三维设计软件在工程设计项目的建立

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摘要：PDMS是一款有着广泛应用的设计软件，他可以有效提高设计质量和设计效率。建立完善、准确的管道数据库，可以使管道的设计更加顺利、有效的进行。本文介绍了工程设计项目中PDMS建立管道元件库和等级库的基本思路和主要工作流程，同时列举了一些建库的经验和技巧，期望对其他类似项目的数据库建库起到借鉴和参考的作用。

关键词：工程设计;元件库;等级库PDMS

数据库PDMS(PlantDesignManagementSystem)软件是工厂布置设计管理系统，由英国AVEVA公司开发，是大型工厂设计系统软件，广泛应用于石油、化工、电力和发电厂等工程项目的设计阶段。PDMS的元件数据库是完全以数据为中心，将相关标准中各种元件的信息建成数据库，而等级数据库就是通过不同规则去调用元件数据，最终在设计人员的不断组合后，形成可视化的模型，通过到二维的图纸转化，最终完成项目的设计。随着项目的深入开展，可以进一步完善元件及等级数据库来适应更多的项目，通过不断完善数据库，可使得新项目执行更简单，推动工程设计标准化。为了承接工程项目的设计工作，完善的管道数据库是必要的基础。在进行管道数据库建库之前，首先需要完成针对工程项目的等级表创建工作，需要明确配管材料规格书，材料详细描述格式，PDMS元件代码编写规则等，在此基础上方可进行管道数据库建库工作。

1PDMS管道数据库的组成

PDMS管道数据库主要包括管道元件库和管道等级库。元件库是指存储管件仪表等元件的具体外形尺寸的数据库，等级库是按照项目等级表关联元件后的关系数据库。

2建立管道元件数据库主要工作步骤

2．1管道元件标准规范及厂家资料的收集整理

结合等级表整理项目所用的管道管件和阀门仪表的相关制造标准。常用的管道元件数据可分为美标和国标两种，如美标中ASMEB16．5、ASMEB16．等，国标如GB/T12、GB/T1等。有些管件只有主要尺寸的统一标准规范，而其他尺寸则由厂家自行决定，比如阀门等，标准只定义了阀门的端面尺寸以及阀门的面到面的距离，因此也需要收集国内主流厂家的制造尺寸，进行整理归纳，录入元件库。针对本次建立工程项目的元件库，根据等级表规定，选择了国标元件进行了收集整理，以此为依据进行元件建库工作。对于阀门外形尺寸的参数，我们选择长期合作的阀门供货商所提供的阀门制造图纸为设计依据，压力表、调节阀等仪表元件，也选择市面上主流厂家提供的选型样本作为设计依据。

2．2建立管道元件的点集，型集和数据集

点集是元件关键点和参考点的集合。关键点包括P0、P1和P2，其中P1点为管件进口点，P2点为管件出口点。每个关键点需包含公称直径，连接形式，相对管件原点的位置，相对管件原点的方向等信息。点集通过PARAGON中的工具菜单创建，管理层是PTSE。点集数据内容如图1所示型集的管理层是GMSE，通过PARAGON创建元件的基本体模型。比如球体，圆柱体，长方体等各种几何体，最终通过组合形成元件的具体外形样式。元件的外形尺寸和定位，可以用参数表达式来表示，要注意参数表达式的规范写法。如“2TIMESPARAM2”表达意思是指“参数2的2倍值”。型集数据内容如图2所示。数据集对应着某一元件在不同公称直径下的参数，包括外径，连接形式，结构长度等数据，是元件的核心数据。这些数据主要来自元件的制造规范以及厂家的制造图纸等。数据集的完整和准确是元件库的实用性的重要基础，在建立过程中一定要严谨和细致。

2．3建立元件的详细描述

元件的详细描述要在项目建立前期根据公司出图习惯及材料描述写法进行规则说明和定制，用来描述元件的外形尺寸标准和特性等，将显示在材料报表和ISO图的材料栏中，管理层为SDTE。对于一个元件可以有多种描述方法，需建立不同的SDTE来储存，这里可以存储120个字符，在不同等级调用该元件时分别关联即可。在元件的详细描述中往往加入参数化表达式，不同元件可以关联不同材料和不同的壁厚等，进而在ISO图中显示完整的元件信息。如下为详细描述举例:(＇0度长半径弯头，GB/T12(I)，＇+AT-TRIBMTXX+＇，SMLS，BE，DN＇+STR(ATTRIBPARA［1］)+＇×＇+ATTRIBSCHED)，其中“ATTRIBMTXX”是指调用该等级下的材料数据，“STR(ATTRIBPARA［1］”表示读取元件数据集中的参数1的值，即是指该元件的公称直径，“ATTRIBSCHED”表示读取元件壁厚。

3管道等级数据库的建立

PDMS设计软件是以元件库为基础，以数据库驱动图形界面的软件，但图文界面并不是直接由元件库作用，而是通过等级库来指向。管道等级库是设计数据库与元件库之间的桥梁，相当于元件库的索引，其目的是为设计人员提供一个选择元件的界面。等级库内容包括等级名称，元件种类及描述，出入口公称直径等。

3．1建立分支表，壁厚表，COCO表等

分支表是管道之间连接的关系确定表，是管道主管与支管之间的连接关系的规则表，比如需要在该表中定义是三通连接，对焊支管台连接或者是承插支管台连接等。壁厚表是按照标准将不同管道壁厚提前设置成清单的形式，在新建管道等级时候选择不同的壁厚表，则可以使生成的图纸带有壁厚属性。壁厚表模板内容示意图如图3.COCO表是不同元件之间连接关系表，即通过定义该表，可以使不同元件之间形成合理关联，在建模中可以生成连接关系，最终顺利生成图纸等，比如FBB代表1LB法兰连接，BWD代表对焊连接等。

3．2建立等级表对应的材料库

等级表是按照温度、压力和使用材料进行划分，不同等级下管道管件所选用的材料也不同。在建库过程中，根据等级表中所列举的材料按规则依次建成材料数据库，这样在建等级库过程中可以快速关联材料，建模后生成准确的图纸料表等。

3．3将等级库与元件库进行关联

新建等级数据库的的主要工作就是将元件库与管道等级进行关联。在关联元件过程中，同时需要关联管道分支表、壁厚表、材料库等。这样在建模过程中选择正确的等级时会自动生成对应的元件，进而正常建模和出图抽料等。如图4为关联元件后的等级数据库内容。

4元件库建库中的一些注意事项

(1)在元件添加的过程中，合理使用拷贝再修改的方法，可以有效提高建库效率。对于一些同类或相近的元件，可以拷贝引用，重新命名，并进行参数的修改。比如建立完1LB的RF法兰后，在新建300LB的RF法兰时可以进行拷贝再修改相关参数即可。(2)在建元件库的时候，需要对标准有清晰的认识和掌握，比如在做法兰的时候，即使相同的压力等级和公称直径，也需要区分不同的法兰端面形式，比如RJ和RF等，因此需要做不同的元件层次来区分建立，不能混淆替代。(3)阀门元件的建库比较特殊，标准规范中只对端面结工程技术构长度有要求，阀门的其他参数如阀杆高度、手轮直径等需要遵循市场上主流厂家提供的阀门图纸进行建立，也可以根据项目实际需要，结合以往合作过的阀门厂家提供的制造图纸进行建库，这样最大程度的可以还原阀门在实际项目中的站位，清晰直观地预留操作和检修空间，使管道布置更加合理适用。

参考文献

1张祖辉．元件库在实际工程中的应用．计算机与网络．4年第6期2熊新强．PDMS设计在油气田地面工程中的应用．石油工业计算机应用．

作者：王闯 赵凌霜 单位：中国石油天然气第一建设有限公司