基于PDMS在化工管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用思考

李艷廣

摘要：在化工管道設(shè)計(jì)過程中，借助PDMS三維設(shè)計(jì)軟件，不僅可以優(yōu)化各專業(yè)設(shè)計(jì)，縮短工程設(shè)計(jì)周期，而且還可以避免現(xiàn)場碰撞，進(jìn)而為業(yè)主提供一套準(zhǔn)確的支架、管道材料表，為業(yè)主后續(xù)的采購、施工提供參考和借鑒。本文將會對PDMS軟件的基本特點(diǎn)給予介紹，重點(diǎn)探究了在化工管道設(shè)計(jì)中PDMS的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：化工管道設(shè)計(jì);PDMS;特點(diǎn);應(yīng)用效果

在以往工業(yè)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)二維技術(shù)占據(jù)著比較重要的地位，尤其是在化工管道設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的改革和創(chuàng)新，三維技術(shù)開始慢慢的取代二維技術(shù)在化工管道設(shè)計(jì)中的作用。PDMS是工廠三維布置設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的簡稱，其主要是以數(shù)據(jù)為中心，是一套相對比較成熟的設(shè)計(jì)軟件，在石油、化工、電力、冶金等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果。

1.PDMS軟件特點(diǎn)

通常情況下，PDMS軟件可以使化工設(shè)計(jì)中所存在的管道建模問題得到有效解決，其具有的特點(diǎn)如下：（1）配備了可拓展、可編程的Macro語言，并且該語言簡單易懂，非專業(yè)人員只需要學(xué)習(xí)就可以操作;（2）可以實(shí)現(xiàn)全尺寸（1：1）三維管道建模;（3）該系統(tǒng)具備碰撞檢查功能，可以有效預(yù)防和解決管道間存在的碰撞現(xiàn)象;（4）為了滿足企業(yè)硬件要求，可以實(shí)現(xiàn)軟件數(shù)據(jù)庫的最小化運(yùn)作，進(jìn)而使企業(yè)運(yùn)作成本降低;（5）基于同一平臺下能夠?qū)崿F(xiàn)多端口、多用戶、多專業(yè)的協(xié)同操作，從而使各專業(yè)人員的交互能力大大提高;（6）各專業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)相互集成，相互交融，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)的可視化效果;（7）設(shè)計(jì)文件可以與AutoCAD軟件進(jìn)行有效銜接，進(jìn)而達(dá)到二維圖形出庫的效果，實(shí)現(xiàn)了與下游專業(yè)的完美交接;（8）在設(shè)計(jì)后期，能夠?qū)⒍S數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以此來確?；す艿涝O(shè)計(jì)的整體效果;（9）系統(tǒng)可以為用戶提供形象、生動的三維彩色交互界面;（10）各用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對同一項(xiàng)目數(shù)據(jù)的存儲和查詢。

2.在化工管道設(shè)計(jì)中PDMS應(yīng)用效果

通常情況下，PDMS軟件存在多元化的模塊選項(xiàng)，能夠協(xié)助設(shè)計(jì)者完成相關(guān)模型的構(gòu)建，進(jìn)而確?；す艿涝O(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。在化工管道設(shè)計(jì)中，PDMS軟件得到了廣泛應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果，下面將會對其進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫

為了充分發(fā)揮PDMS軟件的優(yōu)勢，則需要建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，具體做好以下幾個方面的工作：（1）建立元件庫。對于整個數(shù)據(jù)庫而言，元件是其中最基本的組成元素，其主要涉及到各部件（管件、管道、支吊架等）的尺寸、重量和內(nèi)徑等數(shù)據(jù)，只要基本數(shù)據(jù)得到保障，才可以確保管道設(shè)計(jì)的有效性和準(zhǔn)確性。（2）在不同環(huán)境中，由于化工管道所選擇的管線管件要求不同，進(jìn)而出現(xiàn)了管線尺寸相同、管道壓力相同但管線管件壁厚不同的現(xiàn)象，此時就需要結(jié)合實(shí)際情況預(yù)先建立管道專屬元件庫，其涉及到的內(nèi)容有直管段、彎頭、大小頭、三通、四通等。實(shí)際上，每一個元件都需要對其詳細(xì)信息進(jìn)行保存，且不同類型元件，具有不同的屬性;（3）作為化工管道設(shè)計(jì)人員，需要對圖紙進(jìn)行全方位分析，并抽取部分有用信息進(jìn)行匯總，以確保后續(xù)管道加工和施工的順利進(jìn)行;（4）元件庫建好后，才可以對管道等級庫進(jìn)行建立，并在等級庫中對設(shè)計(jì)中用到的耐腐蝕閥門、管道及其他元件進(jìn)行有效整合，以便為后續(xù)管道建模奠定良好基礎(chǔ)。

2.2建立設(shè)備模型

根據(jù)廠家訂貨資料，進(jìn)入Equipment模塊，以期實(shí)現(xiàn)對設(shè)備模型的建立。通常情況下，在PDMS軟件中，可以通過基本設(shè)備模板、搭積木方式、參數(shù)化設(shè)備模板及讀取宏文件來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備模型的建立，而在化工管道設(shè)計(jì)中，參數(shù)化設(shè)備模板與搭積木方式相結(jié)合的方法得到了廣泛應(yīng)用。其中參數(shù)化設(shè)備模板主要是借助數(shù)據(jù)庫中已存在的模板，并將相應(yīng)的參數(shù)輸入到窗口中，以便生成一些典型的設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次成型的目的，隨后通過對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整來給予修改和糾正，以此來達(dá)到預(yù)期的效果。而搭積木方式主要是將單個元素按照一定的方式拼湊成理想的形狀，以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備模型的有效搭建。該方法在塔、罐、泵、換熱器、空冷器等常用設(shè)備中得到應(yīng)用。同時參數(shù)化設(shè)備模板還可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備平臺、管口及梯子等參數(shù)化部件的有效搭建。在搭建完設(shè)備后，要按照要求對其開展碰撞檢查，由此來確保設(shè)備及其相關(guān)部件的科學(xué)、合理布置。圖1描述的是基于PDMS軟件構(gòu)建的云煉醚化項(xiàng)目塔的設(shè)備模型。

2.3建立管道模型

在進(jìn)行化工管道設(shè)計(jì)和施工過程中，管道布置是一項(xiàng)比較繁瑣的工作，極易因?yàn)楦鞣矫嬉蛩赜绊懚霈F(xiàn)問題，因此在化工管道設(shè)計(jì)過程中，需要對各方面因素給予綜合考慮，由此來建立管道模型。在管道建模過程中，用戶只需要借助PDMS軟件將管件位置定義好即可，后續(xù)系統(tǒng)會結(jié)合設(shè)置參數(shù)來自動進(jìn)行管道布置，并結(jié)合具體情況來對部分管件進(jìn)行修改。在化工管道設(shè)計(jì)時，為了充分發(fā)揮PDMS軟件的優(yōu)勢，只需要確定好特殊彎頭的角度和位置，就能夠自動生成管線，以此來提高管道模型建立效率。對于化工管道設(shè)計(jì)人員而言，要各個區(qū)域的管線給予明確標(biāo)注，但是由于管道是PDMS軟件自動生成的，不能自動添加說明，此時就需要手動將標(biāo)注添加在管線上。對直管段而言，可能因?yàn)榧庸すに囅拗疲瑢?dǎo)致管件最大長度為4m，即一個標(biāo)準(zhǔn)管件的長度，但是其他直管段的長度屬于非標(biāo)準(zhǔn)直管段，此時就需要設(shè)計(jì)人員明確各管件的實(shí)際長度。

在以往化工管道CAD二維設(shè)計(jì)過程中，一般要對管道及設(shè)備開展正視、側(cè)視、平面三視圖設(shè)計(jì)，各視圖間所存在的對應(yīng)關(guān)系基本上是憑借設(shè)計(jì)人員空間想象來進(jìn)行，這樣就會由于顧此失彼而導(dǎo)致各視圖間管道不對應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)一定的差錯。而設(shè)計(jì)人員借助PDMS軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒐艿栏又庇^、形象的呈現(xiàn)出來，并結(jié)合空間各模型的位置關(guān)系來合理布設(shè)管道位置，進(jìn)而確保管道布設(shè)的科學(xué)性、合理性。

2.4管道支吊架建模

在化工管道設(shè)計(jì)中，管道支吊架具有管道支撐和管道應(yīng)力調(diào)節(jié)兩個方面的作用，因此做好管道支吊架設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。在進(jìn)行管道支吊架設(shè)計(jì)過程中，PDMS軟件采用了模板式，在模塊中對支吊架設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)操作。通常情況下，支吊架設(shè)計(jì)工作流程相對比較繁瑣，而且工作量比較大，而模塊式的設(shè)計(jì)模式不僅可以簡化工作流程，降低工作量，而且還可以確保最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，在化工管道設(shè)計(jì)后期，借助PDMS軟件還可以將支吊架數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出，進(jìn)而生成采購文件，為后續(xù)采購工作提供參考。

2.5材料報(bào)告輸出

在化工管道設(shè)計(jì)過程中，PDMS軟件可以結(jié)合已建立的模型，來生成管道及設(shè)備的平布置圖、斷面布置圖，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化定制的方式來直接抽取滿足施工特點(diǎn)的管道軸測圖，這樣既可以降低在后續(xù)出圖中設(shè)計(jì)人員的工作量，而且還可以確保設(shè)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。PDMS軟件可以快速生成報(bào)告，并能夠直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成EXCEL的格式輸出，就好比工程材料清單，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)空間范圍和系統(tǒng)要求進(jìn)行輸出。同時，PDMS軟件還可以對材料報(bào)告輸出流程進(jìn)行簡化，只需要輸入相關(guān)參數(shù)就可以獲取所需要的材料報(bào)告，大大提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。

3.結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行化工管道設(shè)計(jì)過程中，要注重對PDMS三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，其可以有效擺脫繁瑣的工作流程，確保工作人員將更多的時間和精力放到其他工作中，而且還可以確保管道設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。因此作為化工管道設(shè)計(jì)人員，要基于PDMS軟件來建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫、建立設(shè)備模型、建立管道模型、管道支吊架建模、材料報(bào)告輸出，以此來充分發(fā)揮PDMS軟件的優(yōu)勢，提高化工管道設(shè)計(jì)整體水平。

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