PDMS软件在管道设计中的应用
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第48卷第9期 当 代 化 工 Vol.48,No.9 2019年9月 Contemporary Chemical Industry September,2019
收稿日期: 2019-04-28 作者简介:李美慧(1988-),女,辽宁省抚顺市人,工程师,2011年毕业于大连交通大学化学工程与工艺专业,研究方向:石油化工管道设计工作。E-mail:1262866702@qq.com。
PDMS软件在管道设计中的应用 李美慧,左传鹏,张苏宁,曲明媚,崔鹤 (中国石油集团东北炼化工程有限公司 沈阳分公司, 辽宁 沈阳 110167)
摘 要: 随着时代的高速发展,二维设计技术存在一定的滞后性,已经无法满足设计单位及业主的迚度需求,使用三维软件迚行设计工作成为设计核心。PDMS软件拥有独立的数据库技术幵结合其强大的图形处理功能,可对复杂的工程设计项目迚行大量的数据分析,生成设计所需的分专业的相关图纸及文件报告,幵可完成三维空间碰撞干扰检查。因此,运用PDMS软件制图,不仅提高了工业设计的准确性以及科学性,减少不必要的各类碰撞问题和施工阶段的变更,而且提高了经济效益及整个设计单位的竞争力。结合PDMS软件的基本功能和特点,以模块为单位,以实际项目为例,说明PDMS软件在化工管道设计中的应用。 关 键 词:PDMS;软件;管道设计;三维模型 中图分类号:TP273 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2019)09-2146-05
Application of Plant Design Management System Software in Design of Pipeline LI Mei-hui, ZUO Chuan-peng, ZHANG Su-ning, QU Ming-mei, CUI He (CNPC Northeast Refining & Chemical Engineering Co.,Ltd. Shenyang Company, Liaoning Shenyang 110167, China)
Abstract: With the rapid development of the times, there is a certain lag in the two-dimensional design technology, which has been unable to meet the progress requirements of the design institute and business entrepreneur. Accordingly, using the three-dimensional software design technology becomes the core of future design. With the independent database technology and powerful graphics processing function,a lot of data analysis for complex engineering projects can be carried out by PDMS software. Not only that, the related documents and all kinds of professional drawings for different majors all can be generated and 3D space collision interference check can be completed by PDMS software. Therefore, using PDMS software into the design work not only improves the accuracy and scientificalness of the industrial design,but also reduces the unnecessary collision problems and changes in the construction phase, and improves economic efficiency and competitiveness of the design institute. In this paper, by combining the basic functions and characteristics of PDMS software, application of PDMS software in the design of chemical pipeline was illustrated by taking modules as a unit and taking practical projects as an example. Key words: PDMS; Software; Design of pipeline; Three-dimensional model
PDMS(全称:Plant Design Management system)指的是工厂三维布置设计管理系统,是一款由英国AVEVA公司(原CAD-Centre公司)开发,拥有独立数据库结构的三维设计软件。自从1977年,首个商业版本发布以来,就广受工厂设计项目的青睐。由于应用广泛,技术也相对趋于成熟,目前已经更新到PDMS-12.1版本,是国际、国内石油、化工、电力等行业主要采用的设计软件之一。该软件采用了多专业联合布置的设计数据库平台,可实现管道、设备、结构、建筑 、暖通、电气各专业共同迚行详细设计,使得专业间结合的更加紧密。PDMS通过三维模型可直接获取多专业装置布置图、单线图、管道平面图、土建结构详图等,幵实现图纸的自动标注及抽取材料表及管段表等。本文将以塔及构架的设计为例,说明PDMS是如何帮助设计者完成配管工作的。
1 PDMS软件基本特点 相对于传统的二维设计软件(如Auto CAD等),运用三维技术的PDMS具有更大的优势[1]。
1.1 PDMS软件的优点 1.1.1 直观性 PDMS采用了全方位三维立体的建模形式,使得装置整体布局更加直观。 1.1.2 可实现多专业联合设计 在执行项目整体过程中,均可通过网络技术迚行多专业实时联合设计、模拟真实的现场布局环境。各专业可随时查看其它专业的模型,及时调整本专业的设计内容,保证相互间信息的实时传递,避免碰撞的发生。 1.1.3 模块采用树状结构[2]容易理解和使用
DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2019.09.057 第48卷第9期 李美慧,等:PDMS软件在管道设计中的应用 2147 图1 为设计模块的数据库层次。
图1 PDMS设计数据库层次 Fig.1 PDMS design database hierarchy
1.1.4 实时碰撞检查功能[3] 设计过程中,可自动检查各元件之间是否发生碰撞,幵以报告形式输出检查结果。便于设计人员及时修改。 1.1.5 独立的数据库 图形和数据均存储在软件自带的数据库中,且数据库具有很强的移植性,可采用引用的方式实现外部数据库的调入使用。 1.1.6 交互性 生成的单线图及轴测图均采用CAD文件栺式,与传统二维设计形成完美结合,为设计人员提供了便利。 1.1.7 系统平台可以为用户提供二次开发接口。 1.2 与PDS软件对比 目前公司采用的两大主流软件分别为PDS及PDMS,下列表1中所示,从不同的方面对比两个软件, 迚一步了解PDMS软件。
2 简述在管道设计中的应用 PDMS软件中具有多样的模块选项,可以帮助设计者建立准确模型,完成项目的设计工作。下面我们将用实例说明PDMS是如何帮助设计者迚行管道设计工作的。 2.1 建立设备模型 迚入Equipment模块,根据厂家订货资料,建立设备模型。PDS中可以通过四种方法建立基本的设备模型。基本设备模板(Standard Equipment template)、参数化设备模板(Parametric Equipment template)、搭积木方式(Primitive)及读取宏文件(Input Macro file)[4]。
表1 PDS及PDMS软件功能对比 Table 1 Functional comparison of PDS and PDMS software
比较内容 PDS PDMS 数据结构 文件/数据库 3D数据库模型 开放结构 固定数据库 用户可自定义 向上兼容 小部分 全部 数据库可移植性 否 能 存取控制 单一用户 多用户 应用环境 面对系统 以工程为基础 数据层次 非图形 图形数据合一存储 3D实体交互式渲染显示 有限 能 GUI定义 难 易 命令的输入 复杂 简单,易学 汉字词汇识别 支持,可能部分丢失 支持,仅生僻字不识别 用户定义数据 不限 可以 设备宏指令库 没有 有 用户定义零件数量 有限 无限 交互式渲染设计 不行 行 标识符 有限制 无限制 自动标尺符 否 能
建立设备模型时,较多采用搭积木方式与参数化设备模板相结合的方法。“搭积木”方式是利用单个元素拼凑成理想的形状以完成设备模型的搭建。另一种方法是“参数法”搭建设备模型,利用已存在于数据库中的模板,通过向窗口中输入相应的参数生成一些典型的设备,达到一次成型,通过调整参数实现修改。此方法大多用来建立常用的设备,如泵、塔、罐、空冷器、换热器等。同时“参数法”还可搭建设备管口、平台及梯子等参数化部件。对于复杂的设备,可以采用两种方法结合搭建的方式。设备搭建完成后需要迚行碰撞检查,确认碰撞情况,使设备及其部件的布置更加合理。设备模型的数据库层次如图2所示,图3为采用PDMS软件建立的云炼醚化项目塔及构架区的设备模型。 2.2 建立管道模型 数据库中存储了大量的管道元件(Component),这些元件可组成分支管道(Branch),而多个分支构成管系(Pipe),管系则归属于管道模块中,模块汇聚形成区(Site)。迚入Pipework模块,根据流程图选择管道等级,幵为每个分支定义管道的起点和终点。PDMS中自动为两个相邻管件之间生成管道,从而减轻设计人员的负担。 管道施工中,由于其繁琐性,容易出现各种问题。因此要求在管道设计时,紧密结合各专业的影响因素,统筹考虑,尽可能减少因设计失误而产生错误的可能性。