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火电厂仪控小管道布置设计的应用研究

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：张丹丹

[导读] 摘要: 本文介绍了仪控小管道设计在PDMS三维设计软件的应用情况，并总结了利用PDMS进行仪控小管道设计的优点及不足。

        （山东电力工程咨询院有限公司济南 250013）
        摘要: 本文介绍了仪控小管道设计在PDMS三维设计软件的应用情况，并总结了利用PDMS进行仪控小管道设计的优点及不足。
        关键词: PDMS ; 等级库;仪表管; 碰撞检查;
        0引言
        随着设计深度的不断增加，原仪控专业的施工图设计已无法满足现场施工要求，包括仪表测点定位及仪控小管道走向无法在二维设计中实现，因此，依靠PDMS三维设计平台，加深施工图图纸设计深度，在火电工程中进行仪控三维设计是非常必要的。
        1 PDMS三维设计软件在仪控设计中的应用
        1.1设计范围
        仪控小管道设计范围为仪表管和气源管的布置，其中，仪表管从管道取样点到被控设备的走向设计，包括汽、水、油管道的温度、压力、液位、流量取样；气源管从机务气源母管到用气设备走向设计。
        1.2 PDMS应用于仪控设计的前期准备工作
        在进行三维设计前必须制定一套完整的标准和规范，对要进行的整个工作进行事先的统筹和规划。
        1.2.1编制相应的三维建模规定程序
        三维建模规定程序包括三维建模的项目建立、用户建模权限、数据库的建立格式、模型的命名方式及参数标准的选用等作出统一的规定。以免在建模过程中出现混乱和不一致，并为以后三维出图的规范作出统一的规定。
        1.2.2建立仪表元件库
        三维建模是在元件库的基础上进行的，元件库是否规范、是否完整都将涉及到设计工作的准确率，因此在准备阶段必须要先建立一套完整的仪控元件库，并将元件库分类、归纳和链接，这样在建模的过程中，设计人员根据需要从模型库中选取相应的仪控元件。因此在建模开始前建立完整的元件库是非常必要的。主要包括阀门、弯通、变送器等元件。
        1.2.3划分仪表等级库
        根据被测工况及介质的不同，将仪控小管道划分为9个等级。设计人根据等级库选择相应的等级设计仪控小管道走向，只有选对等级才能找到自己需要的元件，提高设计准确率及设计质量。
        1.3利用PDMS三维设计软件进行仪控三维设计
        1.3.1仪控小管道在PDMS三维设计软件中的应用
        在PDMS三维环境下，各专业均处在同一个设计平台，设计人将本专业设计成品向前推进一步，都将在三维环境中与其他专业产生校检。仪控小管道布置后，如果工艺专业的设备或者管道位置发生变化，软件也会通过自动碰撞检查功能提醒并帮助设计人及时对设计成品进行修改，即使在蓝图已出版的情况下，也能让设计人先于现场的施工进度发现问题，并通过工代发出修改通知，最大限度的减少现场的损失，达到很好的经济效益。
        在印度古德罗尔2x600MW亚临界燃煤电站中，汽机侧测点相对集中，一般靠墙/靠柱子布置仪表架。在满足各项规范规定的基础上，仪表架的位置应便于操作检修且美观；锅炉侧测点比较分散，仪表大部分都安装在保温/保护箱内。每个保护箱或者仪表架为一个ZONE,每个仪表为一个PIPE,每个PIPE下可以有一个或者两个BRANCH,这样规定既层次清楚，又方便查找仪表，除了设计人外，其他人也可以很轻松的找到相应仪表箱，并能查看仪控小管道走向。图1为我院利用PDMS在印度古德罗尔2x600MW亚临界燃煤电站工程中的应用。

        图1 仪表管布置
        2利用PDMS三维设计软件出图
        完成三维建模设计后，就可以准确地表示出各个元件在整个空间中的具体位置和相互关系，可以通过DRAFT模块生成ISO图。每块仪表为一张ISO图，ISO图中并附有安装仪表所需的材料名称及精确的长度。图2为我院利用PDMS在印度古德罗尔2x600MW亚临界燃煤电站工程中的应用。

        图2 仪控小管道ISO图
        3利用PDMS三维设计软件进行仪控小管道设计的优点
        3. 1直观性
        PDMS以一个虚拟的三维空间为绘图环境，可以从不同角度岔开所布置的模型，且它的位置描述的非常准确，使设计人员对所设计的物体的空间位置一目了然，有利于布置设计的多方案比较、并设计出最优秀的方案。
        3. 2数据共享，有利于各专业各卷册配合
        由于使用了单一的数据库，不同专业不同设计人员输入的数据共同存储在同一个数据库中，因此通过系统设置相应的权限可以非常方便地设置每个设计人对不同数据的读写权限，达到数据共享。
        3. 3碰撞检查
        利用PDMS的碰撞检查功能, 可以检查出小管道与桥架、管道与管道、管道与结构、设备与设备之间的各种碰撞, 标出碰撞的地方，并且可以生成碰撞报告，避免碰撞的发生。各专业设计人及时发现碰撞并做相应修改，然后再次进行碰撞检查, 直到消除碰撞达到设计要求。因此, PDMS的碰撞检查贯穿了三维设计的全过程。
        3. 4自动统计材料
        PDMS所出的每张ISO图都附有一张材料表，它能根据建模所选材料及数量准确的统计每种不同规格管材的数量，管道长度能精确至毫米，大大节省了设计工作量，图纸文件准确、美观，不但节省人力物力，还减少施工差错。
        4利用PDMS三维设计软件进行仪控小管道设计的不足
        4.1对设计人员要求较高
        由于仪控取样点比较多，加上设计人不熟悉仪表安装要求或对工艺系统流程不熟悉，在管道取样时因设计人设计习惯不同而产生误差。这就要求仪控设计人员除了熟悉操作PDMS设计软件外还应对所设计的仪控元件功能和布置有全面的了解，熟悉仪控专业知识，了解安装规程规范。
        4.2PDMS三维设计软件不如传统CAD软件修改方便
        5结束语
        PDMS三维设计系统可以在短时间内完成小管道布置方案和布置设计，并且在有限的空间内使布置设计更加合理。实践证明，仪控小管道的设计加强了仪控设计深度，大大提高了设计效率，从而避免了施工中造成的浪费，使工程造价趋于合理，实现真正意义上的数字化电厂。
        参考文献:
        [1] 黄为，谭玲玲.电力工程设计中应用三维工厂设计系统的探讨. 济南：山东电力技术,2009,2.78-80
        [2] 熊宇，陈超等.计算机三维设计软件在电气设计中的应用. 北京：电气应用,2008,3.57-59