Первый крупный промышленный объект, в котором специалисты ICE unity совместно с вовлечёнными активистами ООО "АЭС-Буран" впервые применили цифровые технологии для планирования строительного производства на уровне особо сложных проектов производства работ. Работы выполнены по заказу E-ON Russia на подряде у питерской компании ИГИТ.
Уникальный промышленный объект
Березовская ГРЭС — первенец КАТЭКа, самая мощная и уникальная тепловая электростанция. Расположена в Шарыповском районе Красноярского края. Является градообразующим предприятием города Шарыпово.Во-первых, Березовская ГРЭС имеет уникальную схему поставки топлива. Основной объем угля поступает на Березовскую ГРЭС непосредственно с Березовского месторождения по двум 14-километровым открытым конвейерам.
Второй уникальной особенностью станции является дымовая труба высотой 370 м. До сих пор это самый высокий промышленный объект в России, самый высокий объект за чертой Москвы и Санкт-Петербурга, пятая по высоте дымовая труба мира!
Именно на Березовской ГРЭС впервые в России был установлен и запущен паровой пылеугольный котел, при монтаже которого было применено нестандартное решение — 25-ти тонный котел подвешен к специальным хребтовым балкам.
Такая конструкция связана с тем, что температура сжигания углей Берёзовского месторождения сравнительно низкая (1250*С), и, следовательно, здесь нужны большие площади нагрева. Учитывая тот факт, что при нагреве котел будет расширяться и опускаться вниз где-то на 55 см, то такую динамику ни один фундамент не выдержит, поэтому специалисты и решили эти огромные котлы повесить на балки. Отсюда мы и получаем олимпийскую высоту Берёзовской ГРЭС – высота главного корпуса электростанции в зоне ячейки третьего энергоблока превышает 120 метров!
Во время строительства станции было искусственно создано Берешское водохранилище. В водохранилище разводят ценные породы рыб.
В 60-е годы прошлого века геологоразведка окончательно доказала, что Шарыповский район – центр одного из крупнейших в стране месторождений бурого угля. Уголь "лежит прямо под ногами". Его можно легко добывать открытым способом – пласт достигает 60 метров. Именно поэтому получается, что уголь здесь – это самое дешёвое твёрдое топливо в стране (до 4 раз ниже средних показателей в отрасли).
В результате специалисты разработали такой масштабный проект, как говорится, в лучших традициях советской гигантомании. Несколько угольный разрезов и тут же восемь однотипных тепловых электростанций мощностью по 6 400 МВт каждая, которые и должны были работать на базе бурых углей этого угольного бассейна. А произведённую там электроэнергию по линиям передач сверхвысокого напряжения должны были получать города Сибири, Урала и даже Центра европейской части СССР.
Уже к 1990 году планировалось ввести в эксплуатацию 5-7 угольных разрезов с годовой добычей 260-320 млн тонн и 4-6 ГРЭС общей мощностью 20-32 млн кВт.Строительство КАТЭКа началось в конце 70-х годов прошлого века. Он стал последней всесоюзной ударной комсомольской стройкой СССР. Сюда было привлечено свыше 20 тысяч комсомольцев! Берёзовская ГРЭС стала первенцем этой стройки.
Целых восемь энергоблоков по 800 МВт каждый. Такого наша страна в тепловой энергетике ещё не знала. Общая мощность ГРЭС должна была составить целых 6 400 МВт. Между прочим, именно такая мощность у самой мощной ГЭС в России – Саяно-Шушенской ГЭС.
1 декабря 1987 года – пуск первого энергоблока, апрель 1991 года - второго. В 1992 году строительство частично построенного к тому времени 3-го энергоблока начало стопорится и окончательно было заморожено в 1995 году.
В мае 2011 года российский филиал немецкой компании E-ON возобновил работы по строительству энергоблока №3. СМР стартовали в июле 2012 года. 1 декабря 2015 года состоялся торжественный пуск нового энергоагрегата. В результате чего станция увеличила свою мощность сразу на треть, до 2400 Мвт! Мало кто верил, но березовские энергетики и строители смогли. Ведь аналогичные энергоблоки в России не строились более 20 лет. И это не смотря на то, что 1 февраля 2015 года на третьем энергоблоке случился серьёзнейший пожар в районе котла.
В 2007 году контрольный пакет ОАО «ОГК-4» был приобретен международным энергетическим концерном E.ON – так до июня 2016 года Берёзовская ГРЭС входила в состав компании «Э.OН Россия», а после выделения из немецкого концерна международной компании Uniper – в ПАО "Юнипро" (с апреля 2023 года - Росимущество).
Показатели ПАО "Юнипро" на 2022 год: Объём выработки электроэнергии за год – 53,955 млрд. кВт*ч, КИУМ 54,7%.
Описание проекта
Проект: "Информационная 3D модель строительства ГРЭС. Визуализация и верификация проекта строительства 3-го энергоблока Березовской ГРЭС на базе ПСУ-800".Цель проекта: усовершенствование системы управления и контроля строительства за счет внедрения технологии имитационного моделирования, современных систем управления документацией и информацией по объектам строительства и применения географического подхода.
Задачи проекта:
- лазерное сканирование построенной части объекта;
- создание 3D-модели построенного объекта из облака точек;
- поднятие BIM-модели на основании РД и ИД;
- создание BIM-модели по результатам лазерного сканирования;
- пространственная верификация проектных решений;
- пространственная верификация фактического месторасположения / состояния возведенных конструктивных элементов и оборудования, относительно проектных решений;
- мониторинг процесса строительства;
- имитационное моделирование процессов строительства (особо сложных ППР).
- бункерно-деаэраторного, ряды Б-В, оси 14-26;
- котельного, ряды В-Е, оси 14-23;
- бункерного, ряды Е-Ж, оси 14-23.
Завершение проекта: ноябрь 2013 года.
Заказчик: ООО "Э.ОН Россия"
Подрядчик: ООО "ИГИТ" (Санкт-Петербург"), в составе группы компаний АТР (Агентство территориального развития).
Субподрядчик: Руководство будущего ICE Unity и вовлечённые в отработку предлагаемой ими стратегии развития ООО "АЭС-Буран" наиболее активные её сотрудники.
Лазерное сканирование (ИГИТ): Полевые работы выполнялись 12 дней.1100 точек сканирования, более 5 млрд. точек лазерного отражения. Общий объём данных 270 Гб.
По результатам лазерного сканирования была создана 3D-модель (ИГИТ):
По РД и ИД была построена BIM-модель (ИГИТ):
Наша основная часть работ
Коллизии – это не только и не просто набор координат пересечений геометрических абстракций конструкций, оборудования и т.д., сколько перечень значимых для хода реализации проекта строительства технологических и конструктивных решений, способных повлиять на основные параметры проекта (сроки, стоимость, качество), а также их характеристики.Наиболее вероятные причины возникновения всех выявленных в проекте коллизий:
- несогласованность при разработке различных частей и разделов проекта (РД) разными проектными организациями, низкая степень верификации проектных решений;
- отклонение от проектной документации при монтаже, в т.ч. вызванное путаницей из-за массовых "временных" положений оборудования и его частей на момент заморозки строительства.
- Приоритетно автоматизированный поиск коллизий;
- Анализ результатов поиска;
- Формирование доказательной базы коллизий;
- Анализ последствий коллизий.
Принятое ранжирование коллизий:
Группа 1. Высокий уровень негативного воздействия. Данная группа потенциально опасна наиболее тяжёлыми последствиями, например, по причинам:
- необходимости внесения изменений в блоки трубопроводов заводского изготовления, согласования этих изменений с заводом-изготовителем и проектировщиком, выполнением прочностных и теплогидравлических расчётов. Дозаказ блоков трубопроводов и фасонных деталей высокого давления с длительным сроком изготовления;
- необходимости внесения изменений в уже смонтированные несущие конструкции.
Группа 2. Средний уровень негативного воздействия. Данные коллизии относительно легко решаются в ходе монтажа оборудования при содействии специалистов группы авторского надзора. Отрицательные последствия сводятся к возможным задержкам при монтаже (подаче оборудования в зону монтажа «занятую» металлоконструкциями) и необходимости иметь монтажный запас присоединительных элементов (воздуховодов, коробов, трубопроводов и т.п).
Группа 3. Низкий уровень негативного воздействия. Наиболее массовая группа (~75%) коллизии элементов (лестниц, настилов поручней и т.п.) площадок обслуживания. Данные коллизии легко устранимы монтажной организацией самостоятельно или при содействии группы авторского надзора проектной организации в ходе монтажа при соблюдении его последовательности (штатные площадки должны монтироваться после завершения монтажа основного оборудования, трубопроводов и кабельных металлоконструкций). Отрицательные последствия состоят в ухудшении эстетического вида лестниц и площадок обслуживания из-за их «подрезки» для устранения пересечений, а также в необходимости иметь монтажный запас металла и стандартных элементов, так и в целом потери на данные работы.
Пример моделирования особо сложного ППР – по монтажу экранов конвективной шахты
В данной работе визуализирован процесс монтажа блока бокового внутреннего экрана конвективной шахты. Исходные данные:
- Проект производства работ «ППР по монтажу экранов конвективной шахты»;
- Пояснительная записка «Монтаж экранов конвективной шахты»;
- Сборочные чертежи части приспособлений, используемых в ППР;
- Трехмерная модель конструкций здания, трехмерная модель систем и оборудования, восстановленная по облаку точек лазерного сканирования;
- Трехмерные модели скобы монтажной и постамента.
В результате имитационного моделирования ППР были вскрыты "белые" пятна, связанные со строповкой и должным обеспечением безопасности работ, положением площадок для монтажа и строповки, а также ряд пространственно-временных коллизий, которые без данного моделирования было бы крайне сложно выявить и с которыми все бы столкнулись в самый ответственный момент при монтаже, с подвешенной на кране многотонной конструкцией экрана на высоте практически 120 метров.
Имитационное моделирование ППР выполнялось нашей командой конкурентно двумя командами в разных программных решениях (Autodesk Navisworks и Dassault Systemes 3DVIA Composer). В результате данной работы были зафиксированы ключевые плюсы и минусы данных решений, предопределяющие границы их применения.
Особая благодарность за данный проект нашему бывшему члену ICE Unity – Хайрутдинову Дамиру Борисовичу, сегодня являющемуся Software Product Manager крупнейшего игрока САПР микроэлектроники – Altium.