PDMS 在核化工項目儀控專業設備布置中的應用與總結

湯鳳娜 劉思源

中國核電工程有限公司 北京 100840

為了適應核化工項目流程復雜、布置緊湊、多專業協同配合要求高的特點，基于同一數據庫的多專業協同三維設計平臺PDMS（Plant Design Management System）的應用勢在必行。新的設計方式可實現多專業協同設計，提高了工程的設計質量，大幅降低了施工時產生布置沖突的風險。

儀表、電磁閥箱、接線箱、機柜等儀控設備的布置是儀控設計的重要任務之一，貫穿初步設計至施工圖設計全過程，在設計優化及成本控制方面占有重要比例。核化工項目中的儀控設備類型眾多，探索儀控專業設備布置流程，總結設計經驗，優化設計過程，對于提高設計效率及工作質量有著很重要的意義。本文以電磁閥箱布置為代表，詳細介紹了儀控設備布置的一般流程，總結設計經驗。

1 設備布置

核化工項目中應用到的儀控設備種類繁多，不同類型儀控設備布置流程和難度純在差異，電磁閥箱布置相對典型，本文選取電磁閥箱作為儀控設備的代表，詳細介紹其布置流程和注意事項，并總結布置經驗[1]。

氣動截止閥、氣動球閥、氣動蝶閥、氣動閘閥等統稱為氣動開關閥，該類閥門使用過程中，需要一對一配備電磁閥，為方便安裝和檢修，通常將配備的電磁閥安裝在電磁閥箱內，每個電磁閥箱容量有限，故需要為這些氣動開關閥合理分配和布置電磁閥箱。主要流程分為三步：閥門搜索；電磁閥箱布置；修改調整。

1.1 閥門搜索

實現該步的最基礎做法是，按上游專業所提儀控條件中氣動開關閥位號，在三維中逐個搜索并添加閥門，然而項目氣動開關閥數量眾多，使用這種基礎做法效率太低，且操作過程中難免出現遺漏，工作質量和速度都難以保證。經過摸索，發現了一種改進版做法，充分運用EXCEL 表格和PDMS 的命令窗口實現氣動開關閥的批量添加。首先，將子項各系統的氣動開關閥位號從儀控條件中剝離出來并單獨放在一個EXCEL 表格的某列里，為便于后面敘述，將這列命名為“閥門位號”；然后，利用EXCEL 函數在閥門位號前面統一加上符號“/”，位號后面統一加上字符“ add ce”（add 前注意有空格），添加內容后另起一列存儲，后面統一稱這列為“調取命令”；最后，復制“調取命令”列除列名外的所有內容，粘貼到PDMS 的命令窗口，便可實現閥門的批量調取。

1.2 電磁閥箱布置

電磁閥箱的分配和布置需綜合考慮氣動開關閥所屬系統、所在空間位置、上游專業后期條件變動等因素，進行分系統、分房間、留余量的布置設計?？蛇x電磁閥箱有兩種，一種最多安裝8 個電磁閥，另一種最多安放16 個電磁閥，本文選擇最多安放16 個電磁閥的電磁閥箱。電磁閥箱位置選擇還要遵循幾個原則：首先，為縮短管線距離，電磁閥箱應布置在箱體對應開關閥的附近，因其他原因無法就近布置時，最遠布置距離應在30m 以內；其次，電磁閥箱的分配和布置不可以跨房間，也不允許跨系統；再次，盡量靠墻布置，墻面無空間時需在布置在附近有空間為閥箱做支撐處，閥箱底部距地1．2 米左右，閥箱間距不小于0．3 米；最后，為顧及后期修改調整，每個電磁閥箱應留有余量，即16 個閥位不可以全部占用，應留有4-6 個空位，而且在氣動開關閥分布較為密集區域，應視情況預留一定數量的空電磁閥箱，以免后期氣動開關閥數量增加無處安放電磁閥[2]。

電磁閥箱布置主要通過PDMS 中的Design-Equipment 模塊：首先，選擇電磁閥箱存儲位置；然后，選擇閥箱標準模型并布置，該步充分利用PDMS 的Create Equipment 模塊；最后，位置調整及布置情況記錄，使用移動操作，對建立的電磁閥箱位置進行更精確的調整，使其位置滿足布置原則，使用EXCEL 表格詳細記錄每個已布置電磁閥箱位號、所在房間號、所對應氣動開關閥位號等信息。

1.3 修改調整

將電磁閥箱布置情況記錄表中記錄的氣動開關閥位號與上游專業儀控條件中所提氣動開關閥位號進行對比，此步可充分利用EXCEL 表格的列對比功能。對存在差異的地方進行詳細記錄，標明缺少、多余、類型錯誤等各種原因，然后將該表反饋上游專業三維布置人員，與其溝通解決這些差異項，直至最后三維閥門數量和名稱與儀控條件里閥門數量和名稱完全一致，電磁閥箱布置工作才可宣布完成。因上游專業條件時有變動，故溝通調整工作會從閥箱布置開始一直延續到出圖前夕，整個過程繁瑣枯燥，必須保持足夠的耐心，才能最終完成這項工作[3]。

2 結語

本文選取電磁閥箱布置為核化工項目儀控設備布置的代表，詳細介紹了其布置流程，總結設計經驗，提出了閥門批量調取的有效方法，為其他類設備布置帶來啟發，為高質高量完成核化工項目儀控設備布置提供了幫助。同時也發現PDMS 軟件在后續工作中需要改進的一些地方。

（1）核化工項目流程復雜，設計升版次數較多，而目前的PDMS 軟件只能保留最新的修改版本，沒有版次控制功能。另外通過后臺定期遷移所有專業的部分數據模型，容易產生不可預知的錯誤，且不能滿足各個專業版次控制的要求，因此后續可對程序進行二次開發，增加版次控制功能。

（2）三維設計軟件雖然可多專業協同設計，減少了施工時可能出現的碰撞問題，提高了工程的設計效率和質量，但是最終的成品文件還是采用二維圖紙，三維切圖后仍需進行大量二維修改，出圖定制仍然有待完善。