PDMS在化工管道設計中的應用

鄭 重

（浙江省天正設計有限工程公司，浙江 杭州 310005）

1 前言

傳統的二維技術在工業領域曾占據重要的技術地位，特別是對于化工管道的設計，其舉足輕重的作用一直受到各專家和技術工人的青睞，可是隨著技術的革新，目前三維技術已經逐漸取代了二維技術，PDMS已經成為管道設計的首選技術。PDMS（Plant Design Management System）是指工廠三維布置設計管理系統，這個系統其實就是一個以數據為中心的三維設計軟件，并且該三維設計軟件是應用普遍且相對成熟的設計軟件之一，目前已經廣泛用于電力、石油、化工、冶金等行業。相比于二維作圖軟件Auto CA D，三維技術的PDMS軟件的優勢

（l） 直觀性

PDMS優與CAD的直觀性主要體現在其作圖環境上，傳統的CAD技術作圖主要是在二維空間內進行，而PDMS是在一個虛擬的三維空間內進行繪圖。這樣一來，作圖者完全可以從不同的方度查看所布置的模型，由于三維空間內模型的位置描述準確度高，在作圖中設計人員對所設計的物體的空間位置可以做到一目了然，最終提高了設計的精確性。

（2） 共享性

PDMS優與CAD的共享性主要是指信息的共享，因為采用PDMS軟件每一個設計人員都有機會借鑒別人的方法和技巧。其原理是PDMS系統使用單一的數據庫，這個數據庫包括了不同專業的設計成果，同時存儲了不同設計人員的作品，通過設置權限來控制系統信息的共享。一旦設計人員擁有了閱讀權限，就可以很輕松地查閱其他設計者的數據記載，從而參閱別人的設計作品。由于大家輸入的數據共同存儲在同一數據庫中，所以每一個人都可以非常方便地獲取自己想要找到的信息，最終達到信息共享的目的。

（3） 檢測性

管道的設計檢測是檢驗其品質的重要方法，從諸多施工現場反饋的結果顯示，管道設計之中存在最多的就是碰撞問題。能否合理減少碰撞問題的出現頻率是決定設計水平高低的一個關鍵因素，PDMS優與CAD的檢測性就表現在PDMS能夠檢測出化工管道中管道與管道之間，管道與管道保溫之間的碰撞，從而準確反映碰撞問題所在。

2 PDMS發展現狀

PDMS是英國 CAD Centre公司的旗艦產品，已經為世界的化工管道設計作出了卓越的貢獻，目前它的發展態勢呈現出良好的局面，并且有進一步發展的空間。自從第一個PDMS商業版本發布以來，三維管道設計的理念就開始進入人們的視野，最終使得PDMS成為化工設計項目的首選軟件系統，令人鼓舞的是CAD Centre公司最新發布的新版PDMS 11.6 包括了更多前所未有的新功能，將繼續引領一個全新的管道設計時代的到來。

3 PDMS在化工管道設計中的應用

PDMS在化工管道設計中的應用關鍵在于PDMS在化工管道設計建模的過程如何操作，接下來給大家簡單介紹一下具體的步驟。

圖1 PDMS生成管道圖例

（1）建立元件庫、等級庫

運用PDMS進行管道設計需要預先建立管道專屬元件庫，包括直管段、三通、四通、彎頭、大小頭等。每一個元件都有屬性保存它的詳細信息，不同類型的元件屬性也不同。這些信息將為設計人員開展管道設計時提供依據，并可根據需要在圖紙中抽取部分信息，如名稱、規格、壓力等級、重量等，并按要求匯總，以達到管道的加工及安裝要求。

元件庫建好后應再建立管道等級庫，將設計中用到的管道、耐腐蝕閥門及其他元件整合在等級庫中，為后續的管道建模做準備。

（2）設備建模

根據設備制造廠提供的資料，在Equipment模式下建立設備的等比例3D實體模型。建模采用搭積木的方式，并應根據車間總體布置，將設備準確定位。在設備建模過程中，重點應建立設備相關各接口管嘴，先取相應的管嘴等級，并定義屬性。

3.管道建模

在Pipework模式下，選取預先建好的管道等級，根據工藝系統流程，確定管道的頭和尾接口管嘴，并依次建立各元件模型，直至頭尾閉合，管道模型即建立完成。因管道為工廠預制件，分為標準管件和非標準管件。對于直管段，受其加工工藝限制，管件最大長度一般為4m，也就是一個標準管件的長度，其他長度的直管段均為非標準直管段。對于非標準直管段，設計人員需給定每一個管件的長度。因管道元件的特殊性，其在設計中不能實現自動頭、尾擬合，進而在進行長距離管道設計時需采多個標準直管段與一個非標準直管段進行組合，以達到布置要求。類似地，非標準長度的彎頭、三通、四通等管件可根據需要進行加長。

以往的CAD二維設計中，往往需要對設備及管道進行平面、正視、側視三視圖設計，各視圖之間的對應關系完全靠設計人員空間想象來規劃完成，往往因為顧此失彼造成各視圖之前管道的不對應，產生差錯。采用PDMS三維設計軟件可以使設計人員更加直觀地對管道進行布置設計，并能夠根據空間中各種模型的位置關系對管道布置的合理性進行正確判斷。

4 出圖

根據已建立的模型，PDMS可以生成設備及管道的平、斷面布置圖，也可以根據標準化定制直接抽取符合施工要求的管道的軸測圖，大幅減少了設計人員在后續出圖方面的工作量，如圖1。

結語

通過引入PDMS三維設計軟件，縮短了工程設計的周期，優化了各專業設計，極大的減少了現場碰撞，并為業主提供了準確的管道、支架材料表，為業主采購、施工提供了很大幫助，并為工廠后期數字化維護打下了基礎，體現了三維設計的優勢；當然，由于我公司在燃料元件工程項目中對PDMS應用時間還比較短，還需要進一步完善軟件數據庫，進一步明確細化三維設計流程、規范，進一步豐富輔助程序，盡可能的降低人工修改圖紙工作量。總之，PDMS三維設計軟件，在工程項目設計中有著廣闊而光明的應用前景。

[1]王守清.計算機輔助建筑工程項目管理 [M].北京：清華大學出版社，1996.

[2]張志鳳.PDMS軟件在蘭州高壓聚乙烯配管中的應用 [J].化工設計通訊，2007（01）.