistics support and covers the main stages of the life cycle of pipelines chemical plants: design, in-stallation and operation. Created model assumes that the data exchange between the subjects of the life cycle should be carried out in accor-dance with the concept of a united information space. The concept of SADT-model assumes that the subjects of the life cycle can have differ-ent software, but it must be able to exchange information with a data-base or using structured files.

As the scientific basis for the development of most of the algo-rithms were used set theory and predicate calculus. The article consid-ered the most in detail the following algorithms: determination the type of medium by hazard class; the definition of classification parameters of the pipeline; determination of the parameters of material execution and structural parameters of the element "pipe"; algorithms compatibility test for flanges, which form flange connections; of choosing the material design and structural execution of elements fasteners of flange connec-tions (nuts, bolts, gaskets); of forming technological card repair; of the check-up period of the pipeline.

SADT-модель и алгоритмы поддержки ЖЦ трубопроводов химических производств

67

Model and algorithms discussed in the article were used in the development of the automated system "Pipeline", intercalated at the leading enterprises of the chemical profile of the city of Perm.

Keywords: SADT, model, pipeline, algorithm, maintenance and repair, flange.

Одним из условий эффективной и безопасной эксплуатации хи-

мических производств является надежность технологических трубо-проводов, а также трубопроводов пара и горячей воды, совместно об-разующих сложную систему трубопроводов химического предприятия (ТХП). В условиях эксплуатации надежность ТХП обеспечивается сис-темой технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Система ТОиР – это совокупность взаимосвязанных специальных технических средств, документации технического обслуживания и ремонта, а также испол-нителей, осуществляющих поддержание и восстановление качества изделий, входящих в эту систему1.

Одним из факторов, определяющих качество ТОиР, является ин-формационная поддержка (ИП) или сложный организационно-техноло-гический процесс обеспечения технического персонала информацией, необходимой для принятия эффективных инженерно-технических, экономических и организационно-управленческих решений. Напри-мер, при техническом обслуживании ТХП ИП является обязательным атрибутом выполнения следующих работ: классификация трубопрово-да; определение материального и конструкционного исполнения эле-ментов трубопровода; построение изометрических схем; формирова-ние проектной, монтажной, паспортной и эксплуатационной докумен-тации; расчеты на прочность; анализ и оформление результатов технического обслуживания и обследования; расчет остаточного ре-сурса и многих других.

Традиционно при выполнении перечисленных работ ИП осуще-ствляется с помощью разрозненных программных и литературно-справочных средств. Как правило, предприятия химического профиля имеют на своем балансе до нескольких тысяч трубопроводов. Исполь-зование традиционного подхода к ИП при таком большом количестве технических объектов порождает ряд недостатков:

– многократное дублирование операций поиска, ввода и обра-ботки данных;

1 ГОСТ 18322–78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2007. 11 с.


68

– сложность обмена данными между участниками этапов жиз-ненного цикла (ЖЦ) трубопроводов;

– ошибки внесения данных; – трудоемкость и большие затраты времени при формировании

документации; – низкое качество создаваемых документов; – сложность анализа и обработки большого количества данных. Существующие недостатки существенно снижают качество и

увеличивают трудоемкость выполнения ИП, что отрицательно влияет на эффективность и безопасность эксплуатации не только трубопрово-дов, но и всего производства.

Анализ задач ТОиР трубопроводов показал, что для радикально-го повышения качества ИП необходимо использовать новые методы логистики ресурсосбережения в сфере организации производства [1], основанные на современных концепциях интегрированной логистиче-ской поддержки (ИЛП). ИЛП – это совокупность видов инженерной деятельности, реализуемых посредством управленческих, инженерных и информационных технологий, обеспечивающих высокий уровень го-товности изделий при одновременном снижении затрат, связанных с их эксплуатацией и обслуживанием2. При этом полагается, что прин-ципы ИЛП должны реализоваться на всех этапах ЖЦ изделий.

Многообразие процессов ЖЦ и необходимость их интенсифика-ции требуют активного информационного взаимодействия между его субъектами, поэтому разработка программного продукта должна осу-ществляться с учетом современных концепций организации такого взаимодействия, в частности концепции единого информационного пространства [2] или интегрированной информационной среды (ИИС)3. В настоящей статье рассмотрена основа для создания указанного выше программного продукта – логико-информационная модель ИП ЖЦ трубопроводов, построенная с учетом указанных выше требований. Для описания модели была использована методология структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysis & Design Tech-nique) [3]. Эта методология широко применяется при разработке слож-

2 ГОСТ Р 53394–2009. Интегрированная логистическая поддержка. Основные термины и определения. М.: Стандартинформ, 2010. 24 с.

3 ГОСТ Р 52611–2006. Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Средства информационной поддержки жизненного цикла продукции. Безопасность ин-формации. Основные положения и общие требования. М.: Стандартинформ, 2007. 6 с.


69

ных систем и рассматривается в стандартах семейства IDEF0 (http://www.idef.com/idef0.html – Function Modeling Method), которые являются неотъемлемой частью CALS-технологий и утверждены в каче-стве стандартов различных стран, в том числе и отечественных4.

Цель и точка зрения, используемые при разработке SADT-модели, сформулированы в контекстной диаграмме верхнего уровня, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Узел А0: Контекстная диаграмма верхнего уровня SADT-модели. А0 – здесь и далее номер узла (блока) на диаграмме

Дочерние диаграммы нижних уровней представлены на рис. 2–10. При программной реализации SADT-модели допускается ис-

пользование программных средств от разных разработчиков, если они предполагают обмен информацией посредством файлов данных или напрямую через БД. Перечень используемых в SADT-модели услов-ных сокращений приведен в конце статьи. Для упрощения восприятия некоторые второстепенные детали оформления диаграмм опускались. Из указанных в модели алгоритмов приведены только наиболее ком-пактные и имеющие смысл для их математического описания. Состав-ление алгоритмов производилось средствами дискретного и линейного

4 Р 50.1.028–2001. Информационные технологии поддержки жизненного цик-

ла продукции. Методология функционального моделирования. М.: Изд-во стандар-тов, 2001. 49 с.

Р 50.1.029–2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требова-ния к содержанию, стилю и оформлению. М.: Изд-во стандартов, 2001. 23 с.

Р 50.1.031–2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Стадии жизненного цикла продукции. М.: Изд-во стандартов, 2001. 27 с.


70

программирования. Функции, не являющиеся непосредственно инфор-мационной поддержкой, например «Выполнить гидравлические испы-тания трубопровода», в модели не приведены. Если в модели указана функция, например «Внести данные о результатах испытаний и нераз-рушающего контроля (НК)», то по умолчанию подразумевается, что испытания и неразрушающий контроль уже проведены.

Рис. 2. Узел А0: Выполнить информационную поддержку трубопроводов: СО – сводные отчеты по трубопроводам предприятия

Рис. 3. Узел А1: Спроектировать трубопровод


71

Самое общее описание ИЛП трубопровода приведено на дочер-ней диаграмме верхнего уровня (см. рис. 2), на всех последующих диа-граммах показана декомпозиция входящих в нее блоков.

Рис. 4. Узел А11: Добавить общие параметры трубопровода: ССТС – список состояний технологической среды; СКС – список компонентов среды по классу опасности; СКСТВ – список компонентов среды по типу вещества; IP – давление рабочей

среды (здесь и далее индекс I – номер строки массива нормативных отношений);

IT – температура рабочей среды; Дн – определяющий наружный диаметр

трубопровода; Tип , Гр ,КатI I I – тип, группа и категория трубопровода

Разработка приведенных в статье алгоритмов осуществлялась с использованием теории множеств и логики предикатов [4, 5]. Реали-зация большинства алгоритмов осуществлялась посредством поиска в массивах предварительно сформированных нормативно-справоч-ных отношений такого отношения, для которого соответствующий предикат принимает значение «истина». Например, определение ти-па среды по классу опасности – алгоритм А112 (см. рис. 4) – осуще-ствляется посредством поиска в массиве нормативно-справочных

отношений типа ( )KС ,ТСI I IR = – отношения, удовлетворяющего

условию ( )KС ,ТС KСI I ∩ ≠ ∅ :

( )1, KС KС

0I

IR =

=

; ( ) ( )if 1 then ТС ТСI IR = = ,


72

где I – идентификатор строки в массиве нормативных отношений,

1I ,d= ; d – количество строк в массиве нормативных отношений;

KС ,ТСI I – справочные значения компонента рабочей среды и типа ра-

бочей среды по классу опасности в I-м отношении; KС,ТС – значения

компонента и типа среды конкретного трубопровода.

Рис. 5. Узел А12: Построить трубопровод: [ ]σ – допускаемое напряжение материала

стенки элемента; ПТ tc – подмножество общих параметров трубопровода,

необходимых для определения параметров соединения tc-го типа; FMp – множество пар

исполнений фланцев; sgD – массив нормативных отношений для выбора материала

шпилек и гаек; prD – массив нормативных отношений для выбора материала

прокладок; pgD – массив нормативных отношений для выбора размера прокладок;

sD – массив нормативных отношений для выбора размера шпилек; изПТ –

подмножество общих параметров трубопровода, необходимых для определения параметров изоляции

Определение параметров классификации трубопровода – алго-ритм А113 (см. рис. 4) – производится посредством поиска отношения, удовлетворяющего условию

( ) ( )( )2 2 н нТС , , , , ,Д ,Тип ,Гр ,Kат ТС, , ,ДI I I I I I IР R Т R P T∩ ≠ ∅ :

1. ( )min max min max

н н1

1, ТС 0,1 Д Д.

0

I I I I I II

ТС Р P Р Т T ТR

= ∧ < + ≤ ∧ ≤ ≤ ∧ ≥=


73

2. ( ) ( )1If 1 then Тип Тип Гр Гр Kат Kат .I I I IR = = ∧ = ∧ =

3. ( ) ( )min max min max

2

1, ТС ТС 0,1If Тип 0 then .

0

I I I I II

Р P Р Т T ТR

= ∧ < + ≤ ∧ ≤ ≤ = =

4. ( ) ( )2If 1 then Tип Тип Гр Гр Kат KатI I I IR = = ∧ = ∧ = ,

где в пп. 1 и 2 определяются параметры классификации трубопроводов пара и горячей воды, а в пп. 3 и 4 – технологических трубопроводов;

2R – отношение бинарности; ,P T – избыточное давление и температу-

ра рабочей среды конкретного трубопровода, нД – определяющий на-

ружный диаметр конкретного трубопровода. Определение рекомендуемых значений параметров элемента

ПЭ f f-го типа – алгоритм А122 (см. рис. 5) – производится по-

средством поиска отношения, удовлетворяющего условию

( ),1 , ,,..., , , ПТf f i f N fke ke ... ke ∩ ≠ ∅ .

В частности, нормативное отношение для типа элемента «труба» имеет вид

( ) ( ) ( ) ( )()

y 2 2 y н 2 2, ,TC , , , ,Д , , , , , ,

St ,SSt ,STT ,GSt ,TpT ,VI ,Srt ,

I I I I I n I I I

I I I I I I I

D R T R P S S R Rσ

а нахождение параметров элемента «труба» будет решением уравнения

( )o н,St,SSt,STT,GSt,TpT,VI,Srt, TC, , ,Д ,nS S F T P=

где ПЭ f – подмножество параметров элемента f-го типа; 1, ff N= ,

fN – количество типов элементов трубопровода; ,f ike – i-й параметр f-го

типа элемента трубопровода; ПТ f – подмножество общих парамет-

ров трубопровода, необходимых для определения параметров элемента f-го типа; yD – условный диаметр; yP – условное давление; nS и oS –

номинальная и отбраковочная толщина стенки; St – марка стали или материал; SSt , STT , Srt – стандарты на материал, технические требо-вания и сортамент элемента трубопровода; GSt – группа стали, из ко-торой изготовлен элемент трубопровода; TpT – тип труб, VI – вид ис-

пытаний. Алгоритм решения уравнения будет следующий:


74

1. [ ] [ ]

min max min maxу н у 20 y

min max min max

Д 2Sn TC TC ...1,

.... S

0

I I I I I I I

T TI I n I I I I II I

D D T T T P P

R S S

≤ − ≤ ∧ = ∧ ≤ ≤ ∧ ≤ ∧ = ∧ < ≤ ∧σ ⋅ σ <σ <σ ⋅ σ

2. ( )o o

St St SSt SSt STT STT GSt GSt ...If 1 then ,

...TpT TpT Srt Srt S S S SI I I I

II I n nI I

R= ∧ = ∧ = ∧ = ∧

= = ∧ = ∧ = ∧ =

где min maxS ,I IS – минимальная и максимальная толщина стенки в I-й строке

нормативного отношения; ( )

нo

ДS

2 St ,II

P

T P=

σ + , ( )St ,I Tσ – допускае-

мое напряжение как функция марки стали элемента и температуры рабо-чей среды; 20P – эквивалентное рабочему давление при температуре

20 °С, ( )( )20

St ,20

St ,I

I

PP

T

σ =σ

; Iσ – расчетное напряжение от внутреннего

давления в элементе при рабочих условиях, нД 2SI

n I

PP

σ = −

.

В соответствии с описанным выше принципом разработаны ва-рианты алгоритмов для определения параметров отводов, переходов, фланцев, тройников и арматуры.

На рис. 6 представлена дочерняя диаграмма блока А123 (см. рис. 5). Диаграмма содержит 5 блоков-функций, предназначенных для опреде-ления параметров фланцевых соединений. В блоке 1 производится проверка соединяемых элементов на взаимное соответствие. Для фланцевого типа соединения проверка соответствия будет включать: сравнение общих параметров фланцев Fkeo (без isp ) и координат рас-

положения фланцев на схеме ,F jmmc , установление принадлежности

их номеров исполнений к множеству допустимых пар исполнений

{ } { } { } { }{ }isp ,isp 1,1 , 2,3 ,..., 9,8a b FMp⊂ = ,

где ispa и ispb – номера исполнений соединяемых фланцев с позициями

a и b ; ( ), , , , , , ,, , , , ,F j F j F j F j F j F j F jmmc x y z x y z= , , , ,, ,F j F j F jx y z – глобальные

или локальные координаты базовой точки (центра) j-го места соединения,

, , ,, ,F j F j F jx y z

– компоненты векторов j-го места соединения; здесь


75

( )y y, ,TpF,isp,STT,SKR,SPR,St,SSt, ,F F Fkeo D P d n= ,

где TpF – тип фланца; SKR , SPR – стандарты на конструктивные

и присоединительные размеры; Fd – номинальный диаметр болтовых

отверстий фланца; Fn – количество болтовых отверстий фланца.

Алгоритм проверки фланцев на совместимость будет следующим:

( ) ( ) ( )(( ) )( )

,

,

if \isp \isp

isp ,isp then true

F F F ja b a

F j a b Fb

keo keo mmc

mmc Mp

= ∧ =

= ∧ ∩ ≠ ∅

else false.

Рис. 6. Узел А123: Добавить параметры соединения (для фланцев)

Блок 2 (см. рис. 6) предназначен для определения материального исполнения элементов крепежа: гайки и шпильки (болта). Выбор мате-риального исполнения крепежа можно производить посредством поис-

ка условия { },sgD P T∩ ≠ ∅ , где sgD – массив нормативных отношений

параметров шпилек и гаек фланцевого соединения,

{ }, , ; 1,sg sg I sg I sg sgD R R D I d= ⊂ = , sgd – размерность массива sgR , равно-


76

го отношению параметров фланцевого соединения

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )y 2 2, , , , TpF,St ,SSt , St ,SSt , St ,SStF F s s g gP R T R , сформированному

на основе нормативно-технических правил выбора материального ис-полнения шпилек и гаек.

Алгоритм выбора материала шпилек и гаек следующий:

1.

()

min max min maxy y y

, , ,

1,

St St SSt SSt

0

I F I I I F

I F I F F I F F I

P P P T T T Tp

R Tp

≤ ≤ ∧ ≤ ≤ ∧ == = ∧ = ∧ =

2. ( ) ( ),I , , ,If 1 then St St ,SSt SSt ,St St ,SSt SStI s s s s I g g I g g IR = = = = = .

Определение параметров гаек (см. рис. 6, блок 3) производится посредством поиска в массиве нормативных отношений

{ }, , ; 1,g g I g I g gD R R D I d= ⊂ = такого отношения, для которого выпол-

нится условие ( )St ,SStF g g gd R∩ ∩ ≠ ∅ , где gR равно нормативному

отношению ( )STT ,St ,SSt ,Srt , ,M , ,Sh ,g g g g r g g g r g gD h n , необходимому

для выбора параметров гаек; gn – количество гаек фланцевого соеди-

нения; M g – марка гайки. Последовательность определения парамет-

ров гаек описана в следующем алгоритме:

1. ( ), , ,1, St St SSt SSt

.0

F r g I g g I g g II

d DR

= ∧ = ∧ ==

2. ( ) , , ,

, , ,

STT STT ,Srt Srt , ,...If 1 then .

..., M M , , , 2

g g I g g I r g r g I

Ig g I g g I g g I g F

D DR

h h Shr Shr n n

= = = = = = = =

Определение параметров прокладок (см. рис. 6, блок 4) начина-ется с поиска их материального исполнения по условию

tSr ,isp, ,pr VD P T∩ ≠ ∅ , где prD – массив нормативных отношений

( ) ( )( )2 2tSr ,isp , , , , ,M ,Stpr V pr pr prR P R T R= ,

сформированных для выбора материального исполнения прокладок,

{ }, , ; 1,pr pr I pr I pr prD R R D I d= ⊂ = ; prd – количество строк в массиве нор-

мативных отношений; M pr – материал прокладки; St pr – стандарт на


77

материал прокладки; tSr ,isp, ,V P T – параметры, определяющие выбор

материала прокладки, где tSrV – тип среды по виду вещества. Алго-

ритм выбора материала прокладок будет следующий:

1. ( )min max min max1, tSr tSr ,isp isp ,

.0

IV V I I I I II

P Pr P T Tr TR

= = ≤ ≤ ∧ ≤ ≤=

2. ( ) ( )If 1 then M M ,St StI pr pr I pr pr IR = = = .

Определение геометрических размеров прокладок реализовано путем поиска в массиве нормативных отношений

{ }, , ; 1,pg pg I pg I pg pgD R R D I d= ⊂ = отношения pgR , удовлетворяющего

условию

y yisp, , ,M ,Stpg pr prR P D∩ ≠ ∅ ,

где ( )y y cpisp, , ,M ,St , , , ,Ma ,pg pr pr pr pr rpR P D D S B= cp ,D ,prS prB , rpMa –

средний диаметр, толщина, ширина и марка прокладки;

( )y yisp, , ,M ,Stpr prP D – параметры, определяющие размеры прокладки;

pgd – количество строк в массиве pgD .

Алгоритм определения геометрических размеров прокладок сле-дующий:

1. ( )y y y y1, isp isp , , ,M M ,St St

.0

I I I pr pr I pr pr II

P P D DR

= = = = ==

2. ( ) ( )cp cpIf 1 then , , ,Ma MaI I pr pr I pr pr I rp rp IR D D S S B B = = = = = .

Поиск параметров шпилек (см. рис. 6, блок 5) начинается с опре-

деления их расчетной длины rsl , зависящей от размеров фланцев, гаек и

прокладок ( ) ( )isp, ,Sh , , ,rs g r g pr F F Fl F h S kek kep F pc= = , где Fpc – под-

множество параметров фланцевого соединения, используемых для

расчета rsl . В явном виде функции определения r

sl для разных исполне-

ний фланцев могут быть записаны следующим образом:

( )If isp 1 then 2Sh 2 ;rs g r g prl h b h S= = + + + +

( )If isp 2 isp 3 isp 4 isp 5 isp 8 isp 9 ,= ∨ = ∨ = ∨ = ∨ = ∨ =


78

( ) 1 2then 2Sh 2 ;rs g r g prl h b h h h S= + + + + − +

( ) ( )If isp 6 isp 7 then 2Sh 2 / 2,r

rs g r g pl h b h S = ∨ = = + + + +

где gh – высота гайки; Sh r g – шаг резьбы гайки; 1 2, , ,b h h h – норма-

тивные геометрические параметры фланца. Далее в массиве норматив-ных отношений, сформированных для выбора параметров шпилек

{ }, , ; 1,s s I s I s sD R R D I d= ⊂ = , находится отношение sR , удовлетворяю-

щее условию

( ) ( ), ,Sh St ,SStg g r g s s sDr n R∩ ∩ ≠ ∅ ,

где ( )( )2STT ,St ,SSt ,Srt , ,M , , ,Shs s s s s s s s r sR Dr l R= , sd – количество строк

в массиве нормативных отношений sD , M s – марка шпильки; Sh r s –

шаг резьбы шпильки. Алгоритм определения номинальных параметров шпилек запи-

шется следующим образом:

1. ( )min max

, ,1, St St SSt SSt Sh Sh.

0

rs s I s s I s g s s s r s r g

I

Dr Dr l l lR

= ∧ = ∧ = ∧ < ≤ ∧ ==

2. ( ) , , , ,

max, ,

STT STT ,Srt Srt , ,M M ,...,If 1 then ,

..., ,Sh Sh , / 2

s s I s s I s s I s s I

I

s s I r s r s I s g

Dr DrR

l l n n

= = = = = = = =

где sn – количество шпилек фланцевого соединения.

Наиболее интересным элементом узла А2 (см. рис. 7) является блок А21:Создать технологическую карту сварки, детализация кото-рого приведена на рис. 8. В результате выполнения блока формирует-ся технологическая карта, которая содержит полный набор парамет-ров, необходимых для сваривания двух конкретных элементов трубо-провода.

Диаграмма, посвященная этапу эксплуатации, представлена че-тырьмя блоками (см. рис. 9). Детализация одного из блоков диаграммы (блок А32) представлена на рис. 10. Наиболее компактной функцией блока А32 является определение и добавление в ЭП периода ревизий – блок А321.


79

Рис. 7. Узел А2: Сформировать монтажную документацию

Рис. 8. Узел А21: Создать технологическую карту сварки: ПО – положение оси стыка (вертикальное, горизонтальное); ФК – форма кромок; ХШ – характер сварного шва; bd, с, e, gc, α, Nl – нормативные геометрические параметры сварного шва; ТКС – технологическая карта сварки; ТШ – тип шва


80

Значением периода ревизий ПР будет результат решения функ-ции ( )ТС,Kат,F C , производимого путем поиска нормативного отно-

шения параметров ( )( )2ТС,Kат, , ,ПРR С R= , для которого выполняется

условие ( )( ) ( )2ТС ,Kат , , ,ПР ТС,Kат,I I I IС R C∩ ≠ ∅ .

Алгоритм решения уравнения будет следующим:

1. ( )min max1, TC TC Kат Kaт

.0

I I I II

C C СR

= ∧ = ∧ ≤ <=

2. If 1 then ПР ПРI IR = = ,

где С – скорость коррозии, ( )St, , ,КC,CКС F T P= ; КС – компонент сре-

ды, определяющий коррозионные свойства для конкретного металла; СК – концентрация компонента, определяющего скорость коррозии в рабочей среде.

Диаграмма на рис. 9 содержит не самое большое число блоков, однако именно здесь производится самый большой объем работ, кото-рый обоснован длительностью данного этапа и количеством форми-руемых на нем документов.

Рис. 9. Узел А3: Формировать документацию по предприятию: ПТД – паспортно-техническая документация


81

Рис. 10. Узел А32: Спланировать работы ТО: ТО – техническое обслуживание

На основе представленной модели и алгоритмов разработана ав-томатизированная система для ИП трубопроводов, которая в течение нескольких лет успешно эксплуатируется на ведущих предприятиях химико-технологического профиля Западноуральского региона.

Список литературы

1. Мешалкин В.П. Логистика и электронная экономика в условиях пе-рехода к устойчивому развитию / Рос. хим.-техн. ун-т им. Д.И. Менделеева. – М.; Генуя, 2004. – 573 с.

2. Управление техническим документооборотом на основе CALS-технологий / С.Г. Емельянов, М.В. Овсянников, А.Г. Схиртладзе, И.С. Заха-ров, А.Ф. Колчин, Л.М. Червяков, И.А. Коротков. – М.: Славянская школа, 2005. – 295 с.

3. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и про-ектирования SADT. − М.: Метатехнология, 1993. − 243 с.

4. Бочаров В.А., Маркин В.И. Основы логики. – М.: Инфра-М, 2002. – 296 с.

5. Горбатов В.А., Горбатов А.В., Горбатова М.В. Дискретная матема-тика. – М.: АСТ: Астрель, 2003. – 447 с.


82

References

1. Meshalkin V.P. Logistika i elektronnaya ekonomika v usloviyakh pere-khoda k ustoychivomu razvitiyu [Logistics and e-economy in the conditions of transition to sustainable development]. Moscow; Genuya: Rossiyskiy khimiko-tekhnologicheskiy universitet imeni D.I. Mendeleeva, 2004. 573 p.

2. Emelyanov S.G., Ovsyannikov M.V., Skhirtladze A.G., Zakharov I.S., Kolchin A.F., Chervyakov L.M., Korotkov I.A. Upravlenie tekhnicheskim do-kumentooborotom na osnove CALS-tekhnologiy [Management of Technical documents circulation on the basis of CALS-technologies]. Moscow: Slavyanskaya shkola, 2005. 295 p.

3. Marka D.A., MakGouen K. Metodologiya strukturnogo analiza i proekti-rovaniya SADT [The methodology of the structural analysis and design of SADT]. Moscow: Metatekhnologiya, 1993. 243 p.

4. Bocharov V.A., Markin V.I. Osnovy logiki [Fundamentals of logic]. Moscow: Infra-M, 2002. 296 p.

5. Gorbatov V.A., Gorbatov A.V., Gorbatova M.V. Diskretnaya matematika [Discrete mathematics]. Moscow: AST: Astrel, 2003. 447 p.

Об авторах

Ромашкин Макар Андреевич (Пермь, Россия) – аспирант кафедры машин и аппаратов производственных процессов Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Ком-сомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).

Мошев Евгений Рудольфович (Пермь, Россия) – кандидат техниче-ских наук, доцент кафедры машин и аппаратов производственных процессов Пермского национального исследовательского политехнического универси-тета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).

Мырзин Глеб Семенович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры машин и аппаратов производственных процессов Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).

About the authors

Makar A. Romashkin (Perm, Russian Federation) – graduate student, de-partment of machines and apparatus of production processes, Perm National Re-search Polytechnic University (Komsomolsky av., 29, Perm, 614990, Russian Fed-eration; e-mail: [email protected]).


83

Evgeniy R. Moshev (Perm, Russian Federation) – Ph.D. of technical sci-ences, associate professor, department of machines and apparatus of production processes, Perm National Research Polytechnic University (Komsomolsky av., 29, Perm, 614990, Russian Federation; e-mail: [email protected]).

Gleb S. Myrzin (Perm, Russian Federation) – Ph.D. of technical sciences, associate professor, department of machines and apparatus of production processes, Perm National Research Polytechnic University (Komsomolsky av., 29, Perm, 614990, Russian Federation; e-mail: [email protected]).

Получено 09.07.2014

Documents

SADT- И АЛГОРИТМЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙvestnik.pstu.ru/get/_res/fs/file.pdf/4000/%CC.%C0.+%D0%EE%EC%E0… · ВЕСТНИК ПНИПУ 2014 Химическая