劉亞丹

（華北電力設(shè)計院工程有限公司,北京 100120）

自2005年以來,AVEVA公司的火力發(fā)電廠三維設(shè)計軟件（簡稱PDMS）因其圖數(shù)合一的設(shè)計理念、性能卓越的圖形顯示引擎及高效的數(shù)據(jù)庫,在各個工程設(shè)計行業(yè)得到了成功的應(yīng)用（設(shè)備、管道、結(jié)構(gòu)、建筑、電纜橋架、暖通等）。對于火力發(fā)電廠三維設(shè)計的重要環(huán)節(jié)（汽水管道的支吊架設(shè)計）,華北電力設(shè)計院開始試用AVEVA公司提供的Power Hanger汽水管道三維支吊架程序,將該程序應(yīng)用到某發(fā)電廠2×660 MW國產(chǎn)超臨界直接空冷項目的工程設(shè)計上。

1 采用Power Hanger進行汽水管道支吊架設(shè)計

Power Hanger是AVEVA公司根據(jù)國內(nèi)電力客戶的實際需求,基于國內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的一套支吊架建模的專業(yè)程序。程序提供的數(shù)據(jù)庫包括華東電力設(shè)計院支吊架手冊、西北電力設(shè)計院支吊架手冊、常州廠支吊架手冊等國內(nèi)電力設(shè)計行業(yè)經(jīng)常采用的支吊架設(shè)計手冊,滿足國內(nèi)電力設(shè)計行業(yè)絕大部分汽水管道支吊架的設(shè)計。采用Power Hanger軟件進行支吊架設(shè)計優(yōu)點很多。

a.可將現(xiàn)場碰撞問題降至最低

在火力發(fā)電廠的主廠房內(nèi),各種管道交錯布置,管道的支吊架成千上萬。對于傳統(tǒng)的二維設(shè)計,主要靠設(shè)計人員的手工對比,解決各種碰撞問題。各專業(yè)設(shè)備、管道、橋架 建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞時有發(fā)生,管道支吊架與設(shè)備、管道、橋架、建筑結(jié)構(gòu)其它管道支吊架之間的碰撞更是現(xiàn)場一個突出問題。以前的三維設(shè)計僅將設(shè)備、管道、建筑物結(jié)構(gòu)引入三維設(shè)計平臺,支吊架僅是管道上的一個邏輯點,無法解決支吊架的碰撞問題?，F(xiàn)場一旦出現(xiàn)這類問題,往往需要調(diào)整支吊架位置或安裝方式,部分管道需要重新進行應(yīng)力分析,對所調(diào)整的支吊架進行重新設(shè)計,既浪費安裝材料又影響工程進度。尤其是四大管道等高溫、高壓汽水管道支吊架一旦出現(xiàn)上述問題,解決起來更為困難。采用Power Hanger軟件后,將支吊架以三維模型形式與設(shè)備、管道、橋架、建筑物結(jié)構(gòu)共同搭建在PDMS平臺上,通過程序的碰撞檢查功能,可以有效避免這類問題的發(fā)生,降低工程造價。

b.支吊架圖采用一物一圖形式

對于四大管道的支吊架設(shè)計,要求采用一物一圖形式,用PDSA工具生成支吊架詳圖,并在此基礎(chǔ)上對特殊的支吊架形式進行修改。對于普通汽水管道支吊架設(shè)計采用支吊架一覽表形式,將每個支吊架的材料分項開列在一張表中,只對其中非標(biāo)的支吊架采用簡圖表示,但在提高設(shè)計效率的同時也帶來了一些問題。支吊架一覽表無法向施工人員表達每個支吊架詳細(xì)的安裝信息,需要施工人員對相關(guān)支吊架手冊非常熟悉,才能根據(jù)一覽表中開列的安裝材料正確組裝支吊架。在無法正確理解設(shè)計者的設(shè)計意圖時,就會造成施工偏差,對管道的安全運行帶來隱患。如果在不改變設(shè)計手段的前提下,對每一個支吊架都出一張二維支吊架詳圖,將會大大降低設(shè)計效率,進而影響施工進度。而且對于不同的設(shè)計人員,由于圖面表達的方式、審美的標(biāo)準(zhǔn)千差萬別,繪制的圖紙也會有所差異,無法實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,所以對于每個支吊架采用一物一圖并且統(tǒng)一出圖風(fēng)格是非常必要的。Power Hanger支吊架設(shè)計程序可與MDS出圖結(jié)合,通過定制標(biāo)準(zhǔn)的支吊架出圖模板,在對每個支吊架采用一物一圖形式的同時,統(tǒng)一不同設(shè)計者的出圖風(fēng)格。

c.可精確統(tǒng)計支吊架材料量

Power Hanger程序可以在進行支吊架設(shè)計后,對支吊架材料進行快速、準(zhǔn)確的統(tǒng)計。由于每個零件都是按照支吊架設(shè)計手冊錄入到PDMS的材料庫里,保證了支吊架材料量統(tǒng)計的準(zhǔn)確性。

d.Power Hanger與MDSSpecials結(jié)合

在汽水管道支吊架設(shè)計過程中,會出現(xiàn)非標(biāo)根部等特殊支吊架類型。對于這類特殊支吊架,Power Hanger程序可進行支吊架的建模。通過該程序的應(yīng)用,可建立支吊架模型并出圖,同時精確地將非標(biāo)根部的材料量統(tǒng)計出來,提高了材料統(tǒng)計的準(zhǔn)確度（但也存在一些缺陷）。

e.減少校核人員的校核量

Power Hanger的應(yīng)用大大減少了校核人員工作量。校核人員可直接在三維平臺上通過顯示支吊架的每個連接件和附件的規(guī)格及與土建結(jié)構(gòu)梁柱的關(guān)系進行支吊架的校核,無需再核對土建專業(yè)圖紙上的生根梁的標(biāo)高、位置等相關(guān)信息,提高工作效率。

2 程序需要完善的內(nèi)容

a.不能根據(jù)計算結(jié)果進行零件選型

目前Power Hanger程序主要功能是進行支吊架模型搭建、支吊架出圖及材料統(tǒng)計,還不能根據(jù)計算結(jié)果自動完成拉桿直徑和支吊架零件的選型。由于開發(fā)了PDMS與應(yīng)力計算程序的接口,應(yīng)力計算結(jié)果可導(dǎo)到PDMS中,建議Power Hanger程序應(yīng)能根據(jù)讀取的荷載信息自動進行支吊架零件選型。這樣該程序不僅是模型搭建的工具,也可成為真正的支吊架選型設(shè)計工具。

b.出支吊架圖需切換到MDS模塊

Power Hanger程序是在PDMS平臺上開發(fā)的,但支吊架出圖需要進入到MDS模塊。建議AVEVA公司能否考慮將支吊架的建模和出圖整合到同一個模塊中,方便用戶使用。

c.減少支吊架建模界面點擊率

在創(chuàng)建支吊架模型的過程中,界面的點擊頻率高且過程繁瑣,不利于軟件的推廣使用,希望通過以后的程序升級對此有所改善。

d.定制符合自己需要的模板

目前,汽水管道支吊架出圖的模板為MDS自帶模板。一般來說,各工程公司對出圖內(nèi)容和風(fēng)格的要求都不相同,所以前期試用時,需根據(jù)本單位的需求定制出一套模板。

e.特殊支吊架設(shè)計的缺陷

對于非標(biāo)準(zhǔn)支吊架,如采用特殊根部,需要進入到MDS模塊建立根部的型鋼或者槽鋼,然后再用Power Hanger程序建立支吊架的其它零件,再將特殊的根部和支吊架零件組成支吊架組,才完成支吊架的設(shè)計。對于該類型的處理：①建立一個非標(biāo)的型鋼或槽鋼,需進入到MDS模塊,進入該模塊等待時間長,而且占用MDS的點數(shù)。建議在PDMS平臺上建立非標(biāo)的根部,無需進入MDS模塊。②用MDS special建立根部型鋼,再和其它零件組合成支吊架組并命名,在操作過程中界面點擊率很高,操作有些繁瑣。