PDMS三维设计技术在海洋工程设备建模中的应用

周怡潇，秦 明

（中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院，北京 100028）

PDMS三维设计技术在海洋工程设备建模中的应用

周怡潇，秦 明

（中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院，北京 100028）

文章采用PDMS三维设计建模软件对机械设备和通风空调建立模型，有效地加快了设计进度，提高了设计质量，为相关专业设计和建模打下基础，对整个项目的优化起到了关键作用。

PDMS；机械设备；通风空调；建模；碰撞检查

0 引言

PDMS全称为Plant Design Management System，即工厂设计管理体系。PDMS作为多专业集成布置设计数据库平台，可全比例实现设备、结构土建、暖通、电缆桥架、支吊架等各专业详细设计；可直接生成多专业布置图、单管图、配管图、结构详图、支吊架安装图、抽取材料报表等；PDMS具有碰撞检查功能，可充分实现各专业间关联联动，具有极好的开放性。

1 设备建模方法

在海洋工程项目设计过程中，采用PDMS软件中的机械设备、通风空调模块对设备逐一进行1∶1建模，并根据定位图纸实现定位。海洋工程项目中主要设备有电加热器、应急发电机、闭排罐、开排罐、海水过滤器、柴油过滤器、公用气仪表气储罐、化学药剂橇、空压机、常压容器、收发球筒、吊机、往复泵、开排泵、闭排泵、柴油泵、开排槽泵、风机、风管、风闸等。在设计过程中，根据PDMS设备模块配置和特点，主要采用了以下两种建模方法。

1.1 参数化设备模版生成法

在PDMS设备模块模版库中能找到的设备，其建模可采用参数化设备模版生成对应的设备，这主要包括标准容器、标准换热器、标准泵、标准风机等。以开排泵为例，对此方法的应用做简要概述。如图1所示：Creat>Standard，选择Standard Pumps， 选 择 Centrifugal Pumps， 选 择Pump 003，Centre Line Mounted，根据开排泵厂家资料，填充参数化模版，选择管口磅级和尺寸，生成开排泵如图2所示。

1.2 搭积木法

对于在设备模块模版库中找不到的设备，可以采用搭积木的方式建立模型。现以生产电加热器为例，来说明这种方法的建模过程。图3～5为电加热器厂家资料。采用搭积木的方式，完成对电加热器的建模。

如图 3～5所示，该设备由 Cylinder、Box、Nozzle等基本体组成。首先介绍一下如何在PDMS中建立Cylinder、Box、Nozzle等基本体。

在PDMS中选择Creat>Primitives>Box；Creat>Primitives>Cylinder； Creat>Primitives>Nozzle； 如图6～9所示。参照厂家资料，可以对Box、Cylinder、Nozzle对话框中的尺寸、磅级进行定义。

建立基本体后，可采取捕捉单体特征点的方式，将Cylinder、Box、Nozzle等基本体联接起来，如图10所示。

2 通风系统的建模

通风系统的建模融合了以上两种方法。通风系统包括风机、风管、风闸、风管电加热器等设备。其中每一种设备都能通过PDMS的通风设备模版库生成，然后再通过搭积木的方式连接成通风系统。

以某一应急开关间的通风系统为例，对这一方法做简要描述。首先对通风路径进行划分，一个房间的通风系统可以分成进风系统和排风系统 （统称为HVAC Branches），每一个独立系统又可以划分成更细的基本体，这些不可再分的基本体就是通风系统建模中的基本单位 （side branch），如图11所示。首先创建风管穿墙件，再创建防火风闸和风管，采用搭积木的方法，沿着空气流向依次连接，按照定位图进行定位，如图12所示，生成了进风系统和排风系统。

图13、14为某房间和平台的通风系统建模模型。

3 设备模块功能

3.1 生成设备定位图

按照以上建模方法，可以将设备分类建模，根据设备定位图，可以实现设备在平台上定位。PDMS软件具有生成设备布置图的功能，并在布置图上可以对设备进行尺寸、位置标注，生成料单等。进入SAM项目，Module选择Draft出图模块。进入ADP模块，选取Draft>Auto Drawing Production，创建 新 的 DEPT、 REGI和 ADP Drawing、 SHEET、View，生成的设备布置图如图15所示。

3.2设备配管

PDMS中生成的机械设备模型，配管专业可根据设备管口位置、尺寸以及平台布置进一步完成管线配置。如图16所示，开排泵的管线配置。设备建模作为基础工作，对于相关专业建模的准确性和模型优化起到了关键作用。

3.3 碰撞检查

采用PDMS中设备模块完成设备建模，通过与其他专业的联动，可以直观、立体地观察到平台上的整体布局，如图17所示。通过碰撞检查，可以检查出设备与管线及其他碰撞情况，图18为通风管路和消防通道发生碰撞。通过修改模块，可以轻松地调整设备的尺寸和位置，在建模过程中不断完善、优化设计工作。

4 结束语

PDMS三维软件可以通过建立数据库，完成对配管、托架、电缆、吊架、通风等专业零件库的详细设计，并在以后的项目中采用。当项目建模完成时，可以按专业、分系统一次性抽出管线图、电缆布置图等几千张图纸，极大地提高了设计质量和加快了设计进度，降低了设计人员繁重的出图工作量。PDMS三维软件功能强大，需要进一步研究和学习，使之在海洋石油设计中完全发挥作用。

[1]埃里克·维尔朱.项目管理：模板解决方案与最佳实践[M].北京：电子工业出版社，2006.

Application of PDMS 3D Design Technique in Offshore Engineering Equipment Modeling

ZHOU Yi-xiao（Engineering Design Institute of China National Offshore Petroleum Co.,Ltd.,Beijing 100028，China）,QIN Ming

This article presents a framework for building three-dimensional model of mechanical equipment and HVAC （heating,ventilation,and air conditioning）components of certain projects by using PDMS —a three-dimensional modeling software.PDMS can effectively accelerate the design progress and improve the design quality,it founds the base of relevant specialty design and modeling,and plays a key role in the total project optimization.

PDMS；mechanical equipment;ventilation;air conditioning;modeling

TE951

B

1001－2206（2011）增刊－0058－04

周怡潇 （1983-），女，2008年毕业于太原理工大学机械电子工程专业，硕士，现从事海洋工程设计与研究工作。

2011-08-23