(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場既設の２箇所の配管接続部の間に配管される複数の配管ピースをコンピュータ上で接続する配管仮組シミュレーション装置であって、
３次元測定手段によって予め測定されている前記現場既設の２か所の配管接続部の３次元測定データ、及び前記各配管ピースの両端の接続部の３次元測定データを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力した３次元測定データに基づいてコンピュータ上で前記現場既設の２箇所の配管接続部及び各配管ピースの両端の接続部の複数の接続箇所のうちの最終接続箇所を除いた各接続箇所をそれぞれ接続し、前記最終接続箇所の接続部間において生じるずれ量を算出するずれ量算出手段と、
前記最終接続箇所を接続した場合に、前記ずれ量によって発生する配管の変位応力を算出する変位応力算出手段と、
を備え、
前記変位応力が所定の許容応力を越える場合には、前記配管を現場に設置する前に前記配管ピースの寸法修正を可能にしたことを特徴とする配管仮組シミュレーション装置。
【請求項２】
前記ずれ量算出手段は、前記複数の接続箇所を順次接続する際に、該接続する配管ピースの固定端側の接続部と隣接する配管ピースの接続部又は前記現場既設の配管接続部との中心位置及び傾きを一致させるとともに、前記接続する配管ピースの自由端側の接続部の中心位置及び傾きが設計データの中心位置及び傾きと一致するように接続部間を、接続する配管ピースの固定端側の配管中心軸を回転中心として回転移動させることを特徴とする請求項１の配管シミュレーション装置。
【請求項３】
前記ずれ量算出手段は、前記複数の接続箇所を最適な接続順序で接続し、最小のずれ量を算出することを特徴とする請求項１又は２の配管仮組シミュレーション装置。
【請求項４】
前記最小のずれ量を示す最適な接続順序を指示することを特徴とする請求項３の配管仮組シミュレーション装置。
【請求項５】
前記現場既設の配管接続部及び前記各配管ピースの接続部はボルト締結のためのボルト穴を有するフランジであり、前記３次元測定データは、前記フランジの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度を示すデータであることを特徴とする請求項１、２、３又は４の配管仮組シミュレーション装置。
【請求項６】
現場既設の２箇所の配管接続部の間に配管される複数の配管ピースを製作する配管製作方法であって、
前記配管を構成する複数の配管ピースのうち一部の配管ピースを製作し、
前記現場既設の２か所の配管接続部の３次元測定データと、前記製作した配管ピースの両端の接続部の３次元測定データを入力し、
前記入力した配管ピースをコンピュータ上で接続するシミュレーションを行い、
前記シミュレーションの結果に基づいて前記配管を構成する残りの配管ピースの設計データを修正し、
前記修正した設計データに基づいて前記配管を構成する残りの配管ピースを製作することを特徴とする配管製作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管仮組シミュレーション装置及び配管製作方法に係り、特に各種製造プラント設備やビル設備において機器間を接続する配管をシミュレーションにより組み立て、この結果により配管設計の修正等を行う配管仮組シミュレーション装置及び配管製作方向に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラント内に据え付けられた２つ機器間を配管で接続する場合、配管製作図に従い配管を製作し現場にて取り付けている。しかし、機器の製作公差や据え付け公差のため、機器の配管取り合い個所は必ずしも図面とは一致しない。このため、製作した配管を現場で取り付けようとしても取り付かない場合があり、この場合には、現場で配管を切断、溶接し調整する現場合わせが行われている。
【０００３】
また、予め現場合わせする配管個所を決めておき、それ以外の配管を製作し現場に取り付け、合わせ個所の配管寸法を現場で下げ振りや金尺、トランシットなどを用いて計測した後、合わせ部配管を製作し取り付けるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記現場合わせ作業は、高所作業の場合には足場の組立て、解体などの付属作業が必要となり、危険な作業が伴う。また、配管内を流れる流体によっては塗装、保温、各種法規に則した検査作業を現場で行うためコスト高となる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、現場合わせ作業を解消し、配管製作後の配管取付前に塗装、保温、各種検査を行い、その後、現場に発送し、即座に配管を取り付けることができるようにする配管仮組シミュレーション装置及び配管製作方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、現場既設の２箇所の配管接続部の間に配管される複数の配管ピースをコンピュータ上で接続する配管仮組シミュレーション装置であって、３次元測定手段によって予め測定されている前記現場既設の２か所の配管接続部の３次元測定データ、及び前記各配管ピースの両端の接続部の３次元測定データを入力する入力手段と、前記入力手段から入力した３次元測定データに基づいてコンピュータ上で前記現場既設の２箇所の配管接続部及び各配管ピースの両端の接続部の複数の接続箇所のうちの最終接続箇所を除いた各接続箇所をそれぞれ接続し、前記最終接続箇所の接続部間において生じるずれ量を算出するずれ量算出手段と、前記最終接続箇所を接続した場合に、前記ずれ量によって発生する配管の変位応力を算出する変位応力算出手段と、を備え、前記変位応力が所定の許容応力を越える場合には、前記配管を現場に設置する前に前記配管ピースの寸法修正を可能にしたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、現場既設の２箇所の配管接続部の３次元測定データと製作後の配管ピースの両端の接続部の３次元測定データに基づいて配管ピースをコンピュータ上で接続し、配管の変位応力を算出する。そして、この変位応力が所定の許容応力を越えた場合には、配管ピースの修正を指示する。
これにより、製作した配管が取り付け可能か否かを事前に判断でき、塗装、保温作業及び各種検査を現場発送前に完了でき、配管の完全プレハブ化が可能となり、現場作業を低減できる。
【０００８】
また、前記ずれ量算出手段が、前記複数の接続箇所を順次接続する際に、該接続する配管ピースの固定端側の接続部と隣接する配管ピースの接続部又は前記現場既設の配管接続部との中心位置及び傾きを一致させるとともに、前記接続する配管ピースの自由端側の接続部の中心位置及び傾きが設計データの中心位置及び傾きと一致するように接続部間を、接続する配管ピースの固定端側の配管中心軸を回転中心として回転移動させるようにしたことにより、各配管ピースの製作誤差を相殺し、配管経路全体で取り付け可能かどうかの検討が行えるため、製作した配管の不良等の低減効果が期待できる。
【０００９】
また、本発明は上記目的を達成するために、現場既設の２箇所の配管接続部の間に配管される複数の配管ピースを製作する配管製作方法であって、前記配管を構成する複数の配管ピースのうち一部の配管ピースを製作し、前記現場既設の２か所の配管接続部の３次元測定データと、前記製作した配管ピースの両端の接続部の３次元測定データを入力し、前記入力した配管ピースをコンピュータ上で接続するシミュレーションを行い、前記シミュレーションの結果に基づいて前記配管を構成する残りの配管ピースの設計データを修正し、前記修正した設計データに基づいて前記配管を構成する残りの配管ピースを製作することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、配管を構成する複数の配管ピースのうち、所定本数の配管ピースを設計データに基づいて製作し、これらの配管ピースに関して配管ピース接続のシミュレーションを行い、その結果、残りの配管ピースの設計データを修正して、これらの配管ピースを修正した設計データに基づいて製作するようにする。
【００１１】
これにより、一度製作した配管ピースを修正することなく、現場既設の配管接続部に確実に接続できる配管を容易に製作することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る配管仮組シミュレーション装置及び配管製作方法の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る配管組立シミュレーション装置とその周辺機器を示した図である。同図に示すように配管組立シミュレーション装置は、配管組立シミュレーションプログラムを搭載した汎用のコンピュータ１０である。コンピュータ１０は、演算装置本体、キーボード等の入力手段及びモニタ等の表示手段から構成される。
【００１３】
周辺機器には、配管製作図を作成するＣＡＤ１２や、３次元測定を行う３次元測定装置１４が使用される。また、同図に示すフロッピーディスク１６や電子手帳１８はＣＡＤ１２や３次元測定装置１４によって得られたデータを上記コンピュータ１０に入力するための情報伝達媒体と使用される。尚、フロッピーディスク１６や電子手帳１８の代わりに他の情報伝達方法を使用することも当然可能である。
【００１４】
図２は上記ＣＡＤ１２によって設計された配管製作図の一例を示した図であり、図２に示す配管Ｐは、現場に設置される機器１と機器２の間の配管経路を構成するために設計されたものである。同図に示すように配管Ｐは、複数の配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から構成され、配管ピースＰ１から順に配管ピースＰ４まで接続される。そして、機器Ｍ１と配管ピースＰ１が接続されるとともに、機器Ｍ２と配管ピースＰ４が接続されて機器Ｍ１と機器Ｍ２の間に配管Ｐによる配管経路が形成される。
【００１５】
各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の両端にはフランジＦ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂが設けられ、これらのフランジにより各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、ボルト締結される。尚、配管ピースＰ３と配管ピースＰ４の間には図示しないバルブが配設されるが、以下、このバルブは配管ピースＰ４の一部として取り扱い、配管ピースＰ３のフランジＦ３Ｂとボルト締結されるバルブのフランジをフランジＦ４Ａとする。
【００１６】
また、機器Ｍ１、機器Ｍ２の接続端にもフランジ（以下、機器Ｍ１及び機器Ｍ２の接続端のフランジを機器フランジＦ０、機器フランジＦ５とする。）が設けられ、これらの機器Ｍ１及び機器Ｍ２の機器フランジＦ０、Ｆ５と配管ピースＰ１、Ｐ４のフランジＰ１Ａ、Ｐ４Ｂがボルト締結される。尚、各フランジには、フランジの面を当接してボルト締結するためのボルト穴がボルト穴裕度（ボルト穴径とボルト径との差）をもって複数設けられている。
【００１７】
配管Ｐの設計においては、まず、機器Ｍ１と機器Ｍ２の機器フランジＦ０、Ｆ５の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度（ボルト穴の位置を特定するためのフランジの回転角度）が設定され、これに基づいて機器Ｍ１と機器Ｍ２の間に所望の配管経路を形成するための各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の形状が決められる。そして、それに応じて各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジＦ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が決定される。即ち、ボルト締結されるフランジ同士の中心位置、面の傾き及びボルト穴の位置が一致するように、各フランジＦ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が決定される。
【００１８】
このように上記ＣＡＤ１２によって作成された設計データはフロッピーディスク１６を介してコンピュータ１０に入力されるようになっている。
また、図２に示す機器Ｍ１及び機器Ｍ２が現場に設置されると、上記３次元測定装置１４によってこれらの機器フランジＦ０、Ｆ５の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が３次元測定される。また、設計データにしたがって各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が製作されると各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジＦ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が３次元測定される。
【００１９】
図３及び図４は、それぞれ現場に設置された機器の機器フランジと、製作された配管ピースのフランジの上記３次元測定状況を説明した模式図である。尚、同図に示すフランジ３０は上記機器Ｍ１、Ｍ２の機器フランジＦ０、Ｆ５又は各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジＦ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂを示す。
【００２０】
これらの図３及び図４に示すようにフランジ３０の周辺部に複数（３つ）のターゲット３２、３２、３２が治具３２Ａ、３２Ａ、３２Ａによって装着される。これらのターゲット３２、３２、３２は、フランジ３０の中心位置、面の傾き及びボルト穴の位置と所定の関係をもって装着されており、３次元測定装置１４はこれらのターゲット３２、３２、３２に光（赤外線等）を照射してその反射光を検出することにより、ターゲット３２、３２、３２の３次元的位置を測定し、その結果からフランジ３０の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度を測定する。
【００２１】
このように３次元測定装置１４によって得られた実測データは、測定現場において一旦上記電子手帳１８に記録され、その後電子手帳１８を介してコンピュータ１０に入力されるようになっている。
次に上記コンピュータ１０を用いた配管製作手順について説明する。
配管設計者は、まず、上記配管Ｐの設計データを上記ＣＡＤ１２からフロッピーディスク１６を介して上記コンピュータ１０に入力するとともに、現場に機器Ｍ１及び機器Ｍ２が設置された段階で、上述したように３次元測定装置１４によって機器Ｍ１及び機器Ｍ２の機器フランジＦ０、Ｆ５の上記実測データ（フランジの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度）を得て、電子手帳１８を介して上記コンピュータ１０に入力する。そして、この配管Ｐの設計データと実測データとを比較し、配管Ｐの設計データの修正が必要か否かを判定する。即ち、機器フランジＦ０、Ｆ５間の位置関係、フランジ面の傾き及びボルト穴振り角度の設計データと実測データとのずれを確認し、ずれが大きい場合には、上記ＣＡＤ１２により再度各配管ピースの寸法等を修正し、そのずれを解消する。これにより、機器フランジＦ０、Ｆ５の実際の設置位置に適した配管Ｐを設計するようにする。
【００２２】
次に、このように適宜機器フランジＦ０、Ｆ５の実測データにより修正された配管Ｐの設計データに基づいて各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が製作される。配管設計者は、上述したように３次元測定装置１４によって各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジの上記実測データ（フランジの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度）を得て、電子手帳１８を介して上記コンピュータ１０に入力する。
【００２３】
上記コンピュータ１０は、このように機器Ｍ１、機器Ｍ２と各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジの実測データを入力すると、この実測データに基づいて配管仮組シミュレーションを実行する。
図５は、上記コンピュータ１０による配管仮組シミュレーションの処理手順を示したフローチャートである。まず、上記コンピュータ１０は、入力した機器Ｍ１、機器Ｍ２と各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジの実測データに基づいて各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のフランジをコンピュータ上で接続して配管経路を生成する。その際、機器Ｍ１から各配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を順に接続して配管経路Ａを生成する場合（ステップＳ１０）と、機器Ｍ２から各配管ピースＰ４、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１を順に接続して配管経路Ｂを生成する場合（ステップＳ１２）とを計算する。
【００２４】
ここで配管経路を生成する際のフランジ接続方法の詳細について図６のフローチャートを用いて説明する。まず、コンピュータ１０は、機器、配管ピースの接続順序を入力する（ステップＳ３０）。ここでは、上記ステップＳ１０の配管経路Ａを計算する場合について配管経路Ａの機器、及び配管ピースの接続順序を入力するものとする。
【００２５】
次に、ステップＳ３０において入力した接続順序に従って順次機器と配管ピースを順にコンピュータ内で接続していく。そこで、まず配管経路Ａの接続元である機器１に配管ピース１をコンピュータ内で接続する。
この時、接続するフランジ同士の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度を一致させるための配管ピースの平行・回転移動量を計算する（ステップＳ３２）。具体的には、まず、機器Ｍ１の機器フランジＦ０と配管ピースＰ１の固定端フランジＦ１Ａ（以下において、各配管ピースの両端のフランジの内、各配管経路で前段のフランジに接続されるフランジを固定端フランジといい、後段のフランジに接続されるフランジを自由端フランジということにする。）の中心位置を一致させ、フランジ間にライナを挿入する場合には、挿入するライナ厚みの設計量だけ配管ピースＰ１の固定側フランジＦ１Ａの中心位置を機器フランジＦ０の面の傾きに垂直な方向に平行移動させる。また、機器フランジＦ０の面の傾きに配管ピースＰ１の固定端フランジＦ１Ａの面の傾きを一致させ、機器フランジＦ０のボルト穴振り角度に配管ピースＰ１の固定端フランジＦ１Ａのボルト穴振り角度を合わせる。このような条件の基、配管ピースＰ１の平行・回転移動量を計算する。
【００２６】
そして、上記ステップ３２によって計算した平行・回転移動量に基づいて配管ピースの移動を行い、この配管ピースの自由端フランジの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度を計算する（ステップＳ３４）。これにより、上記配管ピースＰ１の固定端フランジＦ１Ａを機器フランジＦ０に接続した場合の配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が求まる。
【００２７】
次にこの計算により求まった配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が上記設計データと一致するか否かを判定する（ステップＳ３６）。一致する場合には、配管ピースが全て接続されたか否かを判定し（ステップＳ３８）、ＮＯの場合には接続する配管ピースを１つ進めて（ステップＳ４０）、次の配管ピース（例えば配管ピースＰ２）に進み、上記ステップＳ３２からステップＳ３８までの処理を繰り返す。
【００２８】
一方、計算により求まった配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度が上記設計データと一致しない場合には、ステップＳ４２とステップＳ４４の処理を行う。ステップＳ４２は、フランジ検索の処理であり、既に接続したフランジの中から今着目している自由端フランジの面と平行でないフランジを接続順序と逆にたどって見つけ出す処理である。またステップＳ４４は、ステップＳ４２において検索したフランジをボルト穴裕度以内でフランジ面と垂直な軸中心で回転移動させ、着目している自由端フランジが設計データに最も近づくようにする処理である。
【００２９】
尚、ステップＳ４２において、該当するフランジが複数ある場合には、そのフランジ全てについて着目している自由端フランジが設計データに最も近づくように回転移動を行うようにしてもよいし、又は、接続順序を逆にたどって見つけ出した最初の所定数のフランジに関してのみ回転移動を行うようにしてもよい。また該当するフランジが存在しない場合には、そのままステップＳ３８に移る。
【００３０】
配管ピースＰ１に関しては、配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂの面と固定側フランジＦ１Ａの面とが平行（配管ピース１が直管）でない場合に限り、ボルト穴裕度以内で機器Ｍ１の機器Ｆ０の面と垂直な軸中心の回転移動を行い、配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂが設計データに最も近づくようにする。
このようにして配管ピースＰ１を機器Ｍ１に接続した後、ステップＳ３２からの処理を配管ピースＰ２、Ｐ３、Ｐ４に対しても同様に繰り返し、機器Ｍ１から配管ピースＰ１さらに配管ピースＰ４までを接続する。そして、配管ピースＰ１から配管ピースＰ４までの自由端フランジＦ１Ｂ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ｂの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度を記録する。
【００３１】
また、上記図５のフローチャートのステップＳ１２において配管経路Ｂを生成する場合についても同様に上記フランジ接続処理を実行し、機器Ｍ２から配管ピースＰ４さらに配管ピースＰ１までの順序で接続して配管ピースＰ４から配管ピースＰ１までの自由端フランジＦ４Ａ、Ｆ３Ａ、Ｆ２Ａ、Ｆ１Ａの中心位置と面の傾き、ボルト穴振り角度を記録する。
【００３２】
以上のフランジ接続方法により配管経路Ａと配管経路Ｂとを生成した後（ステップＳ１０、ステップＳ１２）、図５のフローチャートに戻り、次にこれらの配管経路Ａ、Ｂにおいて接続されるフランジ同士の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度の差を計算する（ステップＳ１４）。
即ち、配管ピースＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の接続順序を変えた場合に、最後に接続されるフランジ同士で生じるずれを算出する。図７に５通りの接続順序のパターン（接続パターン）を示す。
【００３３】
同図（１）乃至（５）に示す接続パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれ機器Ｍ１と配管ピースＰ１、配管ピースＰ１と配管ピースＰ２、配管ピースＰ２と配管ピースＰ３、配管ピースＰ３と配管ピースＰ４、配管ピースＰ４と機器Ｍ２が最後に接続される場合を示している。
これらの図に示すように配管ピースが全て設計データと誤差なく製作された場合以外は、最後に接続されるフランジの部分にずれが生じる。コンピュータ１０は、これらの接続パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにおけるずれを求める場合に、上記ステップＳ１０とステップＳ１２で求めた配管経路Ａと配管経路Ｂにおける各フランジの中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度の計算結果を用いて、以下（１）から（５）に示すフランジ同士の中心位置、面の傾き及びボルト穴振り角度の差を算出する。
【００３４】
（１）接続パターンＡの場合：機器Ｍ１の機器フランジＦ０と配管経路Ｂにおける配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ａ
（２）接続パターンＢの場合：配管経路Ａにおける配管ピースＰ１の自由端フランジＦ１Ｂと配管経路Ｂにおける配管ピースＰ２の自由端フランジＦ２Ａ
（３）接続パターンＣの場合：配管経路Ａにおける配管ピースＰ２の自由端フランジＦ２Ｂと配管経路Ｂにおける配管ピースＰ３の自由端フランジＦ３Ａ
（４）接続パターンＤの場合：配管経路Ａにおける配管ピースＰ３の自由端フランジＦ３Ｂと配管経路Ｂにおける配管ピースＰ４の自由端フランジＦ４Ａ
（５）接続パターンＥの場合：配管経路Ａにおける配管ピースＰ４の自由端フランジＦ４Ｂと機器Ｍ２の機器フランジＦ５
上記コンピュータ１０は、以上の各接続パターンについて最後に接続するフランジ同士の中心位置，面の傾き及びボルト穴振り角度の差を算出したのち、この算出結果に基づいて次式で定義されるずれ量を算出する。
【００３５】
ずれ量＝（中心位置の差）2 ＋（フランジ面の傾きの差）2 ＋（ボルト穴振り角度の差）2 
そして、各接続パターンについて算出したずれ量のうち最も値が小さい接続パターンを最良の接続パターンとして決定する（ステップＳ１６）。
このようにして最良の接続パターンを決定すると、次に、この接続パターンにおいて、そのずれ量を配管取り付け時に配管経路全体の可撓性により吸収することが可能かどうかの判定を行う。即ち、最小ずれ量分の変位によって配管経路に生じる応力をコンピュータによる応力解析で求め（ステップＳ１８）、生じる最大応力が配管の許容応力未満であるかどうかを判定する（ステップＳ２０）。
【００３６】
生じる最大応力が許容応力未満であれば、製作した配管ピースは取り付け可能と判断し、その接続パターンと各配管ピース接続時のボルト穴裕度分の回転移動量を指示し、これに基づいて配管を取り付ける（ステップＳ２２）。一方、生じる最大応力が許容応力以上であれば、製作した配管ピースは取り付け不可と判断し、選択した接続パターンの最終接続配管ピースの内、曲がりが少ない単純な形状のピースを修正することとし、かつ、ずれ量を修正量として配管の手直しを指示する（ステップＳ２４）。
【００３７】
以上の配管製作手順により、配管設計の修正を現場合わせ作業を行うことなくコンピュータ上で行うことが可能となる。
尚、上記実施の形態では、全ての配管ピースを製作してから配管仮組シミュレーションを行っていた場合であったが、例えば１つの配管ピースを残して他の配管ピースを製作して配管仮組シミュレーションを行い、そのシミュレーションの結果により残り１つの配管ピースの寸法を決めて製作するようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上本発明によれば、現場既設の２箇所の配管接続部の３次元測定データと製作後の配管ピースの両端の接続部の３次元測定データに基づいて配管ピースをコンピュータ上で接続し、配管の変位応力を算出する。そして、この変位応力が所定の許容応力を越えた場合には、配管ピースの修正を指示する。
【００３９】
これにより、製作した配管が取り付け可能か否かを事前に判断でき、塗装、保温作業及び各種検査を現場発送前に完了でき、配管の完全プレハブ化が可能となり、現場作業を低減できる。
また、複数の接続箇所を順次接続する際に、該接続する配管ピースの固定端側の接続部と隣接する配管ピースの接続部又は前記現場既設の配管接続部との中心位置及び傾きを一致させるとともに、前記接続する配管ピースの自由端側の接続部の中心位置及び傾きが設計データの中心位置及び傾きと一致するように接続部間を、接続する配管ピースの固定端側の配管中心軸を回転中心として回転移動させるようにしたことにより、各配管ピースの製作誤差を相殺し、配管経路全体で取り付け可能かどうかの検討が行えるため、製作した配管の不良等の低減効果が期待できる。
【００４０】
また、請求項６に記載の発明によれば、配管を構成する複数の配管ピースのうち、所定本数の配管ピースを設計データに基づいて製作し、これらの配管ピースに関して配管ピース接続のシミュレーションを行い、その結果、残りの配管ピースの設計データを修正して、これらの残りの配管ピースを前記修正した設計データに基づいて製作するようにする。
【００４１】
これにより、一度製作した配管ピースを修正することなく、現場既設の配管接続部に確実に接続できる配管を容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る配管仮組シミュレーション装置とその周辺機器を示した図である。
【図２】図２は、配管経路の一例を示した図である。
【図３】図３は、現場機器のフランジの測定状況を示した図である。
【図４】図４は、製作した配管ピースのフランジの計測状況を示した図である。
【図５】図５は、配管仮組シミュレーションの処理手順を示したフローチャートである。
【図６】図６は、フランジ接続方法を示したフローチャートである。
【図７】図７は、配管接続パターンを示した図である。
【符号の説明】
Ｍ１、Ｍ２…機器
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…配管ピース
Ｆ０、Ｆ５…機器フランジ
Ｆ１Ａ、Ｆ１Ｂ、Ｆ２Ａ、Ｆ２Ｂ、Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ、Ｆ４Ａ、Ｆ４Ｂ…フランジ
【図１】
0003736704.tif 000002
【図２】
0003736704.tif 000003
【図３】
0003736704.tif 000004
【図４】
0003736704.tif 000005
【図５】
0003736704.tif 000006
【図６】
0003736704.tif 000007
【図７】
0003736704.tif 000008