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摘 要：本文通过PDMS软件在火力发电厂工程设计中的应用，总结了三维设计软件在电厂设计工作中所体现的优势，并对在应用过程中所暴露出来的问题做了总结，为进一步的利用好三维设计软件提供了借鉴。
关键词：火力发电厂；PDMS；三维设计
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-02-0-01
一、引言
随着我国火力发电厂机组容量的逐渐增大，百万千瓦机组，超超临界机组的出现，使得厂房内空间更加有限，因此对如何更紧凑更合理的布置管道提出了更高的要求。
三维设计是近几年来电力设计行业中比较推崇的一种方式。各设计院所均引进PDMS软件，并经过对软件的消化吸收，已在很多工程中得到应用。通过在工程中的实践我们能更清晰的体会到运用三维手段为设计工作所带来的便利和高效。
下面就以某600MW火力发电厂的热再热蒸汽管道设计为例，详细阐述PDMS在管道设计中的应用。
二、设计流程
（一）设计要求。在开展施工图设计前，首先明确设计目的，满足设计要求，管道施工图的设计要求在于以下几点：1、满足系统要求。管道的走向布置、阀门等其他管道部件的位置必须与系统相符，不能出现因布置方便而无视系统要求的情况，否则布置也是无意义的；2、满足技术要求。管道的内应力，管道对设备接口的推力、力矩均应在技术要求允许的范围之内，否则将影响整个机组的安全性；3、满足规范要求。规范上的要求很多是经验的总结，往往是为便于操作、运行、检修而制定的。因此管道的布置、阀门等其他管道部件的位置也应当符合规范要求；4、满足审美要求。在满足所有系统、技术、规范要求之外，也不能忽视审美的要求。布置是否美观除了能表现企业形象之外，整齐有序的布置更是方便机组运行人员进行操作、管理和维护。
（二）设计流程。1、建立设备三维模型。根据厂家的设备图纸资料以及在初步设计中所确定的设备定位，在PDMS中建立与热再热蒸汽管道相关的设备模型，即把汽轮机，锅炉的再热器出口联箱的三维模型建立到PDMS中；2、初步确定管道走向。根据系统图的要求，初步确定热再热蒸汽管道的走向及安全阀、水压试验堵阀的位置，完成设备与设备之间的管道连接，以及各阀门位置的摆放。在完成管道走向后，对热再热蒸汽管道进行碰撞检查,此时如果有与热再热蒸汽管道发生碰撞的设备、管道或土建框架将会出现在界面中，在出现碰撞时及时进行调整；3、初步确定支吊架定位。确定了热再热蒸汽管道的布置走向后，根据保温计算结果所确定的允许支吊架的最大间距值，结合土建的梁的位置，在PDMS中初步确定支吊架的位置，并预设支吊架的型式；4、应力分析后的调整。对初步确定的热再热蒸汽管道进行的应力分析显示，管道对汽轮机接口的推力、力矩大于设备厂家所提供的允许值。这时就需要通过调整支吊架位置、型式以及调整管道布置来完成。PDMS在模型修改上提供了便捷的方式。在调整过程中同样的通过实时的调用其他管道以及土建的模型来确定调整方案。经过调整后再次进行应力分析，直到满足汽轮机接口要求为止；5、抽取成品图。对于应用PDMS设计来说，完成了上述步骤也就意味着完成了95%的施工图设计。因为PDMS可以方便的将模型转化为立体图批量的生成出来。图纸上不仅包含了管道定位的详细信息，还包含了管道、管件的属性，系统的运行参数、设计参数，同时还自动统计材料以表格形式列在图纸上。
三、PDMS三维设计的特点
（一）直观性。从实践中可以看到，在PDMS中建立的是与实物完全相同的数字模型，它的可视化程度非常高，能够使设计者从视觉上直接观察设计效果。
（二）实时性。PDMS是一种“服务器-客户端”的运行模式，所有的数据都保存在服务器上，为设计人员提供了一个共享平台，设计人员在设计过程中便可随时从服务器上调用实时的信息，来对管道布置情况进行检查，而无需通过第三方。省去了反馈、汇总的过程，缩短了设计时间，更提高了设计的准确性。
（三）省时性。在现代工厂化生产的大环境下，工程中往往会用到很多的标准件，这就需要设计人员在设计过程中频繁地翻阅手册，来查找标准件的尺寸、重量等物理特性。使用PDMS三维设计，就无需如此烦琐。因为在PDMS后台已建立了完备的国家标准件信息数据库，设计人员只需确定管道的材料、压力等级和通径，PDMS便会自动查找出与此相对应的弯头、法兰、阀门等部件的规格、尺寸、重量，省去了人工查找的过程，使整个设计过程更流畅。
（四）适应性。PDMS除了能够生成出版需要的轴侧图以外，还可以生成各种方位视角的平面图，各种形式的剖面图，且要求图面上所反映的信息要求也更灵活，可以选择生成带有设备的管道图纸，也可以选择带有土建结构、电缆桥架等其它信息的图纸，以满足不同的需要。
四、實践经验总结
（一）数据库进一步完善化。随着机组容量的增大，在工艺上运用了很多新技术、新材料。虽然已建立了完备的符合我国国家标准和国际通行标准的数据库，但对于新出现的尚未制定标准的部件在数据库中还处于空白状态。这就给设计工作带来不便，需要人工对新规格进行特殊描述，增加了额外工作量。随着工程设计的积累，将新出现的工程设计中使用到的管道零部件充实进去，数据库将进一步完善，为以后的工程设计做准备。
（二）各专业设计手段进一步统一化。在工程设计中，虽然机务专业采用了PDMS三维设计模式，但因为其它专业仍然采用二维设计模式，或者是其他专业虽然采用的三维设计模式,但内容不是实时更新。因此机务专业与外专业之间的配合仍然全部以平面图形式进行。同时，由外专业反馈回的数据完全是二维的，这就需要另外花时间和人力去将二维图转化到三维模型中去，既增加了工作量，无法体现三维设计的优越性。如果其它专业能完成三维与各自专业相关软件的接口，改变传统的设计模式，那么就可以实现专业间三维数据的直接交换，使专业间的配合更顺畅。
五、结束语
通过PDMS三维软件在工程设计中的应用，为火电厂三维设计积累了丰富的经验，也为进一步的利用和开发提供了借鉴。从整体效率和长远利益来看，发展三维设计是必然的趋势，能使企业在市场中具有更强的竞争力。
关键词：火力发电厂；PDMS；三维设计
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-02-0-01
一、引言
随着我国火力发电厂机组容量的逐渐增大，百万千瓦机组，超超临界机组的出现，使得厂房内空间更加有限，因此对如何更紧凑更合理的布置管道提出了更高的要求。
三维设计是近几年来电力设计行业中比较推崇的一种方式。各设计院所均引进PDMS软件，并经过对软件的消化吸收，已在很多工程中得到应用。通过在工程中的实践我们能更清晰的体会到运用三维手段为设计工作所带来的便利和高效。
下面就以某600MW火力发电厂的热再热蒸汽管道设计为例，详细阐述PDMS在管道设计中的应用。
二、设计流程
（一）设计要求。在开展施工图设计前，首先明确设计目的，满足设计要求，管道施工图的设计要求在于以下几点：1、满足系统要求。管道的走向布置、阀门等其他管道部件的位置必须与系统相符，不能出现因布置方便而无视系统要求的情况，否则布置也是无意义的；2、满足技术要求。管道的内应力，管道对设备接口的推力、力矩均应在技术要求允许的范围之内，否则将影响整个机组的安全性；3、满足规范要求。规范上的要求很多是经验的总结，往往是为便于操作、运行、检修而制定的。因此管道的布置、阀门等其他管道部件的位置也应当符合规范要求；4、满足审美要求。在满足所有系统、技术、规范要求之外，也不能忽视审美的要求。布置是否美观除了能表现企业形象之外，整齐有序的布置更是方便机组运行人员进行操作、管理和维护。
（二）设计流程。1、建立设备三维模型。根据厂家的设备图纸资料以及在初步设计中所确定的设备定位，在PDMS中建立与热再热蒸汽管道相关的设备模型，即把汽轮机，锅炉的再热器出口联箱的三维模型建立到PDMS中；2、初步确定管道走向。根据系统图的要求，初步确定热再热蒸汽管道的走向及安全阀、水压试验堵阀的位置，完成设备与设备之间的管道连接，以及各阀门位置的摆放。在完成管道走向后，对热再热蒸汽管道进行碰撞检查,此时如果有与热再热蒸汽管道发生碰撞的设备、管道或土建框架将会出现在界面中，在出现碰撞时及时进行调整；3、初步确定支吊架定位。确定了热再热蒸汽管道的布置走向后，根据保温计算结果所确定的允许支吊架的最大间距值，结合土建的梁的位置，在PDMS中初步确定支吊架的位置，并预设支吊架的型式；4、应力分析后的调整。对初步确定的热再热蒸汽管道进行的应力分析显示，管道对汽轮机接口的推力、力矩大于设备厂家所提供的允许值。这时就需要通过调整支吊架位置、型式以及调整管道布置来完成。PDMS在模型修改上提供了便捷的方式。在调整过程中同样的通过实时的调用其他管道以及土建的模型来确定调整方案。经过调整后再次进行应力分析，直到满足汽轮机接口要求为止；5、抽取成品图。对于应用PDMS设计来说，完成了上述步骤也就意味着完成了95%的施工图设计。因为PDMS可以方便的将模型转化为立体图批量的生成出来。图纸上不仅包含了管道定位的详细信息，还包含了管道、管件的属性，系统的运行参数、设计参数，同时还自动统计材料以表格形式列在图纸上。
三、PDMS三维设计的特点
（一）直观性。从实践中可以看到，在PDMS中建立的是与实物完全相同的数字模型，它的可视化程度非常高，能够使设计者从视觉上直接观察设计效果。
（二）实时性。PDMS是一种“服务器-客户端”的运行模式，所有的数据都保存在服务器上，为设计人员提供了一个共享平台，设计人员在设计过程中便可随时从服务器上调用实时的信息，来对管道布置情况进行检查，而无需通过第三方。省去了反馈、汇总的过程，缩短了设计时间，更提高了设计的准确性。
（三）省时性。在现代工厂化生产的大环境下，工程中往往会用到很多的标准件，这就需要设计人员在设计过程中频繁地翻阅手册，来查找标准件的尺寸、重量等物理特性。使用PDMS三维设计，就无需如此烦琐。因为在PDMS后台已建立了完备的国家标准件信息数据库，设计人员只需确定管道的材料、压力等级和通径，PDMS便会自动查找出与此相对应的弯头、法兰、阀门等部件的规格、尺寸、重量，省去了人工查找的过程，使整个设计过程更流畅。
（四）适应性。PDMS除了能够生成出版需要的轴侧图以外，还可以生成各种方位视角的平面图，各种形式的剖面图，且要求图面上所反映的信息要求也更灵活，可以选择生成带有设备的管道图纸，也可以选择带有土建结构、电缆桥架等其它信息的图纸，以满足不同的需要。
四、實践经验总结
（一）数据库进一步完善化。随着机组容量的增大，在工艺上运用了很多新技术、新材料。虽然已建立了完备的符合我国国家标准和国际通行标准的数据库，但对于新出现的尚未制定标准的部件在数据库中还处于空白状态。这就给设计工作带来不便，需要人工对新规格进行特殊描述，增加了额外工作量。随着工程设计的积累，将新出现的工程设计中使用到的管道零部件充实进去，数据库将进一步完善，为以后的工程设计做准备。
（二）各专业设计手段进一步统一化。在工程设计中，虽然机务专业采用了PDMS三维设计模式，但因为其它专业仍然采用二维设计模式，或者是其他专业虽然采用的三维设计模式,但内容不是实时更新。因此机务专业与外专业之间的配合仍然全部以平面图形式进行。同时，由外专业反馈回的数据完全是二维的，这就需要另外花时间和人力去将二维图转化到三维模型中去，既增加了工作量，无法体现三维设计的优越性。如果其它专业能完成三维与各自专业相关软件的接口，改变传统的设计模式，那么就可以实现专业间三维数据的直接交换，使专业间的配合更顺畅。
五、结束语
通过PDMS三维软件在工程设计中的应用，为火电厂三维设计积累了丰富的经验，也为进一步的利用和开发提供了借鉴。从整体效率和长远利益来看，发展三维设计是必然的趋势，能使企业在市场中具有更强的竞争力。