PDMS在田灣項目中的應用

張華杰， 徐明宇

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

0 引言

PDMS電廠三維系統設計軟件是一款能夠設計并建立包括配管、設備、土建、電氣和結構構件在內的多種三維模型的工程軟件，目前已在全國各大電力設計院得到廣泛應用。在核電項目中，因核電機組參數低、設備多、管系復雜，使用PDMS進行整體設計布置已經成為行業中的大勢所趨，在國內的首臺CAP1000核電的田灣項目中，哈爾濱汽輪機廠研究院就采用了PDMS設計平臺，順利完成了項目設計任務。

1 設計準備工作

在項目開始之前，哈汽研究院通過與多所電力設計院的交流合作，吸取了豐富經驗。PDMS作為一款設計軟件，要想盡可能地發揮它的優點，避免協同工作的混亂，必須在事先進行大量的準備工作。

1.1 設計流程

在人員的分工上，由于田灣核電廠專業分工多，管道設備數量龐大，在設計準備階段就應當盡量做好各專業分工。在項目開始之初對各專業的設計分工，接口整理以及設計配合就有個初步方案，否則就會由于配合不當而引起布置中的錯漏，造成直接經濟損失。針對這種情況，制定了一整套詳細的三維規范，從項目的建立、項目組成員權限及工作組的分工，到整體設計方案的制定、碰撞檢查的實施、應力計算以及與合作單位的配合檢查、出圖標準的制定等，都有明確的規定，盡量避免不規范工作帶來的惡果。

1.2 設計編碼

在對設計庫內容的劃分中，由于包括配管、設備、土建、電氣和結構構件等多個專業，內容十分復雜，在命名及層次中也應當進行清晰而明確地規定。

整個汽機島部分遵循且只遵循一套分類標準，EQUI層次命名使用系統流程圖中相應設備KKS編碼，每個EQUI層次由一個或多個SUBE層次組成。設備本體、地腳螺栓、中心線、檢修空間等嚴格區分。Nozzle（管嘴）層次設置直接放在相應的EQUI下，管嘴命名為設備編碼加管嘴標號N1、N2……，并在MMESC屬性中相應給出中文描述信息。

管道PIPE使用P&ID圖中相應管線的電廠標識系統編碼作為其命名。PIPE層次下的分支BRANCH在該管道系統編碼加上“/B1”，分支BRANCH中包含的閥門及儀表使用P&ID圖中該管件的KKS編碼命名。

1.3 元件庫的建立

根據田灣業主合同要求管道標準及材料不同，在正式開展三維建模工作以前，需要針對項目要求制作專門的管道元件庫及管道等級庫。要求等級劃分數量不能過多，能夠盡可能地適應項目的需要，且分類標準一目了然，能夠滿足管道設計人員的需要。

2 設計內容及難點

田灣核電項目哈汽部分工作包括設備建模、土建建模、管道建模、碰撞檢查及平面出圖等多個方面。

圖1 精細的三維模型

設備建模嚴格，汽機島主機與輔機等多個設備，哈汽嚴格按照相關圖紙資料，要求模型的相關尺寸準確無誤，符合資料的外形和接口尺寸。每臺設備都設定其中心線及定位線。尤其是對低壓缸的焊接結構、軸承箱的焊接結構、主汽閥等都進行了精益求精的造型，依靠設備制造廠的獨特優勢，在設備模型的精細程度方面達到了較高水平，如圖1所示。

土建設備主要包括廠房梁柱、圍墻、T/G基礎、T/G樓板等，重點是T/G基礎開孔及埋件的設置。

管道系統建模主要包括汽封系統、疏水系統、低壓缸排氣噴水系統、抽汽系統、主蒸汽系統、MSR管道系統等多個系統。重點在于應力計算、與設計院的配合修改，空間的合理利用等，經過長期的努力，哈汽范圍內管道主體基本完工，并進行了碰撞檢查。

田灣項目中，針對原AP1000機組MSR系統進行了技術改造，MSR疏水系統兩級合一級，疏水箱數目及管道都有了相應的減少，但對項目布置工作產生了一定的難度。MSR疏水箱布置在16000 mm平臺下面，疏水箱的平臺由吊裝改為普通支撐平臺，減小了施工難度。正常工況下，MSR一級加熱管側疏水排入六號高壓加熱器，二級加熱管側疏水送入七號高壓加熱器。緊急情況下輸入凝汽器。整體系統設置、管道走向、支吊架的位置及埋件設置等發生了很大的變化，經過多次配合調試，最終形成了固定方案。整體汽機島模型如圖2所示。

圖2 汽機島整體模型

3 結語

在整個田灣項目的設計工作中，PDMS三維工廠設計系統軟件發揮了很大的作用，特別是在整個電站的規劃和各設計方的協同設計方面。然而由于經驗不足，在配合工作中，在不可避免地出現了一些不合理的地方，需要我們在今后的工作中進一步改進。但設計手段的優化，專業化的工程平臺的建立，還是讓我們看到了核電行業設計的新方向，也是我們未來整體電力行業發展的新方向。

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