PDMS 4管道设计.docx

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PDMS4管道设计

VPD

VANTAGEPlantDesignSystem

工厂三维布置设计管理系统

PDMS管道设计

培训手册

管道建模（PipeworkModelling）

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。

管道建模在PDMS中一直是系统中最强大的功能之一，它最大可能地避免了设计错误的产生。

Piperoutingisprobablytheactivitythatconsumesmosttimeonanylargeprojectanditisalsoone,whichcausesthemostproblems.PiperoutinginPDMShasalwaysbeenoneofthemajorstrengthsofthesystem,asyouwilldiscoverinthismodule.

数据库层次（databasehierarchy）

每个管道（PIPE）可以有多个分支（BRANCH），在分支下面才是具体的管件，分支与管道的不同在于分支只有两个端点，而管道可以有多个端点，这要看它有几个分支。

分支（Branches）

分支有两个用途：

1．定义管道的起点和终点，在PDMS中称为Head和Tail。

2．用分支管理管道上的所有管件。

当你定义分支的头和尾时，它会在两点之间出现一个虚线。

在分支下面的管件位置和顺序决定了管道的铺设。

在PDMS中，不用添加管道，只须考虑管件，因为管道是根据管件的等级在两个相邻管件中自动生成的。

分支的头和尾（HeadsandTails）

所有的分支必须有起点和终点，它可以是空间的一点，嘴子的法兰面，三通或者设计中的其它点。

分支的头尾顺序必须是管道的流向。

而分支中的管件顺序同样重要，它决定了管道的准确性。

管件的生成

生成管件都要完成下面的步骤：

1．从管道等级中选择管件。

2．定义管件位置。

3．指定出口方向。

等级（Specification）

管道元件库非常庞大，而一类管道只用到其中一小部分，将这一小部分管件总结出来就是等级。

不同项目的同一等级也不一定相同，这要看材料的采购条件及业主的特殊要求。

等级有几个作用：

1．控制材料的选用，避免浪费。

2．减小管件选择范围。

3．减少管件选用的错误。

在PDMS中用到的元件必须在元件库中定义并且放在等级中。

练习中用到的管道等级

A=A1A-TRA=ANSICLASS150CARBONSTEEL用于150磅普通碳钢管道

B=A3B-TRA=ANSICLASS300CARBONSTEEL　用于300磅普通碳钢管道

C=F1C-TRA=ANSICLASS150STAINLESSSTEEL　用于150磅不锈钢管道

练习中用到的保温等级

PDMS提供的保温等级有三种：

K（保冷，-200~0度），E（保温，20~200度，固定厚度30mm）,W（保温，19~399度）。

W等级中的内容如下表，温度范围指的是操作温度：

TEMPPBOR0CATREF

19.00,99.0015.00,1000.00/INS30

99.00,199.0015.00,150.00/INS50

99.00,199.00200.00,1000.00/INS100

199.00,249.0015.00,100.00/INS50

199.00,249.00125.00,500.00/INS100

199.00,249.00600.00,1000.00/INS150

249.00,299.0015.00,50.00/INS50

249.00,299.0065.00,300.00/INS100

249.00,299.00350.00,1000.00/INS150

299.00,349.0015.00,40.00/INS50

299.00,349.0050.00,200.00/INS100

299.00,349.00250.00,1000.00/INS150

349.00,399.0015.00,40.00/INS50

349.00,399.0050.00,150.00/INS100

349.00,399.00200.00,1000.00/INS150

练习一：

生成80-B-7

1．进入管道设计模块Design>Pipework。

缺省等级选择A3B-TRA。

2．生成管道。

Creat>Pipe,输入管道名称80-B-7,选择管道等级A3B-TRA及保温等级W。

设置管道操作温度与压力。

3．Apply后自动生成分支80-B-7/B1，Branch会自动继承Pipe的等级属性，头和尾设置为连接模式（Connect）。

4．

OK后，开始定义分支的头和尾。

头连接到管嘴E1302A-N2。

Apply后，提示选择管嘴，用鼠标选择管嘴E1302A-N2。

5．将上面窗口中的Head改为Tail。

Apply后，用鼠标选择管嘴D1201-N1。

完成后Dismiss关闭窗口

6．生成管件。

Creat>Component。

设置管道铺设方向：

Forward

选择自动连接：

AutoConn

６．在管件列表中选择Assemblies。

Create生成组件。

７．选择GasketFlangetoHead,Apply。

选择FlangeGaskettoTail,Apply。

显示元件描述

可以将管件选择窗口中的提示信息显示完整。

Setting>ChooseOptions…，将SelectionCriteria设置为All，缺省是Basic。

显示保温

Settings->Graphics->Representation

管件的入出口点（ArriveandLeavePoints）

与设备中的基本体相似，管件也有P-point，它有两个作用：

1．定义连接点。

2．决定管道介质流过管件的方向，通过管件的两个属性显示，Arrive和Leave。

以下图为例：

大小头大的一端是P1点，小端是P2点。

如果管道要增大直径，流向将从P2点P1点，这时，管件的Arrive属性是2，Leave属性是1。

缺省是Arrive1，Leave2。

显示管件的入出口点

Settings->Graphics->AidCEarrow

管道生成原则

1．两个管件的出入口方向相对。

2．两个管件的出入口在同一轴上。

3．管件直径（bore）相等。

4．管件连接面相匹配。

数据一致性检查（DataConsistency）

对应管道的生成原则，数据一致性检查用于检查设计中可能出现的下列错误：

Utilities->DataConsistency->CheckCE用来检查当前管道，一般来说，通过检查的管道肯定能正常输出ISO图。

相关的错误及警告信息见《数据一致性检查》培训文档。

在本次课程中每完成一根管道都应该做一次数据一致性检查，用于练习处理模型错误的能力。

建议：

在每天结束工作之前半个小时进行数据一致性检查，在确认设计中没有错误后再保存设计。

分支（Branch）的属性

在定义分支头尾的时候，Branch自动从连接件中提取相关的属性，包括直径，方向，连接形式，位置等：

H开头的表示分支头的属性，T开头的表示分支尾的属性。

Hposition基于Zone的头位置。

Tposition基于Zone的尾位置。

Href与分支头连接的Nozzle的名字。

Tref与分支尾连接的Nozzle的名字。

同时Branch的名字也写到两个Nozzle的Cref属性中。

HstuBranch中从头开始的第一段管子的等级参考。

Branch的隐含属性

qtule管道切管长度tubelength

qcll管道中心长度（包含元件）centerlinelength

Tube的等级

管子的等级信息存在前一个元件中的Lstube属性中。

查询元件参数

选择元件，Display->Properties，显示元件的基本参数。

查询Tube属性

定位在前一个元件上，可以查询到后面Tube的属性：

ILTUBEOFCE

QATT

练习二：

生成150-B-6

AutoConnect连接选项

使新生成的管件在Member中总是自动出现在当前元件（CE）的后面，在屏幕中自动与前一个管件连接。

这也跟管道铺设的方向有关。

有时在需要反方向铺设（Backward）时更需要注意这一原则。

距离选项

两种区别如图所示。

Through定位选项

Through使管件朝一个方向移动，在PipingComponent对话框中管件移动的方向是在Member中在它前面的管件的出口（Leave）方向。

在PipingComponent对话框中的Through定位选项包括以下几种：

ThroughIDCursor：

表示当前元件沿着前一个元件的出口方向移动，并且与鼠标指定的元件对齐。

管件方向

管件特殊角度的旋转选择Orientate>Component>leave。

Through测验题1

A中弯头ThroughNext将生成B还是C？

Through测验题2

A中弯头ThroughNext将生成B还是C？

图中箭头表示前一个元件的出口方向。

Through原则

1．方向：

MemberList中在CE前面的管件的出口（Leave）方向。

2．位置：

通过Through移动的元件会定位在前一个元件与参照物的垂直交点上。

练习三：

生成250-B-5

多分支的定义

分支的定义需要考虑管道内介质的流向。

三通的流向

三通的缺省流向是直通方向，修改它的流向在Modify>Component>Route。

元件的连接（Connect）

元件的连接有两种：

ConnecttoPrevious，ConnecttoNext。

Previous表示在MemberList导航器中当前元素的前一个，Next表示当前元素的后一个。

在元件生成对话框（PipingComponent）中的Connect缺省表示为ConnecttoPrevious。

选择Connect>Component可以连接到下一个。

或者使用新增的工具ConnectNext:

分支在三通处的连接

避免出现一个三通连两个分支的情况，三通只有一个Cref属性，只能连接一个分支。

管道中的分支

一个PIPE下的所有BRANCH都必须有连接关系，否则不能生成轴测图。

Isodraft错误提示’Notinnetwork’。

修改Pipe/Branch等级

Pipe：

等级的修改会影响以后新生成的Branch的等级，Modify->PipeSpecification可以修改Pipe的等级，但不会更改已建立的Branch的等级。

Branch：

等级的修改会影响到Branch上的所有元件，Modify->BranchSpecification会提示用户在新的等级中重新选择所有的元件。

修改Tube等级

定位在前一个元件，Modify->Component->LeaveTube

练习四：

生成200-B-4

管道斜接的处理

标准做法：

将Forward方向需要斜接的弯头中的第一个弯头的出口方向转向下一个元件。

Orientate>Component>leave>TowardNext。

再将

下一个弯头进行同样的操作。

使用程序：

使用工具中的程序自动连接Tools->AutoElbow。

元件的隐含属性（Pseudo-Attribute）

qdtxr详细描述detailtext（或者Dtxs,dtxt）

qmtxx材料描述materialtext（或者Mtxy,Mtxz）

qabor入口直径arrivebore

qlbor出口直径leavebore

qabop入口管底标高arrivebop

qlbop出口管底标高leavebop

qatop入口管顶标高arrivetop

qltop出口管顶标高leavetop

qaod入口端外径arrive　OD

qlod出口端外径leaveOD

qmtcl元件后管道的中心长度materialcenterlinelength

PDMS定位方法

元件可以通过本身的定位点和外轮廓定位，在Pdms中对应的选项分别是

1．Distance：

定位点沿某一方向的距离定位。

Through是Distance定位方法的特例，通过参照物移动元件的定位点。

2．Clearence：

外轮廓定位。

BOP/TOP是Clearence外轮廓在管道建模中的特例。

PDMS相对其它设计元素的定位选项

1.Onto,Under与选择的参照物外轮廓的垂直上下距离。

2.Infront,Behind沿着指定方向与选择的参照物外轮廓的前后距离。

3.To，Form与选择的参照物的中心定位距离。

定位选项组合方法

distance（元件中心）to,from（参照物中心）

infront,behind（参照物前后外轮廓）

clearence（元件外轮廓）onto,under（参照物上下外轮廓）

1．弯头中心与柱子中心定位。

Distance+to/form

2．弯头中心与柱子外轮廓定位。

Distance+infront/behind/onto/under

3．弯头外轮廓与柱子中心定位。

Clearence+to/form

4．弯头外轮廓与柱子外轮廓定位。

Clearence+infront/behind/onto/under

定位选项组合方法示例

infront,behind沿着指定方向与选择的元素外轮廓定位

垂直方向的定位

元件管底定位Position>Component>Bop/Top（Infront）

元件管底定位PositioningOnto/UnderanotherItem

元件管底定位PositioningInfront/BehindanotherItem

元件管底定位Position>Component>Clearance（Infront）

元件外轮廓定位Position>Component>Clearance（Behind）

元件外轮廓定位PositioningwithClearanceOnto/UnderanotherItem

元件外轮廓定位PositioningwithClearanceInfront/BehindanotherItem

练习五：

生成100-B-8

法兰阀定位

用Assemblies生成法兰阀门时有四个选项。

FlangedValveSetaDistance：

需要设置阀门中心到前一个管件中心的距离。

FlangedValveSetToFitting：

阀门的第一个法兰与前一个管件直接连接，没有直管段。

FlangedValvetoHead：

阀门直接连接到BranchHead连接的设备管嘴上。

FlangedValveSetToFitting：

阀门直接连接到BranchTail连接的设备管嘴上。

Drag

1．使用Drag时必须确认管件在移动方向的前后都有管道（直管段），将管道想象成为弹簧，管件是在两端弹簧之间移动。

2．Drag的对象一般是：

1）阀门。

2）一段管道，这时Drag拖动的是一个面。

3）一个阀门组。

4）连接管道的设备管嘴。

5）连接管道的设备。

3．使用技巧：

1）如果元件间没有可拉伸的管道，可以先断开连接，Drag后在恢复连接。

2）Drag阀门到指定标高。

3）Drag阀组，见下图。

重新选择元件（Re-select）

已经生成的元件可以重新选择，但如果新的元件与原有元件的结构尺寸不一致，则需要重新进行连接，对法兰阀尤其要注意。

重新连接

练习六：

生成150-W12-2000

架空管道

Branch的Head或Tail与其它元件没有连接关系，在生成Branch时Head/TailSetting选择Explicit。

Branch的Head，Tail连接原则

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：

a.两个管件的出入口方向相对，并且同轴。

b.管件直径（bore）相等。

6）管件连接面相匹配。

Branch没有元件

管道在作数据一致性检查时会提示Branch没有元件，但没有数据的不一致，这种警告信息不会影响Iso图的生成。

BRANCH/150-W12-2000/B1

C540THISBRANCHHASNOCOMPONENTS

END

*--*NODATAINCONSISTENCIES*--*

练习七：

生成100-C-13

根据管线表的要求，操作温度超过500度管线应加100mm高的管托。

BranchHead（Tail）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是空间一点，则要指定它的直径。

直径的修改选择菜单Modify>Branch>explicit。

弯头的管底/管顶标高定位

弯头用管底/管顶标高定位Position>Component>Bop/Top。

Branch空间Head（Tail）的定位方法

b）连接：

Connect>Branch>LastNumber，将head（tail）连接到Branch最后管件的出口上。

这样，head（tail）的直径与Branch最后管件的直径一样,方向相反。

c）定位：

i.给定精确坐标。

Modify>Branch>explicit。

ii.在没有参照物时，直接输入距离。

Position>Branch>Distance。

iii.在有参照物时，寻找合适的参考点。

Position>Branch>Through。

仪表件

孔板作为仪表件它的孔板位号直接写到Name中，法兰选择孔法兰（ORIFice），孔法兰有可以连接分支的P3点。

生成轴测图时在Isodraft的Option选项设置中的AnnotationOptions选项需要设置InstrumentTag=Name及BolleanSize=3（半径）。

生成的Iso图如下图：

材料控制

仪表件材料一般不出现在ISO图中，在Pdms中材料可以通过元件的属性控制。

对于管件，由其MTOC属性控制。

对于管道（Tube），由其所属的管件的MTOT控制。

对于分支（Branch）中的第一段管道，则由Branch的MTOH属性控制：

1）ON：

缺省值，正常开料。

2）OFF：

在单管图MaterialList上将不显示材料，在单管图上仪表符号正常显示（实线带尺寸标注）。

3）DOTD：

在单管图MaterialList上将不显示材料，在单管图上仪表符号显示为虚线带尺寸标注。

4）DOTU：

在单管图MaterialList上将不显示材料，在单管图上仪表符号显示为虚线不带尺寸标注。

材料控制宏程序

如果所有INST和PCOM都不需要在ISO图中显示材料，则可以用下面宏程序在Design中对所有管道进行处理：

Var!

CompCollCollallINSTPCOM

 Do!

Ivalues!

CompColl

  $!

I

  MTOCOFF

Enddo

Branch的修改方法

1.Connect>Branch，头尾的连接。

2.Modify>Branch>Explicity，头尾的精确定位。

3.Position>Branch，头尾的参考定位。

4.Modify->Hierarchy->ReverseOrder，头尾的转换。

BranchHead（Tail）没有参考连接

管道在作数据一致性检查时会提示BranchTail没有参考连接，这种警告信息不会影响Iso图的生成。

PIPE/100-C-13

BRANCH/100-C-13/B1

B10TAILREFERENCENOTSET

END

练习八：

150-B-57

因为泵管嘴压力为300磅，所以管道等级需要选择A3B-TRA。

拷贝分支

1．对称的分支可以拷贝生成，但头尾需要重新连接。

2．拷贝的偏移距离直接获取。

假三通（SetOnTee）

管道上的开口焊在PDMS中使用SetOnTee处理，它以三通的形式出现，但是在主管道上没有长度，在Isodraft材料单中也不出现。

分支角度可以用Angle属性控制。

排凝与放空

如果需要在Iso图中表示螺纹连接放空或者排凝，将管道的Head/Tail的连接方式改为SCRD，VENT或者DRAN，如：

TconnDRAN

出图效果如下图：

BranchHead（Tail）连接形式不匹配

排凝放空管道在作数据一致性检查时不会提示BranchTail没有参考连接，但会提示最后一个元件与Tail（Head）连接形式不匹配，这种警告信息不会影响Iso图的生成。

BRANCH/150-B-57/B1

VALVE2=15392/13900

E730LEAVECONNECTIONTYPENOTCOMPATIBLEWITHTCONN

END

Position菜单选项

Position菜单上部分是通用的定位方法，下部分是专门针对管道的。

尤其是Component选项中包含隐含方向，即前一个元件的出口方向。

练习九：

生成100-C-12

仪表调节阀

在Pdms中调节阀有三种做法：

1.所有尺寸完整的，与一般的阀门一样。

2.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（ModifyAttribute）才能显示出来，Height是阀芯到执行机构的高度，Radius是膜头的半径。

3.阀门长度，膜头高度和膜头直径都是可调整的，Modify->Properties…

在等级F1C-TRA中使用的是第二种。

保温伴热等级修改

选择Tool->ModifyPipe->AddInsulation…可以设置Pipe的保温等级，伴热等级和管道级别。

1．必须保证保温等级和伴热等级与管道等级在同一个SpecWorld下。

2．操作温度和操作压力写到：

OpeTemp和：

OpePres用户自定义属性中，如果没有自定义属性，程序自动跳过。

3．管道级别写到Inschedule属性中。

PlaneThrough

倾斜管道的连接要用到PlaneTh