Cемейство программ СТАРТ для проектирования и расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения

Программы семейства СТАРТ предназначены для расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения, имеющих произвольную конфигурацию в пространстве, при статическом и циклическом нагружении, а также толщин стенок труб и соединительных деталей на давление:

• пара и горячей воды в соответствии с РД 10−249−98;
• тепловых сетей в соответствии с ГОСТ Р 55596−2013 (взамен РД 10−400−01 и СТО 10.001−2009), РД 10−400−01 (документ устарел), CJJ/T 81−2013 (Китай);
• технологических трубопроводов нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой и других отраслей в соответствии с ГОСТ 32388–2013 (взамен РТМ 38.001−94 и СА 03−003−07) и РТМ 38.001−94 (документ устарел);
• магистральных газо- и нефтепроводов в соответствии со СНиП 2.05.06−85 и СП 36.13330.2012;
• трубопроводов различного назначения из стеклопластика в соответствии с ISO 14692−3:2002;
• назначенного ресурса технологических трубопроводов в соответствии с ГОСТ 32388–2013 и тепловых сетей в соответствии с ГОСТ Р 55596−2013;
• отбраковочных толщин труб и соединительных деталей (отводов, переходов, тройников, заглушек) технологических трубопроводов в соответствии с требованиями ГОСТ 32388–2013.

Какие трубопроводы рассчитывает СТАРТ

Средствами СТАРТ рассчитываются как самокомпенсирующиеся трубопроводы, в которых компенсация температурных расширений обеспечивается гибкостью самой трубопроводной трассы, так и трубопроводы со специальными компенсирующими устройствами, выполненными в виде сильфонных, линзовых, сальниковых и других видов компенсаторов. Рассчитываются трубопроводы практически любой сложности:

• надземные, в канале, защемленные в грунте;
• плоские, произвольные пространственные, разветвленные, с замкнутыми контурами;
• с различными конструкциями концевых и промежуточных опор;
• подверженные разнообразным внешним воздействиям (температурное расширение, сосредоточенные и распределенные нагрузки, смещение опор, предварительная растяжка, распор от внутреннего давления и т.д.);
• работающие при средних и высоких температурах (учитывается эффект ползучести и релаксации напряжений в соответствии с нормами);
• из различных материалов: стальные, из цветных металлов, из стеклопластика;
• с внутренним избыточным давлением как до, так и свыше 10 МПа, а также с наружным избыточным давлением (вакуум) — для таких участков производится проверка местной устойчивости стенок;
• возможен расчет нескольких не связанных трубопроводов в одном файле.

Базы данных

В СТАРТ имеется ряд нормативных баз данных, обеспечивающих дополнительные удобства при работе:

• «Материалы» — содержит физические свойства материалов труб и элементов трубопровода;
• «Пружины» — содержит характеристики и податливости пружинных цепей упругих опор различной грузоподъемности по ОСТ 108.764.01−80, ОСТ 24.125.109−01, МВН 049−63, МН 3958−62, LISEGA, WITZENMANN, GB 10182−88;
• «Опоры постоянного усилия» — содержит характеристики опор постоянного усилия WITZENMANN;
• «Грунты» — содержит различные физико-механические свойства грунтов;
• «Компенсаторы» — содержит характеристики осевых, угловых, сдвиговых сильфонных и линзовых компенсаторов различных производителей;
• «Изоляция» — содержит величины весов изоляции в зависимости от изоляционной конструкции, температуры и диаметра трубы.

Состав и дополнительные опции

Программа выпускается в четырех модификациях, различающихся по цене и возможностям:

• СТАРТ — для массового пользователя;
• СТАРТ-Проф — для профессионалов, решающих большеразмерные задачи, а также для расчета длинных трубопроводов, защемленных в грунте;
• СТАРТ-Лайт — облегченный вариант программы, предназначенный для учебных целей (поставляется только в учебные заведения);
• СТАРТ-Экспресс — недорогой продукт, предназначенный для предварительных упрощенных расчетов на стадии конструирования трубопровода.

Все модификации предоставляют равные возможности в части подготовки исходных данных и анализа результатов расчета, что обеспечивает удобство при их одновременном использовании в локальных компьютерных сетях. Модификации различаются максимально допустимым количеством степеней свободы.

Модуль СТАРТ-Базовый позволяет выполнять расчеты трубопроводов произвольной конфигурации, но без участков бесканальной прокладки в грунте. Такая возможность появляется при наличии дополнительного модуля СТАРТ-Грунт.

Программы СТАРТ и СТАРТ-Проф могут быть укомплектованы дополнительными модулями:

• СТАРТ-Грунт — расчет трубопровода с участками, защемленными в грунте (бесканальной прокладки), использование при оценке прочности пенополиуретановой и пенополиминеральной изоляции;
• СТАРТ-Гибкие трубы — расчет на прочность и определение нагрузок на опоры из гибких полимерных труб типа «Изопрофлекс», «Изопрофлекс-А» и стальных гофрированных труб типа «Касафлекс»;
• СТАРТ-Отбраковочная толщина — расчет отбраковочных толщин труб и соединительных деталей (отводов, переходов, тройников, заглушек) технологических трубопроводов в соответствии с требованиями стандарта ассоциации «Ростехэкспертиза» СА 03−005−07 «Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности. Требования к устройству и эксплуатации»;
• СТАРТ-Назначенный ресурс — расчет назначенного ресурса проектируемых технологических трубопроводов с учетом циклической прочности и коррозионного износа в соответствии с РТМ 38.001−94, ГОСТ 32388–2013 и ГОСТ Р 55596−2013;
• СТАРТ-Штуцер — расчет податливости (жесткости) узла врезки трубопровода в сосуды (аппараты). Существует возможность автоматической генерации и вставки нестандартного крепления в СТАРТ;
• СТАРТ-Стеклопластик — расчет на прочность трубопроводов из стеклопластика в соответствии с ISO 14692−3:2002;
• СТАРТ-Термопласты — расчет трубопроводов из полимерных материалов PE, PP, PB, PVC;
• СТАРТ-Зарубежные стандарты — расчет трубопроводов по зарубежным нормативным документам (CJJ/T 81−2013 (Китай);
• СТАРТ-PLANT-4D — импорт исходных данных из системы трехмерного моделирования промышленных установок PLANT-4D. В стандартную поставку входит файл с шаблонами, позволяющими пользователю конвертировать данные, созданные в PLANT-4D, на основе российской базы данных по трубам, трубопроводным деталям и арматуре.

Дополнительные модули поставляются только совместно с базовым модулем (СТАРТ-Базовый, СТАРТ Проф-Базовый или СТАРТ Лайт-Базовый).

Рекомендуемая конфигурация программы для различных типов трубопроводов

СТАРТ-Экспресс — инструмент конструктора трубопроводов

Помимо расчета трубопроводов произвольной конфигурации существует рабочий инструментарий конструктора трубопровода — опция СТАРТ-Элементы, который поставляется и в виде самостоятельной программы под названием СТАРТ-Экспресс. Программа предназначена для быстрой оценки компенсирующей способности отдельных участков трубопроводной трассы, проверке их прочности и устойчивости. Подобные задачи конструкторам трубопроводов приходится постоянно решать в процессе проектирования. С помощью СТАРТ-Экспресс можно:

• определить компенсирующую способность поворотов Г, Z-образной формы и П- образных компенсаторов при прокладке трубопроводов над землей и в подземных каналах;
• определить компенсирующую способность поворотов Г, Z — образной формы и П- образных компенсаторов при бесканальной прокладке трубопроводов в грунте;
• определить толщину стенки или предельное давление для труб, отводов, тройников, заглушек, переходов согласно выбранному нормативному документу;
• определить предельно допустимые расстояния между промежуточными опорами трубопровода из условий прочности и жесткости;
• проверить общую и местную устойчивость прямолинейных и криволинейных участков труб под действием температурного расширения, наружного давления (вакуума) и давления грунта (для труб бесканальной прокладки);
• Определить минимальную глубину заложения для участков бесканальной прокладки из условия устойчивости;
• определить максимальную глубину заложения для участков бесканальной прокладки из условия прочности пенополиуретановой изоляции;
• предельно допустимые расстояния между стартовыми компенсаторами и температуру их замыкания для трубопроводов, защемленных в грунте;
• определить допустимую нагрузку на седловую опору для труб большого диаметра;
• проверить герметичность фланцевых соединений;
• определить жесткость сильфонных компенсаторов при отсутствии данных от изготовителя.

Расчет поворотов Г, Z-образной формы и П-образных компенсаторов при прокладке трубопроводов над землей и в подземных каналах осуществляется для участков, расположенных между двумя неподвижными (мертвыми) опорами. При известном расстоянии между неподвижными опорами определяется требуемый вылет для П-образного компенсатора, Z-образного поворота и короткое плечо для Г-образного поворота, исходя из допускаемых компенсационных напряжений. Это избавляет проектировщиков от необходимости пользоваться устаревшими номограммами для Г, Z и П-образных участков.

Расчет поворотов Г, Z-образной формы и П- образных компенсаторов при бесканальной прокладке трубопроводов в грунте позволяет по заданному вылету для П-образного компенсатора или Z-образного поворота и длине короткого плеча Г-образного поворота определить допустимое расстояние между неподвижными опорами, т. е. ту длину участка защемленного в грунте трубопровода, которое может быть скомпенсировано при заданном температурном перепаде. Рассматриваются П- образные компенсаторы и повороты Г, Z-образной формы с произвольными углами. Для тех же трубопроводных участков можно выполнить проверочный расчет — при заданных габаритах определить напряжения, перемещения и нагрузки на неподвижные опоры.

СТАРТ — это

• наглядный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс;
• удобный и четко продуманный объектно-ориентированный способ ввода исходных данных;
• всесторонняя логическая проверка качества исходных данных для расчета;
• подробная справочная система и программная документация;
• автоматическая проверка всех деталей трубопровода на внутреннее давление;
• проверка и выбор параметров типовых узлов трубопроводов (различных видов компенсаторов, врезок, тройников, фланцевых соединений);
• возможность расчета трубопроводов разнообразного назначения и расположения (в том числе вакуумных трубопроводов) по различным нормативным документам;
• расчет податливости штуцеров сосудов и аппаратов для более точного вычисления нагрузок на штуцеры и напряжений в трубопроводе;
• интеграция с различными системами трехмерного проектирования промышленных установок (Plant-4D, Model Studio CS Трубопроводы), программами Штуцер-МКЭ и Гидросистема, экспорт расчетных схем в различные графические среды (AutoCAD, MicroStation, КОМПАС-Графикс);
• регулярные (один раз в полтора-два месяца) занятия по обучению пользователей работе с программой;
• широкая налаженная сеть дистрибьюторов по всей России, в странах СНГ и за рубежом;
• постоянная техническая поддержка со стороны разработчиков.

Расчетные возможности

• Учет трения в скользящих, направляющих, упругих и т.д. опорах;
• Учет взаимодействия трубопровода с грунтом на участках бесканальной прокладки. Учитывается нелинейная податливость грунта, слоя пенополиуретановой изоляции и амортизирующих подушек;
• Оценка прочности пенополиуретановой изоляции;
• Автоматический подбор пружин для упругих опор и подвесок, расчет их затяжки;
• Автоматический учет «манометрического эффекта» в отводах, имеющих начальную овальность и распорных усилий от внутреннего давления во всем трубопроводе;
• Учет маятникового эффекта при отклонении тяг жестких и упругих подвесок от вертикального положения;
• Учет односторонних связей (например, подъем трубопровода над опорами);
• Учет совместной работы трубопровода с оборудованием (модуль СТАРТ-Штуцер);
• Учет работы упруго-изогнутых участков большого радиуса;
• Проверка устойчивости стенок вакуумных трубопроводов, возможность учета укрепления кольцами жесткости различной конфигурации;
• В результате расчета выводятся таблицы напряжений согласно выбранному нормативному документу, нагрузки на опоры, перемещения, усилия, деформации компенсаторов, коэффициенты устойчивости стенок вакуумного трубопровода;
• Графическая иллюстрация деформированного состояния в различных расчетных состояниях трубопровода;
• Графическая цветовая иллюстрация выполнения нормативных критериев прочности на схеме трубопровода.

СТАРТ — Ваш правильный выбор!

На сегодня СТАРТ — одна из самых распространенных программ расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения в России и странах СНГ. Программная система достигла уровня своеобразного промышленного стандарта и по своим потребительским свойствам не уступает зарубежным аналогам. Ее используют более 700 организаций в России, странах ближнего (Украина, Беларусь, Казахстан, Туркменистан, Узбекистан) и дальнего зарубежья (Чехия, Литва, Великобритания), а общее число эксплуатирующихся копий превышает 1500. Пользователями программы являются ПКО крупных заводов, проектные организации химического, газового, энергетического профиля и ряда других отраслей. Широкое применение программа получила при проектировании, строительстве и реконструкции тепловых сетей.

Программная система СТАРТ имеет долгую историю, более 40 лет. Первая редакция программы — тогда она называлась СТ-01 — была сдана в промышленную эксплуатацию еще в 1969 году. Восемь лет система успешно эксплуатировалась на ЭВМ серии «Минск», затем на ЭВМ серии ЕС, а с 1992 года на персональных компьютерах — сначала под DOS, а затем под Windows. Смена поколений ЭВМ и операционных систем, как правило, сопровождалась капитальной переработкой программы, при этом возможности системы постоянно расширялись, а интерфейс пользователя и расчетный алгоритм шлифовались и совершенствовались.

Благодаря огромному числу пользователей и постоянной обратной связи со специалистами различных отраслей промышленности программа СТАРТ детально верифицируется по всем параметрам (в том числе и путем перекрестного тестирования с аналогичными отечественными и зарубежными программами) и постоянно развивается.

Все программы семейства СТАРТ имеют сертификат Госстандарта России, выданный ООО ЦСПС № РОСС RU. СП15.Н00729 на соответствие СП 36.13330.2012 (СНиП 2.05.06−85*), РД 10−249−98, РД 10−400−01, РТМ 38.001−94, ГОСТ Р 55596−2013, ГОСТ 32388–2013, ГОСТ 30732–2006, ГОСТ Р 52857.1−2007, ГОСТ Р 52857.2−2007, ГОСТ Р 52857.5−2007, СА 03−003−07, ГОСТ Р ИСО 9127−94, ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119−2000.

Некоторые основные пользователи системы СТАРТ

Приведенный список — далеко не полный. В настоящее время СТАРТ эксплуатируется более чем в 700 организациях.

Теплоэнергетика и теплоснабжение: региональные инженерные центры и генерирующие энергетические компании: институт «Теплоэлектропроект», ИЦЭ Урала, ИЦЭ Поволжья, ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», БелНИПИЭнергопром, Атомэнергопроект (Москва), Атомэнергопроект (Нижний Новгород), Зарубежэнергопроект, СибКОТЭС, Сибирский ЭНТЦ, Теплопроект, МОЭК, Мосинжпроект, Корпорация ТВЭЛ-Теплоросс, МосФлоулайн, СПКБ РР ОАО «Мосэнерго», Мостеплоэнерго, Московская теплосетевая компания, ЦНИИЭП жилища, Каналстройпроект и т.д.

Нефтегазовая промышленность, нефте- и газопереработка, нефтехимия: ВНИПИнефть (Москва), Гипрокаучук (Москва), Ленгипрнефтехим (Санкт-Петербург), Самаранефтехимпроект, Сургутнипинефть, Башгипронефтехим (Уфа), Пермьнефтеоргсинтез, Нижнекамскнефтехим, Омскнефтехимпроект, Укрнефтехимпроект, ИркутскНИИхиммаш, РН-СахалинНИПИморнефть, Роснефть-НТЦ, НОРСИ (Нижний Новгород), ИНТЭКО (Уфа), Московский НПЗ, Туапсинский НПЗ, Куйбышевский НПЗ, Тольяттикаучук, Киришский НПЗ, Хабаровский НПЗ, Лукойл-УНП (Ухта), Ачинский НПЗ (Ачинск), ЛУКойл-Ростовнефтехимпроект, Гипрогазоочистка, Гипротюменнефтегаз, Тюменьгипротрубопровод, ТюменНИИгипрогаз, Тюменьнефтегазпроект, ВНИИСТнефтегазпроект (Москва) и т.д.

Химическая промышленность: АКРОН (Новгород Великий), Саянскхимпласт, Кемеровский Азот, Тольятти Азот, ГИАП (Москва), ГИПХ (Санкт-Петербург), Гипросинтез (Волгоград), ВНИИК (Дзержинск), Стерлитамакский НХЗ (Стерлитамак), «АЗОТ» (Березники), Пласполимер (Санкт-Петербург), Гипрокислород, Тулагипрохим и т.д.

Металлургия: Уралгипромез (Екатеринбург), МЕЧЕЛ (Челябинск), Челябгипромез (Челябинск), Гипромез (Магнитогорск), Ижсталь (Ижевск), Ашинский металлургический завод (Аша), Укргипромез (Днепропетровск, Украина), ВАМИ (Санкт- Петербург), УралЭнергочермет (Екатеринбург), РУСАЛ ВАМИ и т.д.

Снимки экрана программ СТАРТ и СТАРТ-Экспресс

Деформированный вид трубопровода при переходе из монтажного в рабочее и из рабочего в холодное состояние	Деформированный вид трубопровода при переходе из монтажного в рабочее состояние	Интерфейс модуля СТАРТ-Элементы. Расчет П-образного компенсатора
Интерфейс модуля СТАРТ-Элементы. Расчет минимальной глубины заложения трубопровода из условия устойчивости	Интерфейс модуля СТАРТ-Элементы. Расчет максимальной глубины заложения трубопровода из условия прочности пенополиуретановой изоляции	Справочная система СТАРТ
Справочная система СТАРТ	Общий вид интерфейса СТАРТ	Анализ деформированного состояния трубопровода
Общий вид интерфейса СТАРТ. Редактирование отвода	Общий вид интерфейса СТАРТ. Напряжения в трубопроводе	Общий вид интерфейса СТАРТ. Редактирование свойств грунта на участках бесканальной прокладки