張華杰， 徐明宇

（哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

0 引言

PDMS電廠三維系統(tǒng)設(shè)計軟件是一款能夠設(shè)計并建立包括配管、設(shè)備、土建、電氣和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)的多種三維模型的工程軟件，目前已在全國各大電力設(shè)計院得到廣泛應(yīng)用。在核電項目中，因核電機組參數(shù)低、設(shè)備多、管系復(fù)雜，使用PDMS進(jìn)行整體設(shè)計布置已經(jīng)成為行業(yè)中的大勢所趨，在國內(nèi)的首臺CAP1000核電的田灣項目中，哈爾濱汽輪機廠研究院就采用了PDMS設(shè)計平臺，順利完成了項目設(shè)計任務(wù)。

1 設(shè)計準(zhǔn)備工作

在項目開始之前，哈汽研究院通過與多所電力設(shè)計院的交流合作，吸取了豐富經(jīng)驗。PDMS作為一款設(shè)計軟件，要想盡可能地發(fā)揮它的優(yōu)點，避免協(xié)同工作的混亂，必須在事先進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作。

1.1 設(shè)計流程

在人員的分工上，由于田灣核電廠專業(yè)分工多，管道設(shè)備數(shù)量龐大，在設(shè)計準(zhǔn)備階段就應(yīng)當(dāng)盡量做好各專業(yè)分工。在項目開始之初對各專業(yè)的設(shè)計分工，接口整理以及設(shè)計配合就有個初步方案，否則就會由于配合不當(dāng)而引起布置中的錯漏，造成直接經(jīng)濟損失。針對這種情況，制定了一整套詳細(xì)的三維規(guī)范，從項目的建立、項目組成員權(quán)限及工作組的分工，到整體設(shè)計方案的制定、碰撞檢查的實施、應(yīng)力計算以及與合作單位的配合檢查、出圖標(biāo)準(zhǔn)的制定等，都有明確的規(guī)定，盡量避免不規(guī)范工作帶來的惡果。

1.2 設(shè)計編碼

在對設(shè)計庫內(nèi)容的劃分中，由于包括配管、設(shè)備、土建、電氣和結(jié)構(gòu)構(gòu)件等多個專業(yè)，內(nèi)容十分復(fù)雜，在命名及層次中也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清晰而明確地規(guī)定。

整個汽機島部分遵循且只遵循一套分類標(biāo)準(zhǔn)，EQUI層次命名使用系統(tǒng)流程圖中相應(yīng)設(shè)備KKS編碼，每個EQUI層次由一個或多個SUBE層次組成。設(shè)備本體、地腳螺栓、中心線、檢修空間等嚴(yán)格區(qū)分。Nozzle（管嘴）層次設(shè)置直接放在相應(yīng)的EQUI下，管嘴命名為設(shè)備編碼加管嘴標(biāo)號N1、N2……，并在MMESC屬性中相應(yīng)給出中文描述信息。

管道PIPE使用P&ID圖中相應(yīng)管線的電廠標(biāo)識系統(tǒng)編碼作為其命名。PIPE層次下的分支BRANCH在該管道系統(tǒng)編碼加上“/B1”，分支BRANCH中包含的閥門及儀表使用P&ID圖中該管件的KKS編碼命名。

1.3 元件庫的建立

根據(jù)田灣業(yè)主合同要求管道標(biāo)準(zhǔn)及材料不同，在正式開展三維建模工作以前，需要針對項目要求制作專門的管道元件庫及管道等級庫。要求等級劃分?jǐn)?shù)量不能過多，能夠盡可能地適應(yīng)項目的需要，且分類標(biāo)準(zhǔn)一目了然，能夠滿足管道設(shè)計人員的需要。

2 設(shè)計內(nèi)容及難點

田灣核電項目哈汽部分工作包括設(shè)備建模、土建建模、管道建模、碰撞檢查及平面出圖等多個方面。

圖1 精細(xì)的三維模型

設(shè)備建模嚴(yán)格，汽機島主機與輔機等多個設(shè)備，哈汽嚴(yán)格按照相關(guān)圖紙資料，要求模型的相關(guān)尺寸準(zhǔn)確無誤，符合資料的外形和接口尺寸。每臺設(shè)備都設(shè)定其中心線及定位線。尤其是對低壓缸的焊接結(jié)構(gòu)、軸承箱的焊接結(jié)構(gòu)、主汽閥等都進(jìn)行了精益求精的造型，依靠設(shè)備制造廠的獨特優(yōu)勢，在設(shè)備模型的精細(xì)程度方面達(dá)到了較高水平，如圖1所示。

土建設(shè)備主要包括廠房梁柱、圍墻、T/G基礎(chǔ)、T/G樓板等，重點是T/G基礎(chǔ)開孔及埋件的設(shè)置。

管道系統(tǒng)建模主要包括汽封系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、低壓缸排氣噴水系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、主蒸汽系統(tǒng)、MSR管道系統(tǒng)等多個系統(tǒng)。重點在于應(yīng)力計算、與設(shè)計院的配合修改，空間的合理利用等，經(jīng)過長期的努力，哈汽范圍內(nèi)管道主體基本完工，并進(jìn)行了碰撞檢查。

田灣項目中，針對原AP1000機組MSR系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，MSR疏水系統(tǒng)兩級合一級，疏水箱數(shù)目及管道都有了相應(yīng)的減少，但對項目布置工作產(chǎn)生了一定的難度。MSR疏水箱布置在16000 mm平臺下面，疏水箱的平臺由吊裝改為普通支撐平臺，減小了施工難度。正常工況下，MSR一級加熱管側(cè)疏水排入六號高壓加熱器，二級加熱管側(cè)疏水送入七號高壓加熱器。緊急情況下輸入凝汽器。整體系統(tǒng)設(shè)置、管道走向、支吊架的位置及埋件設(shè)置等發(fā)生了很大的變化，經(jīng)過多次配合調(diào)試，最終形成了固定方案。整體汽機島模型如圖2所示。

圖2 汽機島整體模型

3 結(jié)語

在整個田灣項目的設(shè)計工作中，PDMS三維工廠設(shè)計系統(tǒng)軟件發(fā)揮了很大的作用，特別是在整個電站的規(guī)劃和各設(shè)計方的協(xié)同設(shè)計方面。然而由于經(jīng)驗不足，在配合工作中，在不可避免地出現(xiàn)了一些不合理的地方，需要我們在今后的工作中進(jìn)一步改進(jìn)。但設(shè)計手段的優(yōu)化，專業(yè)化的工程平臺的建立，還是讓我們看到了核電行業(yè)設(shè)計的新方向，也是我們未來整體電力行業(yè)發(fā)展的新方向。

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