摘 要：我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展中石油有著不可替代的作用，石油化工的安裝環(huán)節(jié)卻總是出現(xiàn)大量的施工問題，這個時候?qū)τ诠こ淘O(shè)計階段改變的探討的進(jìn)行就有了必要性。管道安裝在石油化工中屬于十分復(fù)雜的意向，管道安裝質(zhì)量的好壞直接影響運(yùn)輸石油原料這一環(huán)節(jié)的進(jìn)行。通過對于工程施工時所出現(xiàn)的安裝問題，從而讓分析設(shè)計上形成缺陷的原因。三維協(xié)同是近幾年來石油管道安裝時經(jīng)常使用的設(shè)計技術(shù)，它能夠從根本上提高石油管道的安全性，減少現(xiàn)場問題，并且也為打造智能化的工廠奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計;三維協(xié)同;管道工程

1 ?從施工問題窺析設(shè)計需求

1.1管道設(shè)計時存在工藝設(shè)計以及結(jié)構(gòu)設(shè)計上技術(shù)銜接不夠規(guī)范。在涉及管道式，工藝與自制流程圖的繪制技術(shù)要求不夠完善，導(dǎo)致在需要的物品到達(dá)現(xiàn)場時才發(fā)現(xiàn)于工藝與自制流程圖中的部分在線儀表規(guī)格不一致。這樣的問題會導(dǎo)致現(xiàn)場管道接口必須進(jìn)行修改才能夠安裝儀器，但是管道專業(yè)修改量大致使工期延長。

1.2在設(shè)計師結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn)，石油化工裝置設(shè)計師對于管道專業(yè)以及結(jié)構(gòu)專業(yè)的要求較高。結(jié)構(gòu)專業(yè)是以管道專業(yè)的荷載條件為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的。結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計若有缺漏則會導(dǎo)致管道模型與結(jié)構(gòu)施工圖紙不一致，從而導(dǎo)致管架無法支撐。但是若是采用三維協(xié)同設(shè)計，則可以減少涉及的缺漏，從而表面此類現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3管道的設(shè)計與安全梯沖突。管道設(shè)計或者結(jié)構(gòu)設(shè)計未將所有的設(shè)計元素構(gòu)建到所涉及的模型中，使得現(xiàn)場安裝時發(fā)現(xiàn)一些管道于結(jié)構(gòu)設(shè)施有沖突，這樣也會影響一些操作的實施以及逃生通道的安裝。若是實現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計，管道專業(yè)就會在正確的機(jī)構(gòu)尺寸以及空間中構(gòu)建自身模型，從而避免操作人員的逃生出現(xiàn)問題，也會避免出現(xiàn)一些管道無法鋪設(shè)會這是出現(xiàn)在長直爬梯處。

1.4管道專業(yè)與儀表專業(yè)，電氣專業(yè)的協(xié)調(diào)性不夠，在化工裝置中，管道設(shè)計所包含的相關(guān)元件主要是減溫減壓器、開關(guān)閥、控制閥、流量計、溫度計、限流孔板、壓力計、液位計和在線分析儀等。管道專業(yè)需將儀表專業(yè)確定的各類儀表元件型號、外形尺寸構(gòu)建在模型中。同時，儀表和電氣專業(yè)完善的接線、電纜、橋架等數(shù)據(jù)資料也需提供給管道專業(yè)。管道專業(yè)與儀表、電氣專業(yè)在施工過程中產(chǎn)生的主要問題是管道與儀表技術(shù)接口不匹配、與電纜橋架碰撞。

1.5管道接口與相關(guān)儀表不匹配。儀表元件的大小規(guī)格于管道連接的閥門規(guī)格容易出現(xiàn)不匹配的問題。在安裝儀表的時候還會發(fā)現(xiàn)許多溫度計插入的深度不夠，其中主要的原因是因為在進(jìn)行管道設(shè)計師沒有對儀表的要求進(jìn)行校驗，使得儀表專業(yè)未曾參與整個管道模型的構(gòu)建，使得相關(guān)儀表的信息無法校驗。其次，管道總是與儀表以及電器槽盒沖突，這會導(dǎo)致一些管道處保溫層無法施工，影響電纜信號的傳輸。

綜上所述，管道施工問題與管道設(shè)計時考慮不周全、專業(yè)參與不全面息息相關(guān)，因此在管道設(shè)計階段，亟需一種全專業(yè)，且可以綜合考慮施工過程的直觀設(shè)計方法。

2 ?全專業(yè)三維協(xié)同必要性

2.1提供統(tǒng)一參與的設(shè)計平臺。使得所有參與管道施工的專業(yè)人員都可以在統(tǒng)一平臺上進(jìn)行多用戶端的設(shè)計，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域協(xié)同工作，使得整個設(shè)計的效率大大提高。傳統(tǒng)的管道工程設(shè)計中，所有專業(yè)的工作都相對具有獨(dú)立性，難以進(jìn)行共同的設(shè)計探討，設(shè)計工作的輸出條件全是上下游傳遞，不能夠?qū)崿F(xiàn)實時共享信息。但是使用三維協(xié)同設(shè)計之后，每個專業(yè)在設(shè)計的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)在線得到其他專業(yè)的設(shè)計信息，這樣每個專業(yè)在發(fā)現(xiàn)問題時能夠及時的溝通、解決，從而減少各個專業(yè)在溝通不及時商所導(dǎo)致出現(xiàn)的錯誤問題，提升設(shè)計效率以及設(shè)計質(zhì)量。

2.2實現(xiàn)了設(shè)計與管理的精細(xì)化。精細(xì)化的設(shè)計代表著每一個工程元件都可以在模型中真實的搭建，從而提高產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。業(yè)主也可以隨時查看設(shè)計進(jìn)度以及工程模型，以便于及時提出修改建議，提高設(shè)計的準(zhǔn)確性，也能夠避免浪費(fèi)材料。

2.3直觀化設(shè)計，設(shè)計的模型不再是抽象的二維平面圖而是三維的實體模型，這樣能夠使得參與工程設(shè)計的各方人員讀懂設(shè)計，對設(shè)計提出只管的建議于意見，有利于減少施工后所出現(xiàn)的問題，也為業(yè)主的決策提供了有力的支持。同時也能夠讓設(shè)計變得更加自動化和智能化，三維設(shè)計軟件可以對設(shè)計圖進(jìn)行涉及檢查，也能夠后進(jìn)行應(yīng)力計算還可以對設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行自動讀取，這樣方便業(yè)主們自主進(jìn)行查看。

3 ?三維協(xié)同的特點(diǎn)

3.1三維協(xié)同對比與傳統(tǒng)設(shè)計，數(shù)據(jù)共享性增加了。三維協(xié)同設(shè)計能夠確保系統(tǒng)單點(diǎn)數(shù)據(jù)的錄用，這樣能夠保證數(shù)據(jù)的唯一性以及共享性。參與項目的各個專業(yè)也能夠集成模型中數(shù)字的屬性，更加直觀的看到數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的到處和導(dǎo)入，保證不破壞原文檔的完整性。數(shù)據(jù)共享也使得大家可以共享設(shè)計進(jìn)度，效率能夠得到顯著的提升。

3.2三維協(xié)同軟件的共享性也十分強(qiáng)大，能夠與各類設(shè)計軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，防止設(shè)計信息文檔的丟失，保證了其完整性，并且可以記錄所有步驟，設(shè)計完成及時出現(xiàn)問題也能夠追溯不同時間的節(jié)點(diǎn)資料。三維協(xié)同設(shè)計也能夠保證設(shè)計的精準(zhǔn)性，在文檔信息進(jìn)行共享后，各個專業(yè)不僅能夠把握設(shè)計的進(jìn)度也可以細(xì)化設(shè)計，從而保證了三維模型于的成品圖以及實施后的現(xiàn)場區(qū)域保持高度的一致性，這樣也能夠保證不浪費(fèi)原材料，不拖延完工期，節(jié)約工程造價從而滿足客戶的需求。

3.3 三維協(xié)同能夠為業(yè)主提供可靠的指導(dǎo)通道，業(yè)主不需要經(jīng)常性的進(jìn)入施工現(xiàn)場，可以在三維協(xié)同設(shè)計的軟件上模擬安裝和指導(dǎo)施工，這樣也能夠?qū)崟r的解決施工過程中所遇到的實際問題。

4 ?三維協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用展望

三維協(xié)同設(shè)計在行業(yè)日漸激烈的競爭中脫穎而出，就是因為能夠創(chuàng)立數(shù)字化交付，實現(xiàn)智能化工廠。它的先進(jìn)性能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)管控，流程管控和實時監(jiān)察等功能，為業(yè)主和工程設(shè)計公司共同追求的數(shù)字化、智能化管理奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語：

全專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計能夠提供可視以及精準(zhǔn)的服務(wù)平臺，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工時各個專業(yè)的協(xié)同合作，查缺補(bǔ)漏等。還能夠避免許多設(shè)計時的安裝問題，從根本上提高了設(shè)計的效率以及設(shè)計水平，實現(xiàn)數(shù)字化的管理，提高管理效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬建華，路毅，張怡，等. 石油化工管道工程三維協(xié)同設(shè)計的必要性[J]. 石油規(guī)劃設(shè)計，2020，31（5）：35-38，48. DOI：10.3969/j.issn.1004-2970.2020.05.009.

[2] 張雄. 石油化工工程中工藝管道安裝施工風(fēng)險控制措施探討[J]. 數(shù)碼設(shè)計（下），2021，10（5）：175.

[3] 田代星. 石油化工工程中工藝管道安裝施工存在的問題與對策[J]. 當(dāng)代化工研究，2021（7）：142-143.

[4] 張旭. 石油化工工程工藝管道安裝施工問題[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2021（3）：659. DOI：10.12159/j.issn.2095-6630.2021.03.0634.

[5] 李樹照，齊玉柱，陳智勇. 石油化工工程中工藝管道安裝施工分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2021（5）：131. DOI：10.12159/j.issn.2095-6630.2021.05.0125.

[6] 李守高，趙麗軍，陳挺. 三維協(xié)同設(shè)計在石油地面工程中的應(yīng)用[J]. 石油石化物資采購，2021（7）：54-55. DOI：10.12316/j.1674-0831.2021.07.026.

[7] 胡家輝，江涵，張銘. 三維協(xié)同設(shè)計在水利水電工程設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2020（17）：162. DOI：10.3969/j.issn.1009-4563.2020.17.160.

作者簡介：

馮睿，出生年月：1983.11.26，性別：女，民族：漢，籍貫：天津市，學(xué)歷：本科，職稱：初級，研究方向：機(jī)械工程