PDMS軟件在石化裝置埋地含油污水管道設計中的應用

龐治娟

(中石油華東設計院有限公司，北京 100101)

石油化工裝置埋地給排水管道的設計使用二維CAD進行設計，從多年的設計經驗以及施工現場的反饋來說，二維CAD設計存在一些較難克服的弊端，比如：無法及時獲取上游專業的最新的設備平面布置，導致管道同設備、鋼結構基礎碰撞；無法及時獲取上游專業給排水點的變化，導致管道必須重新設計；埋地給排水管道相互碰撞，同埋地污油管道碰撞；手動出料，導致管道或管件多料、少料，料單準確性較差，且耗費較多工時。種種弊端，往往導致埋地給排水管道的設計經常、大量返工，造成較大工時浪費，增大了給排水設計人員的工作負荷。所以如何同上游管道專業協同合作，如何提高匯料的準確性，成為埋地給排水管道設計需要突破的問題。

而目前，在石油化工裝置中，PDMS軟件在工藝管道設計中已有著很成熟的應用，PDMS軟件是一個面向大型數據庫工廠設計管理系統，通過圖形平臺，實現全比例三維實體建模，所見即所得，通過網絡實現多專業實時協同設計，可實時三維碰撞檢查，自動將三維模型轉換為管道軸測圖，自動生成平面布置圖，并可進行準確的材料統計。借助已經成熟的PDMS管道三維設計平臺進行埋地給排水管道的設計，將會解決二維CAD設計造成的弊端。

埋地給排水管道系統主要包括新鮮水管道系統、循環水管道系統、消防水管道系統等壓力流管道系統和含油污水管道系統、雨水管道系統等重力流管道系統，壓力流管道系統的設計使用PDMS進行設計同地上工藝管道的設計類似，而重力流管道系統，由于管道均有坡度，管道眾多且雜亂，且存在較多水封井、檢查井，用PDMS設計存在較多難點。作者通過多個項目的實踐，積累了重力流管道采用PDMS設計的有益經驗，可供設計人員參考。

1 含油污水的管道的命名規則

含油污水管道使用PDMS進行設計的首要基礎是有明確的管道編號。工藝管道均有工藝給出的管道編號，且工藝管道一般為設備嘴子至設備嘴子的連接管道，功能明確，易于區分，而含油污水管道則是遍布整個裝置，污水管道眾多，并且管道的數量及布置還具有很多不確定性，所以如果根據介質按照流水號命名，則很難定位，且后續如果新增或取消管道，勢必導致整個管道編號混亂。一個裝置中，排水井的編號是唯一的，所以管道號可根據污水管道所連接的排水井的編號編制即可。這樣的編號不僅明確說明該管道連接到哪口排水井上，且避免了一根管子的順序號出現變動，就必須修改其他管道的順序號的繁瑣。

編號舉例如下：

AAAA-B-OWW -CCD/E-F(G)AAAA-代表單元號；

B-代表含油污水管道公稱直徑；

OWW-代表介質含油污水(也可用其他字母)；

CC-排水井類型 (例如：水封井(SF)，檢查井(JC)(閥門井(FJ)等；

D：代表一個單元內該類型排水井的編號；

E：代表該排水井所連接的排水管道的順序號；

F：代表管道等級；

G：代表分區號。

例如： 2211-150-OWW-SF01/02-MS42(08)表示第08區第1口水封井所連接的第2條含油污水管道，該管道公稱直徑為DN150，等級為MS42。

2 含油污水管道的建模

含油污水管道的支管接入含油污水干管需要通過水封井水封，含油污水干管拐彎及一定距離處，需要設置檢查井。有PDMS開發者通過使用將排水井作為一個設備[1]，并將管道與井的接口使用管嘴(NOZZ)的方法，從而在管道軸測圖中體現出含油污水管道同排水井間的連接關系，但是由于含油污水管道均有坡度，每處管道的標高都不同。排水井建管嘴，則需要事先計算好每個管嘴的高度，一個裝置排水井眾多，這將是一個不小的工作量。作者在設計中采用ATTA標注的方法，在軸側圖中體現含油污水管道同排水井之間的連接關系，取得了較好的效果。以一路支干管為例，建模步驟如下：

①計算出起端管道中心標高，先按照無坡度建立管道；

②按照5%坡度坡管；

③在每一排水井管道進出位置，使用Split 分管命令，將支干管分為N+1段(其中N為支干管上排水井的個數)；

④每條管道的在進出排水井的位置建立ATTA，并標記所連接的排水井的編號；

⑤使用draft模塊切平面布置圖，同時根據模型中管道的標高，在平面圖上標注井詳圖及井類坐標。

圖1 PDMS管道軸測圖示意

圖2 PDMS管道平面圖示意

這種含油污水管道的建模方法，結合了二維CAD設計平面圖簡單明了的特點，又通過三維PDMS模型的優勢，通過僅僅計算起點標高，即會得到排水井進出口處各管道標高，不需分別計算各排水井的嘴子，明確表示出排水井同含油污水管道的連接關系，可大大節省設計工時。

3 結論

石化裝置埋地給排水管道使用PDMS軟件，在最大限度使用已成熟的管道設計的建模平臺，并結合埋地給排水管道自身的特點，總結多年二維CAD設計好的經驗，實現了裝置埋地給排水管道的三維建模，生成滿足施工要求的圖紙，在很大程度上減少了埋地管道的碰撞問題，大大提高了匯料的準確性，實現了同工藝管道設計的協同工作。但是同時，隨著項目的新變化，可能對埋地給排水管道的出圖方式、出圖內容提出更高的要求，裝置埋地給排水管道的設計中如何更有效的使用PDMS軟件，還需不斷的探索。