PDMS軟件在石化裝置埋地含油污水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

龐治娟

(中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100101)

石油化工裝置埋地給排水管道的設(shè)計(jì)使用二維CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)，從多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及施工現(xiàn)場(chǎng)的反饋來說，二維CAD設(shè)計(jì)存在一些較難克服的弊端，比如：無法及時(shí)獲取上游專業(yè)的最新的設(shè)備平面布置，導(dǎo)致管道同設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)碰撞；無法及時(shí)獲取上游專業(yè)給排水點(diǎn)的變化，導(dǎo)致管道必須重新設(shè)計(jì)；埋地給排水管道相互碰撞，同埋地污油管道碰撞；手動(dòng)出料，導(dǎo)致管道或管件多料、少料，料單準(zhǔn)確性較差，且耗費(fèi)較多工時(shí)。種種弊端，往往導(dǎo)致埋地給排水管道的設(shè)計(jì)經(jīng)常、大量返工，造成較大工時(shí)浪費(fèi)，增大了給排水設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)荷。所以如何同上游管道專業(yè)協(xié)同合作，如何提高匯料的準(zhǔn)確性，成為埋地給排水管道設(shè)計(jì)需要突破的問題。

而目前，在石油化工裝置中，PDMS軟件在工藝管道設(shè)計(jì)中已有著很成熟的應(yīng)用，PDMS軟件是一個(gè)面向大型數(shù)據(jù)庫工廠設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，通過圖形平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全比例三維實(shí)體建模，所見即所得，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多專業(yè)實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)，可實(shí)時(shí)三維碰撞檢查，自動(dòng)將三維模型轉(zhuǎn)換為管道軸測(cè)圖，自動(dòng)生成平面布置圖，并可進(jìn)行準(zhǔn)確的材料統(tǒng)計(jì)。借助已經(jīng)成熟的PDMS管道三維設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行埋地給排水管道的設(shè)計(jì)，將會(huì)解決二維CAD設(shè)計(jì)造成的弊端。

埋地給排水管道系統(tǒng)主要包括新鮮水管道系統(tǒng)、循環(huán)水管道系統(tǒng)、消防水管道系統(tǒng)等壓力流管道系統(tǒng)和含油污水管道系統(tǒng)、雨水管道系統(tǒng)等重力流管道系統(tǒng)，壓力流管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用PDMS進(jìn)行設(shè)計(jì)同地上工藝管道的設(shè)計(jì)類似，而重力流管道系統(tǒng)，由于管道均有坡度，管道眾多且雜亂，且存在較多水封井、檢查井，用PDMS設(shè)計(jì)存在較多難點(diǎn)。作者通過多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐，積累了重力流管道采用PDMS設(shè)計(jì)的有益經(jīng)驗(yàn)，可供設(shè)計(jì)人員參考。

1 含油污水的管道的命名規(guī)則

含油污水管道使用PDMS進(jìn)行設(shè)計(jì)的首要基礎(chǔ)是有明確的管道編號(hào)。工藝管道均有工藝給出的管道編號(hào)，且工藝管道一般為設(shè)備嘴子至設(shè)備嘴子的連接管道，功能明確，易于區(qū)分，而含油污水管道則是遍布整個(gè)裝置，污水管道眾多，并且管道的數(shù)量及布置還具有很多不確定性，所以如果根據(jù)介質(zhì)按照流水號(hào)命名，則很難定位，且后續(xù)如果新增或取消管道，勢(shì)必導(dǎo)致整個(gè)管道編號(hào)混亂。一個(gè)裝置中，排水井的編號(hào)是唯一的，所以管道號(hào)可根據(jù)污水管道所連接的排水井的編號(hào)編制即可。這樣的編號(hào)不僅明確說明該管道連接到哪口排水井上，且避免了一根管子的順序號(hào)出現(xiàn)變動(dòng)，就必須修改其他管道的順序號(hào)的繁瑣。

編號(hào)舉例如下：

AAAA-B-OWW -CCD/E-F(G)AAAA-代表單元號(hào)；

B-代表含油污水管道公稱直徑；

OWW-代表介質(zhì)含油污水(也可用其他字母)；

CC-排水井類型 (例如：水封井(SF)，檢查井(JC)(閥門井(FJ)等；

D：代表一個(gè)單元內(nèi)該類型排水井的編號(hào)；

E：代表該排水井所連接的排水管道的順序號(hào)；

F：代表管道等級(jí)；

G：代表分區(qū)號(hào)。

例如： 2211-150-OWW-SF01/02-MS42(08)表示第08區(qū)第1口水封井所連接的第2條含油污水管道，該管道公稱直徑為DN150，等級(jí)為MS42。

2 含油污水管道的建模

含油污水管道的支管接入含油污水干管需要通過水封井水封，含油污水干管拐彎及一定距離處，需要設(shè)置檢查井。有PDMS開發(fā)者通過使用將排水井作為一個(gè)設(shè)備[1]，并將管道與井的接口使用管嘴(NOZZ)的方法，從而在管道軸測(cè)圖中體現(xiàn)出含油污水管道同排水井間的連接關(guān)系，但是由于含油污水管道均有坡度，每處管道的標(biāo)高都不同。排水井建管嘴，則需要事先計(jì)算好每個(gè)管嘴的高度，一個(gè)裝置排水井眾多，這將是一個(gè)不小的工作量。作者在設(shè)計(jì)中采用ATTA標(biāo)注的方法，在軸側(cè)圖中體現(xiàn)含油污水管道同排水井之間的連接關(guān)系，取得了較好的效果。以一路支干管為例，建模步驟如下：

①計(jì)算出起端管道中心標(biāo)高，先按照無坡度建立管道；

②按照5%坡度坡管；

③在每一排水井管道進(jìn)出位置，使用Split 分管命令，將支干管分為N+1段(其中N為支干管上排水井的個(gè)數(shù))；

④每條管道的在進(jìn)出排水井的位置建立ATTA，并標(biāo)記所連接的排水井的編號(hào)；

⑤使用draft模塊切平面布置圖，同時(shí)根據(jù)模型中管道的標(biāo)高，在平面圖上標(biāo)注井詳圖及井類坐標(biāo)。

圖1 PDMS管道軸測(cè)圖示意

圖2 PDMS管道平面圖示意

這種含油污水管道的建模方法，結(jié)合了二維CAD設(shè)計(jì)平面圖簡(jiǎn)單明了的特點(diǎn)，又通過三維PDMS模型的優(yōu)勢(shì)，通過僅僅計(jì)算起點(diǎn)標(biāo)高，即會(huì)得到排水井進(jìn)出口處各管道標(biāo)高，不需分別計(jì)算各排水井的嘴子，明確表示出排水井同含油污水管道的連接關(guān)系，可大大節(jié)省設(shè)計(jì)工時(shí)。

3 結(jié)論

石化裝置埋地給排水管道使用PDMS軟件，在最大限度使用已成熟的管道設(shè)計(jì)的建模平臺(tái)，并結(jié)合埋地給排水管道自身的特點(diǎn)，總結(jié)多年二維CAD設(shè)計(jì)好的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了裝置埋地給排水管道的三維建模，生成滿足施工要求的圖紙，在很大程度上減少了埋地管道的碰撞問題，大大提高了匯料的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了同工藝管道設(shè)計(jì)的協(xié)同工作。但是同時(shí)，隨著項(xiàng)目的新變化，可能對(duì)埋地給排水管道的出圖方式、出圖內(nèi)容提出更高的要求，裝置埋地給排水管道的設(shè)計(jì)中如何更有效的使用PDMS軟件，還需不斷的探索。