PDMS在化工管道设计中的应用

郑 重

（浙江省天正设计有限工程公司，浙江 杭州 310005）

1 前言

传统的二维技术在工业领域曾占据重要的技术地位，特别是对于化工管道的设计，其举足轻重的作用一直受到各专家和技术工人的青睐，可是随着技术的革新，目前三维技术已经逐渐取代了二维技术，PDMS已经成为管道设计的首选技术。PDMS（Plant Design Management System）是指工厂三维布置设计管理系统，这个系统其实就是一个以数据为中心的三维设计软件，并且该三维设计软件是应用普遍且相对成熟的设计软件之一，目前已经广泛用于电力、石油、化工、冶金等行业。相比于二维作图软件Auto CA D，三维技术的PDMS软件的优势

（l） 直观性

PDMS优与CAD的直观性主要体现在其作图环境上，传统的CAD技术作图主要是在二维空间内进行，而PDMS是在一个虚拟的三维空间内进行绘图。这样一来，作图者完全可以从不同的方度查看所布置的模型，由于三维空间内模型的位置描述准确度高，在作图中设计人员对所设计的物体的空间位置可以做到一目了然，最终提高了设计的精确性。

（2） 共享性

PDMS优与CAD的共享性主要是指信息的共享，因为采用PDMS软件每一个设计人员都有机会借鉴别人的方法和技巧。其原理是PDMS系统使用单一的数据库，这个数据库包括了不同专业的设计成果，同时存储了不同设计人员的作品，通过设置权限来控制系统信息的共享。一旦设计人员拥有了阅读权限，就可以很轻松地查阅其他设计者的数据记载，从而参阅别人的设计作品。由于大家输入的数据共同存储在同一数据库中，所以每一个人都可以非常方便地获取自己想要找到的信息，最终达到信息共享的目的。

（3） 检测性

管道的设计检测是检验其品质的重要方法，从诸多施工现场反馈的结果显示，管道设计之中存在最多的就是碰撞问题。能否合理减少碰撞问题的出现频率是决定设计水平高低的一个关键因素，PDMS优与CAD的检测性就表现在PDMS能够检测出化工管道中管道与管道之间，管道与管道保温之间的碰撞，从而准确反映碰撞问题所在。

2 PDMS发展现状

PDMS是英国 CAD Centre公司的旗舰产品，已经为世界的化工管道设计作出了卓越的贡献，目前它的发展态势呈现出良好的局面，并且有进一步发展的空间。自从第一个PDMS商业版本发布以来，三维管道设计的理念就开始进入人们的视野，最终使得PDMS成为化工设计项目的首选软件系统，令人鼓舞的是CAD Centre公司最新发布的新版PDMS 11.6 包括了更多前所未有的新功能，将继续引领一个全新的管道设计时代的到来。

3 PDMS在化工管道设计中的应用

PDMS在化工管道设计中的应用关键在于PDMS在化工管道设计建模的过程如何操作，接下来给大家简单介绍一下具体的步骤。

图1 PDMS生成管道图例

（1）建立元件库、等级库

运用PDMS进行管道设计需要预先建立管道专属元件库，包括直管段、三通、四通、弯头、大小头等。每一个元件都有属性保存它的详细信息，不同类型的元件属性也不同。这些信息将为设计人员开展管道设计时提供依据，并可根据需要在图纸中抽取部分信息，如名称、规格、压力等级、重量等，并按要求汇总，以达到管道的加工及安装要求。

元件库建好后应再建立管道等级库，将设计中用到的管道、耐腐蚀阀门及其他元件整合在等级库中，为后续的管道建模做准备。

（2）设备建模

根据设备制造厂提供的资料，在Equipment模式下建立设备的等比例3D实体模型。建模采用搭积木的方式，并应根据车间总体布置，将设备准确定位。在设备建模过程中，重点应建立设备相关各接口管嘴，先取相应的管嘴等级，并定义属性。

3.管道建模

在Pipework模式下，选取预先建好的管道等级，根据工艺系统流程，确定管道的头和尾接口管嘴，并依次建立各元件模型，直至头尾闭合，管道模型即建立完成。因管道为工厂预制件，分为标准管件和非标准管件。对于直管段，受其加工工艺限制，管件最大长度一般为4m，也就是一个标准管件的长度，其他长度的直管段均为非标准直管段。对于非标准直管段，设计人员需给定每一个管件的长度。因管道元件的特殊性，其在设计中不能实现自动头、尾拟合，进而在进行长距离管道设计时需采多个标准直管段与一个非标准直管段进行组合，以达到布置要求。类似地，非标准长度的弯头、三通、四通等管件可根据需要进行加长。

以往的CAD二维设计中，往往需要对设备及管道进行平面、正视、侧视三视图设计，各视图之间的对应关系完全靠设计人员空间想象来规划完成，往往因为顾此失彼造成各视图之前管道的不对应，产生差错。采用PDMS三维设计软件可以使设计人员更加直观地对管道进行布置设计，并能够根据空间中各种模型的位置关系对管道布置的合理性进行正确判断。

4 出图

根据已建立的模型，PDMS可以生成设备及管道的平、断面布置图，也可以根据标准化定制直接抽取符合施工要求的管道的轴测图，大幅减少了设计人员在后续出图方面的工作量，如图1。

结语

通过引入PDMS三维设计软件，缩短了工程设计的周期，优化了各专业设计，极大的减少了现场碰撞，并为业主提供了准确的管道、支架材料表，为业主采购、施工提供了很大帮助，并为工厂后期数字化维护打下了基础，体现了三维设计的优势；当然，由于我公司在燃料元件工程项目中对PDMS应用时间还比较短，还需要进一步完善软件数据库，进一步明确细化三维设计流程、规范，进一步丰富辅助程序，尽可能的降低人工修改图纸工作量。总之，PDMS三维设计软件，在工程项目设计中有着广阔而光明的应用前景。

[1]王守清.计算机辅助建筑工程项目管理 [M].北京：清华大学出版社，1996.

[2]张志凤.PDMS软件在兰州高压聚乙烯配管中的应用 [J].化工设计通讯，2007（01）.