三维设计在发电工程热控专业设计中的应用

张丹丹 于惠东

山东电力工程咨询院有限公司 山东 济南 250013

0 引言

随着信息技术的不断发展，我国火电厂的设计手段也在逐渐发生着改变，从最早的手工绘图到现在的CAD设计，从手工计算到现在的计算机应用，极大的提高了设计效率及质量。然而传统的二维设计只是在设计平面上反映电厂布置设计，且总存在着一些碰、撞、漏的通病，延缓了电厂设计及建造周期。所以要求更为先进的设计手段，逐步由传统的二维设计转变为PDMS三维设计。

PDMS（Plant Design Management System）是一种全专业二三维系统及布置协同设计平台，基于一体化的多专业集成布置设计数据库平台。三维设计由平面设计变为空间设计，它使设计更形象直观化，用它建立的各种三维模型，能直观、真实地反映出电厂的空间关系，有利于布置设计方案的优化。通过对三维模型进行碰撞检查,有效避免了施工过程中易发生碰撞的问题，使无差错设计及无碰撞施工成为现实,因此火电厂主厂房采用三维设计手段,是电力系统设计上的一种具有革命性变化的设计方法。

本文以某电厂一期工程为例，主要介绍了热控专业在三维设计中电缆桥架的应用情况。

1 热控桥架元件库

在某电厂一期工程中，热控桥架设计范围主要包括锅炉各层及电缆夹层电缆桥架。用到的元件主要包括以下两部分：

第一部分，标准元件。主要包括桥架、弯通、三通、四通等。桥架一般是2米一节，宽度主要以800mm、600 mm、400 mm为主，弯通、三通及四通与相应的桥架配套，如图 1、2、3、4 所示。

图1 桥架

图2 弯通

图3 三通

图4 四通

第二部分，非标准元件。主要包括调宽片、可变角度调角片等。调宽片主要用于桥架由宽变窄或者由窄变宽，包括右偏心、左偏心及同心调宽片等；可变角度调角片主要用于桥架由低变高或者由高变低，包括上、下可变角度调角片。

2 电缆桥架碰撞检查

为了更好的检查桥架与设备及管道之间的碰撞情况，首先要设置碰撞空间。选择 Tools/组合碰撞检查/碰撞默认值菜单，设置碰撞检查所需的值，如图5所示。

图5 设置碰撞默认值

设置完成后，即可进行碰撞检查，并根据碰撞检查结果进行相应修改。

利用PDMS的碰撞检查功能,可以检查出管道与桥架、管道与管道、管道与结构、设备与设备之间的各种碰撞,从而使各专业设计人及时发现碰撞并做相应修改，然后再次进行碰撞检查,直到消除碰撞达到设计要求。因此,PDMS的碰撞检查贯穿了三维设计的全过程,在整个三维设计过程中具有非常重要的作用。

3 热控电缆桥架在实际工程中的应用

图6为利用三维在某电厂一期工程中的应用，通过与机务、建筑、结构、电气等专业在三维平台上的配合，传统二维设计中总存在着的一些碰、撞、漏等通病基本消除。传统二维设计方法完成主厂房全部布置后，设计人需给机务、建筑等相关专业提资，配合时间较长，且设备之间易发生碰撞。而采用三维设计布置主厂房电缆桥架，布置完后即可通过碰撞检查及时对碰撞做相应修改。这样，提资程序就变得简易化，极大的节约了专业之间配合的时间，从而提高了工作效率。

图6 某电厂一期工程主厂房热控桥架主通道走向图

4 结束语

通过三维设计软件的使用，设计模式发生了根本改变。三维设计软件在电厂设计中涉及机务、电气、土建、热控、化学、上煤、暖通等多个专业，可以在短时间内完成桥架设计方案,且能在有限的空间内使设计合理化。然而，要充分发挥三维设计的功效，必须保证各个专业均在同一三维设计平台上协同设计，这样，不仅可以减少各专业资料互提时间，同时避免信息传递过程中的失真，实现数据一次输入、不同专业的多人共享模式，完成传统二维设计所不能够完成的工作。三维设计软件不但可以提高设计水平及工作效率，且能够为业主提供高质量的优秀设计产品。

［1］AVEVA公司.PDM碰撞检查培训手册［S］.2003.

［2］邓志坚，王荣华.VANTAGEPDMS碰撞检查在合肥发电厂 5 号机（1×600 MW）扩建初步设计中的应用［J］.安微建筑，2006，（03）.

［3］赵永刚.基于PDMS热控电缆桥架库的建立及其在实际工程中的应用［J］.火电厂热工自动化，2010，（01）.