三維設計軟件在工程設計項目的建立

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摘要：PDMS是一款有著廣泛應用的設計軟件，他可以有效提高設計質量和設計效率。建立完善、準確的管道數據庫，可以使管道的設計更加順利、有效的進行。本文介紹了工程設計項目中PDMS建立管道元件庫和等級庫的基本思路和主要工作流程，同時列舉了一些建庫的經驗和技巧，期望對其他類似項目的數據庫建庫起到借鑒和參考的作用。

關鍵詞：工程設計;元件庫;等級庫PDMS

數據庫PDMS(PlantDesignManagementSystem)軟件是工廠布置設計管理系統，由英國AVEVA公司開發，是大型工廠設計系統軟件，廣泛應用于石油、化工、電力和發電廠等工程項目的設計階段。PDMS的元件數據庫是完全以數據為中心，將相關標準中各種元件的信息建成數據庫，而等級數據庫就是通過不同規則去調用元件數據，最終在設計人員的不斷組合后，形成可視化的模型，通過到二維的圖紙轉化，最終完成項目的設計。隨著項目的深入開展，可以進一步完善元件及等級數據庫來適應更多的項目，通過不斷完善數據庫，可使得新項目執行更簡單，推動工程設計標準化。為了承接工程項目的設計工作，完善的管道數據庫是必要的基礎。在進行管道數據庫建庫之前，首先需要完成針對工程項目的等級表創建工作，需要明確配管材料規格書，材料詳細描述格式，PDMS元件代碼編寫規則等，在此基礎上方可進行管道數據庫建庫工作。

1PDMS管道數據庫的組成

PDMS管道數據庫主要包括管道元件庫和管道等級庫。元件庫是指存儲管件儀表等元件的具體外形尺寸的數據庫，等級庫是按照項目等級表關聯元件后的關系數據庫。

2建立管道元件數據庫主要工作步驟

2．1管道元件標準規范及廠家資料的收集整理

結合等級表整理項目所用的管道管件和閥門儀表的相關制造標準。常用的管道元件數據可分為美標和國標兩種，如美標中ASMEB16．5、ASMEB16．等，國標如GB/T12、GB/T1等。有些管件只有主要尺寸的統一標準規范，而其他尺寸則由廠家自行決定，比如閥門等，標準只定義了閥門的端面尺寸以及閥門的面到面的距離，因此也需要收集國內主流廠家的制造尺寸，進行整理歸納，錄入元件庫。針對本次建立工程項目的元件庫，根據等級表規定，選擇了國標元件進行了收集整理，以此為依據進行元件建庫工作。對于閥門外形尺寸的參數，我們選擇長期合作的閥門供貨商所提供的閥門制造圖紙為設計依據，壓力表、調節閥等儀表元件，也選擇市面上主流廠家提供的選型樣本作為設計依據。

2．2建立管道元件的點集，型集和數據集

點集是元件關鍵點和參考點的集合。關鍵點包括P0、P1和P2，其中P1點為管件進口點，P2點為管件出口點。每個關鍵點需包含公稱直徑，連接形式，相對管件原點的位置，相對管件原點的方向等信息。點集通過PARAGON中的工具菜單創建，管理層是PTSE。點集數據內容如圖1所示型集的管理層是GMSE，通過PARAGON創建元件的基本體模型。比如球體，圓柱體，長方體等各種幾何體，最終通過組合形成元件的具體外形樣式。元件的外形尺寸和定位，可以用參數表達式來表示，要注意參數表達式的規范寫法。如“2TIMESPARAM2”表達意思是指“參數2的2倍值”。型集數據內容如圖2所示。數據集對應著某一元件在不同公稱直徑下的參數，包括外徑，連接形式，結構長度等數據，是元件的核心數據。這些數據主要來自元件的制造規范以及廠家的制造圖紙等。數據集的完整和準確是元件庫的實用性的重要基礎，在建立過程中一定要嚴謹和細致。

2．3建立元件的詳細描述

元件的詳細描述要在項目建立前期根據公司出圖習慣及材料描述寫法進行規則說明和定制，用來描述元件的外形尺寸標準和特性等，將顯示在材料報表和ISO圖的材料欄中，管理層為SDTE。對于一個元件可以有多種描述方法，需建立不同的SDTE來儲存，這里可以存儲120個字符，在不同等級調用該元件時分別關聯即可。在元件的詳細描述中往往加入參數化表達式，不同元件可以關聯不同材料和不同的壁厚等，進而在ISO圖中顯示完整的元件信息。如下為詳細描述舉例:(＇0度長半徑彎頭，GB/T12(I)，＇+AT-TRIBMTXX+＇，SMLS，BE，DN＇+STR(ATTRIBPARA［1］)+＇×＇+ATTRIBSCHED)，其中“ATTRIBMTXX”是指調用該等級下的材料數據，“STR(ATTRIBPARA［1］”表示讀取元件數據集中的參數1的值，即是指該元件的公稱直徑，“ATTRIBSCHED”表示讀取元件壁厚。

3管道等級數據庫的建立

PDMS設計軟件是以元件庫為基礎，以數據庫驅動圖形界面的軟件，但圖文界面并不是直接由元件庫作用，而是通過等級庫來指向。管道等級庫是設計數據庫與元件庫之間的橋梁，相當于元件庫的索引，其目的是為設計人員提供一個選擇元件的界面。等級庫內容包括等級名稱，元件種類及描述，出入口公稱直徑等。

3．1建立分支表，壁厚表，COCO表等

分支表是管道之間連接的關系確定表，是管道主管與支管之間的連接關系的規則表，比如需要在該表中定義是三通連接，對焊支管臺連接或者是承插支管臺連接等。壁厚表是按照標準將不同管道壁厚提前設置成清單的形式，在新建管道等級時候選擇不同的壁厚表，則可以使生成的圖紙帶有壁厚屬性。壁厚表模板內容示意圖如圖3.COCO表是不同元件之間連接關系表，即通過定義該表，可以使不同元件之間形成合理關聯，在建模中可以生成連接關系，最終順利生成圖紙等，比如FBB代表1LB法蘭連接，BWD代表對焊連接等。

3．2建立等級表對應的材料庫

等級表是按照溫度、壓力和使用材料進行劃分，不同等級下管道管件所選用的材料也不同。在建庫過程中，根據等級表中所列舉的材料按規則依次建成材料數據庫，這樣在建等級庫過程中可以快速關聯材料，建模后生成準確的圖紙料表等。

3．3將等級庫與元件庫進行關聯

新建等級數據庫的的主要工作就是將元件庫與管道等級進行關聯。在關聯元件過程中，同時需要關聯管道分支表、壁厚表、材料庫等。這樣在建模過程中選擇正確的等級時會自動生成對應的元件，進而正常建模和出圖抽料等。如圖4為關聯元件后的等級數據庫內容。

4元件庫建庫中的一些注意事項

(1)在元件添加的過程中，合理使用拷貝再修改的方法，可以有效提高建庫效率。對于一些同類或相近的元件，可以拷貝引用，重新命名，并進行參數的修改。比如建立完1LB的RF法蘭后，在新建300LB的RF法蘭時可以進行拷貝再修改相關參數即可。(2)在建元件庫的時候，需要對標準有清晰的認識和掌握，比如在做法蘭的時候，即使相同的壓力等級和公稱直徑，也需要區分不同的法蘭端面形式，比如RJ和RF等，因此需要做不同的元件層次來區分建立，不能混淆替代。(3)閥門元件的建庫比較特殊，標準規范中只對端面結工程技術構長度有要求，閥門的其他參數如閥桿高度、手輪直徑等需要遵循市場上主流廠家提供的閥門圖紙進行建立，也可以根據項目實際需要，結合以往合作過的閥門廠家提供的制造圖紙進行建庫，這樣最大程度的可以還原閥門在實際項目中的站位，清晰直觀地預留操作和檢修空間，使管道布置更加合理適用。

參考文獻

1張祖輝．元件庫在實際工程中的應用．計算機與網絡．4年第6期2熊新強．PDMS設計在油氣田地面工程中的應用．石油工業計算機應用．

作者：王闖 趙凌霜 單位：中國石油天然氣第一建設有限公司