Réaliser des études 2D et 3D en Installation Générale : Guide Ultime pour Ingénieurs et Dessinateurs
Réaliser des études 2D et 3D en Installation Générale : méthodes, outils, plans, tuyauterie, chaudronnerie, supportage et implantation.
Dans l'industrie, réaliser des études 2D et 3D en Installation Générale est un pilier fondamental pour concevoir des infrastructures fiables. Que ce soit pour la tuyauterie industrielle, la chaudronnerie, le supportage ou l'implantation des équipements, chaque plan, chaque isométrique, chaque détail technique joue un rôle vital.
Cette discipline fait appel à des compétences en conception assistée par ordinateur (CAO), en coordination technique et en respect des normes industrielles. Dans cet article complet, nous allons voir comment on réalise ces études, avec quels outils, et pourquoi elles sont indispensables dans les grands projets industriels.
🧱 Introduction à l’Installation Générale
L'installation générale regroupe l’ensemble des éléments techniques d’un site industriel : tuyauteries, équipements, charpentes, génie civil, etc. Elle a pour objectif de garantir :
- Une cohérence spatiale des équipements
- Un respect des normes de sécurité
- Une optimisation des coûts de construction et d’exploitation
Les études 2D/3D permettent ainsi de visualiser, valider et réaliser les installations techniques avant même que le chantier ne commence.
📐 Comprendre les études 2D et 3D
Différences entre plans 2D et maquettes 3D
- 2D : Utilisés pour les plans guides, de détail, d’implantation. Ils sont clairs et adaptés à l’impression papier.
- 3D : Représente les objets en volume. Permet d’avoir une maquette numérique complète. Idéal pour les simulations.
Objectifs des études en ingénierie industrielle
- Sécurité : Prévoir les dégagements, accès, évacuations.
- Fonctionnalité : Assurer le bon fonctionnement de l’installation.
- Constructibilité : Faciliter la fabrication et le montage.
🧰 Étapes de réalisation d'une étude en installation générale
Réaliser des études 2D et 3D en installation générale suit une méthodologie précise. Chaque phase est essentielle pour garantir la qualité du rendu final.
📄 Analyse du cahier des charges
Tout commence par la lecture approfondie du cahier des charges. Ce document liste les besoins du client, les contraintes techniques, les normes à respecter, et les éléments à représenter.
Points clés à analyser :
- Les zones à étudier
- Les interfaces entre corps d’état
- Les équipements à intégrer
- Les flux (produits, personnel, maintenance)
📍 Relevé sur site et modélisation
Lorsque le projet concerne une installation existante, un relevé sur site est souvent indispensable. On utilise aujourd’hui des outils comme :
- Scanner 3D laser (nuage de points)
- Mesures traditionnelles
- Photos 360°
Les données recueillies permettent de modéliser fidèlement l’existant dans le logiciel de CAO/DAO.
🔩 La tuyauterie industrielle en plans 2D/3D
La tuyauterie est un pilier de l’installation générale. Elle transporte les fluides dans l’usine : eau, vapeur, gaz, hydrocarbures, etc.
📏 Normes à respecter en tuyauterie
Il faut respecter les normes telles que :
- ASME B31.3
- EN 13480
- CODAP (France)
Elles définissent les diamètres, les pressions admissibles, les matériaux, les soudures, etc.
🖥️ Logiciels utilisés pour modéliser les tuyauteries
Les logiciels les plus courants :
- AutoCAD Plant 3D
- AVEVA E3D
- SmartPlant 3D
- Cadworx
Ils permettent de tracer les lignes, placer les brides, vannes, pompes, supports, tout en respectant les catalogues industriels.
🔥 Conception en chaudronnerie et équipements sous pression
📐 Plans de chaudronnerie : ce qu’ils contiennent
Les plans de chaudronnerie décrivent les éléments comme :
- Réservoirs
- Cuves
- Échangeurs thermiques
- Ballons
Ils doivent inclure :
- Vues de face, de côté, en coupe
- Cotes, soudures, ancrages
- Désignations matériaux
🛢️ Cas pratique : dessiner un réservoir sous pression
Un exemple concret :
- Modéliser la virole principale
- Ajouter les fonds bombés
- Positionner les piquages et buses
- Dresser le plan d’ensemble
- Générer les plans de détails (fonds, piquages, brides)
🧱 Supportage : conception et plans
⚙️ Types de supports et fonctions mécaniques
Les supports ont pour rôle de :
- Soutenir la tuyauterie
- Absorber les efforts thermiques
- Limiter les vibrations
Ils peuvent être :
- Fixes
- Coulissants
- Antivibratoires
- Équipés de ressorts
📘 Détail des cahiers de supportage
Ces cahiers incluent :
- Nomenclature
- Localisation 3D
- Plans cotés de chaque support
- Détail d’assemblage
- Références catalogue
Ils permettent à l’atelier de fabriquer les supports avec précision.
🏗️ Implantation d’équipements industriels
📊 Plans d’implantation 2D et 3D
L’implantation consiste à :
- Positionner les équipements (pompes, compresseurs, filtres…)
- Garantir l’accessibilité
- Gérer les dégagements de maintenance
Les plans montrent :
- Vue en plan
- Hauteur d’assise
- Trémies, accès, passages
🧭 Études d’encombrement et accessibilité
L’encombrement est analysé :
- Pour éviter les interférences
- Pour assurer les dégagements de sécurité
- Pour prévoir les futures extensions
🏗️ Génie civil et charpente métallique associés
🏗️ Intégration dans les plans guides
Les éléments de génie civil (poutres, dalles, plots béton) et de charpente métallique (poutrelles, sablières, caillebotis) sont intégrés dans les plans :
- Guides de tuyauterie
- Plans d’ensemble
- Coupes verticales
🧱 Coordination avec les corps d’état
La coordination est primordiale :
- Génie civil
- Tuyauterie
- Électricité
- Ventilation
Chaque discipline doit s’inscrire dans la maquette 3D pour éviter les conflits.
📚 Cahiers d'isométriques : pourquoi et comment ?
📎 Structure d’un isométrique de tuyauterie
Un isométrique est un plan à échelle libre représentant une ligne de tuyauterie. Il montre :
- Les longueurs exactes
- Les angles, coudes
- Les équipements raccordés
- Les soudures, brides, vannes
- Le supportage et la pente
📄 Conversion en documents de fabrication
Ils sont utilisés :
- Par les ateliers pour la préfabrication
- Sur site pour le montage
- Pour les contrôles et essais de pression
📦 Livrables types d’un bureau d’études
📘 Plans d'ensemble, de détail, isométriques, guides
Chaque étude génère un ensemble de plans :
- Plans guides : tuyauterie, génie civil
- Plans d’implantation
- Plans d’ensemble chaudronnerie
- Plans de détail
- Plans de supportage
- Cahiers d’isométriques
📤 Export en IFC et PDF pour chantier
Tous ces documents peuvent être exportés :
- IFC pour intégration BIM
- PDF pour consultation sur chantier
🛠️ Outils logiciels pour modélisation 2D/3D
💻 AutoCAD Plant 3D, E3D, SolidWorks, Revit
Voici les outils les plus utilisés pour réaliser des études 2D et 3D en installation générale :
- AutoCAD Plant 3D : idéal pour la tuyauterie, les isométriques et les plans guides. Facile d’accès et largement répandu.
- AVEVA E3D : utilisé dans les projets complexes. Très puissant pour les maquettes 3D et la coordination multi-corps d’état.
- SolidWorks : très utile pour les pièces mécaniques, équipements de chaudronnerie et assemblages détaillés.
- Revit : utilisé principalement en BIM pour la coordination avec le génie civil et l’électricité.
🧠 BIM dans l’installation générale
Le Building Information Modeling (BIM) révolutionne les méthodes de travail :
- Travail collaboratif multi-disciplinaire
- Réduction des erreurs
- Suivi du cycle de vie du projet
- Export au format IFC
L’intégration BIM dans l’installation générale devient un standard incontournable.
📋 Méthodologie de gestion de projet en installation générale
📅 Planning, coordination, validation des livrables
Un projet bien mené suit un cycle structuré :
- Réunion de lancement
- Revue des données d’entrée
- Réalisation des maquettes 2D/3D
- Revue interservices
- Contrôle qualité
- Édition finale des livrables
- Transfert au client ou au chantier
Un chef de projet assure le respect des délais, des coûts, et la qualité.
🛠️ Révisions et suivi de modifications
Chaque modification est tracée :
- Fiche de modification
- Mise à jour du modèle 3D
- Réédition des plans
- Archivage des versions
La rigueur documentaire est essentielle pour éviter les erreurs sur site.
❓ FAQ sur les études 2D/3D en Installation Générale
1. Pourquoi faire des études 3D au lieu de 2D uniquement ?
La 3D permet une meilleure visualisation, réduit les interférences et facilite la coordination entre disciplines.
2. Quels sont les formats de fichiers les plus utilisés ?
Les formats les plus courants sont DWG, PDF, IFC, STEP, IGES et XML.
3. Est-ce que la modélisation 3D est obligatoire ?
Dans les projets complexes ou normés (nucléaire, pharma, pétrochimie), la 3D est devenue quasiment obligatoire.
4. Combien de temps dure une étude d’installation générale ?
Cela dépend du projet, mais en moyenne : de quelques semaines à plusieurs mois selon la taille et la complexité.
5. Quels métiers interviennent dans une étude d'installation générale ?
Ingénieurs, projeteurs, dessinateurs, chargés d'affaires, responsables qualité, coordinateurs BIM.
6. Est-ce que les plans sont utilisés pour la maintenance future ?
Oui, les plans d’implantation et les maquettes 3D servent aussi en phase d’exploitation et de maintenance.
🏁 Conclusion : L’importance de la rigueur en ingénierie industrielle
Réaliser des études 2D et 3D en installation générale est une mission complexe qui demande rigueur, méthode, et outils adaptés. Les plans produits ne sont pas de simples dessins : ce sont des documents contractuels, techniques et stratégiques pour tout le cycle de vie du projet industriel.
Grâce à la CAO et à la modélisation 3D, les professionnels peuvent aujourd’hui :
- Visualiser les contraintes d’encombrement
- Optimiser les implantations
- Faciliter la fabrication et le montage
- Réduire les erreurs en chantier
Pour toute entreprise industrielle, la qualité des études d’installation générale conditionne directement la réussite du projet.
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