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管道三维设计和SupportModeler应用 　　摘要 本文简单介绍了全球流行的三维工厂设计集成软件及应用，阐述了本公司三维设计软件应用，并以管道专业为例通过应用而取得的设计优势。主要介绍了三维设计中管道支吊架模块遇到的问题及解决方法，着重对支吊架建模工具SupportModeler的特点和应用进行了详细介绍，突出描述了开发和使用过程所碰到的疑难问题，取得的经验教训和存在的问题。 关键词 三维设计；PDS；SupportModeler 中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0218-03 0 引言 90年代以来，工业技术的进步，带来了工程行业的蓬勃发展，国外流行的三维工厂设计等集成软件开始在国内得到了大量的应用，其中使用最广泛的开发商主要有三家，开发的系统有以下几种：美国Intergraph公司的PDS及SmartPlant 3D、Bentley公司的AutoPLANT和PlantSpace、英国AVEVA公司的PDMS。 其中PDS是全球最流行的系统，依托Bentley公司的全球第二大图形平台MicroSation而开发，有很多第三方软件模块支持其应用，如加拿大Pelican Forge公司专门为其开发的支吊架建模工具SupportModeler等。 1 三维设计软件的应用 上述介绍的几款三维设计集成软件功能相当强大，可以涵盖工厂整个生命周期的设计、建造、运营、维护等。我公司作为一家国际性工程公司，进驻中国十几年来，可独立完成整个工厂的设计施工等，业务涵盖医药、石油化工、精细化工、液化天然气等多个领域，根据业主的要求使用不同的三维设计软件，多数情况下使用Intergraph公司的PDS软件。 随着信息时代的发展，三维设计平台的日趋成熟，三维设计系统一般能够实现集成设计，包括配管、设备、HVAC、支吊架设计、土建、电缆桥架等三维建模功能。建立的模型可参与碰撞检查，利用接口输出数据进行应力分析，软件根据模型可生成平断面图、轴测图、输出报表等，功能相当强大。我公司三维软件的应用也从十几年前首先在管道设计，进而现在发展应用到土建、仪表、电气、暖通、消防、施工等方面。 2 管道三维设计优势 随着科学技术进步，人民生活质量日益提高，利用管道输送气体、液体甚至气固、气液、固液相和三相的物质，已成为当今世界工业生产和人民生活不可缺少的组成部分。管道设计作为工程设计中非常重要的环节，对整个项目的设计、建造起着举足轻重的作用。 管道模块具有对模型进行软、硬碰撞检查功能。硬碰撞检查是指管道之间及管道与其他专业如设备、风管、梁、柱、基础、钢结构和电缆桥架等的碰撞检查。软碰撞检查是指管道与绝热层、维修预留空间的碰撞检查。这样能尽早发现问题及时修改，提高设计质量，减少施工返工，避免时间和经济上的损失。再配上漫游功能软件如Smartplant Review 或Naviswork，使人有身临其境之感。设计审查直接在软模型上进行，比用图纸审查更直观、更逼真、更容易发现问题。 在模型的基础上产生管道轴测图和管道材料报告，材料报告和GMINI、 GMC或 MARIAN等材料软件配合，可以自始至终对设计、采购、预制和施工管道材料进行全过程控制。通过模型切出管口方位或预埋件预留孔等条件图，设备布置图、管道布置图，配合EDRAW 或OTHOGEN等自动标注软件，自动标注设备、管道的定位尺寸及属性，建筑轴线号，柱间距离等相关信息，大大节省了人工时。 总之，管道部门通过三维设计软件的应用，极大的提高了设计竞争力，其原因主要体现为以下几点： 1）更好的满足业主需求 通过直观和逼真的三维渲染模型，更方便和业主间的沟通协调。通常的设计阶段会和业主在特定里程碑处进行至少三次正式的模型审查，逐步从总体布置到设备布置再到管道布置进行多方面审查，日常沟通在三维模型基础上变得更频繁、更畅通，这就保证了尽可能的在设计阶段领会业主意图，满足业主需求。 2）提高设计质量 三维模型进行碰撞检查后出图，包括操作、检修、安装、安全等通道模型，具体到抽出管、热电偶等的抽出空间，仪表件的膜头等，减少了碰撞等错误，并可避免操作空间的不够等。设备布置图、管道布置图、管道轴测图、管道材料表等来源于同一数据库（模型），因此不会产生不一致和矛盾，大大提高了设计质量。 3）提高设计和施工建设进度 三维模型的设计和修改过程非常方便，材料统计自动进行。因此，可以大大节省设计和统计材料所需时间，缩短设计周期，也可以更早更详细地提出分包要求。此外，由于三维设计的图纸质量较高、数据准确、提高了管道预制的比例，更好地保证材料供应，从而加快施工进度，缩短施工周期。 4）