周怡瀟，秦 明

（中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司工程設(shè)計(jì)院，北京 100028）

PDMS三維設(shè)計(jì)技術(shù)在海洋工程設(shè)備建模中的應(yīng)用

周怡瀟，秦 明

（中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司工程設(shè)計(jì)院，北京 100028）

文章采用PDMS三維設(shè)計(jì)建模軟件對機(jī)械設(shè)備和通風(fēng)空調(diào)建立模型，有效地加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，為相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)和建模打下基礎(chǔ)，對整個(gè)項(xiàng)目的優(yōu)化起到了關(guān)鍵作用。

PDMS；機(jī)械設(shè)備；通風(fēng)空調(diào)；建模；碰撞檢查

0 引言

PDMS全稱為Plant Design Management System，即工廠設(shè)計(jì)管理體系。PDMS作為多專業(yè)集成布置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫平臺，可全比例實(shí)現(xiàn)設(shè)備、結(jié)構(gòu)土建、暖通、電纜橋架、支吊架等各專業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)；可直接生成多專業(yè)布置圖、單管圖、配管圖、結(jié)構(gòu)詳圖、支吊架安裝圖、抽取材料報(bào)表等；PDMS具有碰撞檢查功能，可充分實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間關(guān)聯(lián)聯(lián)動(dòng)，具有極好的開放性。

1 設(shè)備建模方法

在海洋工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，采用PDMS軟件中的機(jī)械設(shè)備、通風(fēng)空調(diào)模塊對設(shè)備逐一進(jìn)行1∶1建模，并根據(jù)定位圖紙實(shí)現(xiàn)定位。海洋工程項(xiàng)目中主要設(shè)備有電加熱器、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、閉排罐、開排罐、海水過濾器、柴油過濾器、公用氣儀表氣儲罐、化學(xué)藥劑橇、空壓機(jī)、常壓容器、收發(fā)球筒、吊機(jī)、往復(fù)泵、開排泵、閉排泵、柴油泵、開排槽泵、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)閘等。在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)PDMS設(shè)備模塊配置和特點(diǎn)，主要采用了以下兩種建模方法。

1.1 參數(shù)化設(shè)備模版生成法

在PDMS設(shè)備模塊模版庫中能找到的設(shè)備，其建?？刹捎脜?shù)化設(shè)備模版生成對應(yīng)的設(shè)備，這主要包括標(biāo)準(zhǔn)容器、標(biāo)準(zhǔn)換熱器、標(biāo)準(zhǔn)泵、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)等。以開排泵為例，對此方法的應(yīng)用做簡要概述。如圖1所示：Creat>Standard，選擇Standard Pumps， 選 擇 Centrifugal Pumps， 選 擇Pump 003，Centre Line Mounted，根據(jù)開排泵廠家資料，填充參數(shù)化模版，選擇管口磅級和尺寸，生成開排泵如圖2所示。

1.2 搭積木法

對于在設(shè)備模塊模版庫中找不到的設(shè)備，可以采用搭積木的方式建立模型。現(xiàn)以生產(chǎn)電加熱器為例，來說明這種方法的建模過程。圖3～5為電加熱器廠家資料。采用搭積木的方式，完成對電加熱器的建模。

如圖 3～5所示，該設(shè)備由 Cylinder、Box、Nozzle等基本體組成。首先介紹一下如何在PDMS中建立Cylinder、Box、Nozzle等基本體。

在PDMS中選擇Creat>Primitives>Box；Creat>Primitives>Cylinder； Creat>Primitives>Nozzle； 如圖6～9所示。參照廠家資料，可以對Box、Cylinder、Nozzle對話框中的尺寸、磅級進(jìn)行定義。

建立基本體后，可采取捕捉單體特征點(diǎn)的方式，將Cylinder、Box、Nozzle等基本體聯(lián)接起來，如圖10所示。

2 通風(fēng)系統(tǒng)的建模

通風(fēng)系統(tǒng)的建模融合了以上兩種方法。通風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)閘、風(fēng)管電加熱器等設(shè)備。其中每一種設(shè)備都能通過PDMS的通風(fēng)設(shè)備模版庫生成，然后再通過搭積木的方式連接成通風(fēng)系統(tǒng)。

以某一應(yīng)急開關(guān)間的通風(fēng)系統(tǒng)為例，對這一方法做簡要描述。首先對通風(fēng)路徑進(jìn)行劃分，一個(gè)房間的通風(fēng)系統(tǒng)可以分成進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng) （統(tǒng)稱為HVAC Branches），每一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)又可以劃分成更細(xì)的基本體，這些不可再分的基本體就是通風(fēng)系統(tǒng)建模中的基本單位 （side branch），如圖11所示。首先創(chuàng)建風(fēng)管穿墻件，再創(chuàng)建防火風(fēng)閘和風(fēng)管，采用搭積木的方法，沿著空氣流向依次連接，按照定位圖進(jìn)行定位，如圖12所示，生成了進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。

圖13、14為某房間和平臺的通風(fēng)系統(tǒng)建模模型。

3 設(shè)備模塊功能

3.1 生成設(shè)備定位圖

按照以上建模方法，可以將設(shè)備分類建模，根據(jù)設(shè)備定位圖，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備在平臺上定位。PDMS軟件具有生成設(shè)備布置圖的功能，并在布置圖上可以對設(shè)備進(jìn)行尺寸、位置標(biāo)注，生成料單等。進(jìn)入SAM項(xiàng)目，Module選擇Draft出圖模塊。進(jìn)入ADP模塊，選取Draft>Auto Drawing Production，創(chuàng)建 新 的 DEPT、 REGI和 ADP Drawing、 SHEET、View，生成的設(shè)備布置圖如圖15所示。

3.2設(shè)備配管

PDMS中生成的機(jī)械設(shè)備模型，配管專業(yè)可根據(jù)設(shè)備管口位置、尺寸以及平臺布置進(jìn)一步完成管線配置。如圖16所示，開排泵的管線配置。設(shè)備建模作為基礎(chǔ)工作，對于相關(guān)專業(yè)建模的準(zhǔn)確性和模型優(yōu)化起到了關(guān)鍵作用。

3.3 碰撞檢查

采用PDMS中設(shè)備模塊完成設(shè)備建模，通過與其他專業(yè)的聯(lián)動(dòng)，可以直觀、立體地觀察到平臺上的整體布局，如圖17所示。通過碰撞檢查，可以檢查出設(shè)備與管線及其他碰撞情況，圖18為通風(fēng)管路和消防通道發(fā)生碰撞。通過修改模塊，可以輕松地調(diào)整設(shè)備的尺寸和位置，在建模過程中不斷完善、優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

4 結(jié)束語

PDMS三維軟件可以通過建立數(shù)據(jù)庫，完成對配管、托架、電纜、吊架、通風(fēng)等專業(yè)零件庫的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并在以后的項(xiàng)目中采用。當(dāng)項(xiàng)目建模完成時(shí)，可以按專業(yè)、分系統(tǒng)一次性抽出管線圖、電纜布置圖等幾千張圖紙，極大地提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，降低了設(shè)計(jì)人員繁重的出圖工作量。PDMS三維軟件功能強(qiáng)大，需要進(jìn)一步研究和學(xué)習(xí)，使之在海洋石油設(shè)計(jì)中完全發(fā)揮作用。

[1]埃里克·維爾朱.項(xiàng)目管理：模板解決方案與最佳實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

Application of PDMS 3D Design Technique in Offshore Engineering Equipment Modeling

ZHOU Yi-xiao（Engineering Design Institute of China National Offshore Petroleum Co.,Ltd.,Beijing 100028，China）,QIN Ming

This article presents a framework for building three-dimensional model of mechanical equipment and HVAC （heating,ventilation,and air conditioning）components of certain projects by using PDMS —a three-dimensional modeling software.PDMS can effectively accelerate the design progress and improve the design quality,it founds the base of relevant specialty design and modeling,and plays a key role in the total project optimization.

PDMS；mechanical equipment;ventilation;air conditioning;modeling

TE951

B

1001－2206（2011）增刊－0058－04

周怡瀟 （1983-），女，2008年畢業(yè)于太原理工大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)，碩士，現(xiàn)從事海洋工程設(shè)計(jì)與研究工作。

2011-08-23