PDMS在核电厂室外管网综合设计中的应用

李明

(中广核工程有限公司,广东深圳 518172)

PDMS在核电厂室外管网综合设计中的应用

李明

(中广核工程有限公司,广东深圳 518172)

基于PDMS在核电厂室外管网综合设计中的应用，对设计输入、PDMS模型层次结构的确定、三维管网建模方法、碰撞检查和DRAFT出图等进行了实践探索，初步形成了室外建模的通用方法和基本步骤，为今后核电项目的应用奠定了良好的基础。

核电厂 室外管网 总图 三维设计 PDMS

1 目的

核电厂室外管网综合设计是一项涉及专业多、接口多、交叉多、协调工作量大、协同设计繁杂的工作，且基于厂址条件等方面的不同，每个电厂总图及管网布置都不相同，不同核电项目之间设计的复用性较差。目前设计上现行的二维设计、人工检查协调碰撞方法，不仅耗费设计人员大量的时间精力，且难以做到面面俱到，也给现场的施工管理带来了困扰。为及时反映地下管网设计和施工的实际情况，避免碰撞，亟需构建可用于快速检查、及时调整的室外管网设计平台。

目前，工厂三维设计管理系统PMDS已广泛应用于核电厂厂房布置及管道设计，部分设计院也开始尝试在小范围内开展三维室外管网设计平台的构建和二次开发等工作。本文基于PDMS在核电厂室外管网综合设计中的应用，对设计输入、PDMS模型层次结构的确定、三维管网建模方法、碰撞检查等进行了实践探索，初步梳理了总图建模的通用方法和基本步骤。

图1 三维管网设计模型层次结构

表1 土建模型整体结构划分原则

图2 墙体建模实例

图3 某核电厂PDSM三维建模效果图

2 设计输入及模型层次结构

开展室外三维管网综合建模需要具备以下设计输入：各阶段厂房布置图、各阶段工艺专业室外管线平面和三维提资信息、各阶段厂区总平面及竖向布置图。PDMS软件数据库采用树状层次结构，SITE作为设计数据库中的第一级数据实体，由若干个ZONE所组成，ZONE作为数据库中第二级数据实体，由若干个STRU、PIPE、EQUI等组成。室外管网三维布置设计是指在PDMS三维协同设计平台上，与各工艺布置专业同步进行的三维设计过程，包括厂房、室外管线、地下廊道、道路、围栏及场地三维模型的设计输入、模型建立、模型修改、模型校审、状态控制及与工艺专业的接口交换、适应性检查等工作，实现设计输入有据可查、设计过程有度可控、设计成果有质可信。基于某核电项目的应用，根据实体类型不同划分的模型层次结构如图1所示，划分的原则见表1。

3 建模的基本方法

首先确定，建模的总体要求。以厂区工程坐标系原点建立坐标系，土建建模单位及精度为1mm，建模范围包括厂房外墙、地下结构及基础、地下廊道、室外管线、道路、围栏及场地等，然后建立轴网及辅助线。土建建模功能模块分为四部分程序，在菜单Design＞Structures中①Beams amp; Columns；②Panels amp; Plates；③ASL Modeller；④Walls amp; Floors。其中，室外三维管网主要应用“墙体建模”Walls以及“板的建模”Floors。

墙的建模有三种方式：直墙Straight、环墙Ring、自定义墙User Define。一般通过直墙方式精确定位墙体原点、给定墙体的方向、距离及厚度建立建构筑物外墙轮廓，通过负实体实现墙身开孔，见图2。

运用Design＞structures＞Wallsamp;Floors或Panelsamp;Plates模块均可以创建板。板的修改方法与自定义墙的修改方法相同。建构筑物与地下管廊的建模的基本原理为：通过板与墙的建模实现，即用户需要定义板、墙的位置，然后通过相互之间的拼接完成建构筑物的建模。管线设计的基本原理为：管线建模的基本方法采用“管件引导管线“的方式，即用户需要定义管件的位置，系统自动完成管件间的管线布置。管线附属构筑物一般包括：人孔、支墩、雨水篦子及检查井等。其中，人孔、支墩等土建结构同建构筑物建模，雨水篦子和检查井建模则是设备建模的方式搭建。

4 碰撞检查及出图

利用碰撞检查，可以在生成管道分支的过程中就及时发现错误，从而让用户及时更正错误。应用PDMS二次开发软件进行碰撞检查，从PDMS菜单栏下调出三维碰撞检查管理系统，在界面列表中指定实体添加到检查物列表或被碰物列表，可以实现批量检查。逐个检查碰撞，并进行显示，方便进行管廊及管线的修改。某核电厂三维室外管网建模效果图见图3。

5 结语

依托PDMS平台软件，搭建一个三维管网综合设计平台，并建立三维管网元件库，从而提升了设计综合协调能力，并且实现了统一的数据库管理。虽然在应用中仍存在室外模型建模不简便，模型拼接不合理之处，但是该项研究工作已为我们开展全面的数字化电厂奠定了良好的基础。

[1]刘文秀.基于PDMS三维设计平台虚拟房间研究[J].湖北农机化,2011(3);58.

[2]王百众,王若冰,等.中国电机工程学会第七届青年学术会议论文集.北京:中国电力出版社,2002.