二維制圖管道材料文件自動化統(tǒng)計分析

高興 王偉

摘 要：在化工設(shè)計工作中，管道材料統(tǒng)計的準(zhǔn)確與否對工程質(zhì)量非常重要，在傳統(tǒng)的管道材料文件的設(shè)計中，除設(shè)計時使用三維軟件的項目外，其余項目均需人工整理統(tǒng)計數(shù)量龐大的管道材料，過程繁瑣、人工強(qiáng)度大。基于此，我們自主開發(fā)輔助設(shè)計程序，并根據(jù)設(shè)計工程師的工作習(xí)慣，開發(fā)出為設(shè)計工作者量身定制的應(yīng)用程序，可以最大限度的有針對性的解決設(shè)計工程師在工作中遇到問題。本文簡述了管道安裝明細(xì)表、管道材料等級表、管道綜合材料表、管道數(shù)據(jù)表等開發(fā)內(nèi)容以及自動化統(tǒng)計的實現(xiàn)方式。使用此程序，既能提高設(shè)計工作效率，又能提高設(shè)計工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：管材;管材統(tǒng)計;化工管道材料;二維制圖

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在化工生產(chǎn)企業(yè)里，我們可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有的機(jī)器設(shè)備之間，都是用管道（即管子和各種管件、閥門等的總稱）把它們相互連通。管道同一切機(jī)器設(shè)備一樣，是化工生產(chǎn)中不可分割的一個組成部分，要確保安全、持續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)，除要妥善設(shè)計好各種機(jī)器設(shè)備外，還必須重視化工管道的設(shè)計工作。否則，同樣會因管道的故障和損壞直接影響生產(chǎn)。工程上管材統(tǒng)計的準(zhǔn)確與否，對工程質(zhì)量起到了非常重要的作用[1]。天津渤化工程有限公司于2018年完成了天津市科委科技項目：管道材料文件的自動化程序開發(fā)應(yīng)用，旨在簡化管道工作流程，提升工作效率。目前，該程序已在本公司范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。筆者作為項目組成員之一，根據(jù)從該項目立項、研發(fā)到結(jié)項的一系列工作，總結(jié)了項目核心內(nèi)容。

1 傳統(tǒng)管材統(tǒng)計方式

在傳統(tǒng)的管材文件設(shè)計中，除設(shè)計時使用三維軟件項目外，其余項目均需人工整理統(tǒng)計數(shù)量龐大的管道材料，過程繁瑣、工作強(qiáng)度大，設(shè)計時需要拿出大量時間來完成本部分工作。國內(nèi)外化工設(shè)計機(jī)構(gòu)大多在管材統(tǒng)計時采用人工統(tǒng)計的方式，只有個別設(shè)計機(jī)構(gòu)使用自主研發(fā)的程序，但適用性均有限制。對于設(shè)計單位來講擁有自己專有的自動化管材統(tǒng)計程序至關(guān)重要，能更高質(zhì)高效地完成工程設(shè)計[2]。

2 程序開發(fā)內(nèi)容

本項目自主開發(fā)一套全新的計算機(jī)程序，主要用在管道材料文件的統(tǒng)計整理中，用計算機(jī)自動化減輕繁瑣的人工勞動。

2.1 管道安裝明細(xì)表

管道安裝明細(xì)表是管道材料文件中非常重要的文件，主要分為基本信息和管材信息兩大部分，是將裝置內(nèi)每一個管道的基本信息（管道編號、起始點、操作條件）和管材信息（管道、法蘭、閥門、管件、螺栓螺母、墊片、保溫保冷情況）全部詳細(xì)體現(xiàn)的表格。分析安裝明細(xì)的組成，研究出哪些可以由計算機(jī)完成，哪些是必須由人工輸入的信息，將是本程序開發(fā)的指導(dǎo)思想。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，填寫管道安裝明細(xì)表時需要填寫大量的管材規(guī)格信息和數(shù)量，經(jīng)過反復(fù)論證，所有的管材規(guī)格信息均可由計算機(jī)完成，設(shè)計師只需統(tǒng)計管材的數(shù)量信息，這將極大減少工程的工作量，提高工程效率，并能大幅提高管道材料文件的準(zhǔn)確率。

2.2 管道材料等級表

管道材料等級表是一個項目管道材質(zhì)的基礎(chǔ)和準(zhǔn)則，想要做到管道材料的自動化統(tǒng)計，必須對管道材料表進(jìn)行分析，哪些是變量哪些是不變量，哪些是計算機(jī)能夠提取的，既要準(zhǔn)確將管材表述出來，又要有廣泛的適用性。首先對現(xiàn)有管道材料等級表進(jìn)行研究，尋找計算機(jī)能讀取的數(shù)據(jù)。材料等級表由表頭、管材規(guī)格、管道壁厚表等幾個部分組成。管材規(guī)格部分橫向分為名稱、公稱直徑、材料、端面形式、壁厚/等級、描述、標(biāo)準(zhǔn)幾大項，豎向分為管子、管件、閥門、法蘭、螺栓螺母、墊片、其他幾大項。管道壁厚表部分橫向為公稱直徑、外徑、壁厚、襯里厚度，豎向為不同尺寸管道的規(guī)格。這些表格中的信息都是在材料統(tǒng)計整理時必須填寫的信息，在管道安裝明細(xì)表中統(tǒng)計管材時，必須將管材信息準(zhǔn)確提取，本程序才能實現(xiàn)由計算機(jī)自動生成管材規(guī)格項，完善生產(chǎn)管道安裝明細(xì)表。

經(jīng)分析，在管道安裝明細(xì)表中的管材規(guī)格分為管材管徑的規(guī)格（即外徑壁厚等信息）及管材的規(guī)格描述部分（即描述管材的名稱描述、材質(zhì)、壓力等級、所有規(guī)范等信息）。管徑信息和管材規(guī)格信息在管道壁厚表的管材描述中均能體現(xiàn)。

選用此種方式在管道材料等級表選取數(shù)據(jù)，一個主要的原因是，管道材料等級表是一個項目必須的材料文件，選用此文件將無需再為程序制作管材數(shù)據(jù)庫。管材數(shù)據(jù)庫的制作是一個復(fù)雜的工作，而且由于化工項目所需管材種類繁多，如果使用數(shù)據(jù)庫，則每一個項目都需要做一個數(shù)據(jù)庫。對于大型項目此種方式尚可，但對于中小型項目，制作數(shù)據(jù)庫就不適用了。選用項目已有的材料文件，管道材料等級表作為數(shù)據(jù)庫文件，無需再制作數(shù)據(jù)庫，減少了項目的工作量，同時也提高了本程序的適用性。

2.3 管道綜合材料表

管道綜合材料表是整個裝置所適用管材的料單，指導(dǎo)采購施工的重要文件。本程序根據(jù)管道安裝明細(xì)表自動生成綜合材料表，此過程完全無需工程師人工參與，將省去過去工程師一個一個管材加和的工作量，同時由于是計算機(jī)自動統(tǒng)計，也大幅提高了文件的準(zhǔn)確性。

2.4 管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）

管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）是將裝置內(nèi)壓力管道的信息表現(xiàn)出來的文件，本程序?qū)⒐艿腊惭b明細(xì)表中符合壓力管道條件的管道選出，同時抓取管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）所需的基本信息條件，自動生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）的前半部分，將省去工程師甄別壓力管道及填寫基本信息的時間，提高制作文件的工作效率和準(zhǔn)確率。

3 二維制圖管道材料文件自動化統(tǒng)計的實現(xiàn)

由編程人員將系統(tǒng)功能使用菜單嵌入式設(shè)計，按鈕響應(yīng)式執(zhí)行。操作簡便，與Excel表格整體融合，達(dá)到外觀風(fēng)格統(tǒng)一美觀，并具整體性一致的效果。采用VBA編程語言進(jìn)行開發(fā)，利用Excel內(nèi)置開發(fā)語言，最大程度發(fā)揮Excel表格效率優(yōu)勢，提高開發(fā)效率，易于調(diào)試，便于修改擴(kuò)展，同時提升了輸入與輸出的執(zhí)行效率。程序運行后有系統(tǒng)糾錯文件可供設(shè)計師查詢錯誤、糾正錯誤，完善材料數(shù)據(jù)快捷高效。在生成的管道安裝明細(xì)表中還高亮標(biāo)出了出錯的單元格，方便查錯、糾錯。程序?qū)Χ喹h(huán)境的支持，本程序可運行于單機(jī)環(huán)境、局域網(wǎng)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[3]。流程如圖1所示。

3.1 輸入界面的系統(tǒng)功能

輸入界面系統(tǒng)功能分3個子功能。（1）生成管道安裝明細(xì)表。通過輸入數(shù)據(jù)（包括明細(xì)表數(shù)量和螺栓螺母表）與管道材料等級表獲取明細(xì)表數(shù)據(jù)，生成管道安裝明細(xì)表。（2）生成管道綜合材料表。通過管道安裝明細(xì)表，提取材料數(shù)據(jù)生成管道綜合材料表。（3）生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。通過管道安裝明細(xì)表，提取管道數(shù)據(jù)生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。

為了方便生成管道綜合材料表和管道數(shù)據(jù)表（壓力管道），在管道安裝明細(xì)表中也嵌入了系統(tǒng)功能菜單來執(zhí)行生成，這樣生成管道安裝明細(xì)表后，就無需打開輸入界面，使用管道安裝明細(xì)表菜單中的系統(tǒng)功能就可以直接生成管道綜合材料表和管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。

3.2 管道綜合材料表的比對功能

由于可能產(chǎn)生多個管道綜合材料表，為了便于比對材料表數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了管道綜合材料表的比對功能。比對功能提供2個材料表的多項比對，比對項目包括：材料描述、材料數(shù)量、材料數(shù)量差，并分別以兩個表各自的角度把比對結(jié)果顯示出來。比對后設(shè)計師就能清楚地看到材料表之間的異同，從而為設(shè)計、采購、施工提供材料依據(jù)。

3.3 管道綜合材料表按序號打印功能

按序號打印就是在按頁面打印的基礎(chǔ)上，加入了一個分頁條件，即當(dāng)打印到頁尾時，如果當(dāng)前打印的某種材料沒打印完需要打印到下一頁時，那么就把當(dāng)前頁面中的某種材料的部分內(nèi)容移到下頁中，而不會在當(dāng)前頁中進(jìn)行部分材料內(nèi)容的打印。這樣，所有材料的內(nèi)容都將完整呈現(xiàn)在同一頁面，不會出現(xiàn)跨頁面打印，打印出來的紙質(zhì)版材料文件就比較完整，便于材料的查找。

4 結(jié)語

開發(fā)為設(shè)計工作者量身定制的應(yīng)用程序，可以最大限度有針對性地解決設(shè)計工程師在工作中遇到的問題。填補市場上成熟應(yīng)用軟件沒有涉及的領(lǐng)域，解決現(xiàn)有設(shè)計軟件適用性有限等問題。基于設(shè)計工程師開發(fā)出的程序，既能提高設(shè)計工作效率，又能提高設(shè)計工作質(zhì)量。通過管道材料文件的自動化程序，極度簡化管道材料文件的操作，能提高工作效率和文件的準(zhǔn)確率，平均材料文件人工量減少50%以上，并能實現(xiàn)文件深度、文件格式等的標(biāo)準(zhǔn)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 王弢.化工行業(yè)管道材料文件的自動化程序設(shè)計[J].天津化工，2017，31（5）：55-57.

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[3] 龐東，張怡，王喜全，等.管道材料編碼標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)及應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2018，44（z1）：163-167.