Aveva Marine软件在钻井平台管路设计的研究
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工业技术 ＳＣｌＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨ ＯＬＯｅＹ Ａ ｖ ｅ ｖ ａ Ｍ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ软件在钻井平台管路设计的研究①
宋永庄 张闯 贾金 王国军 行志钢 （渤海装备辽河重工有限公司 辽宁盘锦 １ ２４０１ ０）
摘要：Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ软件是遣船行业和海洋工程中应用最广泛的软件之一，在海工钻井平台设计中管系设计变得越来越重要，本文主 要介绍ＡＭ软件在钻井平台中管路设计上的应用，分析ＡＭ软件在钻井平台管路设计中各个模块的功能应用，经过实际项目的应用测试效果 良好。 关键词：管路设计 钻井平台 Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ 能源 中图分类号：Ｕ６６ ４．８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—３７９１（２０１ ３）０８（ｂ）一００７３－－０２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｐｉｐｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｏｎｇ Ｙｏｎｇｚｈｕａｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｃｈｕａｎｇ Ｊｉａ ｊｉｎ Ｗａｎｇ Ｇｕｏｊｕｎ Ｘｉｎｇ ＺｈｉＧａｎｇ （ＣＮＰＣ Ｌｉａｏｈｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｎｊｉｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ ２４０１０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｐｉｐｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｒｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＭ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ａｌｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅｓ ｏｆ ｐｉｐｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｈａｓ ｗｅｌｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ａｆｔｅｒ ｓａｍｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｐｉｐｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎｌＤｒｉｌｌｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ；Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ；Ｅｎｅｒｇｙ
ＡＭ软件作为一体化多专业设计数据 库平台，目前，ＡＭ系统的船体建造模块舾 装生产设计模块，特别是舾装布置方面的 功能具有实用性、易用性、开放性、灵活性、 高效性。ＡＭ软件可实现三维可视化的船舶 海工设计。其基本功能可涵盖船舶设计…的 各个方面，贯穿分析、设计、建造。提供强大 的三维交互建模功能，数据处理功能。本文 主要研究ＡＭ软件在钻井平台中管路设计 上的应用，检验和开发ＡＭ软件功能。因此， 本文主要从管路部件库建模及规格书建 立、管路建模及管支架建模、管子图纸输出 图１ 阀门组 功能和管子附件报表进行深入探讨研究。 １部件库建模及规格书建立 １．１部件库建模 ＡＭ软件的部件库建模主要是将系统 设计过程中的各个阀门、法兰、滤器等部件 在软件中实体化，做到实际物体的具体量 化程序。部件库是管系做生产设计的第一 步，具有重要的意义。只有将部件库一一完 善才能提高管系后续生产设计效率。部件 库建模一定要熟悉管路附件的基本特征。 本节主要从进出口点（Ｐｏｉｎｔ），连接类型 （Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｔｙｐｅ）、型集（Ｇｒｏｍｅｔｒｙ）进行阐 述。 １．１．１ Ｐｏｉｎｔ点集 部件库的连接点主要分为三种形式， 在建部件库时候可以分别采用以下三种形 式。 ＰＴＡＸ点的位置只能位于坐标轴上，点 的方向可以与Ｘ／Ｙ／Ｚ轴平行或者在ＸＹ／ ＹＺ／ＺＸ平面内。ＰＴＣＡＲ点的位置可以位于 任意位置上，点的方向可以是任意方向。 ＰＴＭＩＸ点的位置可以位于任意位置上，点 图２ 管路建模 ①作者简介：宋永庄（１９７１一），辽宁锦州人，工程师，从事船舶管系设计。 的方向可以与ｘ／Ｙ／ｚ轴平行或者在ｘＹ／ ＹＺ／ｚｘ平面内Ｐｏｉｎｔ１表示部件连接的进入 点。Ｐｏｉｎｔ２表示部件连接的出口点。也代表 液体的流入和流出的方向。点集的创建可 以根据用户的需要自行定义来满足部件库 模型的建立。 １．１．２ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ连接类型 ＡＭ软件在管路放样过程中，每一个附 件的加入都是有一定的连接关系，Ｆｌａｎ的连 接类型为（ＦＢＭ、ＦＢＮ、ＦＢＰ），Ｖａｌｖｅ连接形式 为（ＦＢＭ、ＦＢＮ、ＦＢＰ）、Ｅｌｂｏ的连接形式为 （ＢＷＤ对焊形式）、Ｇａｓｋｅｔ的连接形式为 （ＧＢＭ、ＧＢＮ、ＧＢＰ）。管路附件之间的连接通 过在ＡＭ软件中设置Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔ－ ｉｂｉｌｉｔｙ Ｔａｂｌｅ（ＣｏＣｏ Ｔａｂｌｅ）管路连接表，将 各个附件自动配对连接。如ＦＢＭ—ＧＢＭ— ＧＢＭ即法兰一垫片一法兰。 １．１．３ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ型 部件库中每一个部件的建立，都是用 由多种多样的型集组合起来的，型集包括 Ｉｍｐｌｉｅｄ Ｂｏｘｉ方形 Ｃｙｌｉｎｄｅｒ圆柱体、Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｔｏｒｕｓ圆环体等。每一个附件都是由最基本 得型集构成的。型集可以直接把需要建模 的部件实体化、可视化在ＡＭ软件操作平台 上。如（图１）所示多连阀门组。 １．２规格书建模 管路规格书主要作用是将管路部件库 中的附件通过创建规格书连接起来，管路 规格书的建立主要是依据钻井平台中系统 进行分类创建，对于常用的标准附件如法 兰、垫片、阀门、套管及滤器等。创建标准库
科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ７３ Ｉｊ：ｌ２圈 ｉ 主 。 。 。。 ． 。 。 图３ 支架建模 的规格书，可供多个项目工程进行调用，这 样既可以节约设计资源同时也降低重复性 工作操作。对于非标准统一的规格书，ＡＭ 软件目前只能是单一进行一一创建，此部 分的工作量比较大，数据维护比较耗费人 力资源，此部分是ＡＭ软件征操作方便的一 个不足之处，不能像其他造船的常用软件 在规格书方面可以创建一个独立的总库， 不分项目和工程进行选择。ＡＭ软件在管路 设计方面创建管路系统规格书可以根据用 户需要进行同一个系统多个规格书的建立 。规格书建立在管路生产设计过程中具有 重要的意义，在设计过程中主要起到承接 部件库作用，为后续管路建模提供链接纽 带。 ２管路建模、管支架建模 ２．１管路建模 在钻井平台海洋工程管系生产设计任 务中，设计人员可以完全在三维模型实体 中进行布置管路。按照系统中的管路要求 完成平台管路的建模布置（图２）根据管系生 产设计、风管建模、电气建模进行综合布置 协调 可以实时干涉检查、综合协调【２Ｊ。在 ＡＭ软件系统中，系统增强了渲染功能，主 动式漫游使操作更为方便、快捷，设计人员 犹如置身于实际生产设计模型之中，对提 高设计的准确性起到重要的作用。 ２．２管支架建模 ＡＭ软件的建模模块是Ｍｕｌｔｉ—Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎ０ Ｓｕｐｐｏｒｔｓ多专业支架模块。管路在三维模型 中放样完成后都可以通过该支架建模模块 来完成管路中的支架建模（图３）。ＡＭ建模模 块是以船体模型和舾装件等结构作为支架 腿的生根点，来进行创建和修改管支架。设 计人员利用ＡＭ软件的支架建模功能对缩 短管系生产设计周期起着很大的作用。 ３管子出图、附件报表功能 ＡＭ软件中完成管路建模、支架建模三 维设计布置，进入绘图工作模式（Ｏｕｔｆｉｔｔｉｎｇ Ｄｒａｆｔ￣ＷＨｕｌｌ ｄｒａｆｔｉｎｇ）。ＡＭ软件是集多专业 为一体的数据库平台。ＡＭ软件可以自动生 成配管平面图、三维立体布置图、管路自动 标注、管段号标注。对模型表达及标注规则 可自由定义：用户可以直接在绘图模式下 生成管子小票加工图和支吊架制作图。这 种根据三维实体实时投影生成二维图纸， 保证了三维实体与二维图纸的一一对应， 使船舶设计中管系出图工作方式和操作手 段变得非常灵活和简便。 ＡＭ软件不仅对部件库建立、规格书创 立、管路布置图、管路建模有很强大的功 能。同时，在统计管路材料零件加工清单、 统计附件报表应用十分快捷方便。开发 Ｅｘｅｃｌ报表模块，利用ＡＭ软件抽取管系紧 固件清单、管段清单，大大缩短了管子报表 工业技术 时间，对提高管系的生产设计效率起到重 要的作用。 ４结语 通过对Ａｖｅｖａ Ｍａｒｉｎｅ软件在钻井平台 管路设计中的应用实践表明，利用ＡＭ软件 对钻井平台中管路设计进行放样设计工 作，不仅体现其在海洋工程中巨大优势同 时更具有方便性、快捷性、高效性。钻井平 台管路设计是依据ＡＭ软件为操作平台，它 充分发挥了ＡＭ软件在钻井平台管路放样 三维设计过程中的优势，使其更适合现对 管系生产设计的需要。同时，ＡＭ软件也需 要在实践应用中不断进行提高改进，充分 发挥其在海工设计中的最大优势。为提高 管系生产设计的工作效率和提高图纸的设 计质量发挥其最大的作用。
参考文献 【１】中国船级社．海上移动平台入级规范 【Ｓ】．北京：人民交通出版社，２０１２． ［２］ＷＡＮＧ Ｚｈａｎｇｔａｎｇ，Ｚｈａｏ Ｊｉａｎｔｉｎｇ．Ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｌｆ——ｅｌ－ ｅｖａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｏｃｅａｎ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＳＨＩＰ＆ＢＯＡＴ， ２００８，１９（１：ｌＯ－１５）． ［３］ｗｗｗ．ａｖｅｖａ．ｃｏｍ．
（上接７２页） ． 水泵改善工况。而在改善运转不均匀度方 面，动力集成柱塞式水泵优于内燃机柱塞 式水泵系统。 ３．３对比燃油消耗量与有效热效率 与活塞式内燃机柱塞式水泵系统的消 耗燃油量相比，动力集成柱塞式水泵优化 率为。而与活塞式内燃机柱塞式水泵系统 相比，动力集成柱塞式水泵改善了的有效 热效率。详情参考（图３）所示。 ４结语 与活塞式内燃机柱塞式水泵系统相 比，由于动力集成柱塞式水泵提高了输出 压力，说明动力集成水泵具有易于匹配、成 本低、结构紧凑、重量轻、体积小、效率高等 优点。动力集成式水泵在输出压力、有效 功、运转不均匀度、燃油消耗率、有效热效 率等工作性能指标方面都较优于内燃机驱 动水泵。动力集成柱塞式水泵改善输出压 力为，改善有效输出功率为，改善运转不均 匀度为，改善消耗燃油量为，改善有效热效 率。总而言之，与活塞式内燃机柱塞式水泵 系统相比较而言，动力集成柱塞式水泵具 有生产运行低成本、重量轻、体积小、零件 数量少、转换能量效率高等优点，它是独立 的、新型动力转换单元装置。 参考文献 【１］蒋小平，施卫东，李伟，等．基于工业ＣＴ ７４ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 的水泵叶轮三维实体重建【Ｊ］．农业机械 学报，２０ｌ１（１ １）． 【２】庞立军，吕桂萍，刘晶石，等．高水头水 泵水轮机转轮的抗振防裂纹设计［Ｊ】． 机械工程学报，２０１ ３（４）．
