李凌波
中国中原对外工程有限公司 北京 100044
摘要：核电站作为我国重要的发电设施，管道安装是其施工建设的关键环节，在管道安装中应用可视化理论，能够提升安装质量、保证安装安全，对发挥核电站的社会效益和经济效益具有积极意义。本文主要针对可视化理论在核电站管道安装中的应用进行分析和探究，希望给予我国相关行业以些许参考和借鉴。
关键词：可视化理论；核电站管道安装；应用
在核电站建设中，设备安装施工具有较强的综合性和复杂性，具有大件吊装多、检查手段特殊、安全级别高、质量控制严、施工技术难度大、工艺系统多等特点，涉及保温、通风、仪表、电气、管道以及机械等专业，其中管道安装作为核电站建设的重要环节，安装施工工程量大，涉及到所有核电站厂房，并因管道内工质情况复杂，有些压力等级还较高，因此安装质量要求高。管道安装涉及管道支架、在线部件、阀门以及各种规格管道的安装，应用可视化技术能够提升安装质量，对核电站的稳定以及安全运行具有重要价值。
1、可视化理论与核电站管道安装
1.1可视化理论
可视化理论由斯坦福大学在1996年提出，它是以4D模型为基础的计算机设计技术，其具有较强的可视化和动态性，可以为用户展示可视媒介，对建设项目全周期的运维、安全、资源、成本和进度进行直观可视的控制和优化，对节约建设成本、保证安装质量具有重要价值。
1.2核电站管道安装
管道安装作为核电站建设的基础施工环节，其具有核电标准高、安全相关性、安装精度高、环保要求高、厂房结构紧凑、系统复杂以及周期长等特点，安装工艺相对复杂、安装技术难度较大，对质量管理提出了更为严格的要求。管道安装涉及核电站建设的几百个系统，按照管道直径分类，其可以分为小口径和大口径管道，小口径管道主要由施工企业现场进行制作、设计和安装，大口径管道则需要由专业的设计院、设备制造商进行针对性设计、制造和供货，在安装过程中需要使用大型吊装设备，具备一定的施工难度和管理难度。在管道安装中应用可视化理论，能够对整个安装过程进行可视化、动态控制，促使安装过程、设计流程和设计目标置于统一的管理目标下，通过图像化、数据化、可视化的监控体系，高效完成管道施工作业。
2、可视化理论在核电站管道安装中的具体应用
以可视化理论为技术支撑的管道安装系统，在设计中需要兼顾工程决策和质量管理的需求，按照可视化系统平台的结构特点，通过层次模型法进行具体应用。
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2.1模型层次划分
其主要分为以下四个层次，即：物理层、功能层、任务层以及应用层。其中物理层主要是指系统软件与硬件，例如计算机设备、管理软件等可视化系统平台所需要的各种软硬件配置；功能层是为了满足管理需求的各个功能子系统，主要包括管理系统，模型库、数据库以及对话系统等；任务层的主要功能为接收用户的具体要求，通过执行相关操作任务向用户汇报结果，其中包括问题适应层和推理层，用户能够利用菜单与系统进行有效交互；应用层的主要职能是为用户提供服务，包括问题求解、问题表达以及用户界面。
2.2功能实现与系统开发
以可视化理论为基础的导管安装系统，其在功能实现和系统开发中，需要结合工程的质量管理要求和实际情况，充分利用可视化理论的功能特点，对系统进行整体设计，并且突出其主要功能。可视化系统功能主要包括：数据表达与输出功能；施工全过程动态立体展示功能；建筑物建模以及工程数字三维建模功能；空间信息数据查询功能；原始数据管理、储存以及采集功能。为了充分体现可视化系统的使用功能，需要将管理系统开发、模型库以及数据库建设作为核心内容。
3、基于可视化理论下管道安装的管理效果
3.1优化管理模式
通过应用可视化理论，可以对管道安装的整个管理过程进行优化和完善，通过对信息数据的整理、采集和分析，对安装全程实现智能化以及一体化管理，管理形式、管理方法以及管理模式获得巨大改进。例如，通过可视化系统可以完成对不同管道的标准化以及信息化处理，对质量检查、安装指标、安装位置以及管道类型开展全面管理。在这一可视化和信息化的系统中，进一步明确了管理职能，任何安装环节如果出现问题，都能够及时得到反馈，提升管道安装的质量和效率。
3.2实现全面控制
通过可视化系统对管道安装过程开展精细化管理，能够将整个安装过程直观形象的呈现出来，实现对安装工作的全面控制。首先，其管理方式直接有效，能够降低人为操作的失误，在确保安装质量的基础上，节约施工成本；其次，可以提升安装施工的效率和精准化，突出核电站的社会效益和经济效益，通过系统性的管理模式，为项目决策提供数据支撑，并且从多个角度对安装的可操作性和风险进行论证，确保数据的可靠性和准确性，减少由于安装失误而导致的施工和运行风险；最后，可视化系统能够为项目评估预算提供准确数据，保证管道安装在合理预算的前提下开展，对安装方案进行优化，提升安装方案的可行性和科学性。
3.3防止泄露事故
对于核电站而言，预防核泄漏是其施工建设中的关键内容，应用可视化理论，能够保证管道安装质量，有效防止出现核泄漏事故，为核电站的后期运行奠定基础。首先，可视化系统能够对管道安装的技术要点和施工重点进行严格控制，并且动态监测安装设备的运行情况，防止由于设备问题而导致安装失误，进而诱发运行安全事故；其次，通过可视化理论，能够帮助安装单位合理选择配套部件、安装方法、管道型号以及对应设备，对安装环境进行直观而整体的分析，在安装中充分结合环境要素，提升施工的科学性和针对性，消除管道安装中的安全隐患，防止发生核泄漏事故。
3.4节约施工能源
当前，我国提倡构建节约型社会，节约能源成为时代的主旋律，控制管道安装中的能源消耗，不仅可以提升企业经济效益，同时也符合国家政策要求和行业发展趋势，应用可视化理论能够起到显著的节能效果。首先，由于核电站管道安装具有一定的特殊性，其施工成本较高，能源消耗较大，通过可视化系统能够实现资源和能源的合理分配，减少安装施工投入，优化能源分配；其次，在可视化系统下，可以完成对施工过程的全程监控，在确保质量的同时，减少安装材料的过度消耗。
4、结语
总而言之，随着时代的发展和科技的进步，核电站建设也逐渐趋于信息化和智能化方向发展，在管道安装中引入可视化理论，能够切实提升安装工作的效率和质量，在节约能源和降低成本的同时，有效预防核安全事故，对促进核电行业发展具有积极意义。
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论文作者:李凌波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/8
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