全夾套式夾套管在PDS系統(tǒng)中的建模設(shè)計(jì)要點(diǎn)

李楊(華陸工程科技有限責(zé)任公司 陜西省西安市710065)

全夾套式夾套管主要應(yīng)用于對(duì)保持管內(nèi)物料溫度要求較高的情況，其內(nèi)管完全包裹于夾套外管內(nèi)部，管線上的閥門(mén)采用全夾套式閥門(mén)，管線上的導(dǎo)淋及放空均采用全夾套式閥門(mén)。

PDS三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要用于工廠管道走向設(shè)計(jì)、碰撞檢查、材料統(tǒng)計(jì)以及繪制管道空視圖(軸測(cè)施工圖)等，對(duì)于全夾套式夾套管的設(shè)計(jì)建模并未進(jìn)行開(kāi)發(fā)獨(dú)立的模塊。本文就應(yīng)用PDS系統(tǒng)進(jìn)行全夾套式夾套管設(shè)計(jì)、建模、材料統(tǒng)計(jì)、管道空視圖抽取進(jìn)行了討論和總結(jié)。

一、模型及區(qū)域的劃分

對(duì)于PDS系統(tǒng)，同一物理坐標(biāo)處不允許出現(xiàn)兩條管線的segment中心線，但夾套管內(nèi)管、外管屬于中心線重合的情況，如果在同一模型中的同一物理坐標(biāo)處對(duì)內(nèi)管外管同時(shí)建模，將被系統(tǒng)視為錯(cuò)誤和碰撞，將影響管道空視圖的生成。未避免上述錯(cuò)誤，采取下列方法：

1.在Project Environment Manager命令下的Create De?sign Area命令中分別建立夾套外管區(qū)域和夾套內(nèi)管區(qū)域：

2.在Project Environment Manager命令下的Create Model命令中，分別在夾套內(nèi)管、外管區(qū)域內(nèi)建立管道模型：

(1)在0001區(qū)域下建立夾套內(nèi)管模型

(2)在0001J區(qū)域下建立相應(yīng)的夾套外管模型

采用上述方法進(jìn)行夾套內(nèi)管和外管的分區(qū)，并按照對(duì)應(yīng)關(guān)系將管道建立進(jìn)正確的模型空間分區(qū)，即可正常抽取空視圖和管道材料清單。

二、夾套內(nèi)管模型與外管模型設(shè)計(jì)建模要點(diǎn)

夾套管在設(shè)計(jì)和建模時(shí)，除滿(mǎn)足工藝配管要求之外，還需考慮全夾套外管的安裝空間和操作使用要求。一般來(lái)說(shuō)在完成二維平面管道走向研究之后，建模過(guò)程中仍存在許多影響夾套管設(shè)計(jì)的因素，下文將就各種夾套管使用到的內(nèi)管外管管件在建模中需要注意的情況進(jìn)行分類(lèi)討論。

1.全夾套式閥門(mén)建模

以蒸汽為夾套加熱介質(zhì)為例，全夾套式閥門(mén)的內(nèi)管及外管建模如上圖所示。其中：

(1)內(nèi)管模型中搭建夾套內(nèi)管、夾套式法蘭、夾套式閥門(mén)。

(2)外管模型中搭建夾套外管，至內(nèi)管的夾套式法蘭外側(cè)停止(應(yīng)根據(jù)選用的夾套式法蘭形式確定外管停止位置)；搭建伴熱介質(zhì)聯(lián)通管及兩套夾套閥門(mén)拆卸用法蘭。應(yīng)根據(jù)夾套式閥門(mén)伴熱介質(zhì)進(jìn)出口的位置，適當(dāng)增加聯(lián)通管上彎頭的個(gè)數(shù)，以滿(mǎn)足安裝材料數(shù)量需求。

上述建模方式可滿(mǎn)足夾套內(nèi)管與夾套外管分別生成獨(dú)立的管道空視圖，避免出現(xiàn)模型斷點(diǎn)。

單片法蘭的建模方式可參考本條。

2.常規(guī)管件的建模

(1)同心異徑管建模

如上圖所示，外管異徑管大端應(yīng)位于圖示的內(nèi)管異徑管大端的右側(cè)，避免出現(xiàn)碰撞。

(2)偏心異徑管建模

夾套管設(shè)計(jì)中很少出現(xiàn)偏心異徑管的情況，該情況主要出現(xiàn)在泵的入口處的配管，由于內(nèi)管偏心異徑管與外管偏心異徑管的偏心距離不同，導(dǎo)致夾套管內(nèi)外管安裝偏心異徑管之后，內(nèi)外管中心線出現(xiàn)偏離，影響施工安裝與保溫效果，如下圖所示：

為避免這種情況，應(yīng)將外管偏心異徑管單獨(dú)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至兩邊中心線重合或幾乎重合處，之后與兩邊支管段相連，并在外管偏心異徑管屬性(Attributes)中的remarks下進(jìn)行標(biāo)注，以便施工人員進(jìn)行坡口施工。

(3)彎頭與支管的建模

應(yīng)根據(jù)內(nèi)管選用的彎頭半徑選取同樣曲率半徑的外管彎頭。例：內(nèi)管彎頭采用1.5倍D彎頭時(shí)，外管彎頭需采用1倍D短半徑彎頭進(jìn)行建模。建模時(shí)應(yīng)注意內(nèi)外管中心線物理重合。

當(dāng)內(nèi)管支管采用支管連接件而非三通或開(kāi)孔焊接時(shí)，應(yīng)注意外管三通是否與支管連接件出現(xiàn)碰撞，如發(fā)生碰撞，則需采取擴(kuò)大外管支管尺寸三通加同心異徑管形式進(jìn)行建模。如下圖：

3.夾套管專(zhuān)用管件建模

區(qū)別于普通管道，夾套管在設(shè)計(jì)安裝時(shí)需要加裝專(zhuān)用管件：定距板(導(dǎo)向板)、擋板、防沖板等。

(1)定距板(導(dǎo)向板)用來(lái)支撐內(nèi)管和外管，采用均布焊接在內(nèi)管管壁上。根據(jù)其施工位置和施工順序，定距板應(yīng)在夾套內(nèi)管模型內(nèi)進(jìn)行建模，可采取邏輯管架方式進(jìn)行建模，也可采取在管道模型中建模的方式。下面將詳細(xì)論述在管道模型中建模的方法及優(yōu)點(diǎn)：

在夾套管內(nèi)管模型中，需要設(shè)立定距板的位置處，建立DN15的支管連接件Rweld，之后連接特殊件(位號(hào)處填寫(xiě)定距板)，屬性欄中remarks處填寫(xiě)其外形尺寸信息，對(duì)于特殊件及其描述出現(xiàn)在管道空視圖材料列表中的系統(tǒng)，也可在特殊件位號(hào)處填寫(xiě)專(zhuān)門(mén)的編號(hào)，之后將其詳細(xì)信息通過(guò)特殊件描述后臺(tái)文件自動(dòng)寫(xiě)入管道空視圖中。其優(yōu)點(diǎn)在于定距板安裝位置和相關(guān)信息將出現(xiàn)在夾套管內(nèi)管管道空視圖中，方便施工人員讀圖施工。減少了后期管道空視圖手工處理的工作量，提高了工作效率。如下圖：DJB表示定距板。

(2)擋板主要用于復(fù)雜的管路和不同的壓力降等原因造成的加熱不均勻的情況。根據(jù)其施工位置和施工順序，端板應(yīng)在夾套管外管模型內(nèi)進(jìn)行建模，采用對(duì)焊式特殊件，按其厚度輸入厚度尺寸，之后在屬性欄中remarks處填寫(xiě)其外形尺寸信息。如下圖：DB表示擋板。

(3)防沖板主要應(yīng)用于伴熱介質(zhì)采用0.7MPa以上蒸汽時(shí)，防止蒸汽對(duì)夾套內(nèi)管管壁的沖刷造成內(nèi)管損壞的情況。根據(jù)其施工位置和施工順序，防沖板應(yīng)在夾套內(nèi)管模型內(nèi)進(jìn)行建模。

在需要設(shè)置防沖板處建立DN15的支管連接件Rweld，之后連接特殊件(位號(hào)處填寫(xiě)防沖板)，屬性欄中填寫(xiě)外形尺寸信息。防沖板做法與定距板類(lèi)似，不再附圖。

4.普通元件上需要特殊注明的信息

(1)在夾套管外管模型中，剖切三通、剖切短管、剖切異徑管信息均需標(biāo)注在屬性欄的remarks中進(jìn)行標(biāo)注，該信息將出現(xiàn)在管道空視圖中指導(dǎo)施工人員施工。

(2)剖切短管也是夾套管設(shè)計(jì)中常用的施工元件，建模時(shí)也需將該信息反應(yīng)在模型中。在Place界面下點(diǎn)擊Place Pipe后，將Variable Length Pipe命令條點(diǎn)擊變?yōu)镕ixed Length Pipe，之后輸入長(zhǎng)度或選取端點(diǎn)放置管道，之后在該段短管屬性Remarks中注明該段短管為剖切管。如下圖：PQG表示剖切管。

結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)論述了如何在PDS三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)全夾套管建模的方法，解決了PDS三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)夾套管的問(wèn)題，按本文方法進(jìn)行全夾套式夾套管的設(shè)計(jì)建模，生成的施工圖可以清楚表示設(shè)計(jì)人的意圖，指導(dǎo)施工人員順利按圖施工。其優(yōu)勢(shì)還在于無(wú)需進(jìn)行大量的后臺(tái)設(shè)置以及無(wú)需對(duì)PDS進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，對(duì)于開(kāi)發(fā)能力較弱的設(shè)計(jì)單位有一定現(xiàn)實(shí)意義。

[1]顧英,張彥天,鄭明峰.夾套管設(shè)計(jì)規(guī)定.中國(guó)石化集團(tuán)蘭州設(shè)計(jì)院標(biāo)準(zhǔn)SLDI333C06-2001.

[2]艾頂立.夾套管配管設(shè)計(jì)和施工的要點(diǎn)[J].安裝，1999，(03).

[3]琚保國(guó).夾套管安裝淺釋[J].安裝，1994，(5).