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AEP und MEDUSA4 – Ein Expertensystem für das Layout kompletter Pipelines

"Das neue Layout-System bringt eine ganz neue Dynamik in die Pipeline-Industrie. Es ist wirklich überwältigend. Wir können jetzt alle Aspekte des Pipeline-Layouts mit einer komplett integrierten Software abdecken und durch die Nutzung von GPS-Daten bekommen wir eine genaue Planung für das Biegen und Verlegen von Pipelines. Doch das Entscheidende ist, dass wir die gleiche Arbeit nun in einem Viertel der Zeit erledigen können und zusätzlich profitieren wir noch von einer erheblichen Reduktion des Abfallmaterials."

E. Alex Paris III, President und C.E.O. von Alex E. Paris Contracting Co. Inc.

AEP – Ein führendes Unternehmen für die Verlegung von Pipelines

Alex E. Paris Contracting Co. Inc. (AEP) wurde im Jahre 1928 in den USA gegründet und steht seither für Qualität, Service und Zuverlässigkeit. Das Unternehmen ist ein Spezialist für die Verlegung von Pipelines und erfüllt oder übertrifft stets die Erwartungen seiner Kunden. Dabei sorgt es stets für die Einhaltung der höchsten Sicherheitsstandards am Arbeitsplatz. Mit seinen hoch qualifizierten Arbeitskräften, bietet AEP eine umfassende Palette von Dienstleistungen für zivile und kommerzielle Projekte. Die wichtigsten Dienstleistungen von AEP umfassen die detaillierte Planung und Verlegung von überregionalen Pipelines. AEP führt zudem Erschließungsarbeiten durch, baut Pumpstationen und installiert dazugehörige Prozessanlagen. Zusammen mit AEP entwickelte CAD Schroer ein innovatives Pipeline-Layout-System für die Konstruktion, Fertigung und Montage von Rohrleitungen (Patent ist bereits angemeldet).

Panoramabild von einer im Bau befindlichen Pipeline
Panoramabild von einer im Bau befindlichen Pipeline

Die Herausforderungen bei der Verlegung von Pipelines

AEP verlegt Pipelines in verschiedene Arten von Gelände. Zahlreiche Kurven und Steigungen müssen überwunden werden, wenn Pipelines insbesondere in Bereichen von bergigem oder hügeligem Gelände verlegt werden sollen. Die einzelnen Rohre müssen daher in vielfältiger Weise gebogen werden, bevor sie verlegt werden. Sie müssen in einen unterirdischen Graben verlegt werden, der bereits im Voraus unter der Berücksichtigung der genauen Pipeline-Route ausgehoben wurde. Wenn ein Abschnitt der Pipeline nicht vollständig in den Rohrgraben passt, dann muss er aufwändig entfernt und korrigiert werden. Dies stellt eine zusätzliche Belastung auf das Rohr dar und führt zu Verzögerungen vor Ort, wodurch die Baukosten erhöht werden. Die Anzahl der Biegungen in einer Pipeline hat ebenfalls einen signifikanten Einfluss auf die Kosten. Je größer die Anzahl der Biegungen, desto höher sind die Gesamtkosten. Die wichtigsten Projekt-Herausforderungen sind daher:

  • Eine optimale Pipeline-Route zu entwerfen, die eine möglichst geringe Anzahl von Biegungen aufweist und die Grabungsarbeiten auf ein Minimum reduziert.
  • Die Pipeline und den Rohrgraben so zu planen, dass die Pipeline immer sofort in den Graben passt.

Ein effektiver Pipeline-Konfigurator

Das Pipeline-Layout-System basiert auf der 2D/3D CAD Software MEDUSA4. Dem System wurden während des Entwicklungsprozesses verschiedene benutzerdefinierte Funktionen hinzugefügt. So werden zum Beispiel die GPS-basierten Feldvermessungsdaten des Pipeline-Korridors in MEDUSA4 erfasst und in ein genaues 3D-Geländemodell des Korridors umgewandelt. Danach werden projektspezifische Parameter und Regeln, wie Rohrdurchmesser, maximale Krümmung und minimale Tiefe festgelegt.

Mit dem Geländemodell und den eingegebenen Parametern berechnet die Software eine vorläufige Pipeline-Route und zeigt diese im Profil und mit Draufsichten an.

Der Planer ist dann in der Lage, den Pipeline-Verlauf zu verfeinern, die Anzahl der Kurven zu minimieren und gleichzeitig das erforderliche Mindestmaß an Aushubtiefe aufrechtzuerhalten. Der Planer legt auch die Pipeline-Längen fest, die für die Fertigung zur Verfügung stehen.

Wenn der Entwurf vollständig ist, berechnet das System automatisch die genauen Schnittlängen und Biegeanweisungen für jeden Pipeline-Abschnitt, um die Fertigung auf der Baustelle zu erleichtern. Das System erzeugt dann ein 3D-Modell des Grabenbodens, das anschließend zur Steuerung der GPS-geführten Bagger verwendet wird, die dann die Gräben genau auf die Pipeline abgestimmt ausheben.

Rohrabschnitte mit Markierungen und Tags
Rohrabschnitte mit Markierungen und Tags
Mit dem Geländemodell und den eingegebenen Parametern berechnet die Software eine vorläufige Pipeline-Route und zeigt diese im Profil und mit Draufsichten an.
Mit dem Geländemodell und den eingegebenen Parametern berechnet die Software eine vorläufige Pipeline-Route und zeigt diese im Profil und mit Draufsichten an.


„Durch das PLS Software-Paket bekommt der Pipeline-Ingenieur die vollständige Kontrolle über das Pipeline-Layout und liefert dadurch Ergebnisse in Echtzeit mit einer punktgenauen Präzision.“

Armando Ferri, Senior Projekt Manager bei Alex E. Paris Contracting Co. Inc.

Mit genauer Planung Kosten senken

Das neue Pipeline-Layout-System, das auf MEDUSA4 basiert, hat den AEP Ansatz der Pipeline-Planung neu definiert und revolutioniert. Nach Angaben von AEP konnte die Pipeline-Planungszeit um 40% reduziert werden. Dazu konnte die Anzahl der Rohre, die vor Ort gebogen werden müssen, welches ein teurer und mühsamer Prozess ist, um 30% reduziert werden. Die Verwendung von GPS-geführten Baggern zusammen mit präzise gebogenen Pipelines stellt sicher, dass die Pipelines nun immer genau in den Graben passen. Durch die umfassende Verbesserung der Genauigkeit sind nun auch die Korrekturarbeiten vor Ort minimiert worden. In der Vergangenheit kosteten solche Arbeiten mehr als 1.000 Dollar pro Stunde.

Bilder von der Baustelle: Ein vom GPS-geführten Bagger ausgehobener Graben
Bilder von der Baustelle: Ein vom GPS-geführten Bagger ausgehobener Graben
Die genau nach Plan im Graben exakt verlegten Pipelines
Die genau nach Plan im Graben exakt verlegten Pipelines

Gut gerüstet für die Zukunft

Dank der erfolgreichen Entwicklungspartnerschaft zwischen AEP und CAD Schroer, konnte das Pipeline-Layout-System schnell nahtlos in die AEP-Prozesse integriert werden. Es liefert von Anfang an beeindruckende Ergebnisse für das Unternehmen und etabliert sich durch seine Vorteile schnell als eine solide Investition in die Zukunft (Patent ist bereits angemeldet).

„Wir freuen uns sehr über das neue Pipeline-Layout-System. Durch den Einsatz dieses Konfigurators haben wir große Verbesserungen auf der Baustelle erreicht. Die Gesamtzeit für jeden Entwurf wurde auch stark reduziert, so dass unsere Ingenieure durch den Einsatz der Software nun drei Projekte gleichzeitig planen können, wobei es in der Vergangenheit nur ein Projekt zur selben Zeit war. "

Armando Ferri, Senior Projekt Manager bei Alex E. Paris Contracting Co. Inc.