浅析辽河油田标准化三维设计重要性

【摘要】三维设计是区别于传统二维设计的一种全新设计方法，以工艺配管为主，涉及到采暖通风、电力、自控、机械设备、土建结构等专业，三维模型具有直观、形象的特点，在模型建立完毕，图纸和设料表可以从三维模型直接抽取用于材料采购和现场施工。

【关键词】三维 设计 标准化

1 三维设计工作的意义

1.1 开展三维设计有利于更新设计理念，提高标准化设计水平

三维工程设计采用全新的设计方法和设计理念，是工程设计的一个革命，标准化设计是设计模式的创新，也是设计理念的创新，采用三维设计使标准化设计水平再上一个台阶。

1.2 开展三维设计有利于提高设计质量

三维设计能够形象化的表达设计对象和设计内容，使用相同的设计原则，辅之以碰撞检查、模型与流程图互相检验的辅助功能和三维设计质量管理保证措施等，使二维设计中常见的错、漏、碰、缺等设计缺陷显著降低，避免了诸如碰撞、操作空间不够、阀门手轮方向不对等通常的错误，使无差错设计和无碰撞施工成为可能。同时根据三维模型自动生成的平剖图、轴测图、材料表来源于同一基础，保证同一个项目，同一个标准，不会产生不一致的情况，打打提升了设计质量。

1.3 三维设计有利于提高设计效率，满足高效快速建设需要

三维模型的设计不需要设计人员有很强的空间想象力，采用搭积木式的模型建立过程相对二维设计更加容易，能够在较短的时间内完成模型设计工作。三维设计具有自动出图和统计材料的功能，使设计人员摆脱了十分繁琐的材料统计过程和二维图纸校审过程，加快了设计进度。

1.4 三维设计有利于节省工程投资

应用三维设计可以精确地统计材料，控制材料采购，避免浪费。因为三维设计的准确性，最大程度上避免了在现场更改工作，大大节约了施工的成本和时间。

2 三维设计在辽河油田标准化设计中的应用与实践

辽河油田自开展标准化设计工作以来，充分结合油气藏特点，进行了常用站场系列与基础模块系列的规划与定型图设计，并得到广泛应用，其中站场定型图7项，基础模块定型图57项，并配套完成了标准化设计计价指标，，大幅度提高设计效率，加快了建设效率，并从中积累了丰富的经验。2.1 积极推广，大力培养三维人才

三维设计是一种十分严谨科学的工程设计方法，既需要设计人员具有工程设计和建设的基本专业素养，也需要掌握三维设计理念和三维设计工具的使用。

辽河油田标准化设计之初，油田各级主管领导的高度重视三维设计，三维设计的应用效果成为标准化考核的重要内容之一。公司多次聘请专家进行三维软件培训，大范围培养各层次的三维设计人才。现在从事与工艺安装设计相关的设计人员已经有半数以上的人员参加了培训工作，其中大部分人员在标准化三维设计实践得到了锻炼和提高，解决了三维设计人才缺乏的问题。2.2 集中优势力量做好基础工作

基础工作是整个三维设计的重要核心内容之一，建立工厂模型只是三维设计中的一个设计环节，三维设计最有技术含量和最困难的部分是三维基础性工作，如工程数据库的建立（包括元件参数库、管道等级库、图形库等）、材料代码和出图模板编制等等一些列工作。这些工作成果好坏直接关系到三维工作实施的质量，三维设计精细高效的设计优势与后台数据库及相关配套体系建设的完善程度直接相关，因此需要在这方面投入相当的精力来做好这项工作，保证三维设计顺利实施。

三维设计是以工程数据为核心三维图形为表现手段的设计方法，后台数据库建设在三维设计工作中占据了相当的比重，分为工程数据库和图形库2大类。

2.2.1 工程数据库

根据标准化设计设备材料需求，建立元件属性库，将三维模型中应用的所有管阀件尺寸参数和工程属性参数录入到数据库中，涵盖管道类、阀门类、法兰类、弯头等管件类和螺栓类等，涉及的各类标准规范70余种。根据标准化设计压力等级、设计温度、介质属性等条件建立管道等级库，编制管道等级20个，涵盖了油田生产所需的各个压力等级。

2.2.2 图形库

图形库是三维模型的图形表现方式，分为元件图形库、设备图形库、建构筑物图形库等。为有力的推动标准化设计工作的规范开展，大幅度提升设计效率，辽河油田在设计软件提供的图形库基础上，不断的完善标准化设计所形成的定型图库，根据油田地面建设需要，建立了各类大、中、小型站场定型图库及基础模块定型图，涵盖了大型站场、中型站场、小型站场和可在站场设计中重复利用各类模块定型图等，在模块化三维设计方面进行了有益的探索和实践，也取得了一定的认识。

定型图库的建立是由小到大、由简单到复杂的组合化拼接过程，着重开展基础数据定型图库、模块定型图库、单元定型图库、站场定型图库的建立工作。

3 结束语

标准化设计工作实践证明，三维设计是一项循序渐进，逐步深入的过程。结合现在的成果，接下来我们将做以下几方面的工作：

3.1 加强三维软件工程应用的培训力度

三维设计人才培养是标准化设计的一项重要工作，是三维设计工作开展的重要保障，未来工作中将扩大三维设计人员的培训面和培训深度，使更多的设计人员能够掌握三维设计工具和设计方法，为三维设计的大规模应用做好人才储备工作。

3.2 继续深化三维设计基础工作

在标准化设计工作中建立了一系列基础性工作，如工程数据库的建立（包括元件参数库、管道等级库、图形库等）、出图模板编制和各类定型图库等，各类定型图也在地面产能建设中发挥了重要作用，为进一步提升标准化设计水平、提高定型图在油田地面建设中的覆盖率，发挥标准化设计更大的效益，下一步准备对上述工作进行梳理和完善，根据不同的输送介质、温度、压力建立庞大的基础模块系统，补充各类基础数据库、模块数据库、单元定型图库、站场定型图库等，建立全面覆盖油田地面建设需要的标准化设计定型图库，，对标准化设计成果进行科学、规范管理，尽可能降低项目库建立等前期工作量，方便三维设计的工程应用，提高基础模块定型图在施工图设计中的复用率与重现性，体现出三维设计高质高效的设计特点。

3.3 促进各专业三维设计齐头并进，各专业协同作业

改变目前三维设计以工艺配管专业的三维设计现状，研究确立三维设计项目涉及的专业之间的工作界面和资料流转过程，提高配套专业三维设计的参与度，充分发挥三维设计平台的综合功能，同时与EPC部门结合，探索三维设计在工程总承包方面的应用研究工作。

3.4 建立适合三维设计发展的组织管理模式和激励措施

三维设计有不同于二维设计的设计过程管理方法和要求，需要为此制定相关的管理过程文件，接下来准备在实践中编制《三维工程设计管理规定》《三维设计校审细则》以及各类设计模板等文件，指导和规范三维设计工作的开展。

3.5 推进三维工程设计向纵深化方向发展

从企业发展战略的高度，革新工程设计管理理念，学习和吸收国内外先进的工程建设经验，研究推进三维工程设计由设计制图工具向工程设计、采购管理和施工管理相结合的方向发展，为三维设计的综合利用做好技术储备。

作者简介

周丽洋，2008年毕业于辽宁石油化工大学油气储运专业。