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PDMS 管道部分建模


管道建模

课程主要内容
T 基本概念 T 管道铺设的步骤 T PDMS定位方法 T 操作练习 – 练习一:管道建模基础 – 练习二:对齐定位方法 – 练习三:多分支连接 – 练习四:斜管连接 – 练习五:空间定位分支头尾 – 练习六:阀门组件 – 练习七:仪表调节阀组 – 练习八:架空管道

基本概念

管道建模
T 管道建模(Pipework Modelling) – 管道布置通常是任何一个大型项目中最费时的工作,也是产生问 题最多的部分 – 管道建模是PDMS中最强大的功能之一,它可以提高设计质量, 严格控制材料,并且最大可能地避免设计错误的产生
Pipe routing is probably the activity that consumes most time on any large project and it is also one, which causes the most problems. Pipe routing in PDMS has always been one of the major strengths of the system, as you will discover in this module.

数据库层次(database hierarchy)
T 管道数据库的层次 – PIPE 管系,对应一个管线号 – BRANCH 分支,管段 – FLANGE,Elbow.. 元件 WORLD SITE ZONE PIPE BRANCH1 FLANGE BRANCH2 ELBOW

分支(Branch)
T 分支的作用 – 根据介质流向定义管道的起点和终点,在PDMS中称为Head和Tail – Iso图中根据Head和Tail标注管道流向 – 一个管系(Pipe)中所有Branch之间必须有连接关系

Tail Tail Head Head

管道铺设
T PDMS管道铺设的步骤 – 从管道等级中选择管件 – 生成管件 – 指定管件位置和方向 T 说明 – 管件的前后顺序十分重要 – PDMS中管道是隐含元件

管道等级(Specification)
T 管道元件 – 在PDMS管道设计中所有用到的元件必须在元件库中定义 – 设计只能通过等级选择元件 T 管道等级的作用 – 减小管件选择范围 – 减少管件选用的错误 – 控制材料的选用,避免浪费 T 等级命名规则 – 压力+材料+管道介质(腐蚀裕量)

练习中用到的管道等级
T A1A-TRA – ANSI CLASS 150 CARBON STEEL – 用于150磅普通碳钢管道,管线号中用A表示 T A3B-TRA – ANSI CLASS 300 CARBON STEEL – 用于300磅普通碳钢管道,管线号中用B表示 T F1C-TRA – ANSI CLASS 150 STAINLESS STEEL – 用于150磅不锈钢管道,管线号中用C表示

练习中用到的保温等级
T PDMS提供的保温等级有三种,针对不同的设计温度 – K 保冷,-200~0度 – E 保温,20~200度,固定保温厚度30mm – W 保温,19~399度,保温厚度 T W等级中的部分内容如下表 – 温度范围 直径范围 19.00,99.00 15.00,1000.00 99.00,199.00 15.00,150.00 99.00,199.00 200.00,1000.00 199.00,249.00 15.00,100.00 … 349.00,399.00 15.00,40.00 349.00,399.00 349.00,399.00 50.00,150.00 200.00,1000.00 保温厚度 /INS30 /INS50 /INS100 /INS50 /INS50 /INS100 /INS150

进入管道设计模块
T 进入管道设计模块 – Design>Pipework T 管道设计工具栏

碰撞检查

管道等级

创建管道

创建元件

删除元件 方向对齐

旋转移动

创建分支

修改元件

水平对齐

练习一:生成80-B-7
T 练习重点 – – – – 管道命名 设计参数 保温 模型检查

– Iso图

E1302A 80-B-7 D1201

1.生成管道
T 生成管道 – Create>Pipe – 输入管道名称TRAIN.80-B-7 – 选择管道等级A3B-TRA及保温等级W 管道名称

管道等级

2. 设计温度与压力
T 设置管道设计温度与压力 – 操作温度与保温有关 – 其它属性根据需要填写,练习中忽略

保温 温度,压力

3.生成分支
T 生成分支 – 自动命名为TRAIN.80-B-7-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

继承Pipe的设置

4.定义分支的头和尾
T 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TRAIN.E1302A/N2 – 尾连接到管嘴,Apply后选择设备管嘴TRAIN.D1201/N1 定义头,尾 选择连接元件

管径,连 接类型和 方向绝对 定位

分支的信息
T 通过连接管嘴获取的信息,Query>Attribute – 直径 – 连接形式 – 方向 T 头尾连接 – 如果头尾方向相对,直径一样,并且在同一个轴上,直接管道连接 – 否则出现一条连接头尾的虚线

Model Edit布置管道
T 使用Model Edit的移动和旋转功能布置管道路径 – 选择虚线,使用Model Edit提供的多种对齐旋转方式布置管道路径 – 根据方向选择生成弯头或弯管

5.生成管件
T 生成管件 – Show pipe component creation form 管件类型

管件描述

铺设方向 管件列表

连接定位方式

6.法兰组件
T 生成法兰组件 – 在生成法兰时PDMS系统会自动生成一个相应垫片,对应元件库 中的第一个 – 阀门自动生成法兰垫片 法兰垫片自动生成

生成的数据库层次
T 元件的数据库排列顺序

自动编号

自动检查连接形式
T 连接形式不匹配 – 提示错误信息 – 自动添加100mm的直管段 – 例如法兰与法兰直接连接,承插焊管件直接相连

显示保温
T 显示保温 – Settings>Graphics>Representation – 设置显示透明度,更新所有图形

修改保温设置
T 保温厚度根据Branch的温度 T 修改保温设置 T 用户自定义属性

查询元件参数
T 选择元件,显示元件的基本参数 – Query>Properties

PDMS中的管道
T 管道自动生成 – 等级信息存在前一个元件中的Lstube属性中 – 打开命令行,查询属性 q att

元件等级

管道等级

数据一致性检查(Data Consistency)
T 数据一致性检查用于检查设计中可能出现的下列错误 – 每一个管道都要做数据一致性检查

Angular Alignment Error

Flange Connection

Incompatible Connection

Screwed Connection

Leave Bore 100

Offset Axes

Inconsistent Bores

Arrive Bore 150

Incorrect Axial Alignment

检查管道错误
T 检查管道错误 – Utilities>Data Consistency>Check Pipe或Check CE – ‘NO DATA INCONSISTENCIES ’表示没有错误 选择层次

没有错误

保存及获取最新的内容
T PDMS应用了缓存技术,不是实时存盘和读取数据库,对

网络资源占用少

– SaveWork保存到项目中,如果有错误操作可以不存盘 – 系统管理员可以根据每个数据库的存盘时间回退,不建议使用 – 每次重新启动PDMS模块,自动获得最新的项目内容 – 获取最新的修改Get Work

Get Work

Save WorK

生成Iso图
T 进入到IsoDraft模块 – 一个用户可以同时进入多个不同的模块 – 参考“管道建模-Iso图”文档

Iso模块

练习二:生成150-B-6
T 练习重点 – 反向铺设 – 使用Model Edit对齐定位

反向铺设
T 新生成的管件与铺设方向的关系 – 正向铺设With Flow,新生成的管件在Explorer中总是出现在CE的后面 – 反向铺设Against Flow,新生成的管件在Explorer中总是出现在CE的前 面

Head

前一个 Forward

后一个 Backward 前一个

Tail

后一个

定位方式
T Model Edit提供三种定位方式 – From Arrive 从前一个元件的离开点开始 – From Origin 从前一个元件的中心点开始 – From Direction Change 从前一段方向改变的管段开始

对齐定位
T Model Edit对齐定位 – Model Edit可捕捉任意元件上的关键点或PLine线进行定位

撤消恢复
T 撤消恢复 – Undo使元件回到生成时的状态 – Redo恢复之前的操作

测量元件间距离
T 管件的关键点Ppoint – 定位点 – 入口点 – 出口点 T 测量元件间距离 – 定位点之间的距离,使用Element选项 – 焊点之间的距离,使用Ppoint选项

主要元件的定位点
T PDMS中元件的定位点是P0点 – 弯头 – 三通 – 法兰 – 阀门 – 大小头 中心 中心 法兰面 中心 大头一端

P0 P1

P2 P3

重新连接Branch头尾
T 重新连接Branch头尾 修改头连接 直接选择连接元件

修改尾连接

重新选择连接

了解分支头尾设置
T 快速确定分支头尾顺序 – 用鼠标选择管道,根据管道的前一个元件确定分支头尾顺序

元件出口方向
T 设置元件出口方向 – Rotate旋转特殊角度

平面对齐(Plane Through)

平面对齐(Plane Through)
T 通过法线确定一个平面(Plane),元件按照前一个元件的出

口方向延伸到这个平面上

– Position>Component>Plane through – Align selection /component (pdms11.6.sp2后的版本)
A B C

Plane Through/Distance
T 确定法线方向,选择Plane位置 – 移动方向是前一个元件的出口方向

管道错误D410
T 错误信息 – ‘D410 BAD ARRIVE GEOMETRY’ – 当前元件与前一个元件的出口方向没有对齐

T 修改 – 检查前一个元件

练习三:生成250-B-5
T 练习重点 – 多分支的定义 – 三通的流向 – 元件的连接
Tail Tail Head Head

三通的流向
T 三通的缺省流向是直通方向

连接属性Cref(Connect Reference)
T 元件的Cref属性 – 记录与之相连的其它管道的信息,如Cref /250-B-5/B2 – 元件的Cref属性只能记录一条信息 – 避免出现一个三通连接两个分支的情况

B2 B1

管系中的分支
T 一个管系(Pipe)中的所有Branch都必须有连接关系,否则

不能生成轴测图

– Isodraft错误提示’Not in network’

管道错误D300
T 错误信息 – D300 REFERENCE CREF NOT SET – 多分支元件没有连接管道 T 处理 – 警告信息

管道错误D430
T 错误信息 – D430 BAD ARRIVE CONNECTION TYPE – 入口连接形式不匹配 T 修改 – 检查入口连接形式Q Pa – 检查前一个元件出口连接形式Q PL of pre

管道错误A410,D620
T 错误信息 – A430 INSULATION CAN NOT BE SELECTED – D620 INSULATION CAN NOT BE SELECTED – 在保温等级中选不到当前的直径或温度

T 修改 – Tools>Modify Pipe>Add Insulation…确认管道设计温度

练习四:生成200-B-4
T 练习重点 – 管道斜接的处理 – Model Edit旋转对齐

管道斜接的处理
T 使用程序自动连接 – Tools>Auto Elbow T 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

不改变弯头本 身的角度

Model Edit旋转对齐
T 使用Model Edit的旋转功能改变管道路径 – 鼠标定位到X,Z轴之间的弧线 – 单击鼠标右键,选择Orient To Point – 捕捉定位点

重复练习
T 在20分钟内完成前四个练习

PDMS元件定位方法

PDMS元件定位方法
T 基本定位方法 – Distance,Spool – 精确定位和相对定位 T 参考定位方法 – 对齐Through – 参考定位方法 – 平面定位Plane Move T 图形定位方法 – 图形定位Model Edit T 管段定位方法 – Drag

参考定位(Wrt)
T Wrt=With Respect to关于
Element Origin N4000 E3000 U3000 Site Origin N5000 E4000 U5000 U World Origin N0 E0 U0 E E N E N U N

U

项目分区
T 装置原点 T 分区(Site)原点 框架区(2) P-101 管廊(1) 管廊区原点W0 N8000 U0 CV-101 塔区(3)

150-P-2003-2.5A1-HI 炉区(4)

V-101
装置原点W0 N0 U0

Position菜单选项
T Position菜单选项有两部分 – 上部分是通用的定位方法 – 下部分是针对管道的定位方法,Component选项中包含隐含方向, 即前一个元件的出口方向

通用的定位方法

管道的定位方法

精确定位
T 精确定位结合捕捉及锁定选项 – Position>Explicitly(At)

键 入 Site 查 询相对坐标

– WRT框中可以输入的内容:/*,world,site,zone及具体的名字

相对定位
T 相对定位结合捕捉及锁定选项 – Position>Relatively(By) – 捕捉两点得到相对位移

PDMS参考定位方法

PDMS定位方法
T 元件可以通过本身的定位点(P0)和外轮廓定位,在PDMS

中对应的选项分别是

– Distance ?元件定位点沿某一方向的距离定位 ?Through是Distance定位方法的特例 – Clearence ?外轮廓定位,包括保温空间 ?BOP/TOP是Clearence外轮廓在管道建模中的特例

PDMS参考定位选项
T 六种定位选项,元件沿着前一个元件的出口方向移动 – Onto,Under ? 与选择的参照物外轮廓的垂直上下距离 – Infront,Behind ? 沿着指定方向与选择的参照物外轮廓的距离选项 – To,From ? 与选择的参照物的中心定位距离 Infront 前一个元件 出口 CE 参照物 Behind

参照物定位点 To From

定位选项组合方法
distance(元件中心) clearence(元件外轮廓) T 举例 – 弯头中心与柱子中心定位 Distance + to/from – 弯头中心与柱子外轮廓定位 Distance + infront/behind/onto/under – 弯头外轮廓与柱子中心定位 Clearence + to/from – 弯头外轮廓与柱子外轮廓定位Clearence + infront/behind/onto/under to,from(参照物中心) infront,behind(参照物外轮廓) onto,under(参照物上下外轮廓)

元件外轮廓上下垂直定位示例
T Onto与Infront的区别

Clearance 50 Onto ID Cursor

constrained centreline picked with cursor

50

/BEAM

50

Clearance 50 Under

ID Cursor

元件外轮廓轴线定位示例
T Onto与Infront的区别

constrained centreline

Clearance 50 Infront ID Cursor 50

picked with cursor

/BEAM

50 Clearance 50 Behind ID Cursor

BOP/TOP
T Bop/Top上下定位与Clearence的区别 – 元件出口

Top Bop Top Bop Bop

Top

Model Edit实现定位
T Model Edit实现Bop/Top定位 – 1/2管径定位

Bop/Top前后定位
T 垂直管道Bop/Top前后定位 – 只有距离参照物最近的点,不区分Bop/Top – Position>Component>Bop/Top>Behind ID Cursor

最近的点

测量管道外壁
T 测量管道外壁或基本体外壁 – 使用Graphics选项

练习五:生成100-C-13
T 练习重点 – Branch空间Head(Tail)的定位方法 – 管底标高定位 – 与参照物的定位

Branch Head(Tail)的直径
T 分支头尾的直径 – 如果Branch的Head或Tail与管嘴或其它管件连接,它们会自动 提取直径信息 – 如果Head或Tail是空间点,则要指定它的直径,特别是Head, 它直接影响Branch的第一段管道 T 分支直径的修改 – Head/Tail

Branch Head(Tail)的定位方法
T 定位的两种种方法 – 给定精确坐标 – 选择参考元件 精确定位

参考元件

实时碰撞检查

实时碰撞检查
T 打开实时碰撞开关

显示碰撞空间
T 打开碰撞空间开关 – Setting>Graphics>Representation

练习六:150-A-57
T 练习重点 – – – – 泵管嘴法兰压力为300磅,所以管道等级需要选择A3B-TRA 法兰阀组件 管底标高定位 拷贝或镜像分支

拷贝分支
T 对称的分支可以拷贝生成,但头尾需要重新连接 T 拷贝的偏移距离直接获取

镜像拷贝
T 选择镜像面 – Creat>Copy>Mirror – 选择镜像面Cursor>Element

调整数据库层次
T 改变数据库层次 – 首先Explorer定位到应该到的层次 – Modify>Hierarchy>Include – 定位需要移动的Element – Include Ce

Model Editor

Model Editor功能
T 新的图形编辑功能 – 拖放操作 T 交互式定位和旋转 T 构造选择集 – 多次选择 – 左右窗选 T 右键关联菜单 T UNDO / REDO Planer Direction

Rotate

Model Edit选择集
T 构造选择集,首先选择 – 选择管道,自动选中一段管道 – 鼠标右键关联菜单 – 鼠标左键窗选 – 鼠标右键窗选,弹出快捷菜单 T T
Ctrl

按住Ctrl向选择集中添加和去掉元件

在空间点左键,关掉选择集

Model Edit选择集右键关联菜单
T 选择元件,在绿线范围内右键弹出关联菜单 与选择管道效果一样

Select Connected

Select Leg

Model Edit移动和旋转
T 控制柄Handle – 线性移动控制柄 – 平面移动控制柄 – 旋转控制柄 T 右键菜单输入数值Enter Value Rotate Direction

Planer T 步长定义 – Selection>Set Increments

Model Edit删除管道元件
T 窗选元件 – Edit>Delete selection

移动Handle
T 移动Handle – 鼠标在Handle上 – 鼠标右键弹出菜单中选择Move Handle>Snap to Point

– 捕捉关键点 – 鼠标左键确定

Model Edit旋转Handle
T 指定Handle的方向

Model Edit的连接功能
T Model Edit的连接功能,两个步骤 – – – – 移动Handle,右键弹出菜单中选择Move Handle>Snap to Point 右键弹出菜单中选择Snap to point 捕捉关键点 鼠标左键确定

Model Edit对齐功能
T Model Edit的对齐功能 – 选择线性移动控制柄,右键弹出菜单中选择Align with Feature – 选择参照物 – 鼠标左键确定

Model Edit平面对齐功能
T 实现Through和Plane Through – 在Handle上鼠标右键,选择Align with feature

鼠标点在关键点上 Through

鼠标在方向箭头上 Plane Through

Model Edit的方向对齐
T Model Edit的方向对齐 – 鼠标放在旋转轴上 – 右键弹出菜单中选择Align with Direction – 选择参照点 – 鼠标左键确定

练习:偏心大小头的管线对齐
T 在管道250-B-5中使用偏心大小头,重新连接

练习七:生成100-C-12
T 练习重点 – – – – 调节阀,孔板 调节阀副线 材料控制 排凝和放空

CL 1550

BOP 500

调节阀
T 调节阀的三种做法 – 所有尺寸完整的,与一般的阀门一样 – 阀门长度固定,膜头高度和膜头直径可调整的。Creat后需要修改 属性才能显示出来,如等级F1C-TRA中 ?Height是阀芯到执行机构的高度 ?Radius是膜头的直径 – 阀门长度,膜头高度和膜头直径都是可调整的 ?Modify>Properties…

孔板
T 孔板 – 法兰选择孔法兰(ORIFice),孔法兰有可以连接分支的P3点

– 孔法兰的定义

仪表位号
T 仪表件的位号直接写到Name中 T 标注选项Annotation
– Instrument Tag=Name – Balloon Size=3(半径)

练习八:生成150-W12-2000
T 练习重点 – 架空管道 – 头尾精确定位

Branch头尾的精确定位
T 查询Branch头尾的精确定位

架空管道
T Branch与其它元件没有连接关系,头尾精确定位

精确定位 T Branch的Head或Tail可以作为管件看待,它的连接原则

与管件之间的连接原则一样

– 两个管件的出入口方向(Direction)相对,并且同轴 – 管件直径(bore)相等 – 管件连接面(Connection)相匹配

Branch的修改方法
T 四种修改方法 – 修改头尾的连接 – 修改头尾的精确定位 – 修改头尾的参考定位 – 头尾的转换 Connect>Branch Modify>Branch>Explicity Position>Branch Tools>Modify Branch>Branch Flip

与分支相关的警告信息A10,B10,C540
T 警告信息 – A10 HEAD REFERENCE NOT SET – B10 TAIL REFERENCE NOT SET – C540 THIS BRANCH HAS NO COMPONENTS

T 处理方法 – Branch头尾没有连接信息, Branch中没有元件,这种警告信息 不会影响Iso图的生成

架空管道添加元件
T 架空管道第一个元件自动会连接到分支的头(Head)

批量生成Iso图
T 进入Isodraft T 选择Site或者Zone,批量生成Iso图 T 通过Display List查看

回顾
T 管道铺设的步骤 T 保温设置 T PDMS定位方法 T 仪表件和阀门组件 T Model Edit修改模型


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