Aplicações do AutoCAD Plant 3D em Energias Renováveis Diogenes Paranhos Andritz Hydro Inepar do Brasil S.A. Glycon Barros / Breno Miranda / Phillip Morais - Fluenge Engenharia de Fluídos Benefícios práticos das ferramentas do AutoCAD Plant 3D na engenharia da usina hidrelétrica de Pimental Complexo Belo Monte. Objetivo de aprendizado Ao final desta palestra você terá condições de: Conhecer as etapas de um desenvolvimento de projeto executivo AutoCAD Spec editor aplicado em sistemas auxiliares mecânicos Técnicas de modelagem para tubulações O uso do Data Manager para gerar lista de materiais Sobre os Palestrantes Diogenes Paranhos Andritz Hydro Inepar do Brasil S.A. Coordenador de Engenharia Sistemas Auxiliares Mecânicos atuando com projetos de sistemas auxiliares para usinas hidrelétricas (máquinas hidráulicas, geradores). Experiência como docente na Unidade Consolação do Senac São Paulo em aulas de ferramentas Autodesk. Treinamentos para o público de engenharia, arquitetura e construção civil. Contato: diogenes.paranhos@andritz.com Breno Miranda: Engenheiro mecânico, sócio diretor da Fluenge Engenharia. Glycon Barros: Engenheiro mecatrônico, sócio diretor da Fluenge Engenharia. Philip Morais: Projetista de tubulações industriais. Atuando na Fluenge como projetista de tubulações para os sistemas mecânicos auxiliares, elaborando plantas, seções, detalhes, isométricos, suportes e lista de materiais utilizando como ferramenta principal o software Plant 3D. Contato: breno.miranda@fluenge.com.br glycon.barros@fluenge.com.br philip.morais@fluenge.com.br
Conhecer as etapas de um desenvolvimento de projeto executivo Buscando aplicar o conceito de construir Usinas Hidrelétricas em CAD, iniciamos o uso das técnicas e tecnologias em três dimensões já consolidadas nos projetos de máquinas em todas as disciplinas do empreendimento UHE Pimental Belo Monte. Partindo dos princípios de modelar antes da etapa de engenharia executiva e usando as ferramentas disponíveis da Autodesk AutoCAD Plant 3D e em breve AutoCAD MEP, aperfeiçoamos a forma clássica métodos já conhecidos de engenharia e associamos a atividade de modelamento com a atividade de detalhamento. Inspirado no atual mercado da construção civil, adaptamos para nossas necessidades o conceito de BIM (sigla em inglês para Building Information Model Modelo de Informações da Construção). Avaliando o BIM proposto pelo Georgia Institute of Technology dos Estados Unidos e sua primeira aplicação em 1987, nossa equipe segue desenvolvendo todos os dados de um fornecimento eletromecânico de uma usina hidrelétrica. O processo contem os itens dos sistemas auxiliares mecânicos e os itens dos sistemas auxiliares elétricos. Para conhecimento da aplicação da ferramenta da Autodesk, será necessário conhecer as áreas em que estão sendo aplicada a utilização da ferramenta para que então seja possível obter uma aplicação prática das ferramentas em questão: Sistemas mecânicos auxiliares: Compreende todo o sistema mecânico da usina baseado na disciplina da mecânica dos fluidos, onde são utilizados sistemas de ar comprimido, água industrial, bombeamento de água, tubulações, válvulas, dutos de ventilação e ar condicionado, suportes, etc. O projeto de tubulações é um elemento de grande complexidade nas usinas, pelo fato do encaminhamento ser de difícil acesso e existem inúmeras interferências com os demais equipamentos da usina. Abaixo segue uma fotografia onde é possível verificar a quantidade de tubulações existente em um sistema. Figura 01: Sistema de água industrial Usina Hidroelétrica 2
Sistemas auxiliares elétricos: Compreende os equipamentos elétricos como painéis, caixas de passagens, bandejamentos, eletrocalhas, eletrodutos, interligação de sensores aos equipamentos mecânicos, etc. Da mesma forma que as tubulações, os sistemas auxiliares elétricos possui um elevado nível de complexidade para projetar, devido às interferências existentes. Figura 02: Distribuição de eletrocalhas e alocação de painéis elétricos Usina Hidroelétrica Diante desta complexidade de projetar e modelar, os equipamentos, materiais e componentes que estão presentes desde o maior elemento, podendo ser o transformador elevador e indo até o alcance do último parafuso de um flange ou peça de acabamento podem ser registrados em nosso único modelo tridimensional. Este modelo é, portanto, um banco de dados completo e dinâmico, do qual podem ser extraídos subprodutos como plantas, seções, vistas, detalhes de montagem e fabricação, isométricos de tubulações, planilhas de quantidades, listas de materiais e suas especificações, desenhos bidimensionais, relatórios de montagens, relatórios de analises de interfaces e interferências com a projetista civil ou até cronogramas e simulações da construção. Desta forma, o software Plant 3D contribui para que o projeto seja realizado em um menor tempo e ainda sendo possível obter qualidade, já que as interferências são eliminadas e não há divergência das listas de materiais quando comparadas com os desenhos. 3
AutoCAD Spec editor aplicado em sistemas auxiliares mecânicos Para criar um projeto dos sistemas auxiliares mecânicos com o AutoCAD Plant 3D, é importante criar antes do processo de modelagem, os catálogos de componentes de tubulação e as especificações a serem adotadas no projeto com ajuda do AutoCAD Plant 3D Spec Editor. Figura 03: Spec editor O processo de criação de catálogos e especificações segue a seguinte ordem: 1. Criação do catalogo contendo os componentes de tubulação que utilizaremos no projeto. O AutoCAD Plant 3D Spec Editor, possui uma biblioteca de catálogos de componentes paramétricos, ou seja, com as dimensões de cada componente alinhadas a parâmetros, que podem ser editados conforme a necessidade do projeto. Se necessário, é possível criar componentes de tubulação baseados em blocos 3D já modelados. Abaixo uma válvula paramétrica retirada do catalogo ASME Valves Catalog.pcat. Figura 04: Válvula paramétrica 4
Apresentamos a imagem de uma válvula já modelada, utilizada pela Fluenge Engenharia de Fluidos no empreendimento UHE Pimental Belo Monte. Figura 05: Válvula modelada utilizada na UHE Pimental Os componentes são salvos em um arquivo de extensão PCAT, e são salvos na pasta AutoCAD Plant 3D Content. Figura 06: Biblioteca de catálogos 5
No processo de criação de item do catálogo, preencha o campo Manufacturer com o nome do empreendimento, dessa forma fica mais fácil encontrar os itens editados do catálogo na criação da Spec. Figura 07: Catalog Editor Caixa de diálogo 2. Criar a spec que comportará os itens criados no catálogo anteriormente, apontando no campo Load catalog o catálogo criado. Figura 08: Spec Editor Caixa de diálogo 6
Após todo o processo de criação de itens no catálogo, na guia Spec editor basta utilizar o filtro Manufacturer e selecionar todos os itens editados no catalogo e clicar em Add to Spec. Figura 09: Spec Editor Caixa de diálogo Utilizando o campo Manufacturer para adicionar o nome do projeto, é possível criar para o mesmo projeto várias specs, utilizando o mesmo catálogo com o ganho de tempo de não ter que procurar os itens do catálogo isoladamente. Técnicas de modelagem para tubulações Neste tópico iremos analisar algumas das técnicas de modelagem utilizadas no projeto da hidroelétrica de Pimental, que são bastante úteis em casos de tubulações embutidas no concreto ou no interior de Pipe tuneis e galerias. Com o comando Line to Pipe podemos simular uma possível rota por dentro do concreto, e definida a elevação e posição da linha de referência o comando transforma a linha em tubo conforme o diâmetro e a spec selecionada. 7
Tubulação representada por uma linha dentro da parede Figura 10: Linhas representando o caminho da tubulação Figura 11: Resultado após a utilização do comando O uso do Data Manager para gerar lista de materiais Com o uso dodata Manager é possível extrair listas de materiais com todos os componentes usados no projeto, tanto componentes de tubulação como também componentes estruturais e equipamentos. É possível extrair listas com o Data Manager de três formas: 8
Current drawing Data Seleciona todos os itens do desenho aberto. Plant 3D Project Data Seleciona todos os itens do projeto corrente. Projet Reports Organiza todos os itens do projeto listados por famílias. É possível exportar os dados do Data Manager, para isto basta clicar no ícone Export na parte superior da caixa de diálogo do Data Manager. 9
Figura 13: Lista extraída de todo o projeto de tubulações 10