二维制图管道材料文件自动化统计分析

高兴 王伟

摘 要：在化工设计工作中，管道材料统计的准确与否对工程质量非常重要，在传统的管道材料文件的设计中，除设计时使用三维软件的项目外，其余项目均需人工整理统计数量庞大的管道材料，过程繁琐、人工强度大。基于此，我们自主开发辅助设计程序，并根据设计工程师的工作习惯，开发出为设计工作者量身定制的應用程序，可以最大限度的有针对性的解决设计工程师在工作中遇到问题。本文简述了管道安装明细表、管道材料等级表、管道综合材料表、管道数据表等开发内容以及自动化统计的实现方式。使用此程序，既能提高设计工作效率，又能提高设计工作质量。

关键词：管材;管材统计;化工管道材料;二维制图

中图分类号：TP311 文献标识码：A

在化工生产企业里，我们可以发现几乎所有的机器设备之间，都是用管道（即管子和各种管件、阀门等的总称）把它们相互连通。管道同一切机器设备一样，是化工生产中不可分割的一个组成部分，要确保安全、持续、稳定的生产，除要妥善设计好各种机器设备外，还必须重视化工管道的设计工作。否则，同样会因管道的故障和损坏直接影响生产。工程上管材统计的准确与否，对工程质量起到了非常重要的作用[1]。天津渤化工程有限公司于2018年完成了天津市科委科技项目：管道材料文件的自动化程序开发应用，旨在简化管道工作流程，提升工作效率。目前，该程序已在本公司范围内推广应用。笔者作为项目组成员之一，根据从该项目立项、研发到结项的一系列工作，总结了项目核心内容。

1 传统管材统计方式

在传统的管材文件设计中，除设计时使用三维软件项目外，其余项目均需人工整理统计数量庞大的管道材料，过程繁琐、工作强度大，设计时需要拿出大量时间来完成本部分工作。国内外化工设计机构大多在管材统计时采用人工统计的方式，只有个别设计机构使用自主研发的程序，但适用性均有限制。对于设计单位来讲拥有自己专有的自动化管材统计程序至关重要，能更高质高效地完成工程设计[2]。

2 程序开发内容

本项目自主开发一套全新的计算机程序，主要用在管道材料文件的统计整理中，用计算机自动化减轻繁琐的人工劳动。

2.1 管道安装明细表

管道安装明细表是管道材料文件中非常重要的文件，主要分为基本信息和管材信息两大部分，是将装置内每一个管道的基本信息（管道编号、起始点、操作条件）和管材信息（管道、法兰、阀门、管件、螺栓螺母、垫片、保温保冷情况）全部详细体现的表格。分析安装明细的组成，研究出哪些可以由计算机完成，哪些是必须由人工输入的信息，将是本程序开发的指导思想。经研究发现，填写管道安装明细表时需要填写大量的管材规格信息和数量，经过反复论证，所有的管材规格信息均可由计算机完成，设计师只需统计管材的数量信息，这将极大减少工程的工作量，提高工程效率，并能大幅提高管道材料文件的准确率。

2.2 管道材料等级表

管道材料等级表是一个项目管道材质的基础和准则，想要做到管道材料的自动化统计，必须对管道材料表进行分析，哪些是变量哪些是不变量，哪些是计算机能够提取的，既要准确将管材表述出来，又要有广泛的适用性。首先对现有管道材料等级表进行研究，寻找计算机能读取的数据。材料等级表由表头、管材规格、管道壁厚表等几个部分组成。管材规格部分横向分为名称、公称直径、材料、端面形式、壁厚/等级、描述、标准几大项，竖向分为管子、管件、阀门、法兰、螺栓螺母、垫片、其他几大项。管道壁厚表部分横向为公称直径、外径、壁厚、衬里厚度，竖向为不同尺寸管道的规格。这些表格中的信息都是在材料统计整理时必须填写的信息，在管道安装明细表中统计管材时，必须将管材信息准确提取，本程序才能实现由计算机自动生成管材规格项，完善生产管道安装明细表。

经分析，在管道安装明细表中的管材规格分为管材管径的规格（即外径壁厚等信息）及管材的规格描述部分（即描述管材的名称描述、材质、压力等级、所有规范等信息）。管径信息和管材规格信息在管道壁厚表的管材描述中均能体现。

选用此种方式在管道材料等级表选取数据，一个主要的原因是，管道材料等级表是一个项目必须的材料文件，选用此文件将无需再为程序制作管材数据库。管材数据库的制作是一个复杂的工作，而且由于化工项目所需管材种类繁多，如果使用数据库，则每一个项目都需要做一个数据库。对于大型项目此种方式尚可，但对于中小型项目，制作数据库就不适用了。选用项目已有的材料文件，管道材料等级表作为数据库文件，无需再制作数据库，减少了项目的工作量，同时也提高了本程序的适用性。

2.3 管道综合材料表

管道综合材料表是整个装置所适用管材的料单，指导采购施工的重要文件。本程序根据管道安装明细表自动生成综合材料表，此过程完全无需工程师人工参与，将省去过去工程师一个一个管材加和的工作量，同时由于是计算机自动统计，也大幅提高了文件的准确性。

2.4 管道数据表（压力管道）

管道数据表（压力管道）是将装置内压力管道的信息表现出来的文件，本程序将管道安装明细表中符合压力管道条件的管道选出，同时抓取管道数据表（压力管道）所需的基本信息条件，自动生成管道数据表（压力管道）的前半部分，将省去工程师甄别压力管道及填写基本信息的时间，提高制作文件的工作效率和准确率。

3 二维制图管道材料文件自动化统计的实现

由编程人员将系统功能使用菜单嵌入式设计，按钮响应式执行。操作简便，与Excel表格整体融合，达到外观风格统一美观，并具整体性一致的效果。采用VBA编程语言进行开发，利用Excel内置开发语言，最大程度发挥Excel表格效率优势，提高开发效率，易于调试，便于修改扩展，同时提升了输入与输出的执行效率。程序运行后有系统纠错文件可供设计师查询错误、纠正错误，完善材料数据快捷高效。在生成的管道安装明细表中还高亮标出了出错的单元格，方便查错、纠错。程序对多环境的支持，本程序可运行于单机环境、局域网环境、网络环境[3]。流程如图1所示。

3.1 输入界面的系统功能

输入界面系统功能分3个子功能。（1）生成管道安装明细表。通过输入数据（包括明细表数量和螺栓螺母表）与管道材料等级表获取明细表数据，生成管道安装明细表。（2）生成管道综合材料表。通过管道安装明细表，提取材料数据生成管道综合材料表。（3）生成管道数据表（压力管道）。通过管道安装明细表，提取管道数据生成管道数据表（压力管道）。

为了方便生成管道综合材料表和管道数据表（压力管道），在管道安装明细表中也嵌入了系统功能菜单来执行生成，这样生成管道安装明细表后，就无需打开输入界面，使用管道安装明细表菜单中的系统功能就可以直接生成管道综合材料表和管道数据表（压力管道）。

3.2 管道综合材料表的比对功能

由于可能产生多个管道综合材料表，为了便于比对材料表数据，系统提供了管道综合材料表的比对功能。比对功能提供2个材料表的多项比对，比对项目包括：材料描述、材料数量、材料数量差，并分别以两个表各自的角度把比对结果显示出来。比对后设计师就能清楚地看到材料表之间的异同，从而为设计、采购、施工提供材料依据。

3.3 管道综合材料表按序号打印功能

按序号打印就是在按页面打印的基础上，加入了一个分页条件，即当打印到页尾时，如果当前打印的某种材料没打印完需要打印到下一页时，那么就把当前页面中的某种材料的部分内容移到下页中，而不会在当前页中进行部分材料内容的打印。这样，所有材料的内容都将完整呈现在同一页面，不会出现跨页面打印，打印出来的纸质版材料文件就比较完整，便于材料的查找。

4 结语

开发为设计工作者量身定制的应用程序，可以最大限度有针对性地解决设计工程师在工作中遇到的问题。填补市场上成熟应用软件没有涉及的领域，解决现有设计软件适用性有限等问题。基于设计工程师开发出的程序，既能提高设计工作效率，又能提高设计工作质量。通过管道材料文件的自动化程序，极度简化管道材料文件的操作，能提高工作效率和文件的准确率，平均材料文件人工量减少50%以上，并能实现文件深度、文件格式等的标准化。

参考文献

[1] 王弢.化工行业管道材料文件的自动化程序设计[J].天津化工，2017，31（5）：55-57.

[2] 李科，王婷婷.一種快捷准确统计绝热材料用量的方法[J].山东化工，2014（7）：153-156.

[3] 庞东，张怡，王喜全，等.管道材料编码标准化开发及应用[J].石油工程建设，2018，44（z1）：163-167.