（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 010020）
摘要：介绍PDMS三维设计软件在火力发电厂室外地下管网设计中的应用，利用PDMS的三维建模、自动碰撞检查、自动出图、材料统计等功能，对火力发电厂的地下管道进行施工图设计，论述PDMS三维建模对火力发电厂地下管网设计起到了较好的指导作用，并利用PDMS软件的出图功能大大提高施工图设计效率。
关键词：PDMS；火力发电厂；室外地下管网
0前言
火力发电厂厂区地下设施较多，包括建（构）筑物基础、电气设施、各种管道、阀门井、排水检查井等附属构筑物，设计中存在大量交叉，且涉及多个专业。水工专业地下管网主要包括循环水、补给水、雨污水、生活消防给水、工业废水等十几种类型的管道。目前地下管网的设计均采用CAD制图。在体现平面布置上效果更好，而在竖向布置上为避免碰撞，需要投入较大的精力，在当前设计任务重、工期紧、人力资源短缺的情况下极为不利。
目前针对发电厂的三维设计，国内大部分电力设计院广泛采用AVEVA公司开发的PDMS（Plant DesignSystem Management）软件，该软件可以建立设备、管道、电气、结构、建筑等三维模型，且可实现多专业同时建模，在电厂设计中更加直观、真实，有利于设计多个方案进行比较、优化；还可自动检查碰撞，有效避免管道与地下设施易发生的碰撞问题。通过模型De—sign Review．可实施工程设计的实时检查和进度控制等。
1 PDMS软件简介
针对火力发电厂地下管网设计，主要利用PDMS软件的管道建模、设备建模、检查碰撞、出图等功能。设备的建模主要在EQUIPMENT目录下建立CYLINDER（圆柱体）、BOX（正方体）、SUBEQUIP（子设备）。管道的建模主要PIPE管系下建立BRANCH（分支、管段），在BRANCH下建立FLANGE（元件）。
与传统的平面设计相比，PDMS三维建模具有以下优点：
（1）全比例三维实体建模，以所见即所得方式建模；
（2）实现多专业实时协同设计、现场环境真实；
（3）交互设计过程中，实时三维碰撞检查；
（4）独立的数据库结构，元件和设备信息全部可存储在参数化的元件库和设备库中，不依赖第三方数据库：
（5）开放的开发环境，利用Programmable Macrolanguage可编程宏语言，可与通用数据库连接，其包含的AutoDraft程序将PDMS与AutoCAD接口连接，可方便地将二者的图纸互相转换，PDMS输出的图形符合传统的工业标准。
2三维建模
以某火力发电厂为例，水工专业地下管网主要包含雨水管、生活污水管、事故排油管、生活给水管、消防水管、工业水管、复用水管等，地下管道的设计较为繁杂，单纯依靠传统的平面设计模式，工程量较大，且在设计中易出现疏漏。另外该火力发电厂位于低山丘陵区内的基岩残丘问的平缓坡地内。三面环山、一面平原：厂区竖向布置为阶梯式，厂址地下多为岩石基础，施工难度较大，要求设计更加精准，尽量减少设计变更。
在进行地下管道三维建模前。首先根据总图专业提供的地下管网总图．总体把握地下管道布置．了解地下管网走向及除管道以外的电缆、设备基础、建构筑物基础等的布置。然后利用CAD制图对地下管网进行初步的平面布置。暂定管道的竖向标高。
地下管网设计原则：压力流让重力流，小管让大管，低压管道让高压管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水工专业地下管道包含消防水管、生活给水管、工业水管等在内的压力流管道和雨水、污水、事故排油等在内的重力流管道。压力流管道三维模型在pipework设计模块下建立。重力流管道三维模型在equipment设计模块下建立。
地下管网三维建模前，该工程三维项目负责人已为地下管网建立相应的SITE，例如“SITE06厂区室外上下水系统”，在该SITE内建立不同的ZONE来存放不同的管道。下面以某火力发电厂为例。介绍水工专业地下管网的三维建模。
（1）压力流管道三维建模。
压力流管道的三维建模。首先进入PDMS的pipework设计模块，在“SITE06厂区室外上下水系统”内建立不同的ZONE．ZONE以施工图卷册名称命名，每册图建立一个ZONE。例如“ZONE S0903厂区室外生水及公用水管道”，在该ZONE内建立PIPE，选定管道级别，在PIPE下建立BRANCH，在BRANCH下建立Bend、Elbow、Tee等COMPO—NENT。PIPE以管道代号及名称命名，以便于管道设计、修改等，例如“PIPE SW2工业水回水管”；BRANCH的命名可以以管道所在位置命名，例如“BRAN 4#冷却塔至5#冷却塔”。
（2）重力流管道三维建模。
厂区室外雨水、污水等重力流管道沿水流方向有坡度要求，连接方式为管顶平接，且在管道交叉转折等处需设雨污水管道检查井，在工程中重力流在管道交叉避让时有优先权。目前除水工专业外，PDMS软件在重力流管道三维建模方面的应用较少。
重力流管道三维建模在PDMS软件Equipment设计模块下进行，利用雨污水管道设计工具建立雨污水检查井及检查井连接管。
建模前首先在厂区总平面布置图中初步确定检查井的位置，然后在PDMS中建立虚拟检查井。设定连接管起点标高、管径、管道坡度等，然后将管道连接至检查井，再将虚拟检查井替换为真实井。在将虚拟检查井替换为真实检查井之前。可调整已建的检查井井径、井深及检查井连接管的标高、管径、坡度等。为便于查找、修改，检查井以施工图中检查井编号方式命名。
（3）实时碰撞检查。
水工专业在传统地下管网设计中，需要手动检查本专业管道内部及本专业管道与外专业管道、电缆沟、设备基础等是否存在碰撞，费时、费力。在PDMS数据库中建立三维模型，可实现多专业协同作业，掌握外专业的设计情况，利用PDMS的自动碰撞检查功能，实时检查是否与其它建构筑物、设备、管道、基础等碰撞，及时与相关负责人协商、调整，避免给施工带来不必要的麻烦。
（4）PDMS出图。
在管网的三维模型建好后，可利用PDMS软件的自动出图功能．自动生成相应管道与总图轴网的平面布置图，按管道安装施工图出图标准修改，标注管径、标高等信息，然后以总图轴网为基准，将管道布置移至厂区总图中，再作适当调整即可完成管道平面布置图。
（5）材料统计。
在建立管道内各元件前，首先定义管道的属性，阀门、法兰规格等，在完成三维模型后，可利用PDMS的自动统计材料功能，将管道长度、管件数量、阀门等进行统计，与手动计算相比大大减少了工作量，并提高材料统计的准确性，节约劳动时间。
3结语
通过利用PDMS对火力发电厂厂区室外地下管网进行三维建模．辅助厂区室外地下管网的施工图设计，使地下管道设计更加直观、形象，节约设计、校审时间，大大提高设计准确度和设计效率，促进数字化电厂的进程，利用PDMS软件进行厂区地下管网的施工图设计将成为一种趋势。
参考文献：
[1]贺启利，李振宇，李杰．基于PDMS软件搭建发电项目三维设计平台[J]．广东科技，2013，10（20）：53—55．
[2]吴锋之．PDMS软件在给排水管道设计中的应用[J]．产业与科技论坛。2012，11（6）：57—58．
作者简介：
王雷（1973.10-），男，内蒙古自治区呼和浩特市人，内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，设计总工程师，单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，研究方向：火力发电厂设计。
论文作者:王雷
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：管道论文; 管网论文; 建模论文; 流管论文; 地下论文; 火力发电厂论文; 厂区论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;