齊桂卿，竇富祥，劉 健

（海洋石油工程股份有限公司 設(shè)計公司，天津 300451）

儀表Hook-Up圖與現(xiàn)場儀表安裝關(guān)系密切，涉及多種儀表類型，呈現(xiàn)出管閥件之間的詳細安裝方式，同時關(guān)聯(lián)了圖紙相對應(yīng)的儀表位號以及安裝所需材料的型號、數(shù)量、尺寸及壓力等級等信息。過去由人工錄入儀表位號，人工統(tǒng)計管閥件材料清單，存在著工作量大、效率低以及準(zhǔn)確率不能保證的問題。在此，主要針對SPI軟件自動生成儀表Hook-Up圖及管閥件材料清單進行二次開發(fā)。截至目前開發(fā)成果已應(yīng)用于多個海上平臺儀表系統(tǒng)設(shè)計。

1 SPI軟件Hook-Up模塊

SPI軟件是基于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計軟件，其在數(shù)據(jù)管理方面非常便利[1-2]。Hook-Up模塊可以實現(xiàn)為每個儀表分配所需的安裝材料，并將這些材料以報表的形式進行匯總導(dǎo)出。同時，SPI軟件可以通過AutoCAD模板庫自動生成儀表Hook-Up圖，并通過模板中的預(yù)先定義好的宏函數(shù)將儀表位號和安裝材料映射到所生成的圖紙中。

雖然SPI軟件在海上平臺儀表系統(tǒng)設(shè)計中已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用，但是一直以來，在多數(shù)儀表工程設(shè)計中，僅僅使用了它的基本功能，其強大的模塊化功能和可拓展性被人們忽視。

2 生成儀表Hook-Up圖及材料清單的輸入條件

2.1 AutoCAD模板庫

模板庫是一系列對應(yīng)不同儀表、不同安裝類型的模板圖紙。模板庫可以看作是生成Hook-Up圖紙的 “原材料”，SPI軟件利用宏函數(shù)的映射功能對其進行二次加工，形成最終的“產(chǎn)品”。圖1為直接安裝的壓力表圖紙模板。其中，TAG.1—TAG.60是儀表位號宏函數(shù)，一旦為該儀表類型關(guān)聯(lián)了對應(yīng)的儀表位號，在生成Hook-Up圖紙時位號將逐一映射到圖中。模板右下方為管閥件材料清單。在制作模板時，其安裝材料可以采用屬性定義（即宏函數(shù)）的形式，也可以采用文字方式直接寫入模板[3]。此次研究采用了后一種方法，該方法必須保證模板中的安裝材料以及數(shù)量與在SPI軟件中創(chuàng)建的Hook-Up方案的材料一致，以確保材料清單的準(zhǔn)確性。

圖1 直接安裝壓力表Hook-Up圖模板Fig.1 Direct mounted pressure gauge Hook-Up drawing template

模板庫的完整性直接影響其適用范圍。模板庫所囊括的安裝類型越多，其可實施性就越強，適用的范圍也越廣。為確保模板庫的可用性，結(jié)合多年來積累的海洋平臺工程項目經(jīng)驗，此次研究對各類儀表Hook-Up圖設(shè)計進行了標(biāo)準(zhǔn)化，模板庫共計完成122份圖紙。

2.2 管閥件材料庫

管閥件材料庫（Hook-Up Item Libraries）是一個管閥件材料集合，至少需要涵蓋模板庫中所涉及的所有管閥件材料。它是自動生成材料清單的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不同于模板庫，材料庫的搭建需要由SPI軟件環(huán)境支持。

在Reference Explorer的Hook-Up Item Libraries下新建安裝材料，如圖2所示為其屬性菜單中填寫安裝材料描述、尺寸、壓力等級等信息。同時，SPI軟件的Import Utility功能支持通過Excel文件批量導(dǎo)入安裝材料，在實際應(yīng)用中推薦使用該方法，可以極大地節(jié)省材料庫的準(zhǔn)備時間。

圖2 新建安裝材料Fig.2 Create Hook-Up item

3 創(chuàng)建Hook-Up Type及Hook-Up

3.1 Hook-Ups的層級結(jié)構(gòu)

Hook-Ups的層級結(jié)構(gòu)如圖3所示。虛線部分表明了Hook-Up、圖紙模板及材料庫三者的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即Hook-Up Item是取自Hook-Up Item Libraries的安裝材料，所關(guān)聯(lián)安裝材料需要根據(jù)Hook-Up所指向的圖紙模板的材料清單欄進行選擇。圖中Instrument為該Hook-Up關(guān)聯(lián)的儀表位號。

圖3 Hook-Ups層級結(jié)構(gòu)Fig.3 Hook-Ups hierarchy structure

3.2 Hook-Up Type功能概述

Hook-Up Type是一系列Hook-Up的組合。通常情況下，某一類別的儀表對應(yīng)多個Hook-Up圖紙，如壓力表包括了就地安裝、遠程安裝、不同材質(zhì)安裝等。Hook-Up Type的一個重要功能就是可以與儀表類別進行關(guān)聯(lián)。

創(chuàng)建Hook-Up Type時，建議首先將模板庫按照儀表類別進行歸類，按照模板庫的歸類情況分別為每一類模板庫創(chuàng)建相應(yīng)的Hook-Up Type。

3.3 創(chuàng)建Hook-Up

Hook-Up是自動生成儀表安裝圖和材料清單的核心單元，分別指向模板庫、安裝材料庫及儀表位號。在創(chuàng)建Hook-Up時，應(yīng)明確其Hook-Up Type所指向的材料庫（item sub-library）及對應(yīng)的圖紙模板（drawing block name），如圖 4 所示。

圖4 Hook-Up的創(chuàng)建Fig.4 Create Hook-Up

3.4 關(guān)聯(lián)Hook-Up安裝材料

Hook-Up創(chuàng)建后即可為其關(guān)聯(lián)安裝材料，方法如圖5所示。如果模板中的安裝材料不是通過宏函數(shù)映射到圖紙中，關(guān)聯(lián)安裝材料時應(yīng)嚴(yán)格按照Hook-Up所指向的圖紙模板中的材料清單執(zhí)行。

圖5 Hook-Up同管閥件材料的關(guān)聯(lián)Fig.5 Hook-Up associate items with valve material

4 關(guān)聯(lián)儀表位號

第2，3節(jié)所述的準(zhǔn)備工作完成后，可以將模板庫、材料庫及整個Hook-Ups做成種子文件存儲在服務(wù)器上，以便在新建工程項目時可以隨時調(diào)用。設(shè)計人員只需要完成Hook-Up同儀表位號的關(guān)聯(lián)，即可自動生成儀表Hook-Up圖和材料清單。

圖6 Hook-Up關(guān)聯(lián)儀表位號Fig.6 Hook-Up associated instrumentation number

關(guān)聯(lián)儀表位號方法如圖6所示，3.2節(jié)提及的將Hook-Up Type與儀表類型關(guān)聯(lián)的意義在此得以體現(xiàn)，其自動篩選出與Hook-Up Type相對應(yīng)的儀表類型，可以使設(shè)計人員在關(guān)聯(lián)儀表位號時更加方便。

5 生成材料清單及Hook-Up圖紙

生成材料清單及Hook-Up圖紙，是使用SPI軟件實現(xiàn)設(shè)計目的的過程，由此實現(xiàn)儀表安裝材料自動統(tǒng)計以及安裝圖的自動生成。它的操作比較簡單，只需在Report子菜單下分別選擇Bill of Material及Generate Hook-Up Drawing，即可分別生成材料清單和Hook-Up圖。圖7所示為生成材料清單的過程。在圖中左下角的“My List”中選擇需統(tǒng)計材料清單的Hook-Up Type，選中所有的Hook-Up Type即可生成全部的管閥件料單。

圖7 自動生成材料清單Fig.7 Automatically generate bill of material

在生成圖紙及清單前，還需要在SPI軟件的Preference對話框進行一些諸如CAD程序路徑、文件生成存儲路徑等基礎(chǔ)設(shè)置。

6 結(jié)語

針對Hook-Up模塊的二次開發(fā)，共完成122張圖紙模板，材料庫集成了近150項管閥件元件。目前，已成功應(yīng)用于文昌9-2/9-3/10-3氣田群、蓬萊1389油田群、渤中34-9等多個海上平臺項目，極大地提高了設(shè)計效率和準(zhǔn)確度。然而，在該研究中不管是圖紙還是料單，目前局限于儀表管閥件，尚未覆蓋儀表安裝雜散料（如設(shè)備支架、安裝螺栓等）。對此，在后期將做進一步完善，以期更加充分地發(fā)揮該模塊的優(yōu)異性能。

[1]張小廣，焦大偉，王秋紅，等.Intools軟件在生成儀表安裝圖中的應(yīng)用[J].石油化工自動化，2011，47（1）：54-56.

[2]李騫.Intools在工程設(shè)計項目中的實際應(yīng)用[J].石油化工自動化，2007，44（4）：57-59.

[3]項飛.INtools軟件綜述及其二次開發(fā)（Ⅴ）[J].石油化工自動化，2007，44（2）：53-54.