浅谈INtools软件在海洋石油仪表设计中的应用与开发

摘要:随着应用该软件进行工程设计经验的不断增加,以及结合海洋石油开发工程特点所进行的软件二次开发应用的不断深入,软件的应用程度、效果不断改善,大大提高了原有的工作效率。

关键词软件；海洋；石油；仪表；设计；开发

一、前言

随着海洋石油工程项目日趋大型化、复杂化、智能化,同时为了满足项目设计工期不断缩短的工程要求,就海洋石油仪表专业设计而言,迫切需要一个专业的设计软件作为工具,在保证设计质量的同时,提高工作效率。在这样的背景下,intools软件的引进、开发、应用提上了日程。

1INtools软件功能及优点

1.1所覆盖的设计内容

设计内容包括仪表索引、I/O清单、火气探测设备清单、报警点清单;阀门类计算书、各类仪表数据表;控制系统接线图、控制系统回路图、仪表系统电缆清册、系统端子图;典型仪表安装图、火气探测设备安装图、仪表设备支架图、仪表材料清单。通过INtools完成前期工作,可以直接出图的工作量,占整个工程设计阶段仪表专业所有图纸文件的60%~70%。设计过程其他阶段,如设备技术澄清、资料整理等,都可以利用INtools强大的数据库支持工作。

1.2INtools的优势

INtools软件是多数业主指定使用的软件。其优势为:所有设计文件采用统一的数据库进行管理;提高设计效率和准确性;与国际接轨,增强了国际竞争力;提供了版本控制、浏览和修改权限控制、历史记录追踪等功能,有效地提高了设计过程中的质量控制,降低了设计风险;所有的数据信息都存储在一个数据库文件中,业主或参与审查的第三方以及将来的项目最终用户如果同样使用INtools软件,在文件传递时只需要提交一个数据库文件,大大简化了文件提交的工作量;是Intergraph公司INtools软件的开发商)未来集成数据框架的一部分,与SmartPlant P&ID,PDS等软件均可实现交换数据。这样与相关专业(工艺、配管专业等)可实

现信息共享,加强了专业间的沟通。

2应用INtools软件后设计方法的改进

2.1INtools软件内容

INtools软件包括仪表索引模块,规格书模块,计算模块,工艺参数模块,接线模块,回路图模块,安装图模块。由于INtools软件各模块均使用统一数据库,在任何模块修改输入的数据都存储在这个统一的数据库中,同时,任何模块也都从这个数据库中提取数据,保证了各模块间数据共享以及各模块生成文件数据的一致性。因此,对于同一信息,在任何一个模块中输入或修改数据在其他模块中都可以使用。

2.1.1仪表索引模块

INtools软件设计的基础设定在该模块中完成。在工程设计起始阶段,得到上游设计专业相关的成果文件后,就可以在此模板平台上,进行各种仪表、I/O信号等位号的输入及各种数据信息属性的定义工作。这是每个海洋石油工程项目仪表专业设计的基础性工作,通过这个工作过程,可以最终直接完成多类专业成果文件,如仪表清单、火气探测设备清单、I/O清单、报警点设置清单等。与原来用其他文件格式制作的同类文件相比,在INtools软件中输入的清单类文件有更好的信息查询和修改记录跟踪功能,并具有与其他图纸文件信息的链接功能。

2.1.2数据表模块及计算模块

数据表模块归类在规格书模块中,包含常用仪表及阀门类设备的数据表模板,如压力表、温度计、压力变送器、温度变送器、控制阀、关断阀、温度开关、压力开关、安全阀、各类流量计等。同时经过二次开发,使其具备了火气探头报警设备类的数据表模板。在INtools强大的数据链接平台下,以上数据表模板都可在仪表索引模块进行仪表位号输入的基础上自动生成。

计算模块中可完成孔板、控制阀、安全阀等仪表设备的选型计算,结果自动显示在相应数据表上。软件内置的计算公式算法等,可以根据所采用的产品厂家的不同以及其他因素进行适当修正升级,为将来的实时更新留了余地,而以往用Exce编制的数据表不具备此功能。

2.1.3接线图模块

在INtools软件的接线图模块中,可以通过拖拽电缆完成端子图的电缆连接,自动生成接线端子图和电缆清册。而以往端子图和电缆清册要分别制作,通过使用此模块提高了设计效率,也减少了不同类型文件之间,由于分别制作造成的不必要的输入错误。

2.1.4安装图模块

INtools标准数据库中包含海上、陆地化工领域的3 000余张典型安装图及上万种安装材料,在实际项目中只需选定相应的安装方案就能够自动生成项目的安装图和材料清单,极大地减少了人工绘图以及统计料单的工作量。

3INtools软件针对海洋石油仪表设计的开发

3.1海洋石油标准数据库建立

海洋石油标准库建立多种文件封面,图框模板等;建立基本数据,包括仪表类型、接线设备、安装材料汇总等;建立仪表索引和I/O清单规格项及模板;修改72种数据表,新增15种数据表;建立仪表系统接线图及电缆清册模板;建立标准仪表回路图模板;建立典型安装图库,支架图库,并建立安装材料与图库的链接。

3.2标准数据库开发效果

标准数据库开发省去了许多重复输入和设置的过程,提高工作效率;保证设计成果文件的数据和格式统一性,保证了设计质量;模拟测试验证了海洋标准数据库的适用性及完整性。

3.3在应用中开发

a)INtools软件在系统设计方面,主要是针对过程控制系统PCS和紧急关断系统ESD设计的软件。根据海洋石油仪表设计的特点,在标准数据库中加入了火气系统中的火气探测报警设备的仪表类型、数据表、安装图及可寻址回路接线图等一系列数据和模板,并在实际应用中摸索出一套火气系统设计的方法,获得很好的应用效果。

b)现场总线设计。现场总线是控制系统方面的新技术,在海洋石油工业上也有采用。针对该领域,INtools数据库中加入了现场总线仪表类型、现场总线仪表数据表、现场总线接线箱、电缆等数据,以及现场总线网段图、验算报告等模板,并摸索出一套现场总线INtools软件的设计方法,顺利完成了中海油一个自营油田项目的现场总线设计工作。

4应用该软件的经济效益

就工程的详细设计阶段,65%的成果文件由INtools软件在海洋标准数据库模板基础上自动生成。由于工程进度及采办设备厂家回馈资料的原因,后期各类图纸文件修改工作量较大,采用INtools软件后,详细设计效率提高30%,修改效率提高60%,完成部分加工设计阶段文件,使加工设计提前完成20%的工作量。INtools软件的数据库管理和自动辨识功能提高了设计的准确性,保证了设计质量。用海洋标准数据库模板生成的成果文件格式统一,数据项统一,有助于实现设计的标准化。

5软件需改进的方面

a)不同工业部门对于同一专业的设计习惯、工作侧重点有所不同,INtools软件无法同时满足不同领域用户的所有特殊要求,所以在每个专业领域推广应用前,都必然结合该领域的从业人员,进行二次开发,对该领域的软件改进或数据库升级后,才能有效地用于此领域的工程设计工作。

b)INtools软件提供了一个强大的数据服务平台,能有效容纳每个项目的数据信息并合理归类。对于不同信息间的潜在关系有待软件开发人员结合相关领域客户共同研究探讨,还应该进一步挖掘软件的潜力。

c)INtools作为仪表专业的设计软件,在与其他相关专业的设计软件进行数据交换方面还应该加大开发力度。比如配管专业、工艺专业等,如果本专业内部已经输入的信息可以无缝地共享于其他专业,将进一步提高工作效率,并保证设计质量。

6结束语

INtools软件在海洋石油工程仪表设计中发挥了重要的作用,从初期的摸索阶段到如今的大规模工程项目应用。随着对不同模块、不同项目二次开发应用的不断深入,相信该软件对于海油工程领域的应用将更加成熟。