淺談AUTOPLANT2004在化工設計中的應用

唐明桂

（廣東寰球廣業工程有限公司，廣東 廣州 510655）

1 引言

近年來計算機技術的快速發展,對勘察設計行業的發展產生了巨大的推動力，三維工廠設計在石化行業已成趨勢。各種設計軟件的應用,使化工設計經歷了從原始的繪圖板方式,到CAD電子圖板,再到三維工廠設計,繼而到工廠全生命周期設計的發展過程。而三維工廠設計軟件是后兩個設計階段的基礎，給紛繁復雜的化工設計帶來了便利。AUTOPLANT2004即是基于AutoCAD2004開發的三維工藝安裝專業繪圖軟件，給廣大石油化工等管道工程設計人員爭取到更多的時間和精力去做更好更多的設計策劃。它針對工藝管道工廠設計的特點，提供了一個逼真的三維設計平臺，使設計更形象更真實；同時它可以自動統計材料，出平立面圖及單管軸側圖，極大的簡化了設計的過程，減輕了設計者的工作壓力，提高了效率。

2 AUTOPLANT2004主要功能及特點

AUTOPLANT2004是以AUTOCAD2004為平臺的三維工廠設計軟件，它對工廠設計的全過程提供了較為有力的支持，其主要功能及特點：

2.1 常用模塊介紹

Piping—三維及二維配管設計。根據繪圖人員選定的參數對管道進行詳細的定義和表達。此模塊包含統計材料工具，可自動統計綜合材料及管段材料。

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

Structural—三維鋼結構建模及設計。繪制結構框架、護欄、樓梯等。

ISOGEN—從三維模型中全自動抽取單管圖

Isometrics—帶數據屬性單管圖繪制

SpecGen—管道等級庫生成器

Explorer/ID—實時漫游及碰撞檢。瀏覽三維工廠，檢查是否有碰撞。

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

Raceways—包含一些特殊元件，如軟管、流量計、視鏡等。

2.2 軟件主要特點及優點

（1）AutoPLANT安裝和項目的建立相對簡單，界面與AutoCAD相似，菜單的調出和使用也類同于Autocad,比較符合工程設計習慣。

（2）數據庫的建立也相對容易掌握，向catalogs中添加工程需要的元件數據，抽取等級表。管道繪制與管道等級表緊密結合，使管道具有完整的屬性。

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

（4）設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表；設備模塊則有很多靈活模板可根據實際套用，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，使設計更直觀、精準。

（5）各類報告功能強大。提供了管道材料自動統計報表，及其他根據需要可提取的信息報表，如設備列表、管嘴列表等，方便又快捷。

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

應用該軟件進行設計，一方面減少了設計人員重復性的勞動，降低勞動強度；另一方面又使許多人工操作用計算機來代替，提高了設計的準確度和精度。

3 軟件應用技巧

3.1 使用流程

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

（2）建立項目并設置好各參數。使用Project Administrator建立項目，設置配置文件、參數等，注意項目信息欄項目名稱為必填，添加項目根目錄時路徑中不要出現中文。

（3）建立工程數據標準庫。3種數據庫工作模式：集中式、分布式、獨立式（很少采用）；數據庫由元件庫和等級庫兩部份組成。元件庫一般按不同標準編制，如ANSI/ASME、德國DIN、日本JIS/JPI，國內有GB、HG、SH、GD 等；等級庫也叫規范庫，針對具體項目，是從單個或多個元件庫中按照項目要求提取的一部分管件。

（4）抽取等級表。每個項目使用的spec是從元件庫中按照項目要求提取出來的一個有針對性的數據庫文件。

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

（6）建立三維結構模型。對管道布置來說結構模型更多的起到效果及配管方便的作用，并不作為結構專業的出圖。

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

（9）出平立面圖生成單管軸側圖。出平立面目前多配合PLANTWAVE使用；單管軸側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。一張模型文件里內容不要太多，設備可根據標高、分區等的不同合理的將其建立在不同的模型文件中；同類型的、有密切聯系（如相互間管道連接比較多）的設備宜建在一張圖里。（若設備不是太多，也可以單臺設備為一張圖，以設備名稱命名，方便查找）管道則可根據管道之間的聯系、物料、分區以及管道等級等的不同合理的將管道建在不同的文件里。每個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，又提升了整個項目的安全性。

（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行疊加，否則不能進行循環參照，也不允許跨文件拷貝模型元件。如設備定位主要參照（采用覆蓋型）平面布置圖，定位后需要復核設備名稱、設備管口的位置、標高、對應的管道號等。對模型文件的修改、保存等操作均要在打開相關模塊的菜單后進行，否則易報錯；圖紙命名也要遵循一定的原則，不要出現中文名及一些其他符號。

（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；保溫管應建立在單獨的模型文件中，以利于保溫材料的統計。

（4）及時檢查模型錯誤。模型錯誤越少，后續處理的工作越少。首先配管過程要充分利用漫游插件，檢查配管的合理性。其次需及時消除模型文件錯誤，其中管道連接屬性是較為常見的錯誤，及時更正既避免后期模型過大導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及時對數據庫進行清理。

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

（6）定期備份。模型的備份包括圖形文件、數據庫、項目信息等。定期備份以備需要恢復模型數據時使用，提高項目設計的安全性。

4 與其他三維軟件的比較

經過近10年的發展,已經逐漸涌現了一批出色的三維工廠設計軟件,而這其中應用較廣泛、功能較強大的軟件有3個：美國Intergraph公司的PDS,美國Bentley公司的AutoPLANT,AVEVA公司的PDMS。PDS與PDMS有多年技術積累,其功能強大,數據庫完備,目前在三維工廠設計領域應用最為廣泛，都極大的加快了設計的速度，提高了設計質量。AUTOPLANT作為其中之一，有其優勢的地方：如相對穩定的項目管理平臺；簡單易于操作的工作模式；在3大類似軟件中的經濟優勢等。但也存在一定局限，比如對于大型復雜項目，設備及管道非常多，模型文件也很多，瀏覽時全部生成模型耗時長，操作緩慢；最終出平立面圖時對圖紙的控制力相對較差，后續人工處理的工作量較大；同時在實際應用中的使用范圍也較窄，目前piping和equipment使用率高，其他專業則相對較少。

5 結束語

AUTOPLANT2004作為基于AutoCAD開發的三維工廠設計軟件，在不改變設計習慣的基礎上，大大降低了設計制圖的工作量，提高了設計水平，對化工工廠設計起到了巨大的推動作用。

[1]羅宇,張春迎,陳萬里.探討化工設計中的管道應力分析[J].科技信息，2010-04-15.