PID中管线编码分析

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年5月第13期   作者:刘海英
[导读] PID(管道及仪表流程图)与管道特性表是工艺专业的两个重要文件。管道特性表与其中每一条管线一一对应,记录着它的详细信息。
        摘要:PID(管道及仪表流程图)与管道特性表是工艺专业的两个重要文件。管道特性表与其中每一条管线一一对应,记录着它的详细信息。管道特性表中一般有流程图号、顺序号、等级、口径、物料名称、状态、起止点、温度、压力、保温、检测、试验等项目。长期以来管线号与管道特性表的编制、校审都花费了工艺工程师的大量时间。而现场操作、维护人员则需要很长的时间来熟悉每根管线的具体位置。本文将通过对现有管线编码的分析,提出一种新的编码方案,不但能在编制管道特性表时自动填写其中的起止位置,也能减少校审的工作量,并为现场人员提供方便。本文同时也对管线编码不同的实现方式的进行了对比。
        关键词:PID 管道及仪表流程图 管道特性表 管线号
        笔者从事工艺管道设计工作二十多年,参与过多个国、内外大中型项目。接触过PID的多种编码方式,熟悉其中的编码方法。本文将讨论管线号的编码。
        一.管线编码方式
        1.对于不分主项的简单项目按照HGT 20519《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》管道序号以流向先后为序、顺序编号。自第一张PID起直到最后一张PID,从上到下,从左到右,顺序编写。
        2.对于复杂的项目,划分不同的装置区进行编码。PID的编码也根据装置区进行划分,这样就能从管线号中判断出所属的区域。
        这两种方法的管线号只是一组孤立的字符,只起到标记功能,与设备、管线等没有任何联系。它所含有的信息量是非常少的,不能在设计中以及实际现场中建立起相应的位置关系。这不论是对于进一步的工艺专业自身的校审、配管专业的建模、仪表专业数据表及各方参与的模型审查,还是施工及操作维护都无法快速定位。这种关系不仅需要校审人员及其他专业人员花费大量的时间来熟悉,也会浪费现场人员的大量时间去了解具体的位置。
        如果改变这种在流程图中顺序编码的做法,改为按设备为参考进行编码,则能改善这种情况。只要快速定位到设备,就能快速在流程图中和实际现场定位管线,这能给后续工作节约大量时间。对于施工现场来说,不再需要花很长的时间熟悉管线的位置。下面是详细的规则供大家参考,本文只讨论和设备相关以下字段。假设管道编号由以下字段组成:
        --
        字段A:物料代码
        字段B:装置区代码
        字段C:设备代码
        设备位号一般由设备类型+区号+顺序号组成,当设备类型较少时也可以使用类型代码表示,如换热器使用1表示时,11001则可表示10区的第一台换热器。
        对于不同的管线,可以采用不同的编码方式。
        1.公用工程管线,一般是主(总)管和设备间的管线
        例:工段10中E1001的循环水供水管线可表示为(E的类型代码为1,下同)
        CWS-1011001   
        空气管线可表示为    CA-1011001   
        公用工程管线,可分为两类,一类是有进出循环管线,如(CWS/CWR),另一类是只有进或出的管线,如空气、蒸汽或凝液管线。根据物料种类,很容易识别出管线的起止点,这种编码已经足够。在本例中由于是供水管线,则终点就是E1001。当同一种类的管线多于一根时,可以增加尾号进行区分。如CWS-10-E1001a/b。
        2.工艺管线可分为两种情况:
①所有管线以设备为起点进行编码,同一设备的多条管线以及从这些管线接出的管线使用尾号进行区分:
        如:工段10中E1001的工艺液体管线
        PL-101101a 或 PL-101101b
        如果有管线从上述两条管线上接出,可以增加尾号:
        PL-1011001c
        这种编码只能识别出管线的起点。
②对管线按两端的起点设备和终点设备进行编码:
        如:工段10中自E1001至E1002的管线
        PL-1011011102
        这种方法能直接识别管线的起始和终点,对于后续的管线特性表处理最方便,只是编码较长。

通常情况下设备也是按工段编码,同一种设备一般不会超过99台,这时可以只使用设备尾号,上面的编码也可以缩短为
        PL-10101102。
        3.管线之间管线,可使用管线两端所连接的管线的设备位号,把该管线看成设备间的管线,参考设备编码即可。如:
        管线1:PL-1011012101 自E1001至R1001(R的类型代码为2)
        管线2:PL-10 21013101 自R1001至V1001(V的类型代码为3)
        管线3自管线1至管线2可写为 :PL-1011013101
        采用上述的编码的优点:
        ①制作管线特性表时,可以自动将管线的起止点信息填入。
        ②对于配管、校审、施工及维护时都能识别大致位置。能在PID、管道布置图、三维模型甚至实际的工厂中快速定位。
        ③实现快速编号且避免重号现象,由于设备位号是唯一的,工艺工程师在流程图中编号时可以直接对管道编号,而不会出现重号现象。
        这样方法的缺点:
        ①编码相对较长,考虑到还有管道等级、保温等,过长的编码在图中表示会带来不便。
        ②编码会出现较多不连续现象,设备管口较多时,管线尾号会较多,对于后续校审、管道、仪表专业使用的可能会带来不便。
        ③使用数字表示设备的类别时不能超过10个。
        即使按顺序编码,由于设计过程中的修改也依然会出现不连续的现象。因此,相对于这个缺点来说,上述编码的优点还是很明显的。它能大大提高PID编码与编制管道特性表的工作效率。
        二.PID中管线编码的绘制方法。
        在使用CAD绘制时通常有三种不同的实现方法:
        1.直接使用字符串,如管线号2605LC012-6"-600N01-WE1。这种方式最为简单,对操作者的要求最低、但为后续处理提供的信息最少。
        2.使用带属性的图块功能。把管线号定义为一个带有属性的图块。属性可以含管线号、保温、温度、压力、起止点、流程图号等所需信息。这种方式最大的好处是这些属性CAD可以直接导出和导入,用于制作管线特性表或修改图中的数据。结合图块属性的特性,可以实现预定义、整体定义等批量操作,极大得减少操作量。这种方式的缺点是对操作者的要求较高,需要熟悉图块属性的各种操作。
        3.使用专业的绘制软件。以CADWorx PID为例,当定义好相应的字段后,只需填入相应的数值,软件就会按规则自动生成管线号。当使用数据库存储数据时,由于有与数据库的双向接口,可以通过修改数据库进行修改原数据。在建模时,CADWorx Plant软件也可以从数据库中直接读取数据。另外,管线信息也可以直接被管线上的其它元件继承,这样就避免了工艺、管道工程师的大量重复输入,同时也能完成PID与Plant模块间的校验工作。数据库的引入,不但节约了大量的录入时间,而且还保证了建模数据与PID数据的统一性,降低了建模出错的概率。这种方式对操作者的要求不高,但需要使用专业的软件以及软件的管理员准备好相应的数据库,需要配备辅助软件与人员。
        三.跨区管线的编码方式。
        当项目由不同的装置区组成时,会出现跨区的管线,对于这些管线的编码也有不同的方式。下面以管道从10区经20区到30区为例。
        1.三个区使用同一个管线号:如PL1001。这种方式的编码数量最少,不存在不同装置区间的接续问题,但管道在20区与30区所在图纸中的管线编号会较乱,如果管道上其它管件与仪表采用按装置区编号时更容易引起混乱。这种方式只需绘制普通的轴测图就能显示整根管线。
        2.在不同装置区内使用不同的编号,假设在三个区中的编号分别为PL1001、PL2002与PL3003。这种方式在每个区中只是本区的编号,且管件与仪表的编号最为清晰,但不同区间存在太多的接续关系,管线号的数量最多。核对的工作量最大。抽取整根管线的系统图需要选择3根管线,选择时不太方便。
        3.管道使用同一个顺序号,使用区号进行区分。如PL1001、PL2001与PL3001。或使用同一个管线号而使用后缀表示不同的装置区,如PL1001_10、PL1001_20与PL1001_30。虽然这种方式管线号数量也较多,但接续时不容易出错,管件与仪表也可以按装置区编号。当使用同一个顺序号,对于各个区来说实现起来比较困难。当使用后缀区分时,虽然管线号也很多,但出系统图选择管线很方便。
        总之,管线编码是整个工程项目中重要的一环,涉及到设计过程的多个专业(包括PID、管道特性表、仪表数据表、管道轴测图、三维模型等多个文件)、施工过程(包括管道预制、管段图等文件)以及运行过程的维护等各方面。高效的编码将给项目的各个阶段以及整个项目带来更大的收益。
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