計算機(jī)信息技術(shù)在燃?xì)夤艿涝O(shè)計和施工中的應(yīng)用

周偉++代菲菲

摘 要：計算機(jī)軟件的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)普及，并受到電力工程、化工工程以及城市燃?xì)夤艿拦こ痰绕渌I(lǐng)域的關(guān)注，借助計算機(jī)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的開發(fā)與設(shè)計手段的全面革新。天然氣屬于清潔且高效的能源，被廣泛應(yīng)用于化工、城市燃?xì)庖约半娏Φ榷喾N工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。而在城市能源現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，燃?xì)庹紦?jù)重要的地位，同樣也成為不可或缺的能源基礎(chǔ)設(shè)施。基于此，文章將計算機(jī)信息技術(shù)作為研究重點(diǎn)，闡述其在燃?xì)夤艿涝O(shè)計以及施工中的具體應(yīng)用，為現(xiàn)代化城市的規(guī)劃與設(shè)計奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)信息技術(shù)；燃?xì)夤艿?；設(shè)計；施工

基于國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與能源政策的有效調(diào)整，為天然氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。其中，大型供氣企業(yè)根據(jù)實(shí)際的需求量以及壓力向城市用戶輸送并分配天然氣。而天然氣的使用不會對大氣環(huán)境帶來負(fù)面的影響，使人們生活理念煥然一新。伴隨科學(xué)技術(shù)水平的提高，計算機(jī)軟件在燃?xì)夤艿涝O(shè)計與施工中的應(yīng)用也逐漸普及，以保證與用戶需求相適應(yīng)，促進(jìn)城市協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 我國管道工程設(shè)計軟件的應(yīng)用狀況與展望

現(xiàn)階段，水電工程、石油燃?xì)夤I(yè)以及煉油等諸多領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)普遍開始應(yīng)用了工程設(shè)計軟件與模擬軟件?；谌S設(shè)計技術(shù)的升級與改進(jìn)，管道設(shè)計中原有使用的二維設(shè)計逐漸轉(zhuǎn)變成Re vitMEP三維設(shè)計軟件[1]。其中，具體包含了：（1）以CAESARⅡ與SPS為基礎(chǔ)的埋地輸油管道；（2）UE電廠管道計算應(yīng)力分析軟件；（3）以SolidWorks為基礎(chǔ)的選煤廠管道設(shè)計軟件；（4）以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的暖通設(shè)計軟件；（5）建筑性能化的軟件。以上設(shè)計軟件集中了諸多節(jié)能軟件，能夠?qū)Νh(huán)境以及能耗問題予以綜合性解決。與此同時，實(shí)現(xiàn)了模擬向設(shè)計的發(fā)展，在設(shè)計流程比較以及設(shè)計流程和信息交換的有機(jī)結(jié)合方面都發(fā)揮著重要的作用，逐漸呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化與三維參數(shù)化的發(fā)展趨勢。

在我國，很多管道工程設(shè)計都會選擇使用CAD軟件，但仍有部分小型企業(yè)選擇使用CAD的二維軟件，較為常見的就是AutoCAD與InterCAD等[2]。對于大規(guī)模企業(yè)而言，選擇使用的三維CAD軟件主要包括了UG，SolidEdgePNMS，Solidwork等。而對于中型工廠所設(shè)計的三維設(shè)計軟件，最典型的就是CADWorx，能夠在三維參數(shù)環(huán)境背景下全部分享既有數(shù)據(jù)信息，而且可以自動生成圖紙，具備了應(yīng)力分析等諸多功能，為各專業(yè)設(shè)計工作的開展提供了有力的保障，有效地規(guī)避了設(shè)計差錯的發(fā)生，進(jìn)一步增強(qiáng)了設(shè)計工作的效率，減少設(shè)計工作人員勞動量。

根據(jù)當(dāng)前我國管道設(shè)計應(yīng)用的具體特點(diǎn)與實(shí)際需求可以發(fā)現(xiàn)，我國三維CAD管道設(shè)計軟件將實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用，并對原有的二維設(shè)計軟件予以有效替代[3]。

2 我國管道工程模擬軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望

近年來，國內(nèi)管道工程除了對設(shè)計軟件進(jìn)行了應(yīng)用，同樣對模擬軟件的應(yīng)用也十分常見。以ChemCAD軟件為例，在化學(xué)與石油工業(yè)、油氣加工以及煉油等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛，是較為常見的計算機(jī)模擬軟件。這對于工藝的開發(fā)與工程設(shè)計等都提供了有價值的理論指導(dǎo)，為更有效的新工藝設(shè)計奠定基礎(chǔ)。而PROⅡ軟件的應(yīng)用，不僅能夠完成對綜合工藝流程的有效模擬，同樣可以在不同石油化工過程中運(yùn)用，對質(zhì)量與能量平衡予以計算。與此同時，該軟件也能夠在流程穩(wěn)態(tài)模擬、費(fèi)用估算以及環(huán)保測評等方面使用。借助PROⅡ軟件，可以實(shí)現(xiàn)對整個生產(chǎn)廠的模型，甚至還能夠模擬全部裝置與流程。該軟件的圖形界面具有所見即所得的功能，所以用戶能夠盡快構(gòu)建并且對某裝置模型予以修改，通過多種形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽并且生成相對應(yīng)的報表[4]。AspenPlus軟件的功能更強(qiáng)大，屬于化工設(shè)計與動態(tài)模擬軟件，具備了新型的計算方法。通過對該軟件的使用，可以實(shí)現(xiàn)單元與全過程計算目標(biāo)，并提供較強(qiáng)準(zhǔn)確性的單元操作模型，對既有裝置優(yōu)化操作展開科學(xué)合理的評估。

以上幾種模擬軟件都具備了自身獨(dú)特的優(yōu)勢，適用于不同應(yīng)用領(lǐng)域，并被廣泛應(yīng)用在世界范圍內(nèi)。其中，軟件本身ChemCAD數(shù)據(jù)庫并不大，所以計算仍存在誤差。而AspenPlus軟件計算的準(zhǔn)確性極強(qiáng)，其數(shù)據(jù)庫也相對完善。軟件PROⅡ則介于兩者之間。

3 燃?xì)夤こ坦艿涝O(shè)計中計算機(jī)信息技術(shù)的運(yùn)用實(shí)例研究

現(xiàn)階段，我國燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計行業(yè)對CAD計算機(jī)軟件的應(yīng)用最常見，所以，與實(shí)際情況以及已經(jīng)完成的民用工商業(yè)燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計項目有機(jī)結(jié)合，針對計算機(jī)CAD軟件技術(shù)應(yīng)用于民用燃?xì)夤艿拦こ添椖吭O(shè)計中的相關(guān)內(nèi)容展開進(jìn)一步探究。

將某住宅小區(qū)作為重點(diǎn)研究對象，小區(qū)內(nèi)部涵蓋了6幢高層與一幢超高層，民用戶數(shù)量達(dá)到了1 198戶。其中，燃?xì)馐┕D將小區(qū)總平面圖與建筑單體圖作為基礎(chǔ)繪制，所以，在開展燃?xì)庠O(shè)計工作的過程中，能夠借助電子版的CAD圖紙，直觀且清晰地把握項目具體情況，并且初步設(shè)想出燃?xì)庠O(shè)計的方案[5]。而在開展現(xiàn)場勘察工作的過程中，對于燃?xì)夤艿赖淖呦蚵酚梢约坝嬃勘砗蛻魞?nèi)燃?xì)饬⒐艿奈恢玫仍O(shè)置都需要和相關(guān)建設(shè)單位協(xié)商才能夠確定最終的項目方案。

通過燃?xì)庥嬎懔髁抗剑梢詫用裆钍褂萌細(xì)饬窟M(jìn)行計算，實(shí)際的結(jié)果是使用燃?xì)饪偭繛?53 m3/h。對于調(diào)壓器型號的選擇，一般情況下，額定流量應(yīng)根據(jù)用氣量1.2倍來計算并選擇。最終，將小區(qū)調(diào)壓器型號選擇為2+0型[6]。

對高層與超高層燃?xì)庠O(shè)計的過程中，必須高度重視高層建筑沉降對于燃?xì)庖牍芩a(chǎn)生的負(fù)面影響。同時，還有燃?xì)饬⒐苤苓厜侯^產(chǎn)生的影響與燃?xì)饬⒐軕?yīng)用影響等。對于此管道工程項目而言，在燃?xì)庠O(shè)計方面盡量在引入管中增加設(shè)置金屬軟管。如果用戶樓層超過30層，則應(yīng)當(dāng)安裝低低壓調(diào)壓器，除此之外，必須將弓字彎設(shè)置在中間的樓層，盡量緩解上述不利影響[7]。在《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》中，明確規(guī)定了民用天然氣灶具所使用的額定壓力，應(yīng)控制在2 000 Pa，以免發(fā)生灶具回火或者是出現(xiàn)較大噪音等多種問題。在此基礎(chǔ)上，要確保灶前的壓力波動范圍控制在0.75～1.5倍額定壓力，最終的結(jié)果就是1 500～3 000 Pa。只有設(shè)計思路明確且清晰，才能夠借助CAD軟件將施工圖紙繪制出來，并且達(dá)到管道工程項目設(shè)計的目標(biāo)[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，國內(nèi)計算機(jī)信息技術(shù)與燃?xì)夤こ滔嚓P(guān)工藝都取得了理想的發(fā)展成績，并在管道工程與設(shè)計中廣泛應(yīng)用計算機(jī)軟件。尤其是計算機(jī)CAD軟件，也將廣泛地應(yīng)用在管道工程項目的設(shè)計領(lǐng)域中，確保能夠滿足燃?xì)夤艿涝O(shè)計與施工的實(shí)際需求，為現(xiàn)代化城市的規(guī)劃與設(shè)計奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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