張華杰， 徐明宇

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

0 引言

PDMS電廠三維系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件是一款能夠設(shè)計(jì)并建立包括配管、設(shè)備、土建、電氣和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)的多種三維模型的工程軟件，目前已在全國(guó)各大電力設(shè)計(jì)院得到廣泛應(yīng)用。在核電項(xiàng)目中，因核電機(jī)組參數(shù)低、設(shè)備多、管系復(fù)雜，使用PDMS進(jìn)行整體設(shè)計(jì)布置已經(jīng)成為行業(yè)中的大勢(shì)所趨，在國(guó)內(nèi)的首臺(tái)CAP1000核電的田灣項(xiàng)目中，哈爾濱汽輪機(jī)廠研究院就采用了PDMS設(shè)計(jì)平臺(tái)，順利完成了項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)。

1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

在項(xiàng)目開(kāi)始之前，哈汽研究院通過(guò)與多所電力設(shè)計(jì)院的交流合作，吸取了豐富經(jīng)驗(yàn)。PDMS作為一款設(shè)計(jì)軟件，要想盡可能地發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)，避免協(xié)同工作的混亂，必須在事先進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作。

1.1 設(shè)計(jì)流程

在人員的分工上，由于田灣核電廠專(zhuān)業(yè)分工多，管道設(shè)備數(shù)量龐大，在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段就應(yīng)當(dāng)盡量做好各專(zhuān)業(yè)分工。在項(xiàng)目開(kāi)始之初對(duì)各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)分工，接口整理以及設(shè)計(jì)配合就有個(gè)初步方案，否則就會(huì)由于配合不當(dāng)而引起布置中的錯(cuò)漏，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，制定了一整套詳細(xì)的三維規(guī)范，從項(xiàng)目的建立、項(xiàng)目組成員權(quán)限及工作組的分工，到整體設(shè)計(jì)方案的制定、碰撞檢查的實(shí)施、應(yīng)力計(jì)算以及與合作單位的配合檢查、出圖標(biāo)準(zhǔn)的制定等，都有明確的規(guī)定，盡量避免不規(guī)范工作帶來(lái)的惡果。

1.2 設(shè)計(jì)編碼

在對(duì)設(shè)計(jì)庫(kù)內(nèi)容的劃分中，由于包括配管、設(shè)備、土建、電氣和結(jié)構(gòu)構(gòu)件等多個(gè)專(zhuān)業(yè)，內(nèi)容十分復(fù)雜，在命名及層次中也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清晰而明確地規(guī)定。

整個(gè)汽機(jī)島部分遵循且只遵循一套分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，EQUI層次命名使用系統(tǒng)流程圖中相應(yīng)設(shè)備KKS編碼，每個(gè)EQUI層次由一個(gè)或多個(gè)SUBE層次組成。設(shè)備本體、地腳螺栓、中心線、檢修空間等嚴(yán)格區(qū)分。Nozzle（管嘴）層次設(shè)置直接放在相應(yīng)的EQUI下，管嘴命名為設(shè)備編碼加管嘴標(biāo)號(hào)N1、N2……，并在MMESC屬性中相應(yīng)給出中文描述信息。

管道PIPE使用P&ID圖中相應(yīng)管線的電廠標(biāo)識(shí)系統(tǒng)編碼作為其命名。PIPE層次下的分支BRANCH在該管道系統(tǒng)編碼加上“/B1”，分支BRANCH中包含的閥門(mén)及儀表使用P&ID圖中該管件的KKS編碼命名。

1.3 元件庫(kù)的建立

根據(jù)田灣業(yè)主合同要求管道標(biāo)準(zhǔn)及材料不同，在正式開(kāi)展三維建模工作以前，需要針對(duì)項(xiàng)目要求制作專(zhuān)門(mén)的管道元件庫(kù)及管道等級(jí)庫(kù)。要求等級(jí)劃分?jǐn)?shù)量不能過(guò)多，能夠盡可能地適應(yīng)項(xiàng)目的需要，且分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)一目了然，能夠滿足管道設(shè)計(jì)人員的需要。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及難點(diǎn)

田灣核電項(xiàng)目哈汽部分工作包括設(shè)備建模、土建建模、管道建模、碰撞檢查及平面出圖等多個(gè)方面。

圖1 精細(xì)的三維模型

設(shè)備建模嚴(yán)格，汽機(jī)島主機(jī)與輔機(jī)等多個(gè)設(shè)備，哈汽嚴(yán)格按照相關(guān)圖紙資料，要求模型的相關(guān)尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤，符合資料的外形和接口尺寸。每臺(tái)設(shè)備都設(shè)定其中心線及定位線。尤其是對(duì)低壓缸的焊接結(jié)構(gòu)、軸承箱的焊接結(jié)構(gòu)、主汽閥等都進(jìn)行了精益求精的造型，依靠設(shè)備制造廠的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在設(shè)備模型的精細(xì)程度方面達(dá)到了較高水平，如圖1所示。

土建設(shè)備主要包括廠房梁柱、圍墻、T/G基礎(chǔ)、T/G樓板等，重點(diǎn)是T/G基礎(chǔ)開(kāi)孔及埋件的設(shè)置。

管道系統(tǒng)建模主要包括汽封系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、低壓缸排氣噴水系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、主蒸汽系統(tǒng)、MSR管道系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)。重點(diǎn)在于應(yīng)力計(jì)算、與設(shè)計(jì)院的配合修改，空間的合理利用等，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力，哈汽范圍內(nèi)管道主體基本完工，并進(jìn)行了碰撞檢查。

田灣項(xiàng)目中，針對(duì)原AP1000機(jī)組MSR系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，MSR疏水系統(tǒng)兩級(jí)合一級(jí)，疏水箱數(shù)目及管道都有了相應(yīng)的減少，但對(duì)項(xiàng)目布置工作產(chǎn)生了一定的難度。MSR疏水箱布置在16000 mm平臺(tái)下面，疏水箱的平臺(tái)由吊裝改為普通支撐平臺(tái)，減小了施工難度。正常工況下，MSR一級(jí)加熱管側(cè)疏水排入六號(hào)高壓加熱器，二級(jí)加熱管側(cè)疏水送入七號(hào)高壓加熱器。緊急情況下輸入凝汽器。整體系統(tǒng)設(shè)置、管道走向、支吊架的位置及埋件設(shè)置等發(fā)生了很大的變化，經(jīng)過(guò)多次配合調(diào)試，最終形成了固定方案。整體汽機(jī)島模型如圖2所示。

圖2 汽機(jī)島整體模型

3 結(jié)語(yǔ)

在整個(gè)田灣項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中，PDMS三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件發(fā)揮了很大的作用，特別是在整個(gè)電站的規(guī)劃和各設(shè)計(jì)方的協(xié)同設(shè)計(jì)方面。然而由于經(jīng)驗(yàn)不足，在配合工作中，在不可避免地出現(xiàn)了一些不合理的地方，需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦羞M(jìn)一步改進(jìn)。但設(shè)計(jì)手段的優(yōu)化，專(zhuān)業(yè)化的工程平臺(tái)的建立，還是讓我們看到了核電行業(yè)設(shè)計(jì)的新方向，也是我們未來(lái)整體電力行業(yè)發(fā)展的新方向。

［1］ 魏巍,韓淑秀,王雷.VANTAGE PDMS在電廠設(shè)計(jì)中的實(shí)例分析［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2008（19）：140-141.

［2］ 黃燕華.PDMS（工廠設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)）在孟津電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2009（22）：72-73，77.

［3］ 吳永重.PDMS三維設(shè)計(jì)核電數(shù)據(jù)庫(kù)的研究及開(kāi)發(fā)［J］,核工業(yè)自動(dòng)化，2004（2）：34-37.

［4］ 龔小焦.PDMS碰撞檢查在臺(tái)山核電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］,工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2012（7）：121-123.