周銀生, 宋健, 李長華, 崔鵬

(海洋石油工程建造事業(yè)部，山東 青島 266520）

隨著油氣行業(yè)的快速發(fā)展，縮短設(shè)計周期和施工建造周期已經(jīng)成為市場競爭力的核心。為了提高設(shè)計的質(zhì)量和效率，工程項目中通常采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)化設(shè)計。SP3D是美國INTERGRAPH公司開發(fā)的工廠化設(shè)計系統(tǒng)，其設(shè)計模塊包含管道模塊、支吊架模塊、設(shè)備模塊、結(jié)構(gòu)模塊、參考數(shù)據(jù)庫模塊、空間管理模塊、圖紙與報表模塊等。加工設(shè)計人員根據(jù)需求通過SP3D軟件生成適用的圖紙和報表，可以極大地提高設(shè)計的工作效率和質(zhì)量。諸如格柵開孔圖，支架定位詳圖，一體化建造施工方案和重控報告等一系列加設(shè)工作，均離不開此軟件的支持。下面分別對SP3D在某LNG項目配管加設(shè)各工作項中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的介紹。

1 運用SP3D軟件進(jìn)行管支架安裝定位圖的設(shè)計

由于SP3D軟件跟PDMS軟件在管支架建模方式及出圖上存在較大的差異，目前使用SP3D軟件無法生成像PDMS軟件生成的管支架詳圖，所有在現(xiàn)場支架安裝定位時存在一定的困難。采用SP3D建模的項目一般現(xiàn)場僅能依靠ISO圖和NAVISWORKS模型進(jìn)行粗略地定位，施工效率低且存在定位不準(zhǔn)確的情況時有發(fā)生。在某LNG項目中，為了滿足現(xiàn)場支架定位的需求和提高施工的效率，加設(shè)人員通過虛擬模塊空間生成平面圖、立面圖和側(cè)視圖的方式制作了管支架的定位圖，對現(xiàn)場支架施工帶來了極大的幫助，下面針對定位圖的設(shè)計方法進(jìn)行簡單介紹。

1.1 SP3D中建立所要生成支架圖的管線的過濾器FILTER。

建立模型過濾器的大致流程為：打開Smart 3D→File→Define Workspace→Moduel →Filter(Creat new filter，創(chuàng)建到My filter里面。將所需管線的Ctrl全部選中，然后找到本模塊的結(jié)構(gòu)Structural也一并選中)。

1.2 通過批量查詢的方法查找要抽取的支架。

通過定制好的模板， 批量抽出支架定位圖的操作流程為： Workspace explorer(Drawings)→Cooec Drawings&Reports(PI)→New(Drawings By Query Manager)→Setup→Run Query→Creat drawing→update now

由于支架詳圖是通過虛擬的VOLUME空間區(qū)域進(jìn)行抽圖的，區(qū)域的大小決定了抽出的圖是否顯示了所有需要的支架和管線內(nèi)容。由于支架設(shè)計方式是按管線中心進(jìn)行定位，故必須顯示管線這個定位坐標(biāo)，如果發(fā)現(xiàn)有些管線沒有顯示出來，可根據(jù)支架大小通過重新選用不同的模板重新抽圖。

圖1 創(chuàng)建過濾器

1.3 支架圖的標(biāo)注。

圖2 批量抽取支架

抽取的管支架圖紙包括三個三維視角的圖形，而且支架部分與生根點結(jié)構(gòu)由不同的顏色區(qū)分，比較直觀。由于自動生成的圖紙標(biāo)注尺寸不是按照管中心基準(zhǔn)點為起點，且存在較多無用的尺寸標(biāo)注。所以建議采用手工標(biāo)注的方式，標(biāo)注時注意從管中心基準(zhǔn)點為起點，僅標(biāo)注能換算出支架生根焊點的尺寸即可?，F(xiàn)場施工時，施工人員通過管中心坐標(biāo)和標(biāo)注尺寸，可以方便地得到支架焊點的坐標(biāo)信息。另外，支架對應(yīng)的管線號、支架材料的類型和規(guī)格等信息也會在報表中展示。最終得到的圖紙示例如下：

圖3 支架定位圖

2 運用SP3D軟件進(jìn)行格柵開孔圖的設(shè)計

鍍鋅格柵在LNG項目中被廣泛使用，現(xiàn)場開孔或修改會帶來大量人力和材料的浪費，且重復(fù)鍍鋅會大大增加項目的成本。由于管線和支架穿格柵的數(shù)量比較多，傳統(tǒng)手工統(tǒng)計和繪圖的方式已經(jīng)無法滿足施工的需求。通過SP3D軟件定制合適的模板，直接生成帶有管線和支架開孔信息的布置圖，將大大提升設(shè)計的工作效率和準(zhǔn)確度。

格柵開孔圖設(shè)計思路：在同一張平面布置圖中顯示所有穿格柵部分實體的名稱、形狀和尺寸等信息，用于格柵預(yù)制時進(jìn)行開孔。

圖4 格柵開孔圖

圖5 開孔格柵安裝

使用SP3D軟件進(jìn)行格柵開孔圖設(shè)計實現(xiàn)了人工到智能的轉(zhuǎn)變，具有以下優(yōu)點：

（1）完整性。通過定制模板，從SP3D抽取的穿格柵開孔布置圖信息比較完整，不會出現(xiàn)手工漏統(tǒng)計的情況；管線開孔的信息包括管線尺寸和保溫厚度，在圖紙中會顯示完整的信息和圖形；管支架顯示支架編號，并直接顯示穿格柵部分的形狀和尺寸。管線和管支架所有穿格柵部分的形狀顯示在同一張圖紙中，便于開孔內(nèi)容完整性的校核。

（2）準(zhǔn)確性。通過模型抽取的布置圖自然要比人工統(tǒng)計的準(zhǔn)確。后期模型修改后可通過覆蓋操作快速比對出升版變動的位置。

（3）高效性。從SP3D模型抽取一張布置圖可能僅需要不到一分鐘的時間，但是如果靠人工去統(tǒng)計可能需要一周或幾周的時間。從人工到智能的轉(zhuǎn)變，會大大提高設(shè)計的工作效率。

3 SP3D數(shù)據(jù)報表在加工設(shè)計中的應(yīng)用

傳統(tǒng)手工統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方式已經(jīng)不能滿足項目現(xiàn)場施工的需要，通過SP3D軟件根據(jù)不同的需求定制相應(yīng)的模板，然后生成所需的報表，對材料統(tǒng)計、一體化建造方案編制、重控報告數(shù)據(jù)計算等提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持。

3.1 數(shù)據(jù)報表在材料采辦中的應(yīng)用。由于項目前期圖紙和材料清單均不齊全，通過SP3D軟件對既有模型中相關(guān)材料提取報表，可實現(xiàn)大料物資的提取預(yù)估采辦，減少生產(chǎn)和供貨周期。

3.2 數(shù)據(jù)報表在一體化建造中的應(yīng)用。一體化支架和單管的清單、坐標(biāo)及重量等信息均需要從SP3D中進(jìn)行提取。如果靠人工統(tǒng)計，費時又費力，軟件的使用可以大大提高加工設(shè)計的工作效率。

3.3 數(shù)據(jù)報表在重控報告計算中的應(yīng)用。重控報告中要包括所有材料的名稱、坐標(biāo)、重量等信息。因為配管材料種類及數(shù)量特別多，計算難度非常大。通過SP3D軟件定制相應(yīng)的模板，將需要的信息從SP3D中直接提取并加入整理，可快速地整合成重控報告所需要的數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

隨著時代和技術(shù)的發(fā)展，配管的工程設(shè)計越來越復(fù)雜，對設(shè)計的質(zhì)量和自動化要求越來越高。SP3D軟件作為新一代三維設(shè)計軟件，在海油平臺、LNG、FPSO等項目中得到廣泛的應(yīng)用。加工設(shè)計人員通過充分學(xué)習(xí)并使用此軟件的一些功能，不僅可以大大提高加工設(shè)計的工作效率和文件質(zhì)量，也有利于現(xiàn)場施工問題的解決，提高建造施工的工效，對項目進(jìn)度的實施提供堅實的保障。通過本文SP3D應(yīng)用經(jīng)驗的分析，希望能給同行業(yè)設(shè)計人員帶來一些啟發(fā)和幫助。