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        淺談AUTOPLANT2004在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2011-12-31 03:23:00唐明桂
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2011年9期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備模型設(shè)計(jì)

        唐明桂

        (廣東寰球廣業(yè)工程有限公司,廣東 廣州 510655)

        1 引言

        近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)力,三維工廠設(shè)計(jì)在石化行業(yè)已成趨勢。各種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用,使化工設(shè)計(jì)經(jīng)歷了從原始的繪圖板方式,到CAD電子圖板,再到三維工廠設(shè)計(jì),繼而到工廠全生命周期設(shè)計(jì)的發(fā)展過程。而三維工廠設(shè)計(jì)軟件是后兩個(gè)設(shè)計(jì)階段的基礎(chǔ),給紛繁復(fù)雜的化工設(shè)計(jì)帶來了便利。AUTOPLANT2004即是基于AutoCAD2004開發(fā)的三維工藝安裝專業(yè)繪圖軟件,給廣大石油化工等管道工程設(shè)計(jì)人員爭取到更多的時(shí)間和精力去做更好更多的設(shè)計(jì)策劃。它針對(duì)工藝管道工廠設(shè)計(jì)的特點(diǎn),提供了一個(gè)逼真的三維設(shè)計(jì)平臺(tái),使設(shè)計(jì)更形象更真實(shí);同時(shí)它可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)材料,出平立面圖及單管軸側(cè)圖,極大的簡化了設(shè)計(jì)的過程,減輕了設(shè)計(jì)者的工作壓力,提高了效率。

        2 AUTOPLANT2004主要功能及特點(diǎn)

        AUTOPLANT2004是以AUTOCAD2004為平臺(tái)的三維工廠設(shè)計(jì)軟件,它對(duì)工廠設(shè)計(jì)的全過程提供了較為有力的支持,其主要功能及特點(diǎn):

        2.1 常用模塊介紹

        Piping—三維及二維配管設(shè)計(jì)。根據(jù)繪圖人員選定的參數(shù)對(duì)管道進(jìn)行詳細(xì)的定義和表達(dá)。此模塊包含統(tǒng)計(jì)材料工具,可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)綜合材料及管段材料。

        Equipment—三維參數(shù)化設(shè)備建模。可建立兩種設(shè)備模型,一種是直接調(diào)用軟件內(nèi)置設(shè)備,另一種為利用模塊提供的各種圖元組建各種新設(shè)備。

        Structural—三維鋼結(jié)構(gòu)建模及設(shè)計(jì)。繪制結(jié)構(gòu)框架、護(hù)欄、樓梯等。

        ISOGEN—從三維模型中全自動(dòng)抽取單管圖

        Isometrics—帶數(shù)據(jù)屬性單管圖繪制

        SpecGen—管道等級(jí)庫生成器

        Explorer/ID—實(shí)時(shí)漫游及碰撞檢。瀏覽三維工廠,檢查是否有碰撞。

        Project administrator—項(xiàng)目管理模塊。完成項(xiàng)目的建立、管理和維護(hù),各種配置文件、參數(shù)、路徑都可以通過該模塊進(jìn)行設(shè)置和修改,使得項(xiàng)目的配置一目了然。

        Raceways—包含一些特殊元件,如軟管、流量計(jì)、視鏡等。

        2.2 軟件主要特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

        (1)AutoPLANT安裝和項(xiàng)目的建立相對(duì)簡單,界面與AutoCAD相似,菜單的調(diào)出和使用也類同于Autocad,比較符合工程設(shè)計(jì)習(xí)慣。

        (2)數(shù)據(jù)庫的建立也相對(duì)容易掌握,向catalogs中添加工程需要的元件數(shù)據(jù),抽取等級(jí)表。管道繪制與管道等級(jí)表緊密結(jié)合,使管道具有完整的屬性。

        (3)采用參數(shù)化設(shè)計(jì),程序中寫有完整的閥門、法蘭及其他管件的尺寸數(shù)據(jù)文件,完全參數(shù)化的繪圖。且這些數(shù)據(jù)文件可根據(jù)需要編輯修改,非常方便。

        (4)設(shè)備和管道的繪制更直觀、快捷。管道的繪制依賴于元件庫及等級(jí)表;設(shè)備模塊則有很多靈活模板可根據(jù)實(shí)際套用,極大的簡化了畫圖過程,提高了效率。另外配合structural等模塊的使用,使設(shè)計(jì)更直觀、精準(zhǔn)。

        (5)各類報(bào)告功能強(qiáng)大。提供了管道材料自動(dòng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表,及其他根據(jù)需要可提取的信息報(bào)表,如設(shè)備列表、管嘴列表等,方便又快捷。

        安瓿瓶內(nèi)表面與枸櫞酸咖啡因注射液的相容性研究…………………………………………………… 張良明等(5):644

        應(yīng)用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面減少了設(shè)計(jì)人員重復(fù)性的勞動(dòng),降低勞動(dòng)強(qiáng)度;另一方面又使許多人工操作用計(jì)算機(jī)來代替,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和精度。

        3 軟件應(yīng)用技巧

        3.1 使用流程

        (1)系統(tǒng)配置及軟件的安裝。需要在Windows/2000/NT/sp1的操作系統(tǒng)下安裝,支撐環(huán)境為AutoCAD2000/2000i/2002/2004,一般推薦使用AutoCAD2004。

        (2)建立項(xiàng)目并設(shè)置好各參數(shù)。使用Project Administrator建立項(xiàng)目,設(shè)置配置文件、參數(shù)等,注意項(xiàng)目信息欄項(xiàng)目名稱為必填,添加項(xiàng)目根目錄時(shí)路徑中不要出現(xiàn)中文。

        (3)建立工程數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫。3種數(shù)據(jù)庫工作模式:集中式、分布式、獨(dú)立式(很少采用);數(shù)據(jù)庫由元件庫和等級(jí)庫兩部份組成。元件庫一般按不同標(biāo)準(zhǔn)編制,如ANSI/ASME、德國DIN、日本JIS/JPI,國內(nèi)有GB、HG、SH、GD 等;等級(jí)庫也叫規(guī)范庫,針對(duì)具體項(xiàng)目,是從單個(gè)或多個(gè)元件庫中按照項(xiàng)目要求提取的一部分管件。

        (4)抽取等級(jí)表。每個(gè)項(xiàng)目使用的spec是從元件庫中按照項(xiàng)目要求提取出來的一個(gè)有針對(duì)性的數(shù)據(jù)庫文件。

        (5)建立設(shè)備模型。利用已有模板可較快的建好設(shè)備本體,待等級(jí)表做好后即可建立帶管嘴的設(shè)備模型。

        (6)建立三維結(jié)構(gòu)模型。對(duì)管道布置來說結(jié)構(gòu)模型更多的起到效果及配管方便的作用,并不作為結(jié)構(gòu)專業(yè)的出圖。

        (7)建立三維管道模型。即是配管設(shè)計(jì),最好預(yù)先做好管道研究,減少管道模型的修改。

        (9)出平立面圖生成單管軸側(cè)圖。出平立面目前多配合PLANTWAVE使用;單管軸側(cè)圖注意事先定制好圖框塊,便于后面的修改及打印。

        (10)抽取管道安裝材料表和綜合材料表。

        3.2 建模需要注意的問題

        (1)模型文件圖元密度的控制。一張模型文件里內(nèi)容不要太多,設(shè)備可根據(jù)標(biāo)高、分區(qū)等的不同合理的將其建立在不同的模型文件中;同類型的、有密切聯(lián)系(如相互間管道連接比較多)的設(shè)備宜建在一張圖里。(若設(shè)備不是太多,也可以單臺(tái)設(shè)備為一張圖,以設(shè)備名稱命名,方便查找)管道則可根據(jù)管道之間的聯(lián)系、物料、分區(qū)以及管道等級(jí)等的不同合理的將管道建在不同的文件里。每個(gè)模型文件的密度控制在以圖面可清晰分辨為宜,這樣既能提高工作效率,易于管理,又提升了整個(gè)項(xiàng)目的安全性。

        (2)模型的參照與修改。模型與模型之間采用覆蓋型的參照模式進(jìn)行疊加,否則不能進(jìn)行循環(huán)參照,也不允許跨文件拷貝模型元件。如設(shè)備定位主要參照(采用覆蓋型)平面布置圖,定位后需要復(fù)核設(shè)備名稱、設(shè)備管口的位置、標(biāo)高、對(duì)應(yīng)的管道號(hào)等。對(duì)模型文件的修改、保存等操作均要在打開相關(guān)模塊的菜單后進(jìn)行,否則易報(bào)錯(cuò);圖紙命名也要遵循一定的原則,不要出現(xiàn)中文名及一些其他符號(hào)。

        (3)特殊管道的繪制。坡度管及其他特殊管道主要用中心線法繪制;保溫管應(yīng)建立在單獨(dú)的模型文件中,以利于保溫材料的統(tǒng)計(jì)。

        (4)及時(shí)檢查模型錯(cuò)誤。模型錯(cuò)誤越少,后續(xù)處理的工作越少。首先配管過程要充分利用漫游插件,檢查配管的合理性。其次需及時(shí)消除模型文件錯(cuò)誤,其中管道連接屬性是較為常見的錯(cuò)誤,及時(shí)更正既避免后期模型過大導(dǎo)致檢查工作量大的麻煩,又有利于提取單管軸測圖。另配管過程刪除管件后應(yīng)及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行清理。

        (5)合理運(yùn)用注釋。一些沒有模板的元件(可以用相似的圖元來代替)或不易表達(dá)清楚的配管信息都可以通過misc attachment來添加標(biāo)注說明。

        (6)定期備份。模型的備份包括圖形文件、數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目信息等。定期備份以備需要恢復(fù)模型數(shù)據(jù)時(shí)使用,提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)的安全性。

        4 與其他三維軟件的比較

        經(jīng)過近10年的發(fā)展,已經(jīng)逐漸涌現(xiàn)了一批出色的三維工廠設(shè)計(jì)軟件,而這其中應(yīng)用較廣泛、功能較強(qiáng)大的軟件有3個(gè):美國Intergraph公司的PDS,美國Bentley公司的AutoPLANT,AVEVA公司的PDMS。PDS與PDMS有多年技術(shù)積累,其功能強(qiáng)大,數(shù)據(jù)庫完備,目前在三維工廠設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛,都極大的加快了設(shè)計(jì)的速度,提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。AUTOPLANT作為其中之一,有其優(yōu)勢的地方:如相對(duì)穩(wěn)定的項(xiàng)目管理平臺(tái);簡單易于操作的工作模式;在3大類似軟件中的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢等。但也存在一定局限,比如對(duì)于大型復(fù)雜項(xiàng)目,設(shè)備及管道非常多,模型文件也很多,瀏覽時(shí)全部生成模型耗時(shí)長,操作緩慢;最終出平立面圖時(shí)對(duì)圖紙的控制力相對(duì)較差,后續(xù)人工處理的工作量較大;同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的使用范圍也較窄,目前piping和equipment使用率高,其他專業(yè)則相對(duì)較少。

        5 結(jié)束語

        AUTOPLANT2004作為基于AutoCAD開發(fā)的三維工廠設(shè)計(jì)軟件,在不改變?cè)O(shè)計(jì)習(xí)慣的基礎(chǔ)上,大大降低了設(shè)計(jì)制圖的工作量,提高了設(shè)計(jì)水平,對(duì)化工工廠設(shè)計(jì)起到了巨大的推動(dòng)作用。

        [1]羅宇,張春迎,陳萬里.探討化工設(shè)計(jì)中的管道應(yīng)力分析[J].科技信息,2010-04-15.

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