试论PDS在石油化工管道设计中的应用

[摘 要]本文对PDS在石油化工管道设计中的应用情况进行了介绍，通过对其应用流程、设计效果、优缺点的分析，希望可以促进该软件的推广与应用。

[关键词]PDS；石油化工；管道；设计 ；应用

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0352-02

前言

PDS软件是一种三维绘图工具，可以在计算机上建立一套完整的工厂模型。其在大型石油化工管道设计中的应用，发挥着重要的作用。利用这项技术，可以发现设计中的错、漏、碰、缺等问题，保证设计质量。三维模型设计在计算机上可动态直观的展示出工厂或单元装置建成后的实际情景，因此，可以有效缩短工程设计周期，加快管道工程的施工进度，降低材料采购成本，提高管道设计质量。有利于业主决策和进行施工控制及生产维护。PDS软件把传统二维绘图模式转变成为三维模型，使管道设计图纸更加清晰直观的呈现在人们眼前，使人们对管道布置的形式一目了然。目前国外大型工程公司已广泛采用此软件。

一、PDS软件的应用流程

PDS是Plant Design System（工厂设计系统）的简称，是Intergraph公司开发的三维工厂设计软件系统，即利用计算机技术，在电脑上直观的建立工厂模型。PDS软件是一种新型的软件类型，其在大型石油化工行业的管道设计中应用比较多。在应用的过程中，保证流程的正确性是非常重要的，流程正确无误可以减少设计人员的修改次数，保证设计的效率。应用PDS软件进行管道设计时，首先需要建立数据库，这项工作是由IT工程师完成的，而材料工程师需要对数据库划分等级，根据项目实际情况添加元件数据。

其次，设计师要按照管道项目的规模以及具体的施工要求，对管道的区域进行划分，并设置相应的参数。

再次，设计师需要对设备、管道等进行建模，以保证设备的定位合理，符合工艺流程的要求，管道与设备的布置不会出现冲突，管道与管道之间不发生碰撞。在设计的过程中，要不断的修改与优化，对于存在的漏洞，应及时改正与完善。

在建模时，还要做好管道上仪表的定位工作，在仪表定位的过程中，需要根据仪表专业所选用的仪表类型，参考管道上仪表安装定位的要求和规定，进行精准定位。

第四，在建模完成后，须进行模型审查，看其是否存在漏洞，这项工作需要交由专业校审人员进行核对，只有校审人员审核通过，才能最终确定模型，并按照模型进行施工。只有在设计阶段将模型调整为最优效果，才可以减少或避免施工时对设计方案进行修改，保证施工项目的正常进行，避免延误工程的工期。

最后，设计人员在校审合格后，需要使用PDS软件依据项目模型结构定位的不同标高，在模型上横向抽出管道平面布置图，这样可以直观的看到不同标高界面上的管道平面布置情况，对指导现场施工有非常重要的意义。

二、PDS在石油化工管道设计中的应用

本文对PDS的应用进行了分析与介绍，希望相关设计人员可以更好的应用PDS软件技术，确保石油化工行业更加安全、高效的运行。

2.1 主管设计

主管设计是石油化工管道设计中重要的内容，其对工厂装置的运行有着较大影响，在应用PDS软件进行设计时，首先需要满足工厂生产工艺的要求，要结合管道运输的物料，对设计方案进行优化。一些工程原料有着一定特殊性，石油化工行业运输的材料可能具有毒性或者腐蚀性，因此，做好管道的输出与输入设计，可以保证工厂装置的正常运行。

其次，要做好管廊连接工作，为物料传输提供便利，要做好物料的计量工作，保证物料运输的便捷性。在设置界区平台时，既要考虑管廊连接点的位置，还要考虑物料输送的方便性。再次，要对管廊平台上的设备进行布置，做好装置的连接工作。在设计时，需要保证管线布置的合理性，以节省土地资源，避免占用工厂过多的土地面积，做好管线的优化设计工作。

最后，对于装置区复杂的管系，可以考虑将其设置在管廊平台上，这样可以节约操作平台的面积。对于装置区安全阀的布置，在设计时可以采用成排布置的方式，安全阀也需要布置在管廊平台上，这种设计可以方便后期对安全阀进行检修。

2.2 配管设计

在管道设计时，一般需要应用PID控制系统，其可以保证管道运输的安全性。在应用PDS软件进行配管设计时，首先要考虑管线的走向，确定管道端点的位置，保证PDS设计出的管道布置图与PID一致。

其次，在对界区接点进行设计时，还要做好协调工作，在确定大管线固定点的位置时，需要应用专业的计算公式，保证固定点位置设计的合理性。

再次，配管设计需要与主管廊一致，而且主管廊的布置要保证整齐性以及同一性，以确保后期操作与维修的便利。在对管道项目进行规划时，要在设计初期制定整体性原则，在后期的设计中，围绕整体性原则进行协调与修改，尽量避免后期对设计审核进行大量的修改。为了保证管线连接的合理性，还要做好管口大小的测量工作，要确定设备管道的等级，并保证管口位置设计的准确性。对于功能特殊的管道，要做好命名，还要保证命名的统一性，要符合一定规律，以便后期查找。

另外，设计人员还需要考虑管廊的层高问题，比如坡度管，如果层间净空过小，会给管线连接带来较大的困难。在对仪表进行安装时，要保证观察的方便性，还要保证后期维修的方便性，对于流量计还要预先留出直管段的位置，如果没有做好预留工作后期修改会比较困难。

最后，在管道结构设计时，还需要考虑管架设计工作，避免过多的改变管路的走向。有的管线是根据应力分析模型进行设计与布置的，这类管线的设计需要与PDS保持一致，当管道走向发生变化时，要通知设计人员对应力模型也进行相应的修改。

2.3 管道平面图设计

石油化工单位的管道平面图一般比较复杂，而且生产系统中的装置比较多，管道管线一定要与设备做好连接，一般管道平面图都不够完善，而且需要根据管道工程对其进行多次修改，所以，在绘制平面图时，不能对模型直接进行切割，利用PDS三维模型软件，可以准确的绘制出平面图。在管道平面图设计中，设计人员还必须用到CAD技术，其对平面图的质量也有着保障作用。应用PDS软件，管道平面图以及ISO图都可以借助模型自动生成，但是生成图并不完善，还需要后期整理，设计人员还需要核对ISO图是否存在错误与问题。

三、PDS软件应用的优缺点

3.1 优点

PDS软件是利用三维模型进行绘图，其改变了传统二维模式绘图的方式，该软件的模型更加立体，而且管道布置更加直观，绘图比较准确，操作也比较简单。在三维工厂模型建好后，可以进行模型的碰撞检查、抽取材料报告、设备布置图、及管道平面、立面、剖面和轴测图等工作。对比传统的设计方法更能节省设计人员的时间，使得管道工程的进度加快，缩减工时。该软件能够保证材料统计的精确度，有利于对材料、设备进行合理的控制，改变了以往手工统计的方式，提高资源的利用率，更提高了管道项目设计与管理水平。

3.2 缺点与改进方法

PDS软件也有一定缺点，其在建立数据库时需要耗费较多的时间，工作量比较大，而且成本也比较高，有的施工单位无法承担这一费用，这制约了PDS软件的推广与应用。为了解决这一问题，设计人员可以先制作出模板，利用模板进行设计可以缩减工作量，也可以节省费用。PDS软件无法进行撤销，所以，操作人员不能出现失误，否则只能重新开始。为了减少失误，设计人员要记住不同设计接点的日期，或者由IT工程师对模型进行修改，实现模型的恢复。

四、结束语

随着PDS软件在越来越多的工程项目中的应用，其与传统的管道设计方式相比，优势越来越明显。但PDS只是一种设计工具，作为一名工程技术人员，还是要用心学习，熟练应用各种标准和工程技术规范，各专业团结协作，只有这样才能让PDS软件显示出更多的价值。

参考文献

[1] 李立峰.如何用好PDS三维工厂设计系统软件.炼油技术与工程，2005，35（09）：40-43.

[2] 李奇.石油化工管道设计注意事项[J].当代化工.2011（05）.

[3] 董宝春.浅析PDS如何提高配管设计效率[J].甘肃科技纵横.2009（04）.

[4] 沈斌.以3D软件应用为中心的设计管理模式――PDS在配管设计中的应用[J].石油化工设计.2006（01）.