淺談三維配管軟件在石油化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

常昊

【摘?要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，三維配管軟件逐漸受到設(shè)計(jì)師的關(guān)注，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目都應(yīng)用這一高級(jí)設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成工程設(shè)計(jì)工作。PDSOFT軟件建立在AutoCAD平臺(tái)上，是獨(dú)立享有版權(quán)的三維工廠所開(kāi)創(chuàng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，它以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，準(zhǔn)確、直觀、方便、靈活且高度參數(shù)化。數(shù)據(jù)可以更直觀，更準(zhǔn)確地體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中，并且三維配管軟件在工程設(shè)計(jì)中扮演不可替代的角色，因?yàn)槿S管道可以為管道的設(shè)計(jì)規(guī)劃和施工圖的制作提供有力的支持?；诖耍疚氖紫确治隽巳S配管軟件，隨后分析了其在石油化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以此來(lái)供相關(guān)人士交流參考。

【關(guān)鍵詞】三維配管軟件;石油化工設(shè)計(jì);應(yīng)用

近年來(lái)，石油化工廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大，配管（化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備中最重要的實(shí)體）的設(shè)計(jì)方法變得越來(lái)越復(fù)雜。20多年前，在工程設(shè)計(jì)中使用CAD軟件實(shí)現(xiàn)了從手動(dòng)制圖到計(jì)算機(jī)輔助制圖的轉(zhuǎn)變，工程設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤更少，并且使得工程設(shè)計(jì)工作取得了重大突破。近年來(lái)，Intergraph基于CAD，開(kāi)發(fā)了三維軟件PDS，該軟件可實(shí)現(xiàn)從圖形設(shè)計(jì)到空間設(shè)計(jì)的過(guò)渡，使工程設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確和直觀。

一、軟件概述

（一）軟件特征

應(yīng)用三維配管軟件所開(kāi)展的設(shè)計(jì)工作與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作之間存在一定的差距。換句話說(shuō)，它不適用于2D設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)將配管模型更新為三維配管模型，該模型可以自動(dòng)制作配管材料報(bào)告和安裝施工圖，而設(shè)計(jì)人員也能夠采用三維設(shè)計(jì)方法來(lái)簡(jiǎn)化工作流程。這是因?yàn)樵?D設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)人員必須首先可視化2D工程圖的空間，然后在三維配管軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)和可視化。在中間，可以通過(guò)軟件的應(yīng)用程序直接形成三維圖像，不僅不需要想象力，而且可以有效地提高圖紙的有效性，減少設(shè)計(jì)者工作中出現(xiàn)錯(cuò)誤和漏洞的可能性，因此不需要審核員空間。在假設(shè)的環(huán)境中查看設(shè)計(jì)圖并檢查設(shè)計(jì)計(jì)劃的可行性[1]。

（二）軟件功能

在該軟件的具體應(yīng)用中，其功能第一是當(dāng)設(shè)計(jì)人員使用該軟件進(jìn)行建模和配管設(shè)計(jì)時(shí)，可以有效地實(shí)現(xiàn)模型建模的實(shí)現(xiàn)，并在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中獲得良好的可視化程度;第二，配管等級(jí)庫(kù)的形成是從標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提取材料的過(guò)程，可幫助設(shè)計(jì)人員執(zhí)行更便捷的軟件任務(wù)。第三，該軟件可以為設(shè)計(jì)人員提供更多信息。大量的配管標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和圖形參數(shù)庫(kù)可方便設(shè)計(jì)人員獲得所需的材料：第四，在使用此軟件時(shí)，不僅設(shè)計(jì)人員可以提供更全面，更豐富的材料，而且設(shè)計(jì)人員也可以自己進(jìn)行配管設(shè)計(jì)。同時(shí)，該軟件具有更多的軟件繪圖工具，使設(shè)計(jì)人員可以完全設(shè)計(jì)所需的配管。第五，軟件在設(shè)備結(jié)構(gòu)上具有簡(jiǎn)單的功能，相關(guān)設(shè)備在時(shí)間上相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需在處理上花費(fèi)過(guò)多的精力和時(shí)間。第六，流水線具有強(qiáng)大的布線布局和分配功能，軟件流水線布局是基于層次的。因此，相關(guān)數(shù)據(jù)可以保持一致。同時(shí)，該軟件具有單一的配管布局和配管流向的設(shè)計(jì)功能;第七，該軟件可以根據(jù)安裝規(guī)范自檢配管設(shè)計(jì)的符合性，從而確定配管的正確安裝[2]。

二、三維配管軟件應(yīng)用于化工設(shè)計(jì)

在三維配管軟件的實(shí)際應(yīng)用中，圖形數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建是非常重要的應(yīng)用類型。例如，某公司需要安裝8000/t碳5氫化石油樹(shù)脂生產(chǎn)設(shè)備。在該項(xiàng)目中，為了在各種工況下發(fā)揮作用，共分為9個(gè)壓力等級(jí)，重物輸送側(cè)所含的物質(zhì)為氮，氫和循環(huán)水。此外，設(shè)備的特定設(shè)計(jì)具有各種配管類別，包括流量計(jì)，減壓器和彎頭。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，設(shè)備設(shè)計(jì)總共包括1500條數(shù)據(jù)記錄，項(xiàng)目中使用了800多個(gè)配管標(biāo)簽。例如，對(duì)于A1B類的管件，記錄的管件數(shù)量是85，對(duì)于A3A類的管件，記錄的管件數(shù)量是458。在管道的實(shí)際設(shè)計(jì)中，可以看到大多數(shù)數(shù)據(jù)可以從相應(yīng)的等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取，為此，建立軟件數(shù)據(jù)庫(kù)已成為非常重要的任務(wù)，并將直接影響設(shè)施的質(zhì)量。公司需要能夠建立數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)樗鼤?huì)影響設(shè)計(jì)師的管道設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量[3]。

以該項(xiàng)目為例，公司在構(gòu)建真實(shí)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，必須首先建立以下子數(shù)據(jù)庫(kù)：包括管道配件和螺栓和螺母的等級(jí)庫(kù)以及項(xiàng)目的絕緣庫(kù)。管道編號(hào)參數(shù)庫(kù)和等級(jí)分支表庫(kù)。當(dāng)所有元素都滿足庫(kù)構(gòu)建要求時(shí)，設(shè)備大約需要10天來(lái)構(gòu)建總共9個(gè)分級(jí)庫(kù)，而進(jìn)入管道配件的這一部分則需要6天，因此總庫(kù)構(gòu)建時(shí)間為16。工作。建立評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)后，企業(yè)必須及時(shí)對(duì)評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行測(cè)試，以確保準(zhǔn)確性。在這個(gè)項(xiàng)目中，從構(gòu)建分層數(shù)據(jù)庫(kù)到完成測(cè)試總共需要2天，為此，有必要為設(shè)計(jì)人員提供足夠的測(cè)試和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建時(shí)間來(lái)判斷數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量。保證。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須在施工期間不斷更新數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，直到項(xiàng)目完成。此外，在三維管道軟件的實(shí)際應(yīng)用中，圖形庫(kù)的構(gòu)建也是關(guān)鍵功能，包括在管道設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的組件，管道配件和設(shè)備圖形。通常，配管軟件具有7種圖形和140種圖形，并且可以通過(guò)直接通過(guò)軟件調(diào)用所有類型的管道來(lái)插入某些管道配件的基本安裝功能。作為設(shè)計(jì)師，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，在軟件中，模型圖與域軸相同。網(wǎng)絡(luò)圖不是同一文件。兩者之間存在某些差異。設(shè)計(jì)人員設(shè)置模型圖時(shí)，請(qǐng)通過(guò)外部參考很好地安排網(wǎng)格圖。如果您已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)完整的網(wǎng)格圖，則可以基于它為多個(gè)構(gòu)造區(qū)域設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)格圖，以幫助進(jìn)行構(gòu)造。員工減少了與模型相關(guān)的文件的字節(jié)數(shù)，從而降低了軟件工作的效率以及處理信息的速度太慢，從而提高了工作效率和處理質(zhì)量。

三、結(jié)束語(yǔ)

在更多的工程實(shí)踐中使用PDS軟件可減少管道工程人員的錯(cuò)誤，提高圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量，并縮短設(shè)計(jì)周期，從而提高化工設(shè)計(jì)的質(zhì)量并增加收益。但是，PDS軟件只是一個(gè)設(shè)計(jì)工具，它需要設(shè)計(jì)者的精心設(shè)計(jì)來(lái)體現(xiàn)其價(jià)值，因此設(shè)計(jì)者應(yīng)該努力工作，不斷發(fā)展，并努力使設(shè)計(jì)工作盡可能完整和方便。三維配管軟件的有效應(yīng)用極大的減少了設(shè)計(jì)者的工作量，并且減少了設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的人為的錯(cuò)誤，對(duì)于提高設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量以及設(shè)計(jì)周期有著顯著的效果，因此還需要在實(shí)踐中更多地積累相關(guān)使用的經(jīng)驗(yàn)，確保能夠充分發(fā)揮軟件的作用，提高企業(yè)化工設(shè)計(jì)的水平，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]于宏陽(yáng). 管線試壓技術(shù)在石油化工工藝管道設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊，2019.

[2]鄧紅輝. 淺談石油化工管道設(shè)計(jì)中基于應(yīng)力分析的柔性設(shè)計(jì)[J]. 市場(chǎng)周刊·理論版，2018（38）：0065-0065.

[3]史若晨. 談石油化工裝置中配管的設(shè)計(jì)問(wèn)題[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，000（028）：742.

（作者單位：中油遼河工程有限公司）