米景平

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,河北石家莊 050031)

熱機(jī)專業(yè)閥門(mén)壓力值自動(dòng)計(jì)算程序的應(yīng)用

米景平

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,河北石家莊 050031)

介紹了在大型發(fā)電廠工程設(shè)計(jì)中,根據(jù)三維系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理,利用工程數(shù)據(jù)庫(kù),EXCEL電子表格,結(jié)合電廠 KKs編碼技術(shù),加上EXCEL VBA編程技術(shù),并采用數(shù)學(xué)插值法擴(kuò)充曲線表的方法,實(shí)現(xiàn)了熱機(jī)專業(yè)閥門(mén)壓力值的自動(dòng)計(jì)算的應(yīng)用。

發(fā)電廠設(shè)計(jì);閥門(mén)壓力值;自動(dòng);計(jì)算

引言

熱機(jī)專業(yè)在工程設(shè)計(jì)中對(duì)各閥門(mén)壓力值計(jì)算的通常做法是參照《火力發(fā)電廠鋼制通用閥門(mén)訂貨、驗(yàn)收導(dǎo)則》中的規(guī)定,根據(jù)閥門(mén)所對(duì)應(yīng)管道的壓力等級(jí)、管道的材質(zhì)、管道的設(shè)計(jì)溫度等條件,查找《導(dǎo)則》中的相關(guān)圖表,確定閥門(mén)的壓力值。此種通過(guò)人工操作進(jìn)行確定壓力值的方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且極易出現(xiàn)錯(cuò)誤,工作效率低。

筆者成功的開(kāi)發(fā)出一種自動(dòng)、連續(xù)計(jì)算各閥門(mén)壓力值的程序,有效地保證了壓力值的準(zhǔn)確性,提高了工作效率。

1 工作原理

該程序根據(jù)三維系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理,利用P&ID系統(tǒng)圖軟件、VPE工程參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、EXCEL電子表格,結(jié)合電廠的 KKs編碼技術(shù),加上EXCEL VBA編程技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)專業(yè)人員在P&ID軟件內(nèi)完成了卷冊(cè)的工藝系統(tǒng)圖設(shè)計(jì),通過(guò)P&ID-V PE-EXCEL通道,在程序的控制下,可將管道及管道的連接件(閥門(mén)、彎頭、大小頭、三通)的 KKs編碼及設(shè)計(jì)參數(shù)自動(dòng)地導(dǎo)入到 EXCEL表中,分別自動(dòng)形成管道清冊(cè)和閥門(mén)清冊(cè)。閥門(mén)壓力值的計(jì)算是在上述任務(wù)完成后,開(kāi) 始進(jìn)行的,具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖1。

圖1 壓力值計(jì)算流程框圖

3 實(shí)現(xiàn)步驟

(1)由于卷冊(cè)中閥門(mén)的 KKs編碼現(xiàn)已成功導(dǎo)入到EXCEL表中,程序從表的起始行開(kāi)始逐行掃描,提取閥門(mén)的KKs碼,以這個(gè)閥門(mén)的 KKs碼可以查到它所連接管道的KKs碼,調(diào)取熱機(jī)專業(yè)的管道清冊(cè)信息,可以定位到該管道的信息行,取出該管道的壓力等級(jí),管道的材質(zhì),管道的設(shè)計(jì)溫度。

(2)利用管道的材質(zhì)、管道的設(shè)計(jì)溫度比對(duì)管道材料使用限值表(對(duì)應(yīng)“導(dǎo)則”中耐壓部位的主體材料表),判斷上兩參數(shù)選材是否合理,即在該種管道材質(zhì)下,管道設(shè)計(jì)溫度是否超過(guò)最高溫度限值,如超過(guò)則程序報(bào)告錯(cuò)誤,如沒(méi)超過(guò),則說(shuō)明管道的設(shè)計(jì)溫度、管道材質(zhì)選材合理,可以使用。

(3)利用管道的材質(zhì)、管道的設(shè)計(jì)溫度(兩參數(shù)已證明選材合理)、管道的壓力等級(jí)可以確定閥門(mén)的壓力值;但《導(dǎo)則》中壓力值信息范圍較大,數(shù)據(jù)量相對(duì)較少,如果在查找相應(yīng)的溫度壓力值而不存在時(shí),采用數(shù)學(xué)插值法擴(kuò)充壓力等級(jí)與溫度額定值曲線表,最終得出閥門(mén)的壓力值。

(4)程序掃描至EXCEL表的尾部,自動(dòng)算出該清冊(cè)中的所有閥門(mén)的壓力值。

4 實(shí)例

如當(dāng)采集到一個(gè)閥門(mén)的 KKs編碼為30LBQ70AA 406,根據(jù)該閥門(mén)的KKs編碼可以查到它所連接管道是30LBQ70BR403,調(diào)取熱機(jī)專業(yè)的管道清冊(cè)信息,定位到30LBQ70BR403管道信息行,查找到該管道的壓力等級(jí)為V 10C12,即壓力是10M pa(100KGf),管道材質(zhì)為碳素鋼20號(hào)鋼,設(shè)計(jì)溫度是337.2℃。

根據(jù)管道設(shè)計(jì)溫度、管道材質(zhì),調(diào)取管道材料使用限值表,找到管道材質(zhì)是碳素鋼20號(hào)鋼的最高適用溫度為427℃,此時(shí)我們用的設(shè)計(jì)溫度是337.2度,沒(méi)有超過(guò)最高限定值,選材符合。

材質(zhì)是碳素鋼所以選取碳素鋼壓力等級(jí)——溫度額定值曲線表,由于表的總體數(shù)據(jù)量小,即溫度取值比較稀,采用數(shù)學(xué)插值法擴(kuò)大數(shù)據(jù)量,提高精度。根據(jù)現(xiàn)確定的管道溫度是337.2度,壓力等級(jí)是10Mpa(100Kgf),選取溫度所在范圍W1、W2,和壓力等級(jí)所在范圍 P1、P2,然后根據(jù)推導(dǎo)出的公式實(shí)現(xiàn):

式中:X為閥門(mén)所對(duì)應(yīng)的管道設(shè)計(jì)溫度;

W1為管道溫度所在溫度范圍的下端值;

W2為管道溫度所在溫度范圍的上端值;

P1為該壓力等級(jí)范圍內(nèi)W1所對(duì)應(yīng)的壓力下端值;

P2為該壓力等級(jí)范圍內(nèi)W2所對(duì)應(yīng)的壓力上端值;

P為要確定的閥門(mén)壓力值。

延續(xù)上例,選取的溫度范圍值為 W1-W2: 315-343,壓力等級(jí)值為P1-P2:7.1-7.0,得出該閥門(mén)的壓力值為:

至此,便完成了閥門(mén)壓力值的自動(dòng)確定。

5 結(jié)論

該軟件已在幾個(gè)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用,取得了好效果。利用該成果不僅可以實(shí)現(xiàn)熱機(jī)專業(yè)閥門(mén)壓力值的自動(dòng)生成,而且還有效地保證了壓力值的準(zhǔn)確性,大大提高了工作效率。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).火力發(fā)電用鋼制通用閥門(mén)訂貨、驗(yàn)收導(dǎo)則.2005-06-01.

[2] 羅剛君編著.Excel VBA程序開(kāi)發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

The application of automatic calculating program for valve pressure for themechan ical specialty

M IJing-ping

(Hebei Electric Pow er Design&Research Institute,Shijiazhuang Hebei050031,China)

An automatic calculating p rogram for valve p ressure for the mechanical specialty is introduced,lohioh is based on three-dimensional theo ry,vsed the engineering database and EXCEL wo rksheet,added w ith the KKS coding and EXCEL VAB p rogramming,and the expanding curve sheet by mathematic interpolation also being emp loyed.

Power plant design;Valve p ressure;Automatic;Calculating

TM 621

:A

1001-9383(2010)04-0048-03

2010-07-20

米景平(1949-),男,北京市人,高級(jí)工程師,研究方向:電力設(shè)計(jì).