PDMS軟件在導管架項目管道設計中的應用

蔣小華，譚曉光，衛 軍，王可民，徐 庚，黃太安

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島 266520）

PDMS軟件在導管架項目管道設計中的應用

蔣小華，譚曉光，衛 軍，王可民，徐 庚，黃太安

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島 266520）

針對傳統導管架項目中詳細設計不提供管道專業圖紙，造成材料采辦和建造定位等工作缺乏依據以及管道施工中出現修改多、返工多的困難，通過將Tekla Structures導管架結構模型導入到PDMS中，建立管道專業三維模型，抽取管道ISO圖、材料統計料單以及三維瀏覽模型等設計文件供項目使用，有效地解決了管道專業的難題，提高了管道設計和建造質量，避免了材料及人工時浪費，取得了良好的經濟效益。

海洋石油工程；導管架；管道設計；PDMS；三維設計

目前，海洋石油工程（青島）有限公司（以下簡稱青島公司）承建的海洋石油平臺中，以固定樁基平臺形式最為常見，每個固定樁基海洋石油平臺一般由一個上部組塊、一個支撐上部組塊的導管架組成。因此，導管架的建造工作也是青島公司的重要業務之一。傳統上，導管架由于綜合的專業較少（僅涉及結構、管道、防腐專業），負責導管架詳細設計的公司（詳設）只提供結構圖紙，不提供管道圖紙。建造過程中，管道專業由于缺乏圖紙，材料采辦、建造定位等工作無據可依，造成現場施工出現修改多、返工多，材料、人工時浪費多等問題，嚴重影響項目建造質量和進度。

近年來，三維設計技術以其巨大的優勢在海洋石油行業逐步應用開來。青島公司結構專業使用Tekla Structures軟件進行結構三維建模出圖等設計工作，取得了較好的效果，但是Tekla Structures軟件在管道設計方面無能為力。青島公司又引進了以管道設計為主要功能的三維設計軟件PDMS（Plant Design Management System）并進行了數年的應用、研究[1-3]。針對導管架管道專業缺少圖紙的困難，通過將Tekla Structures模型導入PDMS中，充分利用PDMS強大的管道布置功能進行管道三維設計并抽取相應的圖紙等設計文件供施工，對提升導管架管道設計及建造質量、提高項目經濟效益有著十分現實的意義。

1 應用流程

Tekla Structures 與PDMS分屬天寶（Trimble）與劍維（AVEVA）公司，兩款軟件使用的數據格式不同，不能直接讀取對方的三維模型。為了實現將Tekla Structures導入到PDMS中用于管道布置的目的，劍維公司為PDMS開發了OpenSteel接口軟件，專門用于轉換Tekla Structures結構模型。

PDMS軟件在導管架項目管道設計中的應用流程如下：①建立鋼結構元件/等級；②建立管道元件/等級；③編制OpenSteel接口映射表；④導入Tekla Structures 導管架結構模型；⑤建立管道三維模型；⑥抽取管道ISO圖、材料表、瀏覽模型供施工。

1.1 建立鋼結構元件/等級

在導入Tekla Structures結構模型之前，必須先在PDMS中建立相應的鋼結構元件/等級，導入的Tekla Structures模型才能正常顯示幾何形狀。導管架項目中，使用的主要鋼結構元件是鋼管（TUBE）以及大小頭（CONE）。登錄Paragon模塊，進入Steel Work…子模塊，即可進行相應的元件創建工作。元件創建完畢后，切換到Spec Generator.子模塊，建立項目所需的結構等級，具體操作請參考軟件手冊，不再贅述。

1.2 建立管道元件/等級

同樣的，還需要建立管道的元件以及等級，以供后續管道建模使用。導管架項目中，使用的管道元件種類較少，主要有管子（TUBE），彎頭（ELBO），以及彎管（BEND）等。登錄Paragon模塊，切換到Pipework子模塊，即可打開管道元件創建窗口。元件建立完畢，切換到Spec Generator.子模塊，建立項目所需的管道等級。

1.3 編制OpenSteel接口映射表

導入Tekla Structures模型前，必須建立Tekla Structures鋼截面與PDMS鋼截面的映射表，PDMS才能正確識別Tekla Structures模型中的截面形狀、位置信息。映射表的結構如圖1所示，其中第一列是PDMS中的鋼截面名稱，第二列是Tekla Structures中對應鋼截面的名稱，第三列是截面的標準代碼，第四列是截面的類型代碼。

圖1 鋼截面映射表

1.4 導入Tekla Structures 導管架結構模型

登錄DESIGN模塊下，切換到Structures＞＞Beams& Columns，單擊Utilties下的Beams&Columns，即可打開OpenSteel接口軟件工作截面（圖2），軟件操作包含3部分：指定映射表，指定導入模型文件，設置日志信息。

圖2 OpenSteel 接口軟件工作界面

（1）指定映射表文件，點擊Source information…，通過瀏覽找到相應的映射表文件存放位置，點擊OK即可。

（2）選擇Tekla Structures模型導出文件，點擊Import information…，定位到Tekla Structures模型導出文件，設置相應的導入參數，點擊OK完成設置。

（3）設置日志信息，為了方便用戶判斷導入工作是否正確，OpenSteel還提供了工作日志。點擊Run Information…，可以設置工作日志的格式等參數，便于診斷導入工作是否正確。

（4）選擇模型存儲層次，導入模型。上述設置完畢后，在Members窗口中，選擇導入后模型的存放位置，以及導入后模型的處理方式（是否與舊版模型進行合并、比較），點擊Import，軟件自動開始導入工作。某導管架模型導入到PDMS中的效果如圖3所示。

Application of Pdms Software In Pipeline Design of Jacket

Jiang Xiao-hua，Tan Xiao-guang，Wei Jun，Wang Ke-min，Xu Geng，Huang Tai-an

In order to solve the difficulty of drawing and reworking of pipeline construction，the Tekla Structures jacket structure model was introduced into PDMS for the detailed design of the traditional jacket project，which did not provide the drawings of the pipeline，which caused the lack of material acquisition and construction positioning.，The establishment of pipeline professional 3D model，drawing pipeline ISO map，material statistics，and three-dimensional model of the material used to browse the design model for the project to effectively solve the pipeline professional problems，improve the quality of pipeline design and construction，to avoid the material and artificial When the waste，and achieved good economic returns.

offshore oil engineering；jacket；pipeline design；PDMS；3D design

P752

B

1003–6490（2016）10–0008–02

2016–10–08

蔣小華（1984—），男，湖南永州人，工程師，主要從事海洋石油平臺三維設計及管道設工作。