可视化理论在核电站管道安装中的应用分析

2023-01-13陈迎雷

城市建设理论研究（电子版） 2022年13期

陈迎雷

中国核工业二三建设有限公司北京 100000

核电站的建设不只关乎核电企业的发展，还关乎每一个人的日常生活，只有确保核电厂稳定运行，才能为我国居民的正常安全用电提供必要的保障。因此在进行核电站建设的时候，相关企业应该树立责任意识，尤其是在开展管道安装工作的过程中，应该不断进行技术上的创新，将可视化理论应用于管道安装中，保证安装工作可以在预计的时间内高效顺利完成，安装质量的高低将直接影响到核电站后期的使用和利用，在施工中必须严加控制。

1 核电建设中管道安装工作概述

从目前我国核电建设的实际发展来看，在进行管道安装工作的时候，通常以二维管理为主，三维工厂模型已经初步实现，而在对管道安装包进行创建和发布的时候一般是以4D可视化为主，这种技术可以在一定程度上实现对管道安装过程的直观呈现，以虚拟动画的方式形象化地展现出来，在可视化的背景支撑下，核电站的所有要素之间都可以建立一定的联系，实现有效的衔接，从而为核电厂施工提供一定的理论依据，例如人工、材料、图纸等可以实现快速地连接，为核电厂资源的共享以及集中式管理创造了适宜的条件[1]。

2 可视化理论价值

可视化理论最早由斯坦福大学的一位学者提出，它主要是依托了计算机和互联网技术，在其支撑下能够实现对工程建设的动态展示，具有直观性和形象性等特征，通过对工程安装过程全方位、无死角的具体展示，可以帮助相关人员及时发现施工中存在的问题并快速纠正，从而对工程建设起到一定的监督和维护作用。将可视化理论应用于核电管道安装中，使其和传统的管道安装技术之间实现充分的融合，将能够快速构建一个综合信息处理平台，整个工程项目在开展中也可以更加精准和及时，满足施工的实际需要。通过以核电站三维工厂模型为中心，将信息作为中间的连接纽带，使整个核电安装的环节，从设计方案开始，到人力、材料、质量管理等方面在信息上实现快速整合，并且通过对模型和图纸等进行数据化管理，强化对核电施工的各个环节的集中管理，做到管理的规范化和精细化。由于管道安装在核电施工中占据着重要的地位，利用可视化理论，在相关技术的帮助下可以进一步做到核电安装的标准化、信息化和规范化，从而提升核电企业整体的竞争水平。

从整个大的环境来看，可视化理论已经在社会上实现了广泛地应用，在核电建设领域主要是以第三代核电建造技术为基础，试图在分析和研究中实现对4D可视化理论的应用，这种理论一般是以数据作为基础，通过计算机等智能化、虚拟化技术，打造出形象直观的工程实体模型，在管道应用中则是借助一定的自动化技术，通过对收集的数据信息等进行处理，生成的4D管道模型，它的仿真性可以为后期管道施工建设提供一定的参考依据，帮助管道安装更加顺利地完成[2]。

3 可视化理论在核电管道安装中的实际应用

随着可视化理论在现代社会的不断发展，其在核电管道安装中已经开始出现大范围的应用。在具体应用的过程中，通过具体的设计，要实现对管道安装质量的控制以及对管道安装过程的管理，以具体形象化的模型展示凸显自身的价值和作用，为管道工程安装提供新的思路。

3.1 模型的层次进行分类

模型的层次通常情况下包括四部分，分别是物理层次、功能层次、任务层次以及应用层次。物理层次主要指的是以可视化系统自身为支撑的软硬件系统，比如像是计算机的设备、管理的软件等。功能层次主要包括管理的系统和进行对话交流的系统等，它的工作任务是满足管理需求的各个功能所具有的小的系统。任务层次在实际的工作流程中，主要负责的是接收用户所提出的问题，并通过对相关问题进行细致的分析，为用户提出解决问题的具体措施和途径，确保问题可以被及时消除。而在对问题实施分析的时候，又要分为问题的适应层和问题的推理层，用户在进行具体操作的过程中可以借助问题和可视化系统之间进行必要的沟通和交流，从而在其帮助下及时解决问题。应用层主要是根据用户的实际需求，为用户提供多样化的服务，确保用户在接受相关服务的时候能够达到满意的效果，进一步提高工作效率[3]。

3.2 系统功能的应用和开发

以可视化理论为基础的管道安装，在实际工作中要想实现对功能和系统的进一步升级和开发，需要从安装工作的实际情况出发，对内部的工作系统进行改进和完善，使其可以满足工作中的多样化需求，凸显出关键的和主要的功能。为了将可视化理论更好地应用于管道安装的实践工作中，相关工作人员必须对管理系统的开发以及数据库的建立进行不断地完善，只有这样才能在最大程度上提高系统的工作效率，确保核电管道安装的正当正确。

4 核岛管道安装的特点分析

管道安装作为核电建设中的基础性工作，对核电的安全性和稳定性具有重要影响，在进行管道工作的时候，其在工作程序上具有复杂性特征，在工作要求上也相对较高。核电建设管道安装具有周期长、系统复杂、环境清洁要求高以及核电标准高等特征，无论是在对其进行安装的时候，还是要做好各个环节的管理工作，都存在一定的难度，要想在保证安装质量的同时有效节约安装成本，减少不必要的资源消耗和支出，就可以在日常的工作中将可视化理论应用其中，使工程实体中的各个因素，主要包括设备、构筑物和支架等，可以在计算机技术的支持下，通过三维模型清晰的展现，并且在之后的进一步开展中将基础性的资源和材料等运用于设计、采购和施工等各个具体的流程中，实现工程实体的使用者和工程实体之间的充分融合，以立体形象化的模型予以展示，这样就可以使得设计目标、安装过程等多个子项目共同集中于一个总项目的管理和指导之下，通过可视化、智能化以及数据化工作的开展，方便在正式进行管道安装之前完成对工程施工方案的设计，并做好安装过程评估工作，为及时发现管道安装中的问题并在日后施工中不断完善起到一定的帮助作用[4]。

根据管道安装的特点，在将可视化应用其中帮助和指导管道安装的过程中，需要建立设计信息流程，例如文件接收与图纸信息采集等，如果对这些信息进行实际的审核的时候，发现信息和相关要求没有达到实际施工的规范，就要对具体的流程施工图进行重新设计。在进行信息采集的过程中，主要包括信息录入、删除、预制图生成安装图等，而在正常的审核工作中，需要抓住审核工作的重点和难点，关键要对等轴图进行审核，在整个审核工作结束之后要进行优化升级，并且对收集和分析的数据信息进行复制和统计，处理焊缝加工中出现的错误。在以上所有工作全部完成之后，只需要再做好施工各方面的准备，对施工中需要使用到的人力、设备和材料准备完成后就可以正式开始作业。可视化理论在核电管道安装过程中的应用，可以将复杂的管道安装过程以更加直观和形象的方式呈现，利用信息化的技术手段，在计算机和互联网技术的帮助和影响下，确保施工各个阶段都能准确无误的进行，并在此过程中实现对管道安装的有效监督和管理，以此提高管道安装的效率和水平。在可视化理论的帮助下，核电管道安装时间将可以进一步缩短，与此同时核电安装企业也可以在经济效益上实现一定的提升，真正促进我国核电事业的健康可持续发展。

5 可视化技术在管道安装中的应用成果

可视化技术在管道安装中的应用，为核电施工企业实现了经济效益的提高，在技术的支撑和指导下，安装工作在进行的过程中避免了意外事故的发生，而且通过信息化手段还可以对各种资源有效利用，提高资源的利用效率，防止在安装中出现资源浪费现象，从而导致企业的施工成本增加。为了保障我国核电事业的稳步发展，在之后的生产建设中，仍然需要对可视化技术不断进行研究和开发，使其在核电管道安装中发挥更加广泛的作用，实现自身价值最大化。

5.1 优化管理模式

通过可视化技术的应用，可以在一定程度上实现对管道安装整个过程的优化，利用信息化手段对相关数据进行收集和分析，真正做到安装的智能化和数据化。在其帮助和影响下，管道施工的管理模式以及管理方法都实现了一定的改进，在利用可视化技术进行管道安装的时候，可以完成对不同管道的标准化以及信息化处理，而且也能够实现对管道安装位置以及安装指标等细节的全面管理，确保安装工作可以准确无误进行。而且在这种系统中，一旦管道安装的某一环节出现了问题，系统就会自动报告，方便相关人员及时解决安装中存在的问题，提升管道安装的质量和效率。除此之外，在利用可视化技术对核电管道安装流程进行管理的时候，安装的每一个流程都有其对应的数据指标，这样就可以形成两个路径，一个路径代表的是以可视化技术为基础的仿真技术模拟，而另一个路径则表示的是实际的安装。通过两两进行对比，可以及时提高安装水平，为整体工程提供必要的保障。在信息化的管理系统中，管理者的工作职能以及工作任务会更加的明确，无论是哪一个环节出现了问题，可视化技术都可以及时的进行反馈，在这种技术的支撑和保护下，往往能够实现对安装过程的事前评估，这样就可以对安装方案的正确性建立一个客观全面的认识，并根据实际情况对施工方案不断优化调整，使其最终可以达到最佳状态，将安装风险降到最低[5]。

5.2 实现全面控制

通过可视化系统对管道安装进行一定的管理工作，可以将整个管理过程进行不断地细化，这样就能在实际的安装中，实现对每一个具体的安装环节的精准控制。正是这种精细化的管理方式，为核电建设的进一步发展作出了重要贡献，在具体的应用中正在发挥其广泛的价值和意义。一方面，通过这种高效的管理方式，可以在最大程度上降低错误的发生几率，从而降低用于管道安装建设中的生产成本，实现对资源的节约。另一方面，管理范围的全面性以及管理过程的精细化，都为施工的精准化以及施工效率的提高提供了必要的保障，为企业实现了经济效益的有序提升，使得施工成本基本上和理想的状态保持一致。在具体的管理过程中，尤其是在方案决策阶段必须做好对全方位的分析，通过多角度的验证和证明确认实施的准确性和可操作性，特别是要保证数据的精准性，使其在投资和效益估算等方面能达到一个较好的平衡。而且，通过可视化的技术手段，也可以在最大范围内减少由于安装错误所导致的安全风险，确保安装工作的质量，通过数据收集和分析为预算工作的开展提供必要的参考，使管道施工可以建立在科学预算的基础上，根据现场环境的特点以及资金上的投入等，制定具体的个性化的安装方案，实现方案设计最优化，为施工阶段的财务管理奠定基础。

5.3 避免一定的事故

核电管道安装施工中使用可视化技术不仅能够提高施工单位的经济效益，确保施工的安全，还可以有利降低核泄漏所产生的几率，实现社会效益的有效提升。在进行核电建设的时候，本身就存在较高的危险性，其中的核电一旦发生泄露不仅会阻碍工程施工的进度，还会对人们的生命安全以及生态环境产生严重的影响，因此在日常的核电建设生产活动中，必须加强对核电的管理，通过可视化手段做好核电管道安装，防止由于管道缺陷所导致的泄露问题。利用这项技术，为核电运行打下了坚实的基础，而且也达到了技术革新和管理完善的目标，使得核电管道安装朝着智能化和自动化迈进，将管道安装带入了一个全新的领域。而且在管道安装安全施工技术要点控制方面，也可以完成对设备的全面检查，并根据设备实际运行的状态做好设备的保养维修工作，进一步保障设备运行安全。另一方面，在开展正式的施工中，根据管道的实际情况，选择合适的设备、配套部件和安装方法，进一步增强施工的针对性和专门性，采用必要的安全防范措施避免在施工中产生不必要的安全事故[6]。

5.4 减少能源浪费

从当前社会发展的总趋势来看，在进行生产建设的时候越来越强调绿色节能，为了确保资源利用得当，促进资源的可持续发展，在对核电管道施工的时候，必须通过相关的方式和方法，实现技术上的革新和创新，从而提高资源利用效率，真正做到对生态环境的有效保护。在核电安装中，将可视化理论融入其中，自然会提高管道安装效率，在最短地时间内利用较少的材料和设备实现对管道的完整安装，不仅保障了安装的质量，还可以大幅度减少由于安装失误所造成的资源浪费，因此随着时代的进步，在进行管道安装的过程中，仍然要不断地使用可视化技术，并在应用中对其功能不断革新，使这项技术在其他系统的集成性工作中也能广泛推广和应用。