張愛波

摘 要：針對(duì)發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)，圍繞當(dāng)前先進(jìn)的PDS三維設(shè)計(jì)軟件，在簡(jiǎn)述軟件優(yōu)勢(shì)、模塊等基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，深入分析了其在管道設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用情況，旨在為實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠最優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)提供可靠的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：PDS軟件；發(fā)電廠；管道設(shè)計(jì)；軟件應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM621.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.146

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠設(shè)計(jì)已經(jīng)從最初的純手工制圖發(fā)展為運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件制圖，而在此之后，三維設(shè)計(jì)也逐漸進(jìn)入了人們的視野，并得到了廣泛的運(yùn)用。這種突變使得原本復(fù)雜的發(fā)電廠設(shè)計(jì)變得十分簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)人員可以直觀、形象地了解設(shè)計(jì)的具體效果，從而實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。如今，在眾多三維設(shè)計(jì)軟件中，PDS軟件的應(yīng)用頻率最高，并且也取得了一定的成績(jī)。然而，該軟件還存在缺陷，亟需在應(yīng)用過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理?，F(xiàn)圍繞當(dāng)前發(fā)電廠的管道設(shè)計(jì)，深入探討了PDS軟件的具體應(yīng)用情況。

1 PDS軟件概述

PDS（Plant Design System）是全面性智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，在日常設(shè)計(jì)工作中，合理運(yùn)用PDS軟件能獲得良好的設(shè)計(jì)成品。它不僅具有大幅縮減項(xiàng)目造價(jià)、提升產(chǎn)值和降低風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，還具有數(shù)據(jù)保留功能，有著極高的推廣和使用價(jià)值，是切實(shí)提高企業(yè)技術(shù)水平的技術(shù)形式之一。

1.1 使用優(yōu)勢(shì)

使用PDS軟件可以幫助用戶在相關(guān)環(huán)節(jié)中節(jié)省大量的資源，其優(yōu)勢(shì)是：①提升工程的自動(dòng)化水平；②實(shí)現(xiàn)三維建模，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)人員的工作，從而更好地展示設(shè)計(jì)成果；③實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)瀏覽，在正式施工以前，工作人員能以交互的形式觀看和瀏覽；④現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)察，有效避免不必要的返工和變更；⑤精細(xì)化材料報(bào)告，提高各項(xiàng)資源的實(shí)際利用率，從根本上節(jié)省企業(yè)成本；⑥將設(shè)計(jì)規(guī)范作為驅(qū)動(dòng)，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的針對(duì)性、可靠性和精準(zhǔn)度。

除了這些優(yōu)勢(shì)以外，PDS軟件還能用于通用平臺(tái)上，支持多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫，比如Microsoft SQL Server、Orale和Informixd等。

1.2 主要模塊

PDS軟件共設(shè)有17個(gè)組成模塊，相對(duì)復(fù)雜，但是，對(duì)發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)而言，有3個(gè)模塊在三維設(shè)計(jì)中發(fā)揮著非常大的作用，它們分別是Piping Model Builder、Equipment Modeling和Frameworks Environment。在實(shí)際工作中，合理應(yīng)用這三個(gè)模塊能直觀地表達(dá)設(shè)計(jì)人員的真實(shí)意圖。各模塊的功能如下。

1.2.1 Piping Model Builder

設(shè)計(jì)人員可以按照相應(yīng)語法規(guī)則編寫文本，然后借助PDS軟件將文本轉(zhuǎn)化為三維模型。這一功能在管道設(shè)計(jì)中的實(shí)體布局和走向設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員可以按照自己的想法設(shè)計(jì)，無需擔(dān)心實(shí)現(xiàn)方面的難題，而且還不會(huì)出現(xiàn)過去二維設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的碰撞問題。

1.2.2 Equipment Modeling

該模塊在三維設(shè)備模型設(shè)計(jì)中比較常用，其作用主要是創(chuàng)建設(shè)備外形和管口信息。在發(fā)電廠的管道設(shè)計(jì)中，運(yùn)用該模塊可以精準(zhǔn)設(shè)計(jì)設(shè)備尺寸、外形、空，而且操作起來也十分便捷，省去了過去重復(fù)操作的麻煩。

1.2.3 Frameworks Environment

該模塊常被用于結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)中。它可以以立體的形式表現(xiàn)出整個(gè)發(fā)電廠的結(jié)構(gòu)和輪廓，為后續(xù)設(shè)計(jì)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.3 核心數(shù)據(jù)庫

1.3.1 BIM庫

創(chuàng)建以企業(yè)為單位的專項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（BIM）。

1.3.2 數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計(jì)和分析

自動(dòng)匯總專項(xiàng)涉及到的工程模型，并基于此創(chuàng)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，用于用戶的調(diào)用和查看，同時(shí)，還可以自動(dòng)化拆分和統(tǒng)計(jì)各個(gè)部門（設(shè)計(jì)部門）所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以此為決策工作提供可靠的參考依據(jù)。另外，還可以自動(dòng)化拆分工作人員、材料和設(shè)備的配置情況、數(shù)量，實(shí)現(xiàn)多工程的對(duì)比。

1.3.3 數(shù)據(jù)協(xié)同和共享

創(chuàng)建共用的數(shù)據(jù)平臺(tái)，有效提升部門與部門之間的協(xié)同水平和工作效率。

1.3.4 與ERP接口

實(shí)現(xiàn)與ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源加護(hù)）系統(tǒng)的互通和共享，使企業(yè)成本分析方面的數(shù)據(jù)更加信息化、智能化。

2 PDS軟件的具體應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)流程

PDS軟件在發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)中使用流程是：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫→構(gòu)建管道模型→提取ISO圖→動(dòng)態(tài)漫游。

2.2 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫是發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，項(xiàng)目的成功在很大程度上取決于專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建水平。對(duì)數(shù)據(jù)庫而言，它不僅包括設(shè)計(jì)中涉及到的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，還包括管材、管件和閥門等多種構(gòu)件的信息、參數(shù)，這些數(shù)據(jù)一部分儲(chǔ)存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，另外一部分儲(chǔ)存在二進(jìn)制的文件當(dāng)中。專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫主要是由大量的數(shù)據(jù)表構(gòu)成，它是軟件的核心構(gòu)成部件之一。創(chuàng)建一個(gè)良好的專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫可以顯著提升設(shè)計(jì)效率，確保整個(gè)設(shè)計(jì)工作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。

2.3 構(gòu)建管道模型

Piping Model Builder模塊是模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在此模塊中，可以使用Segment確定管道的具體位置，再根據(jù)相關(guān)資料定義管道的自身屬性。其中，管道屬性主要包括管線號(hào)、管徑、材質(zhì)和各項(xiàng)性能等。在之后的工作中，可以按照流程自動(dòng)增添管道管件，使用對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)由設(shè)計(jì)人員手動(dòng)增添閥門等附件。在構(gòu)建模型的過程中，要注意以下幾個(gè)問題：①在構(gòu)建管道模型時(shí)，為了準(zhǔn)確定位常規(guī)參考模型，尤其是配管模型等，必須參考設(shè)備模型。此時(shí)，可以選用專業(yè)的工具輔助完成參考工作。②使用專門的工具確定出管道的具體走向，在構(gòu)建中心線以前應(yīng)完善管道屬性，并結(jié)合具體的要求準(zhǔn)確標(biāo)定管道其他參數(shù)，比如流向、坡度等。③中心線構(gòu)建完成后，要及時(shí)增添附件。④在Piping Model Builder模塊的多種應(yīng)用工具中，已完成管道模型的構(gòu)建，而且此模型可復(fù)制、移動(dòng)和刪除。⑤在具體工作中，可以適當(dāng)修改管道和各類管件。⑥在運(yùn)用View的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)模型視圖的轉(zhuǎn)換，便于設(shè)計(jì)者靈活操作。⑦在模型構(gòu)建完成以后，要綜合分析管道與設(shè)備模型之間的關(guān)系，并隨即開展碰撞檢查，進(jìn)而直觀地了解設(shè)計(jì)中存在的問題，為設(shè)計(jì)者優(yōu)化成品提供參考依據(jù)。

2.4 提取ISO圖

設(shè)計(jì)人員構(gòu)建出管道模型后，應(yīng)運(yùn)用Isometric Drawing Manager模塊提取單管軸測(cè)圖，也就是施工圖。在抽圖以前，需要先對(duì)模塊進(jìn)行初始設(shè)置，如果初始設(shè)置未完成或完成不到位，將會(huì)直接影響設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度。ISO圖提取完成后，便可以開始材料統(tǒng)計(jì)工作。此時(shí)，可再次借助PDS軟件獲得精細(xì)化的材料報(bào)告，進(jìn)而為施工操作提供了極大的便利。

2.5 動(dòng)態(tài)漫游

全面使用Design Review，設(shè)計(jì)人員能直觀地瀏覽三維模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)漫游檢查和校核等功能，而且還能檢查沖突和碰撞。經(jīng)過直觀的觀察，觀看者可以將觀察后的想法回饋給設(shè)計(jì)者，從而使設(shè)計(jì)者更好地做出修改和更正。除了動(dòng)態(tài)漫游，Design Review還具有模型的材質(zhì)編輯、全廠范圍內(nèi)漫游和標(biāo)簽設(shè)置等多種功能。

3 結(jié)束語

總而言之，PDS設(shè)計(jì)軟件的出現(xiàn)和應(yīng)用極大地提升了發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)的效率和品質(zhì)，依靠信息化、自動(dòng)化技術(shù)，不僅消除了設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)的主觀影響，還減輕了設(shè)計(jì)人員和施工人員的工作負(fù)擔(dān)。隨著科技的發(fā)展，先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件必將成為行業(yè)中最普及的工具，其對(duì)提升設(shè)計(jì)者在3D模型建立和專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)一體化等方面有明顯的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]姚雪松.淺談PDS軟件在發(fā)電廠管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014（15）：66.

[2]李鐵鳳.PDS與Auto CAD在管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)，2012（05）：41-43.

[3]白雪.PSDS軟件在化工管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].遼寧化工，2015（08）：1020-1022.

〔編輯：白潔〕