PDSOFT三维设计软件在乙苯项目设计中的应用*

李宇平

PDSOFT三维设计软件在乙苯项目设计中的应用*

李宇平

（中国寰球工程公司辽宁分公司，辽宁抚顺113006）

干气制乙苯技术作为寰球辽宁分公司的专利技术，目前已经应用建设了多套同类装置，而三维配管软件PDSOFT在乙苯项目中的广泛应用加快了工艺管道安装的速度，并与工程总承包密切结合，提高了原有的设计质量。文章介绍了该软件的主要特点及在乙苯项目中的应用实例，总结了相应的设计流程和经验。

PDSOFT软件；干气制乙苯；总承包

随着我国石油、石化行业的迅猛发展，寰球辽宁分公司承接的设计项目日益增多，装置的规模也越来越大，这些项目通常设计周期相对较短，而且对设计的精度要求很高，能否准确快捷地设计出图纸并清楚地表达设计人员的设计思想，并指导现场安装，对于总承包项目显得尤为重要。

为了满足工程设计的需要，在竞争中保持优势，寰球辽宁分公司较早使用了Pdsoft这一工厂设计软件，经过几年来的应用开发以及在工程项目中的实践，逐渐摸索出一套比较完善的设计应用程序，同时建立了相对齐全的工程数据库系统和模板。由于干气制乙苯装置是寰球辽宁分公司的专利设计产品，在此，笔者仅对该软件在乙苯项目中应用的实际情况和与总承包项目相结合方面给出自己的经验。

1PDSOFT软件的功能及特点

1.1 软件的功能及特点

该软件采用建立真实三维工厂模型的方法，设计功能智能性较强，使工程设计更为直观，精确，管线设备的空间相对位置一目了然。软件自身提供的碰撞检查、图纸自动标注、材料表自动统计生成等功能不仅给设计人员带来了便利，减少了工作量，同时也提高设计文件输出的准确性。

1.2 软件各模块间的关系

要想使用并开发软件，必须清楚软件各模块的关系。各模块的关系见图1[1]。

2 软件设计工作流程

2.1 编制管道表并写入管线号参数库

管道表是PID图中全部管道的索引，它包括了每根管道的设计、施工和运行所需要的基本技术参数[2-3]。

在项目开始阶段就应在PID图中合理标注管道编号，并以此为基础列表，表示每根管道的起止点、公程直径、介质代号、管道等级、保温形式、操作条件、试压条件等。管道表中所列内容可以按项目的设计进程不断完善，并可以及时更新。表示方法如下：300-P-1001-2.5A1-H表示工艺管线第一条线，公称直径300 mm，管道等级为2.5A1的地上保温管线。

管线号参数库是项目库的一部分，管线号参数库的内容除必须包括物料、物料状态、物料序号，起点、终点、设计压力、设计温度、操作压力、操作温度外还可包括管道级别，水压试验，气密试验，射线探伤等项，输入数据种类的多少取决与日后管道特性表想输出数据的多少。然后按照材料表模板的具体填写要求，填写管线号参数，力求完整准确地表达流程要求，满足工程施工需要。

干气制乙苯装置反再系统中的部分管道，拥有多种工况，在不同条件下，管道的相关信息也不同，对于数据库来说，应设计好模板中应该填写的关键字参数，并在数据库填写相应的数值，这样才能使出图与工艺要求一致。

图1 PDSOFT软件各模板块间的关系Fig.1 Relations between PDSOFT software various molds

2.2 编制管道等级表建立项目工程数据库

为了配管选材的正确与统一，在项目的基础设计阶段必须编制相对完善的管道等级表，对配管材料的要求、采用的制造标准、尺寸系列、管道壁厚、阀门的型号等均做出明确的规定。管道等级表是使用三维设计软件时建立项目工程数据库的基础文件。

管道等级表编制的基础是根据生产装置的工艺管道及仪表流程图（PID）、产品的种类等条件，并按输送流体的温度、压力、介质腐蚀特性进行生产装置区的管道材料等级表的编制，使其分成不同类别等级，然后根据划分的等级，确定它们的标准并明确每一等级所使用的管子、管件、阀门、法兰、垫片等规格、范围、特性、材料及标准。一个项目的工程设计必须做到统一规格标准，因为工艺专业所涉及到的介质多为油品和化工产品，所以等级划分是依靠管道的公称压力的不同而划分的。

管道等级表应对所使用的全部管道组成件包括管子、管件、阀门、法兰、垫片及螺栓螺母以及其它附件所使用的标准、材料、尺寸、型号等作出规定。针对具体的管道等级，将工程中所使用的各种等级管径的管道壁厚进行规定并列出表格。针对每个具体的管道等级，从主管上引出的支管所采用的根部连接形式进行规定，也就是我们常说的管道分支表。

干气制乙苯工艺流程比较长，涉及的设备也比较多，进行三维设计的时候，如罐、泵、容器、加热炉等设备是不需做到库中的，可以在模型中直接输入工程参数和几何参数插入，而元件和设备都可以用图形库管理模块编辑或增加。

2.3 建模过程

建库的工作基本做完后，建模就可以开始了，一般而言建模的过程如下：

（1）外部参照入平面布置图或单独建立轴网；

（2）插入土建钢结构、设备、设备基础、设备管嘴；

（3）按照工艺流程布置管道，加入阀门、仪表、管道用小型设备等；

（4）模型完成后，对模型进行全面检查，如碰撞检查、数据检查、设计检查等。逐一修改设计模型，使最终错误为0。而后生成设相应的设计文件。

在建模过程中，由于工艺流程图的修改而产生的模型修改，变化量是比较大的。PDSOFT提供了多种模型修改方式，可以大大地减少流程改变带来的工作量。例如：等级的修改、管径的修改、管道号的修改、设备尺寸的修改。

这里需要强调两点：

（1）模型的建立应有整体性，从平面图的外部参照到模型布管、插设备元件应使用绝对标高，避免分区作图，避免每做一项工作都要换算标高，同时利用软件提供的断点导入导出功能，进行模型对接会避免对接错误，在图纸上也能够体现出来。

（2）模型的建立过程也是工程数据库的完善过程，因为在初始阶段，工程数据库只提供最基本的管道元件，如：设备管嘴、配对法兰、螺栓、螺母、垫片，管子、标准管件、常用阀门等。随着项目的不断深入，会相应增加配管元件的种类和规格、管道用小型设备、安全阀、仪表、流量计、调节阀等。最终达到数据齐全，数据模型与工艺流程完美结合。

2.4 模型的处理

在建模基本完成后，就需要对模型进行碰撞检查，数据检查，连接性检查和修改元件位号。他们的功能分别是：

（1）碰撞检查：检查管线、设备、元件、建构筑物之间是否有碰撞，如发生碰撞可修改后再检查直到没有发生碰撞为止。

（2）数据检查：检查模型中的所有元件是否和数据库中的记录一一对应，如有错误可以修改模型，直到错误为零。

（3）设计检查：检查所有元件、设备是否有连接性错误，压力等级不匹配错误、管道流向错误、材料统计错误等，如有错误则会生成一个文件清单，按此清单改模型直到检查没有问题为止。

2.5 平剖面图的生成

当模型的各项检查完成并修改后，选取一定的生成条件可自动生成施工所须的平、剖面图纸。该软件平、剖面图的生成过程实际为一“照像”过程，如机械制图上的俯视、左视、右视、前视、后视。

该软件可进行自动尺寸标注和对管线号、物料流向、平台标高、阀门附件、设备等进行自动标注，所标注的内容是由最初建立的管线号参数库和模型中自动调入，在正常情况下该过程较为顺利，工作量比二维方式下手工标注大大减少。

利用软件自身的标准功能以及同CAD转换界面，就可以清晰的表达出设计人员的意愿。

2.6 抽单线图

用该软件生成单管图时十分方便，只须点取所需要的管线，软件会自动抽取数据形成一个中间文件，然后即可自动生成该管段的单管图。图纸上的标注、材料统计表等均为自动生成，基本不须要改动，且管线所占的图幅比例能够自动调整，如一张A3图纸放不下可自动分图。当单线图生成后，应用检查一边单线图，查出图纸中表达不清楚的内容、设计错误的内容，然后修改模型，之后单张生成单线图。

2.7 材料统计

材料统计是三维软件的一个重要的节省人力的功能，在设计人员对模型设计完全正确的前提下，软件能够非常迅速而准确地统计出工程所需要的材料。

以上就是三维软件在乙苯项目中的工作流程。

作为一个大型设计院都拥有自己多年来的出图格式和图纸设计习惯，这就要求对软件提供的原有模板进行二次开发。其中就包含了图面设置模板、单线图材料表模板、综合材料表模板等。通过这些模板的定制，使其同工程数据库中的关键字紧密结合，最终形成符合要求的设计文件。

3 结束语

（1）设计人员应把工厂设计中所包含的主要内容，建立到模型当中，并且参考其它区域的模型，利用碰撞检查功能，可以避免工程中出现不必要的碰撞错误。

（2）设计人员可以充分利用软件提供的修改和检查功能，对设计文件进行校审，避免出现管径不匹配、管道连接不上、压力等级不匹配、管道流向标注错误等设计常见错误。

（3）工程数据库是整个工艺管道安装工作的灵魂，需要数据库管理员拥有多方面的基础知识，同时具有严谨的工作作风、强烈的责任感。不断研究数据库与流程之间，数据库与工程实际的关系。制定相对完善的数据库、各种模板，编制软件使用统一规定，去要求设计人员执行，才能使图纸达到满意的效果。

[1]何涛.PDSOFT3DPiping使用手册[M].北京：电脑报出版社，2004.

[2]何涛，李士才，孙钦伟，等.面向设计制造一体化的管道预制管理信息系统[J].计算机辅助设计与图形学学报，2004（11）：33-35.

[3]宋岢岢.压力管道设计及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2007.

Application of PDSOFT Three Dimensional Design Software in Ethylbenzene Project Design

LI Yu-ping
（China Huanqiu Contracting&Engineering Corp.Liaoning Branch Company，Liaoning Fushun 113006，China）

As a patent technology of HQCEC（Liaoning），dry gas to ethylbenzene technology has been applied in many similar units,and three dimensional tubing software PDSOFT applied in the ethyl benzene project can speed up the process tubes installations.Through closely combining the software with the project EPC，the design quality can be improved.In this paper，main characteristics of this software were introduced as well as its application examples in the ethyl benzene project，the corresponding design procedure and experience were summarized.

PDSOFT software；Dry gas to ethylbenzene；EPC

TP 311

A

1671-0460（2010）05-0580-04

2010-08-20

李宇平（1981-），男，辽宁抚顺人，助理工程师，2007年毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，现从事石油化工工艺工程设计与研究。E-mail：lijinyu-21@163.com。