Page 127 - 《橡塑技术与装备》2025年12期
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工程设计
ENGINEERING DESIGN
建立管道元件数据库 [4] 。并将调节阀、补偿器等需根 计算，并根据应力计算的结果，调整管道的走向、π
据设备厂家、管件厂家、阀门厂家的不同，外形尺寸 形补偿器的尺寸及位置、确定波纹补偿器的位置及长
有变化的管件的相关参数设置为可变参数的管件、特 度。根据上述调整情况，调整管道固定架、导向架、
殊管件、阀门等。在此步骤，因重复性工作较多，可 滑动架的位置并对结构专业提出准确支吊架条件。
将输入的内容写为脚本，采用批量的方式录入以节约 3.6 管道详细布置
时间并提高录入的准确性。螺栓长度的计算方法需根 在应力计算结果的指导下，将应力管道的布置调
据建设方螺栓剩余长度的要求（例如螺栓与螺母齐平， 整后，布置其余非应力管道及调整设备与非应力管道
螺栓露出螺母三扣等要求），针对性的编写螺栓长度计 连接管口的管口方位。在非应力管道布置完成后根据
算规则。 非应力管道的走向情况，补充管道支吊架，整合电气
3.2 创建管道等级库 专业，自控专业，暖通专业、建筑专业及结构专业反
根据动力站内的管道介质的情况，参考化工管道 馈的资料进行碰撞检查。在碰撞检查后如有碰撞会各
的设计方法，将管道划分为不同的等级 [1] ，并根据介 专业协商解决。根据各专业协商结果调整设计模型确
质的物性及温压情况，选择计算管道的壁厚参数，确 保设计模型中无碰撞处。
定管道环焊缝时候是否需要打坡口，选择法兰、法兰 3.7 设计输出
垫片的材质及压力等级，选择法兰螺栓的形式及材质， 动力专业最终的设计成果，需要以管道平面布置
根据管径及压力等级选择管件的连接形式为对焊或承 图、管口方位图、管道单线图、管道材料表、管道支
插焊，选定阀门的形式压力等级及材质，选定波纹补 吊架表等设计文件以图纸及表格的形式展现，此时采
偿器的连接形式及压力等级并将波纹补偿器的长度参 用 PDMS 的 Draft 及 ISO Draft 模块进行图纸的输出，
数设为可变。在此步骤，管道及管件的壁厚有 2 种做法， 并采用第三方插件输出管道材料表、应力计算书等设
一种是直接在描述文件中写入壁厚参数，另外一种为 计文件。
在等级库中建立壁厚表，并将同等级的管道、管件等
均引用此壁厚表。笔者在实际操作中均采用第二种方 4 PDMS 应用案例分析
法，此方法虽在录入时编写脚本较为复杂，但是在后 在某轮胎厂项目中，局部采用 PDMS 对动力系统
续壁厚调整时，所有管件的壁厚参数均自动同步调整， 进行三维设计后，产生了如下的优势 ：
避免了最终统计材料时错误的发生。 （1）因创建了管道等级库，在设计基本完成时，
3.3 空间初步划分 因建设方上级单位的要求，建设方提出管道材质及法
根据创建的管道等级库，将设备在 PDMS 内建模 兰垫片的形式及材质的要求，上述修改仅需在等级库
并进行设备布置，根据设备布置情况首先初步确定平 中统一修改，采用 PDMS 设计的部分即可全部修改完
台、梯子、门窗的位置，其次与电气专业，自控专业， 成，避免了设计的遗漏，大量节省了统计材料的时间。
暖通专业初步在空间上划分各自的通行空间。在此阶 （2）在应力计算建模方面，因采用第三方插件将
段还会对建筑及结构专业提出设计条件。 设计模型导入 CII 进行应力计算，大量的节省了应力
3.4 管道初步布置 建模的时间。做到了只在 PDMS 内建一次模型，即可
根据管道的介质及温压情况，确定需进行应力计 完成管道设计、各专业碰撞检查、管道材料统计、CII
算的管道清单，同时根据设备布置情况及各专业的划 模型建立的工作。应力计算模型见图 1 应力计算模型。
分情况，首先布置需进行应力计算管道，在设备模型 （3）本项目需由设计方对建设方聘请的钢结构设
中同步布置连接需应力计算的管口方位，在需进行应 计公司深化的钢结构模型进行会签，钢结构设计公司
力计算管道初步布置完成后，根据管道的路由情况， 采用了 Tekla 进行建模并深化钢结构设计，在其它采
初步布置固定架、导向架、滑动架的位置，初步确定 用传统二维设计的单体中，需钢结构设计公司截取大
π 形补偿器的尺寸及位置。 量的平面及剖面后，由设计人员逐个核对，平均每次
3.5 应力核算 会签需花费 3~4 天的时间。采用三维设计后，采用将
将初步布置的管道及初步布置固定架、导向架、 PDMS 导出的模型及 Tekla 导出的线模在 Navisworks
滑动架由 PDMS 经设计插件导出至 CII 软件进行应力 进行合模，并采用软件自带的碰撞检查功能，几分钟
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