PDMS 在核化工项目仪控专业设备布置中的应用与总结
2020-11-27汤凤娜刘思源
汤凤娜 刘思源
中国核电工程有限公司 北京 100840
为了适应核化工项目流程复杂、布置紧凑、多专业协同配合要求高的特点,基于同一数据库的多专业协同三维设计平台PDMS(Plant Design Management System)的应用势在必行。新的设计方式可实现多专业协同设计,提高了工程的设计质量,大幅降低了施工时产生布置冲突的风险。
仪表、电磁阀箱、接线箱、机柜等仪控设备的布置是仪控设计的重要任务之一,贯穿初步设计至施工图设计全过程,在设计优化及成本控制方面占有重要比例。核化工项目中的仪控设备类型众多,探索仪控专业设备布置流程,总结设计经验,优化设计过程,对于提高设计效率及工作质量有着很重要的意义。本文以电磁阀箱布置为代表,详细介绍了仪控设备布置的一般流程,总结设计经验。
1 设备布置
核化工项目中应用到的仪控设备种类繁多,不同类型仪控设备布置流程和难度纯在差异,电磁阀箱布置相对典型,本文选取电磁阀箱作为仪控设备的代表,详细介绍其布置流程和注意事项,并总结布置经验[1]。
气动截止阀、气动球阀、气动蝶阀、气动闸阀等统称为气动开关阀,该类阀门使用过程中,需要一对一配备电磁阀,为方便安装和检修,通常将配备的电磁阀安装在电磁阀箱内,每个电磁阀箱容量有限,故需要为这些气动开关阀合理分配和布置电磁阀箱。主要流程分为三步:阀门搜索;电磁阀箱布置;修改调整。
1.1 阀门搜索
实现该步的最基础做法是,按上游专业所提仪控条件中气动开关阀位号,在三维中逐个搜索并添加阀门,然而项目气动开关阀数量众多,使用这种基础做法效率太低,且操作过程中难免出现遗漏,工作质量和速度都难以保证。经过摸索,发现了一种改进版做法,充分运用EXCEL 表格和PDMS 的命令窗口实现气动开关阀的批量添加。首先,将子项各系统的气动开关阀位号从仪控条件中剥离出来并单独放在一个EXCEL 表格的某列里,为便于后面叙述,将这列命名为“阀门位号”;然后,利用EXCEL 函数在阀门位号前面统一加上符号“/”,位号后面统一加上字符“ add ce”(add 前注意有空格),添加内容后另起一列存储,后面统一称这列为“调取命令”;最后,复制“调取命令”列除列名外的所有内容,粘贴到PDMS 的命令窗口,便可实现阀门的批量调取。
1.2 电磁阀箱布置
电磁阀箱的分配和布置需综合考虑气动开关阀所属系统、所在空间位置、上游专业后期条件变动等因素,进行分系统、分房间、留余量的布置设计。可选电磁阀箱有两种,一种最多安装8 个电磁阀,另一种最多安放16 个电磁阀,本文选择最多安放16 个电磁阀的电磁阀箱。电磁阀箱位置选择还要遵循几个原则:首先,为缩短管线距离,电磁阀箱应布置在箱体对应开关阀的附近,因其他原因无法就近布置时,最远布置距离应在30m 以内;其次,电磁阀箱的分配和布置不可以跨房间,也不允许跨系统;再次,尽量靠墙布置,墙面无空间时需在布置在附近有空间为阀箱做支撑处,阀箱底部距地1.2 米左右,阀箱间距不小于0.3 米;最后,为顾及后期修改调整,每个电磁阀箱应留有余量,即16 个阀位不可以全部占用,应留有4-6 个空位,而且在气动开关阀分布较为密集区域,应视情况预留一定数量的空电磁阀箱,以免后期气动开关阀数量增加无处安放电磁阀[2]。
电磁阀箱布置主要通过PDMS 中的Design-Equipment 模块:首先,选择电磁阀箱存储位置;然后,选择阀箱标准模型并布置,该步充分利用PDMS 的Create Equipment 模块;最后,位置调整及布置情况记录,使用移动操作,对建立的电磁阀箱位置进行更精确的调整,使其位置满足布置原则,使用EXCEL 表格详细记录每个已布置电磁阀箱位号、所在房间号、所对应气动开关阀位号等信息。
1.3 修改调整
将电磁阀箱布置情况记录表中记录的气动开关阀位号与上游专业仪控条件中所提气动开关阀位号进行对比,此步可充分利用EXCEL 表格的列对比功能。对存在差异的地方进行详细记录,标明缺少、多余、类型错误等各种原因,然后将该表反馈上游专业三维布置人员,与其沟通解决这些差异项,直至最后三维阀门数量和名称与仪控条件里阀门数量和名称完全一致,电磁阀箱布置工作才可宣布完成。因上游专业条件时有变动,故沟通调整工作会从阀箱布置开始一直延续到出图前夕,整个过程繁琐枯燥,必须保持足够的耐心,才能最终完成这项工作[3]。
2 结语
本文选取电磁阀箱布置为核化工项目仪控设备布置的代表,详细介绍了其布置流程,总结设计经验,提出了阀门批量调取的有效方法,为其他类设备布置带来启发,为高质高量完成核化工项目仪控设备布置提供了帮助。同时也发现PDMS 软件在后续工作中需要改进的一些地方。
(1)核化工项目流程复杂,设计升版次数较多,而目前的PDMS 软件只能保留最新的修改版本,没有版次控制功能。另外通过后台定期迁移所有专业的部分数据模型,容易产生不可预知的错误,且不能满足各个专业版次控制的要求,因此后续可对程序进行二次开发,增加版次控制功能。
(2)三维设计软件虽然可多专业协同设计,减少了施工时可能出现的碰撞问题,提高了工程的设计效率和质量,但是最终的成品文件还是采用二维图纸,三维切图后仍需进行大量二维修改,出图定制仍然有待完善。