PDMS管道三维建模操作手册.doc

pdms管道建模操作手册3编 写： 校 核：审 核：目 录一、管道建模基础11基本概念11.1 分支11.2 pdms管道铺设的步骤22.管道建模基本操作22.1建立管道前准备工作22.2建立管道等级、确定保温层厚度22.3生成分支（branch）32.4定义分支的头和尾42.5 piping components工具介绍53.放置一些管件的技巧和管道的定位63.1管道斜接的处理63.2三通介质流向的改变（注意：三通只能和两根支管相连）84.管道数据一致性检查8二、管道建模操作步骤91. 说明92. 搭建模型前需所需资料93.建立pipe和branch94.创建元件155.创建疏放水、放气点34三、化学衬塑管道分段43四、水工工艺管道建模要点：471. 水工管道一般特点472. 室内给水管道建模特点：473. 室内排水管道建模特点：484 室内消防管道建模特点：49一、管道建模基础1基本概念管道的数据层次关系如下图：worldsitezonepipebranch1branch2branch2eblowflange1.1 分支 根据介质流向定义管道的起点和终点，在pdms中称为head和tail一个管系(pipe)中所有branch之间必须有连接关系1.2 pdms管道铺设的步骤 从管道等级中选择管件 生成管件（弯头、法兰、阀门、垫片等等） 指定管件位置和方向注意： 管件的前后顺序十分重要，管件的先后顺序表示介质的流向 pdms中管道是隐含元件2.管道建模基本操作2.1建立管道前准备工作运行pdms之后，选择相应的project，输入username、password并选择相应的mdb和module，点击ok按钮，进入pdms。进入design模块，然后点击design菜单下的pipework ，进入pipe设计模块：2.2建立管道等级、确定保温层厚度站在相应的zone上建立一个管道：creat/pipe出现如下左图对话框，name填写一般为管道kks码（eg：3ldf10bb001）。点击specification，出现右图对话框，选择需要的压力等级和材质，保温层厚度点击attributes，定义管道的压力、工作温度和管径，其他的可以不去管它。pntdn2.3生成分支（branch）pipe创建完成后会自动弹出如下对话框，让你创建branch 自动命名为3ldf10bb001/b1，iso图中不会显示分支名称 branch会自动继承pipe的所有属性设置 头和尾设置为连接模式(connect)，还可以精确定位explicit2.4定义分支的头和尾branch定义完之后会自动弹出设备管嘴定义头尾来定义branch的头和尾连接分支的头和尾到设备管嘴(nozzle) 头连接到管嘴，apply后选择设备管嘴4ldf11at001/n1 尾连接到管嘴，apply后选择设备管嘴4ldf11at001/n2 如果头尾方向相对，直径一样，并且在同一个轴上，直接用管道连接 否则出现一条连接头尾的虚线4ldf11at0014ldf12at0014ldf11at001/n24ldf11at001/n12.5 piping components工具介绍材质压力等级保温层厚度管道铺设方向管件，不同材料等级所含管件有可能不同生成管件和当前管件自动连接，建议打勾生成组合件生成相同元件重新生成元件翻转旋转弯头自动连接管道对齐定位定位管道收尾、收尾3.放置一些管件的技巧和管道的定位3.1管道斜接的处理3.1.1使用程序自动连接：为自动连接前。pipe components/ auto elbow自动连接后程序连接完毕之后的弯头一般不是一个整数， 多为非标弯头。3.1.2放置弯头的标准做法：将forward方向第一个弯头的出口方向转向下一个元件orientate/component/leave/toward next再将下一个弯头进行同样的操作使用modle edit 的align with feature功能，寻找下一个弯头的p1点，找到p1显示如下：此时点击左键，ok，斜管就连接好了。如果觉得弯头的位置不合适可以通过position/move或modle edit 来移动弯头。3.2三通介质流向的改变（注意：三通只能和两根支管相连）4.管道数据一致性检查管道放置完毕之后就是要对管道进行数据一致性检查。从uitlities菜单下选择data consistency，弹出如下数据一致性检查窗口：三通有一段没有连接52二、管道建模操作步骤1. 说明本章节主要以中国神华胜利发电厂工程1号机组“一段抽汽管道”介绍了pdms管道建模的操作步骤。2. 搭建模型前需所需资料在进行管道建模之前，需由系统设计主设人提交管道建模所需的外部资料，包括：建模管道的系统图，管道设计温度、设计压力，管道、管件等级，阀门选型，保温材料选择及保温厚度，以下为系统设计人提供的一段抽汽管道相关资料：系统分支kks编码管道规范管道等级设计压力（mpa）设计温度（）介质管道规格材料10lbq10gd2000p10c13so2006.909374.6蒸汽2191220g连接方式供货方式保温/油漆材料保温厚度/油漆层数及度数保温外护板材料保温外护板厚度备注焊接采购硅酸铝纤维150铝合金板0.5阀门名称阀门kks编码阀门规格阀门型号备注一段抽汽止回阀10lbq10aa001vr600 dn200 wcb哈汽供货一段抽汽关断阀10lbq10aa002dn8 class 900德国a-t公司供货另外，还需布置设计人提交的管道布置图。（可以是详细的二维、三维图，也可以是手工绘制的草图，只要能表示出管道的具体布置即可。）3.建立pipe和branch根据以上资料进行管道模型搭建，模型搭建之前每一个工程都已经建立了自己的数据库层次，一般都建立到zone层次，你首先需要做的是在对应的zone目录下建立pipe（管道）及btanch（分支）。对于一段抽汽管道，其kks编码为10lbq10，你需要找到对应的site lb 蒸汽系统，对应的zone lbq高压抽汽，如下图：（管道模型搭建需先进入相应工程的design模块下，并进入pipework工作模式下）在zone lbq高压抽汽下建立pipe，pipe的名称取用该管道的kks编码10lbq10, 详细步骤如下：站在 zone lbq 高压抽汽层次上，选择create菜单下的pipe弹出creat pipe对话框，如右图：在name下填写pipe的名称10lbq10（管道的kks编码）。点击specifications按钮，如右图。选择管道、管件等级：10c13如右图：从insulation后面的下拉菜单中选择保温厚度：150点击ok按钮，保存退出。点击create pipe对话框（如右图）中的 attribues按钮，弹出管道属性对话框。管道属性对话框如下：在temperature属性后填写管道设计温度：374.6在pressure属性后填写管道设计压力：6.909在pipe bore属性后填写管道公称通径：200点击ok按钮，保存退出。点击右图create pipe对话框的ok按钮，弹出connect branch对话框，用以连接branch的头尾。下图为connect branch对话框：如下图，从“of 10lbq10/b1”前的下拉列表中可看到有head和tail两个选项，分别表示对管道的头或尾进行连接，默认为head如下图，从“to”后面的下拉列表中可看到有多个选项分别表示对管道的头或尾的连接型式，即连接到，具体介绍如下：nozzle（连接到）管嘴、设备的接口tee（连接到）三通elbow（连接到）弯头reducer（连接到）大小头flange（连接到）法兰multiway（连接到）多接口元件branch head（连接到）branch的头branch tail（连接到）branch的尾first memberbranch头为本branch的第一个元件last memberbranch尾为本branch的最后一个元件name可通过输入连接头或尾的名称来实现对头尾的连接对于本示例一段抽汽管道，按照汽水流向，branch head应为汽轮机一段抽汽接口（类型为nozzle），branch 尾应为1号高压加热器蒸汽进口。我们先连接branch的头：在connect branch对话框，从两个下拉菜单中分别选择head和nozzle，点击apply按钮，这时connect branch对话框变灰，然后点击汽机一段抽汽接口，branch head即被连接到该接口，如下图：连接branch的尾：在connect branch对话框，从两个下拉菜单中分别选择tail和nozzle，点击apply按钮，这时connect branch对话框变灰，然后点击1号高加蒸汽接口，branch head即被连接到该接口，如下图：4.创建元件为了方便说明，下图提供了一个“一段抽汽管道”的草图，并标出了各管件的编号。点击create菜单下的components，弹出piping components对话框管道等级栏，选择管道等级，“一段抽汽管道”选择10c13，（因为我们建立pipe时输入了管道等级10c13，所以默认为10c13）insulation（保温），我们在建立pipe时已经输入的保温厚度，如该管件之前的保温厚度不变，则不用选择。（我们在建立pipe时已经输入了150，这里不再输入）trancing/伴热：该项不用选择。forwards/向前管件的建立方向从管道头指向管道尾backwards/向后管件的建立方向从管道尾指向管道头这里我们选择forwards，沿汽机接口向1号高加接口创建管件。左边栏内为元件类型，包括：bend/弯管、elbow/弯头、reducer/大小头、tee/三通、cap/堵头、flange/法兰、gasket/垫片、assemblies/组合件右侧选择框：default/默认，不选择该项，我们可以从列表中选取管件类型。auto conn/自动连接选择后，当前创建的元件将自动连接到上一个元件；不选择，当前创建的元件将自动定位到坐标原点。一般我们选择auto conn/自动连接。greate/创建按钮点击此按钮，创建当前元件。reselect/重新选择点击此按钮，重新选择当前元件。第一个下拉栏：调整当前元件方向，共n/e/u/s/w/d六个选项第二个下拉栏：调整当前元件旋转角度，共30/45/90/180四个选项。第三个下拉栏：元件定位选项，共九个选项。ori按钮点击该按钮，设置元件的默认方向，p1点为出发点、p2点为到达点flip按钮改变元件的方向，点击一次flip按钮，元件方向改变一次。（出发点和到达点互换）下拉栏有两个选项spool和distance，创建第一个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口：我们选择90无直管段无缝热压弯头，点击”ok”按钮，第一个弯头被创建，然后调整元件方向的下拉栏，选择directw调整弯头朝向w向：调整第一个弯头标高为9.30m：选择当前弯头，选择菜单栏position定位下的explicitlyat命令，弹出“explicit posotion”对话框：将up后标高改为9300mm，点击apply按钮，弯头标高即确定为9300mm（弯头定位也可通过model editor进行修改）。点击dismiss按钮退出“explicit posotion”对话框。创建第二个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第二个弯头。并调整弯头方向朝向n。通过“model editor”调整弯头位置。在x向箭头点击鼠标右键，选择enter value，弹出move selection对话框：在x坐标后输入：1886-2*3051276（其中305为弯头弯曲半径），点击ok按钮，弯头被定位：创建第三个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“45无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第三个弯头。并调整弯头方向朝向。通过“model editor”调整弯头位置。在x向箭头点击鼠标右键，选择align with featuire，利用鼠标将新建45弯头与之前90弯头对齐：在x向箭头点击鼠标右键，选择enter value，弹出move selection对话框，在对话框x坐标后输入2820。点击ok按钮，45弯头被定位：创建第四个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第四个弯头。并调整弯头方向朝向d。通过“model editor”调整弯头位置。在x向箭头点击鼠标右键，选择align with featuire，利用鼠标将新建90弯头与之前45弯头对齐：在x向箭头点击鼠标右键，选择enter value，弹出move selection对话框，在对话框x坐标后输入880*1.414211244.508。点击ok按钮，当前弯头被定位：创建第五个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第五个弯头。并调整弯头方向朝向n。调整第五个弯头标高为7.7m，方法同第一个弯头。创建抽汽止回阀：在piping components对话框内选取：管道等级unscom；元件类型valve；点击create按钮，弹出确认窗口；点击yes按钮，弹出元件选择窗口；选择“一段抽汽止回阀”，点击“ok”按钮，弹出错误提示对话框：点击“ok”按钮，创建一段抽汽止回阀。通过“model editor”调整阀门位置：先将阀门与之前弯头对齐，然后移动阀门1230mm。创建抽汽关断阀：方法同创建抽汽止回阀。创建第六个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第六个弯头。并调整弯头方向朝向u。调整第六个弯头位置：将当前弯头与之前阀门对齐，再将该弯头向n方向移动990+660/21255mm。创建第七个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第七个弯头。并调整弯头方向朝向n。调整第七个弯头位置：调整弯头标高为10.1m，方法同第一个弯头。创建第八个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第八个弯头。并调整弯头方向朝向u。调整第八个弯头位置：将当前弯头与之前弯头对齐，再将该弯头向n方向移动4400mm。创建第九个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第九个弯头。并调整弯头方向朝向n。调整第九个弯头位置：调整弯头标高为23.6m，方法同第一个弯头。创建第十个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第十个弯头。并调整弯头方向朝向w。调整第十个弯头位置：将当前弯头与之前弯头对齐，再将该弯头向n方向移动3200mm。创建第十一个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第十一个弯头。并调整弯头方向朝向u。调整第十一个弯头位置：将当前弯头与之前弯头对齐，再将该弯头向w方向移动6332mm。创建第十二个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第十二个弯头。并调整弯头方向朝向w。调整第十一个弯头位置：调整弯头标高为25.0m，方法同第一个弯头。创建第十三个弯头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型elbow；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“90无直管段无缝热压弯头”，点击”ok”按钮，创建第十二个弯头。并调整弯头方向朝向d。调整第十三个弯头位置：将当前弯头与1号高加接口对齐即可。创建第一个大小头：在piping components对话框内选取：管道等级10c13；元件类型reducer；点击create按钮，弹出元件选择窗口，选择选择“cnoc钢管模压异径管pn10 dn250”，点击”ok”按钮，创建第大小头。调整大小头位置：将其与1号高加接口对齐即可。至此，管道模型建立已经完成。接下来需放置支吊点，并给支吊点定位。4.放置支吊点管道模型建立完成后，需进行碰撞检查和数据一致性检查，检查完成后可放置支吊点。我们按照气流方向依次放置10个支吊点。点击“华北院”菜单下“汽水管道支吊架模型”弹出如下窗口：填写支吊架编号1；节点形式：因应力计算后节点形式会调整，因此节点形式暂按默认。支吊点创建方向：建议和管件建立方向一直，这里取forward选择支吊点前方的弯头，点击“生成逻辑吊点”，生成支吊点。1号支吊架定位：利用“model editor”将该吊点向w方向移动900mm。其他支吊点的创建可根据上述方法进行，不在敷述。5.创建疏放水、放气点创建疏水点s1（s1点位于5号弯头后700mm）点击“tools”菜单栏下的“管道附件”选项弹出“管道附件”窗口：附件类型选择：注释； 附件编号：s1注释信息：s1 创建顺序：选择forward在3d模型中选择弯头5后，点击“生成管道附件”：s1疏水点定位：利用“model editor”将该疏水点向n方向移动700mm。创建疏水点s2（s2点位于关断阀后700mm）方法同创建s1 ,在“管道附加”窗口中输入：附件类型选择：注释； 附件编号：s2注释信息：s2 创建顺序：选择forward在3d模型中选择关断阀后，点击“生成管道附件”：s2疏水点定位：将该疏水点向n方向移动800mm。创建放气点q1（q1点位第12个弯头后2100mm）方法同创建s1 ,在“管道附加”窗口中输入：附件类型选择：注释； 附件编号：q1注释信息：q1 创建顺序：选择forward在3d模型中选择第12个弯头后，点击“生成管道附件”：q1放气点定位：利用“model editor”将该疏水点向n方向移动2100mm。6.管道坡切由于目前规定管道应力计算不考虑管道坡度，因此待管道完成应力计算后再进行管道放坡。第一段坡管：从第一个弯头向第四个弯头放坡rate/管道坡度：填0.005； 坡度方向选择down在三维模型中选中第一个弯头，点击“分段坡管”工具上的foword按钮，坡管开始，弹出如下确认窗口：点击yes按钮，第一个弯头到第二个弯头之间管段放坡完成，仍然弹出确认窗口，选择yes按钮继续对第二个弯头到第三个弯头之间管段放坡，选择no按钮停止对该管段放坡： 我们选择yes按钮，第二个弯头到第三个弯头之间管段放坡完成，仍然弹出确认窗口，选择yes按钮继续对第三个弯头到第四个弯头之间管段放坡，选择no按钮停止对该管段放坡：我们选择yes按钮，第二个弯头到第三个弯头之间管段放坡完成。至此，第一段坡管完成，如下图：第二段坡管：从第五个弯头向第六个弯头放坡rate/管道坡度：填0.005； 坡度方向选择up在三维模型中选中第一个弯头，点击“分段坡管”工具上的foword按钮，坡管开始，弹出确认窗口：我们选择yes按钮，第五个弯头到第六个弯头之间管段放坡完成。至此，第二段坡管完成，如下图：第三段坡管：从第七个弯头向第八个弯头放坡rate/管道坡度：填0.005； 坡度方向选择up在三维模型中选中第一个弯头，点击“分段坡管”工具上的foword按钮，坡管开始，弹出确认窗口：我们选择yes按钮，第七个弯头向第八个弯头之间管段放坡完成。至此，第三段坡管完成，如下图：第四段坡管：从第九个弯头向第十一个弯头放坡rate/管道坡度：填0.005； 坡度方向选择up在三维模型中选中第一个弯头，点击“分段坡管”工具上的foword按钮，坡管开始，弹出确认窗口：我们选择yes按钮，第九个弯头到第十个弯头之间管段放坡完成，仍然弹出确认窗口，选择yes按钮继续对第十个弯头到第十一个弯头之间管段放坡，选择no按钮停止对该管段放坡：我们选择yes按钮，第十个弯头到第十一个弯头之间管段放坡完成。至此，第四段坡管完成，如下图：第五段坡管：从第十二个弯头向第十三个弯头放坡rate/管道坡度：填0.005； 坡度方向选择up在三维模型中选中第一个弯头，点击“分段坡管”工具上的foword按钮，坡管开始，弹出确认窗口：我们选择yes按钮，第十二个弯头向第十三个弯头之间管段放坡完成。至此，第五段坡管完成，如下图：三、化学衬塑管道分段衬塑管道化学衬塑管道创建完并检查无误之后应对管道进行分段。从“华北院”菜单下选择“nc化学自动不管程序”。自动分段程序弹出如下对话框定义最小管段长度取消分段对管道分段选择管道选择需要分段的管段，定义最小管段长度为100，如下图：点击“填充（fill）”按钮，进行分段处理，分段之后如下图：可以看出弯头、三通连线的部分增加了法兰和垫片。在design explorer中可以看得更加清楚。没有分段之前：分段之后：注意在对衬塑管段进行分段的时候，会出弯头部分异常，如下图：这是由于pdms自身有可能存在bug的原因。解决办法就是取消fill之后，重新分段就ok了。如果还是不行，就选中这个弯头，在pipe components中对齐进行强制连接，然后在取消fill，之后重新分段。四、水工工艺管道建模要点：1. 水工管道一般特点水工专业很多通用设备和元件的布置需要按照国标图集提供的数据进行搭建。因此，管道建模前应熟悉相关设计内容及相关元件库及等级库内容。水工排水管道是有坡度的管道，注意管道放坡。室内雨水管道的转向处应做顺水连接。排水管道立管上伸缩节的设置及位置要依据有关规范和手册。由于水工专业在主厂房内并不是完整的系统，要注意主场房内外的接口问题，一般情况下，接口位置在主厂房为1000mm。建立水工环形消防管网时，由于pdms在建立管道模型，head和branch不能首尾相连，所以要将环形管网分成两个或多个branch来建立。注意二维系统图所对用的机组，以及另一机组管道布置和当前机组管道布置的关系。搭建管道模型时，由于增加了管件的长度，注意所搭建管道长度与二维图纸上对应管道长度的校核。若在同一个branch含有不同等级的管道或管件，在搭建管件时处选择需要的等级外，在查询管道的等级时，要修改管道的属性为需要的管道等级。例如将lstube /1.6c12/p1.6c12:40改为 lstube /gbt3091-2008-io/gbt3091-2008- iop:40。2. 室内给水管道建模特点：目前设计中室内常用的给水管道有热镀锌钢管、薄壁不锈钢管、无规聚聚丙烯（pp-r）管、硬聚氯乙烯（pvc-u）给水管、聚乙烯(pe)管、铝塑复合给水管、交联聚乙烯（pe-x）管和金属铜管。根据不同的业主要求，设计中所采用的管材不一样。热镀锌钢管管材在等级中选择gbt3091-2008-sc-o。目前里面包含有管道（pipe）（dn15-150）、45和90弯头(elbw)、等径三通(tee)、异径三通(tee)、等径四通(cross)、异径四通(cross)、异径管接头(reducer)、外方堵头（clos）、外接头（coupling-out）。由于传统设计模式以及给水管道作为小管道出现，在实际的设计中不可能给出详细到管件的地步，而在建模过程中却需要布置管道人员能根据实际情况选择合适的管件。诸如弯头、大小头和三通之类常用管件建模人员容易接受，而活接头、内接头、内外螺丝等管件却需要灵活运用。一般活接头接在阀门后面。薄壁不锈钢管材在等级中选择1.6s11sg。目前里面包含有管道（pipe）（dn15-100）、45和90弯头(elbw)、等径三通(tee)、异径三通(tee)、等径四通(cross)、异径四通(cross)、异径管接头(reducer)、外方堵头（clos）、外接头（coupling-out）。布置管道前仔细阅读国标图集04s407-2并按照国标要求布置。注意设计图纸中要求的管道管道连接方式是环压式还是卡压时。注意薄壁不锈钢管与阀门、水表、水嘴等的连接应采用转换接头，严禁在薄壁不锈钢管上套丝。室内给水管道不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备的上面。埋地敷设的给水管应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础，在特殊情况下必须穿越时，应采取有效的保护措施。给水管道不得敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜、给水管道不得穿过大便槽和小便槽，且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m。给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝。如必须穿越时，应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。室内给水管道上的各种