FPSO项目管线三维图加工设计方法

2020-09-24崔鹏

石油和化工设备 2020年9期

崔鹏

（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东青岛 266520）

随着海洋油气的开发生产逐步从浅海转向深海，FPSO项目日益增多。除结构专业外，管线专业是FPSO项目中的第二大专业，而管线专业的三维图更是该专业中工作量最大的专项，一个项目的三维图数量多达万张，如何高效完成三维图的加工设计是管线专业面临的重要问题。

按照传统模式，加工设计的上游详细设计正式下发的文件为PDF格式签字版文件和内容完全一致的DWG格式电子版文件，加工设计利用AUTO CAD软件做加工设计，这种模式工作效率比较低下，准确度较低，目前已很难满足现场施工要求。目前较新颖的方式为利用鹰图公司的SPOOLGEN软件和利用AVEVA公司的PDMS软件进行完成。

根据笔者参与的项目对三种加工设计方法进行对比分析，以供同行参考。

1 概述

就笔者的经验，对管线三维图进行加工设计有三种方法：利用AUTO CAD对DWG格式文件进行设计；利用SPOOLGEN软件对IDF格式文件进行设计；利用PDMS软件直接在模型中进行设计。本文对以上三种方法加以阐述，并对每种方法的优缺点进行对比分析。

2 三种管线三维图加工设计方法阐述

2.1 利用AUTO CAD对DWG格式文件进行设计

长期以来，管线专业的加工设计直接在详细设计的CAD图纸上进行，该方法操作简单，逻辑清晰，管线工程师只需要具有管线专业知识背景，就可以用AUTO CAD软件进行操作，在图纸上添加焊点、管线切割长度、标记单管号等信息，如图1。但管线专业的工作并不仅在于在图纸上添加施工信息，更繁琐的工作是按照单管统计材料信息。

图1 利用CAD软件直接作图

根据现场施工需求，管线工程师需要统计图纸号、管线号、物料号、材质信息、数量信息、延米信息、焊点信息、阀门信息、保温信息、涂装信息、甲板片信息、法兰节点等信息，这项工作是占用时间最多，画图时间和统计信息时间比例可达1:5，管线工程师大量的时间被信息统计的工作所占据。利用CAD软件工作只方便了作图，但并未从根本上提高管线工程师加工设计的效率。

2.2 利用SPOOLGEN软件对IDF格式文件进行设计

SPOOLGEN软件是鹰图公司开发的专门用于管线加工设计的软件，它的输入文件可以是PCF、IDF等格式文件，一般项目中详细设计都会提供IDF文件。IDF文件与CAD文件不同的是它保留了部分模型信息，它图纸中的材料和图形存在对应管线，当加上焊点和单管号等信息时，可以自动将材料按单管分类，切割长度也是自动生成的，施工需求的各类信息可以提取出来，SPOOLGEN作图界面如图2。

图2 SPOOLGEN作图界面

利用SPOOLGEN软件作图能节约管线工程师的大量时间，但却对工程师提出了较高的软件操作要求。与AUTO CAD相比，SPOOLGEN软件远远达不到普及的程度，作图人员需要经过专门的培训才能驾驭这款软件，而且使用SPOOLGEN软件作图还有一个潜在的风险，即IDF文件与PDF签字版文件不一致的问题。IDF文件为模型直接导出文件，理论上讲，它与图纸应是一致的，但实际上却无法做到这一点。模型与图纸不一致是详细设计最为人诟病的一点，也是普遍存在的情况，就笔者参与过的项目，还没有哪个项目能做到模型和图纸完全一致。对于这种情况，详细设计一般会要求以签字版PDF图纸为准，这就导致加工设计人员额外增加核对IDF文件一致性的工作量。

2.3 利用PDMS软件直接在模型中进行设计

用SPOOLGEN软件开展管线专业加工设计工作已经使画图工作迈上了一个台阶，但这种模式还需要IDF文件这一中间过程，而利用PDMS软件中的SPOOLER模块作图则直接取消了IDF文件，因而更加直接。PDMS作为海洋工程多专业建模软件，应用十分广泛，就笔者参与的项目，详细设计中有约80%用PDMS软件建模，而PDMS中的SPOOLER模块则是专门用于解决管线专业加工设计问题的。

使用SPOOLER作图具有与使用SPOOLGEN软件作图同样的优点和缺点，即工作效率高但对操作人员要求较高，同时它也避免不了图纸和模型不一致的问题。

使用SPOOLER还有另外一个好处，由于直接在模型中做加工设计，因而焊点信息可以很直观地通过模型展示，对于施工人员来讲，可以直接通过模型来识别预制焊口和现场焊口，如图3（图中十字交叉的小球即为现场焊口）。