PDMS軟件在導(dǎo)管架項(xiàng)目管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

蔣小華，譚曉光，衛(wèi) 軍，王可民，徐 庚，黃太安

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島 266520）

PDMS軟件在導(dǎo)管架項(xiàng)目管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

蔣小華，譚曉光，衛(wèi) 軍，王可民，徐 庚，黃太安

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島 266520）

針對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)管架項(xiàng)目中詳細(xì)設(shè)計(jì)不提供管道專業(yè)圖紙，造成材料采辦和建造定位等工作缺乏依據(jù)以及管道施工中出現(xiàn)修改多、返工多的困難，通過將Tekla Structures導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到PDMS中，建立管道專業(yè)三維模型，抽取管道ISO圖、材料統(tǒng)計(jì)料單以及三維瀏覽模型等設(shè)計(jì)文件供項(xiàng)目使用，有效地解決了管道專業(yè)的難題，提高了管道設(shè)計(jì)和建造質(zhì)量，避免了材料及人工時(shí)浪費(fèi)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

海洋石油工程；導(dǎo)管架；管道設(shè)計(jì)；PDMS；三維設(shè)計(jì)

目前，海洋石油工程（青島）有限公司（以下簡稱青島公司）承建的海洋石油平臺(tái)中，以固定樁基平臺(tái)形式最為常見，每個(gè)固定樁基海洋石油平臺(tái)一般由一個(gè)上部組塊、一個(gè)支撐上部組塊的導(dǎo)管架組成。因此，導(dǎo)管架的建造工作也是青島公司的重要業(yè)務(wù)之一。傳統(tǒng)上，導(dǎo)管架由于綜合的專業(yè)較少（僅涉及結(jié)構(gòu)、管道、防腐專業(yè)），負(fù)責(zé)導(dǎo)管架詳細(xì)設(shè)計(jì)的公司（詳設(shè)）只提供結(jié)構(gòu)圖紙，不提供管道圖紙。建造過程中，管道專業(yè)由于缺乏圖紙，材料采辦、建造定位等工作無據(jù)可依，造成現(xiàn)場(chǎng)施工出現(xiàn)修改多、返工多，材料、人工時(shí)浪費(fèi)多等問題，嚴(yán)重影響項(xiàng)目建造質(zhì)量和進(jìn)度。

近年來，三維設(shè)計(jì)技術(shù)以其巨大的優(yōu)勢(shì)在海洋石油行業(yè)逐步應(yīng)用開來。青島公司結(jié)構(gòu)專業(yè)使用Tekla Structures軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)三維建模出圖等設(shè)計(jì)工作，取得了較好的效果，但是Tekla Structures軟件在管道設(shè)計(jì)方面無能為力。青島公司又引進(jìn)了以管道設(shè)計(jì)為主要功能的三維設(shè)計(jì)軟件PDMS（Plant Design Management System）并進(jìn)行了數(shù)年的應(yīng)用、研究[1-3]。針對(duì)導(dǎo)管架管道專業(yè)缺少圖紙的困難，通過將Tekla Structures模型導(dǎo)入PDMS中，充分利用PDMS強(qiáng)大的管道布置功能進(jìn)行管道三維設(shè)計(jì)并抽取相應(yīng)的圖紙等設(shè)計(jì)文件供施工，對(duì)提升導(dǎo)管架管道設(shè)計(jì)及建造質(zhì)量、提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益有著十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 應(yīng)用流程

Tekla Structures 與PDMS分屬天寶（Trimble）與劍維（AVEVA）公司，兩款軟件使用的數(shù)據(jù)格式不同，不能直接讀取對(duì)方的三維模型。為了實(shí)現(xiàn)將Tekla Structures導(dǎo)入到PDMS中用于管道布置的目的，劍維公司為PDMS開發(fā)了OpenSteel接口軟件，專門用于轉(zhuǎn)換Tekla Structures結(jié)構(gòu)模型。

PDMS軟件在導(dǎo)管架項(xiàng)目管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用流程如下：①建立鋼結(jié)構(gòu)元件/等級(jí)；②建立管道元件/等級(jí)；③編制OpenSteel接口映射表；④導(dǎo)入Tekla Structures 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)模型；⑤建立管道三維模型；⑥抽取管道ISO圖、材料表、瀏覽模型供施工。

1.1 建立鋼結(jié)構(gòu)元件/等級(jí)

在導(dǎo)入Tekla Structures結(jié)構(gòu)模型之前，必須先在PDMS中建立相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)元件/等級(jí)，導(dǎo)入的Tekla Structures模型才能正常顯示幾何形狀。導(dǎo)管架項(xiàng)目中，使用的主要鋼結(jié)構(gòu)元件是鋼管（TUBE）以及大小頭（CONE）。登錄Paragon模塊，進(jìn)入Steel Work…子模塊，即可進(jìn)行相應(yīng)的元件創(chuàng)建工作。元件創(chuàng)建完畢后，切換到Spec Generator.子模塊，建立項(xiàng)目所需的結(jié)構(gòu)等級(jí)，具體操作請(qǐng)參考軟件手冊(cè)，不再贅述。

1.2 建立管道元件/等級(jí)

同樣的，還需要建立管道的元件以及等級(jí)，以供后續(xù)管道建模使用。導(dǎo)管架項(xiàng)目中，使用的管道元件種類較少，主要有管子（TUBE），彎頭（ELBO），以及彎管（BEND）等。登錄Paragon模塊，切換到Pipework子模塊，即可打開管道元件創(chuàng)建窗口。元件建立完畢，切換到Spec Generator.子模塊，建立項(xiàng)目所需的管道等級(jí)。

1.3 編制OpenSteel接口映射表

導(dǎo)入Tekla Structures模型前，必須建立Tekla Structures鋼截面與PDMS鋼截面的映射表，PDMS才能正確識(shí)別Tekla Structures模型中的截面形狀、位置信息。映射表的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中第一列是PDMS中的鋼截面名稱，第二列是Tekla Structures中對(duì)應(yīng)鋼截面的名稱，第三列是截面的標(biāo)準(zhǔn)代碼，第四列是截面的類型代碼。

圖1 鋼截面映射表

1.4 導(dǎo)入Tekla Structures 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)模型

登錄DESIGN模塊下，切換到Structures＞＞Beams& Columns，單擊Utilties下的Beams&Columns，即可打開OpenSteel接口軟件工作截面（圖2），軟件操作包含3部分：指定映射表，指定導(dǎo)入模型文件，設(shè)置日志信息。

圖2 OpenSteel 接口軟件工作界面

（1）指定映射表文件，點(diǎn)擊Source information…，通過瀏覽找到相應(yīng)的映射表文件存放位置，點(diǎn)擊OK即可。

（2）選擇Tekla Structures模型導(dǎo)出文件，點(diǎn)擊Import information…，定位到Tekla Structures模型導(dǎo)出文件，設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)入?yún)?shù)，點(diǎn)擊OK完成設(shè)置。

（3）設(shè)置日志信息，為了方便用戶判斷導(dǎo)入工作是否正確，OpenSteel還提供了工作日志。點(diǎn)擊Run Information…，可以設(shè)置工作日志的格式等參數(shù)，便于診斷導(dǎo)入工作是否正確。

（4）選擇模型存儲(chǔ)層次，導(dǎo)入模型。上述設(shè)置完畢后，在Members窗口中，選擇導(dǎo)入后模型的存放位置，以及導(dǎo)入后模型的處理方式（是否與舊版模型進(jìn)行合并、比較），點(diǎn)擊Import，軟件自動(dòng)開始導(dǎo)入工作。某導(dǎo)管架模型導(dǎo)入到PDMS中的效果如圖3所示。

Application of Pdms Software In Pipeline Design of Jacket

Jiang Xiao-hua，Tan Xiao-guang，Wei Jun，Wang Ke-min，Xu Geng，Huang Tai-an

In order to solve the difficulty of drawing and reworking of pipeline construction，the Tekla Structures jacket structure model was introduced into PDMS for the detailed design of the traditional jacket project，which did not provide the drawings of the pipeline，which caused the lack of material acquisition and construction positioning.，The establishment of pipeline professional 3D model，drawing pipeline ISO map，material statistics，and three-dimensional model of the material used to browse the design model for the project to effectively solve the pipeline professional problems，improve the quality of pipeline design and construction，to avoid the material and artificial When the waste，and achieved good economic returns.

offshore oil engineering；jacket；pipeline design；PDMS；3D design

P752

B

1003–6490（2016）10–0008–02

2016–10–08

蔣小華（1984—），男，湖南永州人，工程師，主要從事海洋石油平臺(tái)三維設(shè)計(jì)及管道設(shè)工作。