PDMS管道建模培训手册
PDMS
P lant D esign M anagement S ystem ——管道建模操作手册
目录
基本概念及数据库结构
基本概念
数据库结构
管道建模
基本
定位方法
斜接及坡度管道设计
附加属性的定义
查询几管道元件属性修改
系统设置
数据一致性检查
自动及交互式碰撞检查
生成单管图
一、概述
管道布置通常是任何一个大型项目中最费时最复杂的工作，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。使用PDMS 建模有以下优点：
—— PDMS软件采用”金字塔”式的数据结构来管理数据，具有良好的可追溯性。
——管道建模的基本方法采用”管件导引管线”的方式，即用户只需要定义管的位置，系统自动完成管件间的管线布置。
——工程设计中需要的各元件以及支吊架系统都可以在管道模型中表现出来。
——工程设计中需要的管道的压力、温度、保温、伴热、等工程设计参数及附加参数可以在管道模型中表现出来。
二、数据库结构
1. 管道数据库层次和基本概念
—— WORLD 数据管理层
—— SITE 次级管理层
—— PIPE 管系
—— BRANCH 分支，管段
——FLANGE，ELBOW元件
1）管系（PIPE）
每个管系（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（HEAD和TAIL），而管道可以有多个端点，
端点数取决于它有几个分支。
2）分支（BRANCH ）
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 。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。
——工程Iso 图中根据Head 和Tail 来标注管道流向。
——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。
Head is at start position of Gasket 1
Tail is at end of Gasket 2
——PDMS中管道是隐含元件，因而你在右面的数据结构中看不到的。
——当你定义分支的头和尾时，它会在两点之间出现一个虚线。
3）管件（FLANGE，ELBOW等）
管件是管路的基本元件，也是我们工程设计中的基本组成部分。
——每种管路元件都按照PDMS软件系统的定义原则，拥有其固定的设计属性和连接属性；
——为了保证管路中介质流向的正确性，软件采用了元件”首尾”相连的方式来定义元件的连接；
——每个管件都拥有
· ORI 元件的原点
·ARRIVE 到达点（P1）
·LEAVE 离开点（P2）
·多通元件拥有一个或几个”TEE”点
——元件与元件的连接一定是”ARRIVE”点和”LEAVE”点的连接
——管件的入出口点（Arrive and Leave Points）与设备的基本体相似，也有P-point,它有两个作用：
·定义连接点。决定管道介质流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点到P1点；这时管件的Arrive属性是2，Leave属性是1。缺省是Arrive 1，Leave 2。
4）管路元件与分支的关系
——管路元件的连接点与分支的流向之间的关系可以用如下的图形关系来描述:
2. 数据库关系
1）等级(Specification)
——PDMS软件中，所有的管路元件都是从元件库中选取得到的，而联系元件库和设计数据库的纽带就是等级。
——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：
·控制材料的选用，避免浪费。
·减小管件选择范围。
·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。
——等级命名规则：
·压力+材料+[管道介质（腐蚀余量）
设计数据库、等级及元件库的关系可以用下图来表示：
三、管道建模
PDMS软件是结合多年的工程经验得到的三维工程设计系统，利用管道布置的顺序来控制管路中介质的流向及特殊管件（止回阀）等的布置方向。
1. 练习中用到的管道等级
A=A1A-TRA=ANSI CLASS 150 CARBON STEEL 用于150磅普通碳钢管道
B=A3B-TRA=ANSI CLASS 300 CARBON STEEL 用于300磅普通碳钢管道
C=F1C-TRA=ANSI CLASS 150 STAINLESS STEEL 用于150磅不锈钢管道
2. 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：
TEMP PBOR0 CATREF
19.00,99.00 15.00,1000.00 /INS30
99.00,199.00 15.00,150.00 /INS50
99.00,199.00 200.00,1000.00 /INS100
199.00,249.00 15.00,100.00 /INS50
199.00,249.00 125.00,500.00 /INS100
199.00,249.00 600.00,1000.00 /INS150
249.00,299.00 15.00,50.00 /INS50
249.00,299.00 65.00,300.00 /INS100
249.00,299.00 350.00,1000.00 /INS150
299.00,349.00 15.00,40.00 /INS50
299.00,349.00 50.00,200.00 /INS100
299.00,349.00 250.00,1000.00 /INS150
349.00,399.00 15.00,40.00 /INS50
349.00,399.00 50.00,150.00 /INS100
349.00,399.00 200.00,1000.00 /INS150
3. 管道建模的方法
——按照“管件导引管线“的方式，一个一个的建立管件来完成管道的布置，这是最基本的建模方式；
——利用软件提供的拷贝功能，完成相似管道的拷贝创建，包括平移、旋转、镜像拷贝；
——利用软件提供的自动布管的功能，设置自动布管的规则，程序将自动按照布置原则完成管道的建立；
4. 管道建模的步骤
1）进入“PIPING”设计模块
点击：程序 > AVEVA > PDMS11.5 > RUN PDMS
弹出项目、用户及数据库和模块选择窗体
·Project –项目名称
·Username –用户名称
·Password –用户密码
·MDB –选择用户数据库；
·Module –选择用户将进入的模块名称；（建模，在进“Design”模块）·Read Only –设置数据库的读写属性，即用户可以选择以读写或只读的方式进入相应的模块
·Load From –设置用户进入相应设计模块的环境设置文件，包括菜单、窗体及系统设置；
·User’s Binary –用户的环境设置文件；
·Default Binary –系统缺省的环境设置文件；
·Select Binary –选择特定的环境设置文件；
·Macro File –系统初始的环境设置文件；
单击“OK”按钮，进入PDMS软件设计模块。
“DESIGN”设计模块里各部分功能简介：
从菜单栏里进入管道设计模块
· DESIGN > PIPEWORK…
·特别注意：在建立PDMS元件的过程中，要注意当前所在数据库的层次（通过”数据导航窗体”可以清楚地看到），元件的建立要严格的按照PDMS
数据结构层次的要求，不同类型的元件要在其相应的数据层次。
第一次进入管道设计模块，系统都会要求用户选择设计中需要的缺省管道等级、保温等级及拌热等级，在建立管道时，系统自动选择缺省等级；缺省等级选择A3B-TRA。
2）建立管理层元件
——在“Design Explore”窗体中定位到Site”BASIC-TRA”数据层次；
——建立管道模型的存储区域Zone“PIPE-ZONE”数据层次；
3）建立逻辑管路元件一”PIPE”
——“PIPE”相当于完成特定工艺功能的管系。
·注意：当前所在数据层次应该在”ZONE”层次；以完成管道”PIPE01”(对
于我们海油工程来说，这儿的PIPE01与工艺P&ID中的管线编号是一致的)
来说明管路建模的方法。
——Create > Pipe
——弹出”CREATE
PIPE”窗体：
——设置”PIPE”元件的管路规范，即所谓的等级，或者说材质等级·单击”Specification”弹出管路规范定义窗体：
·使用此方法用户可以修改”Pipe”元件的管路等级，即不使用缺省的管路等级
——设置”PIPE”元件的属性
·单击”Attributes”弹出管路属性定义窗体：
·“PIPE”元件定义的内容将被其下级成员所继承。
4）建立分支元件一“BRANCH”
——“BRANCH”相当于工程设计中的一段头尾定义好的管线，然后在其上安装我们需要的各种管件。
——注意：“BRANCH”必须建立在“PIPE”元件的层次之下。
—— Create > Branch 弹出”Create Branch”窗体：
窗体：
·如果”Branch”元件的头尾定义在一个平面内，并且头尾方向相对，则系统将自动创建一根没有管件的直管段。
——本例中我们使用”connect”方式来定义分支”PIPE01/B1”的头尾的位置和管径：
·连接分支的”Head”到设备管嘴”TANK1/N1”上：
※具体步骤：因为要定义头，所以在上图、左面上半部分首先选择”Head”；
又因为头要连接的管嘴，所以在To栏里选择”Nozzle”;
然后单击下部的”Apply”，可以看到整个窗体变灰，再单击上图右半部分的
管嘴，选中以后，可以看到窗体又变回激活、可编辑状态。
·同理，连接分支的”Tail”到设备管嘴”PUMP1/DISCH”上：
5） Branch Head(Tail)的直径
——如果Branch的Head或Tail与管嘴或其它的管件连接，它们会自动提取直径信息
——如果Branch的Head或Tail进空间点，则要指定它的直径，特别是Head，它直接影响Branch的第一段管道，
——直径的修改
· Modify>Branch>Explicit
6）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/Tail Setting选择Explicit。
·完成后的管道如下图所示：
——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’。
四、练习生成一个管系80-B-7
进入管道设计模块Design > Pipework。缺省等级选择A3B-TRA
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。
设置管道操作压力。
—— Apply后自动生成分支80-B-7，Branch会自动继承Pipe的等级属性，头和尾设置为连接模式（Connect）。
——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E1302 A-N2.
用鼠标选择管嘴E1302 A-N1.完成后Dismiss关
闭窗口。
——生成管件Creat > Component。
·设置管道铺设方向：Forward
·选择自动连接： Auto Conn
——在管件列表中选择Assemblies。
· Create生成组件；
选择Flange Gasket to Tail, Apply。
※注意：组件是按照Branch的等
级创建，跳等级时不能使用。
——管路元件的创建必须遵循管路的流
向定义原则，即元件的首尾相连并且按照工程需要排列元件的顺序。
· Creat > Component。
——管路元件的管路等级
·管路中元件的管路等级的改变，需要用户在此选择需要的管路等级。
——管道的铺设方式：
· Forwards:从管路的头向尾的方式铺设管道；
· Brackwards：反方向铺设管道，即以从尾向头的方式；
——管路元件的类型，这里列出的元件类型的多少与该等级中所定义的元件类型
相对应，即只显示该等级中有的元件类型。
· Assemblies：为特殊的组合型安装方式，主要于法兰、垫片及阀门有关；
——管路元件布置命令
· Default：定义是否直接选择该等级中选定元件的缺省元件；
· Auto Conn：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。
——Create：创建选择的该类型的元件，将弹出该元件类型中可供选择的元件；
——Create Same：创建和前一个创建的元件相同的元件；
——Re-select：重新选择选定的元件；
——设置元件离开点的方向：
· Ori：返回到元件的初始定义方向；
· Flip：交换元件的离开点和到达点；
——Bop Onto IDCur 定义元件的管底距离选定的元件一定的距离；
——自动连接相邻的弯头、或弯管元件：
· Auto Elbow：自动连接两个相邻的弯头元件；
· All Bend：自动连接相邻的所有相邻的弯管元件；
一 Direct：设置元件离开点的方向；
一 Rotate：设置元件的旋转角度；
一管件特殊角度的旋转选择
· Orientate > Component > Leave
· Leave与管件铺设方向有关
· Angle Change改弯头角度
一 Through定位选项
· Through使管件朝一个方向移动，在Piping Component对话框中管件移