PDF《三维设计在有色冶炼工程中的应用》

三维设计在有色冶炼工程中的应用 杨摇 垒, 姚摇 亮 (中国恩菲工程技术有限公司, 北京摇 100038) [摘摇 要]摇 结合三维设计在实际工程中的应用,介绍了三维设计的流程及特点,总结了其功能优点,以 推进三维设计在有色工业领域的发展.

[关键词]摇 三维设计;

数据库;

碰撞检查;

协同工作 [中图分类号]摇TU273;

TF02摇摇摇[文献标志码]摇 B摇 摇摇[文章编号]摇1672鄄鄄6103(2014)05鄄鄄0040鄄鄄04 [作者简介] 杨摇 垒(1985―),男,河南新乡人,大专学历,工程师, 从事三维设计工作. [收稿日期] 2014鄄鄄05鄄鄄05 0摇 前言 近年来我国有色行业迅速发展,随之而来的是 激烈的市场竞争,如何在保证设计质量的前提下提 高工作效率,减少施工设计图中出现的问题,是充分 利用工程资源,提高各阶段效率的重要方法. 工程设计从最初的手工制图,到计算机二维制 图,其工作效率提高数倍. 三维工程设计的实施与 协同设计平台的使用为设计工作者打开了一扇新的 高效能窗口[1 - 3] . 其具有二维制图所难以比拟的优 势,如数据性概括性,配置及材料统计准确性,设备 及空间布局真实性,及各专业工作的协调同步性等. 1摇 常用三维软件的特点 目前市场上的三维软件类型众多,特点不一,需 参照行业特点、用户需求、成果等多方面,充分行进 调研,确定合适的软件. (1)行业特点:单从工业行业来看,就有冶金、 化工、煤炭、矿山、石化、钢铁、制造等多类,有通用的 三维软件,也有为各行业量体打造的三维系统. (2)用户需求:即用户使用该三维软件的目的, 或用于环境模拟,或用于力学分析,也可用于成本核 算和进度管理等方面. (3)成果:成果可用于展示、宣传、介绍、科普 等,在工程设计中,更多的是通过对三维含属性部分 的描述来指导施工. 2摇 三维软件在有色工程设计的应用 中国恩菲工程技术有限公司化工事业部结合具 体项目的实施,应用某三维软件完成了烟气脱硫项 目、污酸污水处理项目、硫磺制酸厂项目等的三维设 计,总结出了一套适用于有色冶炼行业工程设计的 三维设计方法. 2郾 1摇 设备模型建立 在三维设计中,设备模型的制作深度不同,可简 单示意,用于总平面定位,确定管嘴位置,携带设备 属性信息;

也可制作精细化设备,除具备以上设备简 图的功能外,对设备外形细节有更细致的描述,见图 1. 设备模型表述程度的差别,并不影响设备、材料 统计,但对于需要突出效果的用户来说,精细化设备 更能展现设备部件或机构特点,设备材料统计只与 本项目所建三维数据库有关. 2郾 2摇 数据库建立 三维设计中的管道、管件、法兰、阀门、非标件以 及材质、所参照标准都是重要的采购、施工、管理、检 查参数,都通过早期的数据库来定义,准确完整的数 据库是三维设计实现精细化的前提. 为特定项目建立的数据库具有针对性,符合项 目特点及要求,符合设计单位的设计规范及要求,便 于查询和使用. 表1摘取了一部分数据库源数据, 工程师根据工艺确定输送各类介质的管道及相关标 准,并将此信息以列表或 PID 图的形式表述,作为数 据库内容提纲. ・

0 4 ・ 中国有色冶金摇 摇摇摇摇摇摇A生产实践篇 ・ 重金属摇 试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试 图 1摇 液下泵模型 摇表1摇 项目所需材料及标准清单 类别 介质 材料 标准名称 标准号 管道 SO2 Q235B 低压流体输送用焊接钢管 GB / T 3091―2008GB / T

21835 管道 含尘气体 Q235B 低压流体输送用焊接钢管 GB / T 3091―2008GB / T

21835 管道 硫酸酸气 FRP 玻璃钢管和管件 HG/ T 21633―1991 HG/ T 21633―1991 管道 低压蒸汽

20 低中压锅炉用无缝钢管 GB 3087―2008 GB / T

17395 管道 除盐水

20 低中压锅炉用无缝钢管 GB 3087―2008GB / T

17395 摇摇根据表

1 所列清单,将不同规格的各种管件及 材料的详细数据录入,多数材料的规格特性有国标、 行业标准的支持,包括公称直径,压力等级、材料代 码、标准代号、连接形式,法兰端面等,如表 2. 表 2摇 输入数据内容 公称 直径/ mm 壁厚 等级 标准 标准 代号 材料名称 代码 压力/ MPa 连接 形式 中文 名称 管件 标准 规格/ mm 材料 名称 单位重量/ kg ・ m -

1 56 # ENFI HG21633 FB 1郾00 BJ 玻璃钢管 HG/ T 21633―1991 椎49 伊 4郾

5 FRP 1郾26

56 # ENFI HG21633 FB 0郾25 BJ 玻璃钢管 HG/ T 21633―1991 椎59 伊 4郾

5 FRP 1郾54

5 # ENFI HG21633 FB 1郾00 sw 玻璃钢管 HG/ T 21633―1991 椎74 伊 4郾

5 FRP 1郾97

6 # ENFI HG21633 FB 1郾00 sw 玻璃钢管 HG/ T 21633―1991 椎209 伊 4郾

5 FRP 5郾78 摇摇其中的材料代码依据各行业或企业自定的管段 编码原则而定,用于同类材料统计和采买、施工. 管 段编码包含物流代号、管段序号、管道等级、压力等 级等信息,管道规格描述格式,以及其他特殊要求, 是设计文件和图纸的说明书. 由于项目数据量大,必须对输入的数据进行严 格的分类审核,审核通过后才能用于工程. 在三维配管过程中,工程师在确定管线连接走 向时,选取带属性的管道,为了便于选择,可设置筛 选条件,通过专业代号、物流介质等进行筛选. ・

1 4 ・ 摇2014 年10 月第

5 期摇 摇摇摇摇摇杨摇 垒等: 三维设计在有色冶炼工程中的应用 试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试 在经筛选设置后的工作界面下,只需确定尺寸 (Size),管线号(Line No) 及保温厚度即可,减少了 设计者的重复选择,提高了工作效率. 上述数据可 重复利用,因此必须保证数据库内容准确,及时更 新,定期进行系统数据库完善和维护. 2郾 3摇 模型碰撞检查 三维模型的一个重要功能就是可通过模型碰撞 检查,发现问题,提出解决方案,特别是多专业在有 限厂房空间内协同工作时,设备管线及结构件等可 能产生位置冲突,轻则动工修改,重则大拆重建,费 时耗财. 模型碰撞检查可避免此种情况的发生. 示 例见图 2. 界面中看到碰撞提示信息,如PIPE鄄EA12鄄01 与PIPE鄄EA11鄄03 碰撞,设计者便可及时定位管道,做 出修改和调整. 图 2摇 不同专业间的管道碰撞 摇 2郾 4摇 施工图的生成 三维设计所产生的施工图具有准确、精确、表述 清晰的特点. 图纸名称按企业设计规范确定,并规 定切图原则,包括剖视位置、角度、深度、颜色、线性、 可视度等,生成平面配置图,见图 3. 图 3摇 最终平面图 摇摇摇经剖切之后生成的平面配置图包含图框、项目 信息等内容,只需修改部分标注及图面问题就可以 出图. 单管图是施工图的重要内容之一,大部分施工 ・

2 4 ・ 中国有色冶金摇 摇摇摇摇摇摇A生产实践篇 ・ 重金属摇 试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试试 图文件都用于描述管道和管件,需对单管图的出图 规则做详细设置,使图纸规格及深度满足施工要求. iso 图中所示管件阀门等外在形式,可以通过对 前期源文件设定,标注形式可通过出图配置修改. 图框的定制可在项目前期完成,形成模块后插 入所需要的图纸中即可. 最终的单管成品图中,材料表由三维软件生成, 内含材料规格及属性,可自动归类统计. 这是三维 设计优势之一,实现材料精确统计,管件阀门图例可 进行修改,以满足出图要求. 3摇 协同工作平台 为增强项目各参与部门、各阶段、各专业间的实 时沟通,三维软件中固化了协同工作模块,可监管项 目全生命周期,平台内文件具有权限限制,相关人员 既能分享又不越权. 图4为协同平台关系. 4摇 三维设计的投入 4郾 1摇........