摘 要：換熱器是海洋石油平臺的十分常見的工藝處理設(shè)備之一，本文結(jié)合國內(nèi)海上平臺工程項目實例進行應(yīng)用分析，主要介紹了利用PDMS軟件參數(shù)化模板設(shè)計和軟件二次開發(fā)的智能出圖系統(tǒng)，實現(xiàn)海洋平臺換熱器智能化快速設(shè)計出圖[1]，不僅縮短了產(chǎn)品設(shè)計周期，而且有效降低設(shè)計成本。

關(guān)鍵詞：PDMS;換熱器;智能化設(shè)計;智能出圖

近年來，國際油價的劇烈波動讓全球各大石油公司經(jīng)歷了一次次變革重組，依靠油價上漲實現(xiàn)石油行業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的思路逐漸被打破。隨著行業(yè)用工成本增加、企業(yè)創(chuàng)新不足、機構(gòu)繁多決策緩慢等運營缺陷的不斷凸顯，各大石油公司紛紛依托智能化和數(shù)字化技術(shù)尋求新的發(fā)展路徑，打破傳統(tǒng)油氣行業(yè)的認(rèn)知。

為滿足行業(yè)市場競爭的需要，響應(yīng)中海油2018年數(shù)字化戰(zhàn)略發(fā)展的整體要求，本文以海洋石油平臺常見的管殼式換熱器為例，相比目前行業(yè)通用的三維仿真設(shè)計方法，利用PDMS軟件模塊的二次開發(fā)，實現(xiàn)海洋石油平臺換熱器成橇智能設(shè)計，減少設(shè)計人工時投入，降低產(chǎn)品設(shè)計成本。

1 海洋石油平臺換熱器的橇裝總圖傳統(tǒng)設(shè)計方法

工業(yè)三維仿真設(shè)計軟件應(yīng)用日趨廣泛，常用的軟件有：Smart 3D、Cadworx、Solidworks等，與其他三維軟件相比，PDMS在軟件操作的功能性和二次開發(fā)的拓展性優(yōu)勢顯著，海洋平臺換熱器成橇設(shè)計目前主要依靠工程師利用三維設(shè)計軟件PDMS完成。設(shè)備模型設(shè)計往往依靠3D工程師對照換熱器機械本體簡圖尺寸，利用“搭積木”模式完成設(shè)計，然后通過Draft模塊抽取三向線性視圖，再利用AutoCAD軟件進行設(shè)備儀表位號和尺寸等信息的手工標(biāo)注。經(jīng)計算統(tǒng)計，完成上述換熱器橇設(shè)計出圖任務(wù)，需要至少投入7.5個人工時。

整個設(shè)計流程雖然已采用軟件信息化技術(shù)手段替代傳統(tǒng)的AutoCAD二維制圖模式，但當(dāng)產(chǎn)品市場需求激增時，現(xiàn)有的設(shè)計工作效率無法滿足項目產(chǎn)品交付周期需求。

2 海洋平臺換熱器成橇智能化設(shè)計方法

本方法基于PDMS軟件內(nèi)置參數(shù)化設(shè)備模板設(shè)計，采用PML語言編寫程序，完成智能出圖系統(tǒng)開發(fā)。

2.1 換熱器本體參數(shù)化設(shè)計

根據(jù)換熱器本體設(shè)計簡圖提取三維設(shè)計所需換熱器關(guān)鍵尺寸和定位信息。按照PDMS軟件中的換熱器參數(shù)化設(shè)計定制模板，填寫換熱器本體、管嘴、鞍座、墊墩等尺寸數(shù)據(jù)信息。

2.2 橇內(nèi)管道布置及元件屬性自定義

利用PDMS軟件Piping模塊對橇內(nèi)管線、閥門進行布置設(shè)計，同時針對對外接管法蘭元件進行管口編碼信息和命名等屬性進行自定義賦值。

2.3 應(yīng)用智能出圖系統(tǒng)抽圖

在PDMS軟件的Design模塊啟動智能出圖系統(tǒng)，加載圖紙標(biāo)注所需的系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)庫，進入智能出圖模塊主菜單，在智能出圖系統(tǒng)中選取換熱器橇所在ZONE單元，見圖1。利用已定制的標(biāo)準(zhǔn)橇圖圖框模版，點擊自動抽取dwg格式文件。運行智能出圖系統(tǒng)程序。出圖完畢后，打開查看含尺寸標(biāo)注和對外接口信息的橇裝總圖文件，見圖2。

3 項目實例應(yīng)用分析

以公司單年承攬的渤海、南海等海上平臺項目總計30臺換熱器橇為例，通過智能設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用，單臺換熱器成橇設(shè)計由原來7.5小時縮減至1.5小時，人員所需工時縮減80%，一年可節(jié)省近1100個人工時，折合人工成本費約10萬元。

該成橇智能化設(shè)計方法未來可推廣至閉排罐、分離器、壓力水罐等絕大多數(shù)壓力容器成橇設(shè)計工作中，并且可為天然氣壓縮機橇等復(fù)雜的天然氣處理橇裝產(chǎn)品的模塊化設(shè)計提供有力支持，利于提升整個技術(shù)團隊的智能化設(shè)計能力和技術(shù)服務(wù)水平。

4 結(jié)語

本文基于PDMS軟件參數(shù)化模版定制及軟件二次開發(fā)，對海洋平臺換熱器成橇智能設(shè)計進行了可行性應(yīng)用研究，目前已在項目中得到成功測試應(yīng)用。通過軟件系統(tǒng)測試結(jié)果分析，參數(shù)化設(shè)備模塊設(shè)計和軟件智能出圖系統(tǒng)的二次開發(fā)是未來油氣工程設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展方向，其提高設(shè)計效率、降低人工成本、縮減工作周期的優(yōu)勢十分明顯，具有很好的應(yīng)用推廣價值。

參考文獻：

[1]王輝.PDMS三維設(shè)計軟件在模塊化設(shè)計中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計，2016，26（6）：18-22.

作者簡介：

韓旭（1987- ），男，大學(xué)本科，主要從事總體配管和三維仿真技術(shù)方面研究工作。