فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان در صنعت پتروشیمی
در پالایشگاه نفت نسله ،در ساحل شرقی کشور فنلاند از فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان برای تولید گازوئیل استفاده شد. این فناوری در سازه‌های بتنی صنعتی و انتقال داده‌های هوشمند بین سیستم‌ها به کار می‌رود. این پروژه همزمان پیشرفت بزرگی در طراحی سازه و تولید کارخانه‌ای، محسوب می‌شود.
بیمانا: فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان از عوامل اساسی این پروژه به شمار می‌رفت. برای اجرای پروژه، پالایشگاه نیاز به خط تولید پسماند نفت خام و هیدروژن به همراه واحدهای عمل‌‌آوری داشت. همچنین لازم بود واحدهای موجود و زیربنایی پالایشگاه توسعه یابند و بروزرسانی شوند نتیجه اینکه از سال 2007 تا کنون، پالایشگاه نسته از نفت خام سنگین و حاوی گوگرد فراوان، سوختی به مراتب پاک‌تر و باکیفیت بهتر، عمل آورده است.
” نتیجه اینکه از سال 2007 تا کنون، پالایشگاه نسته از نفت خام سنگین و حاوی گوگرد فراوان، سوختی به مراتب پاک‌تر و باکیفیت بهتر، عمل آورده است.”
قدم اول سرمایه‌گذاری
سرمایه‌گذاری اولیه روی پروژه با ارزش تقریبی 600 میلیون یورو، رقمی قابل توجه بود. تخمین زده می‌شود برای خدمات مهندسی و پیمانی به ترتیب 5/1 و 3 میلیون ساعت وقت صرف شده است. 25 هکتار زمین پاکسازی شد که 5 هکتار آن به پروژه تولید گازوئیل اختصاص داده شد. حدود 19 هزار مترمکعب بتن و 5 هزار تن فولاد برای آن صرف شد. ساختمان‌های جدید نیز 13 هزار مترمربع فضا را، اشغال کردند. مسئول اقدامات مهندسی، تدارکات و ساخت پروژه، شرکت نسته جاکوب است که خود وابسته به شرکت نفت نسته می‌باشد. این شرکت در اوج زمان کاری بیش از 400 نفر را، در چندین دفتر مهندسی در سراسر کشور فنلاند، به کار گرفت. این همه نشان از گستردگی و اهمیت این پروژه دارد.
مدل‌سازی و فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان
از ابتدای دهه1990 میلادی، طراحی این کارخانه با استفاده از ابزارهای مدل‌سازی سه بعدی، انجام گرفت. در تیم پروژه، انگیزه زیادی برای بکارگیری مدل سه‌بعدی در طراحی سازه و انتقال داده‌ها بین گروه‌های ذ‌ینفع وجود داشت. در ابتدای کار، مدل‌سازی سازه‌ها و لوله‌های زیرزمینی، به صورت سه‌بعدی انجام شد. در ادامه همین کار برای سازهای بتنی شامل سازه‌های بتن مسلح و بتن درجا، انجام گرفت. از این مدل‌های سه‌بعدی جهت تهیه نقشه‌های ساخت قطعات بتنی و فلزی و همچنین ارائه گزارشات، استفاده شد. حاصل کار تهیه 23 هزار جزء سازهای (Component) و حدود 9هزار و 800 نقشه مهندسی به انضمام صدها گزارش بود.
متی ساینو (Matti Sainio) مدیر پروژه در شرکت نسته جاکوبز (Neste Jacobs ) است. وی در زمینه این پروژه گفت: «طراحی سازه ای، تنها 4/0 درصد هزینه‌های پروژه را دربرداشت. اما ارتباط آن به طراحی کارخانه برای موفقیت پروژه، نقش حیاتی داشت. در حقیقت تبادل اطلاعات و داده‌های بین سیستمی، موجب شد طراحی سازه پروژه و کارخانه به موازات یکدیگر پیشرفت کنند.»
شرکت نفت نسته استفاده از مدل‌های سه‌بعدی را برای تمام پروژه تولید گازوئیل اجباری کرد. نرم‌افزار تکلا (Tekla Structures) به‌عنوان ابزار اصلی طراحی ساختمان برگزیده شد. چهار شرکت حاضر در این پروژه به صورت گروهی، مدل جامع سه‌بعدی را در محیط نرم‌افزار تکلا تهیه نمودند.
ساینو در این زمینه توضیح داد: «سیاست کلی کار، مدل‌سازی سازه‌های بتنی و فولادی در مدلی واحد بود. کار با نرم‌افزار تکلا برای طراحان سازه‌های فولادی کاملاً آشنا بود اما برای طراحان سازه‌های بتنی این کار، تازگی داشت. پیشرفت سریع و اجرای پروژه به کارکنانی که همزمان آموزش نیز می‌دیدند، فشار سختی را، وارد می‌کرد. اما اجرای این برنامه کاری فشرده، نیرویی در راستای تحقق تغییراتی مفید در یک بازه زمانی محدود، ایجاد کرد. البته می‌توان آن را قدمی مثبت و رو به جلو، به شمار آورد.»
ساینو به تجربه کشور فنلاند در فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان اشاره کرد. به گفته وی اقدامات زیادی در حین انجام پروژه برای هماهنگ‌سازی نرم‌افزار تکلا با صنعت ساختمان‌های بتنی انجام گرفت.
جریان تبادل داده‌ها
پروژه تولید گازوئیل هدف بلندپروازانه‌ای داشت که همانا استفاده مشترک از مدل‌ها و داده‌ها بود. تمامی طراحان سازه از یک محیط مدل‌سازی چندکاربره در نرم افزار تکلا استفاده کردند. هدف این بود تا داده‌ها را بین گروه طراحان سازهای و نیز کارگروه طراحان کارخانه، انتقال یابد. همگی آنها از فرمت نرم افزار میکرواستیشن (Microstation) استفاده کردند. این نرم‌افزار جهت ارتباط دادن مدل هندسی سازه های بتنی و فولادی و نیز نمایش مدل‌ها استفاده شد.
مارکو ارکیاینن (Markku Eerikäinen) مدیر بخش اطلاعات شرکت نسته جاکوب است. او در این زمینه می‌گوید: «در ابتدا هدف بزرگتری برای انتقال داده‌ها برنامه‌ریزی شده بود. اما به دلیل فشار زمان‌بندی پروژه، تصمیم بر آن شد که همان راهکارهای پیشتر آزموده شده بکارگرفته شود. نتیجه اینکه انتقال داده‌های پرمحتواتر، همکاری پر رنگتری میان طراحان سازه و کارخانه، ایجاد کرد.»
استفاده از فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان در جلوگیری از تداخلات
“تشخیص تداخلات” (Collision detection) و نیز طراحی نشیمن لوله‌ها (Pipe Support)، اهمیت بسیار زیادی داشت. خط تولید مجموعاً 12 هزار تن لوله یا (Pipe) دارد که طول آنها تقریباً برابر با 200 کیلومتر می‌شود. بخشی از آنها از مواد خاص و گران قیمت خارجی، ساخته شده‌‌اند.
ارکیاینن در این زمینه گفت: «تشخیص این تداخلات در مدل‌سازی مزایای بسیار داشته و در زمان و هزینه، صرفه‌جویی زیادی کرده است. همین مزیت در مورد سازه‌های فلزی نیز، صدق می‌کند.» وی ادامه داد: «روی‌‌هم‌رفته تأکید اصلی ما بر روی انواع داده‌های منتقل شده بین بخش‌های مختلف است. به جز پیاده‌سازی گرافیکی، مدل‌سازی سه‌بعدی نیز داده‌های گسترده‌ای را تولید می‌کنند. نکته مهم آن است که صحت ظاهری نقشه‌ها به تنهایی کافی نبوده، بلکه پایگاه داده‌های ذخیره شده نیز، باید دقیق باشد.»
یک پروژه موفق
شرکت طراحی جی.پی کاکو (JP-Kakko) در مسئول بخش طراحی سازهای واحدهای پسماند نفت و هیدروژن این پروژه بود. تمام سازه‌های بتنی و فولادی توسط 29 نفر طراح سازه و 8 نفر طراح سازه‌های بتنی با استفاده از نرم‌افزار تکلا مدل‌سازی شد.
هایکی سورامو (Heikki Solarmo) مدیر طراحی شرکت جی.پی کاکو است. وی در زمینه فناوری مدیریت اطلاعات گفت: «مدت زمان زیادی است که از نرم‌افزار تکلا برای طراحی سازه‌های فولادی استفاده می‌کنیم. پروژه از منظر سازه‌های فولادی با ویژگی‌های اجرایی معمول پیاده‌سازی شده است. طراحی سازهای بتنی نیز، بهتر از آنچه انتظار می‌رفت انجام شد.»
مورد متفاوت و تازه در این پروژه، مدل‌سازی آرماتورها بود. سازه‌های بتنی در همان چهارچوب زمانی و با همان منابعی که در سیستم‌های دوبعدی سنتی بکار می رفت مدل‌سازی گردید. این موضوع دستاورد جدیدی در صنعت پتروشیمی محسوب می‌شود.
مشکلات کمتر در کارگاه ساخت
شرکت سووکو پیک (SWECO PIC) یکی دیگر از شرکت‌های حاضر در طراحی این پروژه است. این شرکت مسئول ارتباط میان پروسه‌های کارخانه (plant process) و سازه‌های بتنی و فولادی در زنجیره تولید گوگرد بود. پروژه‌های جانبی همانند برپایی ماشین‌آلات، پل‌های عبور لوله‌ها (pipe bridge) و سکوهای کار (platforms)، از جمله کارهای این شرکت بود.
به گفته واکر (Vakker) مدیر مرکز کیفیت، این شرکت نقش خلاقانه در پروژه طراحی سازه تولید گازوئیل داشت. این نقش در غالب فناوری مدیریت اطلاعات از چندین حوزه تشکیل شده بود. یکی از این حوزه‌ها شامل طراحی سه‌بعدی سازه‌های بتنی بوده که خود بیانگر روشی کاملاً کاربردی و کارآمد است. بررسی لوله‌ها و تجهیزات مدل شده نیازمند یک ابزار کم خطا و مقرون به صرفه است. از جمله مزایای طراحی مدل سه‌بعدی همین ابزار است که از بخش‌های اساسی فناوری مدیریت اطلاعات به شمار می‌رود. با این ابزار افرادی که در آینده در این کارخانه فعالیت خواهند کرد مزیت‌های بسیاری خواهند داشت. از جمله این مزیت‌ها آشنایی با بخش‌های مختلف کارخانه و راه‌حل مشکلات احتمالی پیش از حضور فیزیکی است.
شرکت مهندسین مشاور پویسالا و ساندبرگ نیز چندین ساختمان و نیز سازه صنعتی از جمله سیستم تأسیسات خنک کننده آب را در پروژه طراحی کرده است. گفتنی است تنها مخزن خنک‌کننده آب از جنس بتن و فولاد حدود 100 مترطول، 30 مترعرض و 30 متر عمق دارد.
آنتون آهونن (Matto Ahonen) مدیر پروژه شرکت است. وی گفت: «در این پروژه، سازه‌های فلزی و بتنی به همراه آرماتورها مدل‌سازی شدند. طراحی سازه‌های بتنی و فولادی در یک مدل واحد، باعث بهبود کیفی کار و کنترل بهتر سطوح تلاقی شده است.»
آهونن افزود: «در گذشته، داشتن اطلاعات بیشتر، باعث ایجاد نگرانی در سازگاری بین آنها و دیگر مشکلات می‌شد. ما مجبور بودیم تمام این مشکلات را در کارگاه رفع کنیم. اما حالا با فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان همه مشکلات در مرحله طراحی و قبل از اجرا، مشخص می‌شود.» شایسته است که شرکت نسته را برای فهم و درک مزایای این مدل‌سازی سه بعدی در ساخت مدل یکپارچه پروژه، تحسین کنیم.
“در گذشته، داشتن اطلاعات بیشتر، باعث ایجاد نگرانی در سازگاری بین آنها و دیگر مشکلات می‌شد…اما حالا با فناوری مدیریت اطلاعات ساختمان همه مشکلات در مرحله طراحی و قبل از اجرا، مشخص می‌شود.”
مدیریت اطلاعات ساختمان در پروژه بیودیزل
پس از چندی تجربه حاصل از این پروژه، در پروژه بیودیزل شرکت نفت نسته نیز، به کار گرفته شد. تقریباً همه شرکت‌های درگیر در پروژه دیزل، در این پروژه جدید نیز به کارگرفته شدند. به گفته مدیر اطلاعات شرکت نسته جاکوب معتقد است که شرکت در این پروژه جدید همان راهی را پیمود که قبلاً در پروژه دیزل رفته بود. این خود اذعان به این حقیقت دارد که روش کار در پروژه قبلی، موفقیت آمیز بوده است. وی اطمینان داد تمام دست‌اندرکاران پروژه، کاری بزرگ کردند که باید بابت آن به خود ببالند. در این حرفه افراد کمی شانس و فرصت کار در چنین پروژه‌هایی را دارند.
تهیه شده توسط:مهرداد یاوری