PDMS碰撞检查在台山核电站设计中的应用

公用工程设计

PublicUtilitiesDesign

PDMS碰撞检查在台山核电站设计中的应用

ApplicationofPDMS’sClashDetectioninDesignofTaishanNuclearPowerStation

龚小焦

(武汉海王新能源工程技术有限公司，武汉430000)

GONGXiao-jiao

(WuhanHaiwangNewEnergyEngineering&TechnologyCo,Ltd.,Wuhan430000，China)

【摘要】简要介绍PDMS碰撞检查的原理及使用方法，并结合台山核电站设计过程中的几个实例，讲解碰撞检查在二次开发中的应用。

【Abstract】ThispaperistobrieflyintroducetheprinciplesandmethodsforclashdetectionofPDMS.Theapplicationofclashdetectionusing

ProgrammableMacroLanguageisdescribedviatheexamplesindesignofTAISHANNuclearPowerStation.

【关键词】PDMS；三维工厂设计；二次开发语言；碰撞检查

【Keywords】PDMS；3Dplantdesign；PML；clashdetection

【中图分类号】TL372+.1;TM523【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2012）07-0121-03

1引言

三维设计已在全球的电力、化工领域广泛应用，引进法国阿海珐公司先进技术的台山EPR1000核电站采用了AVEVA公司的PDMS(PlantDesignManagementSystem)三维工厂设计管理系统作为设计平台。

在设计过程中利用PDMS的碰撞检查能及时发现各专业模型的碰撞问题，及早与相关专业进行沟通，纠正设计中的不足，提高设计质量，避免施工过程中因碰撞和干涉导致的返工。由于碰撞检查具有速度快、精度高的特点，我们还能通过碰撞检查快速查找到一定空间区域内的各类模型，该区域形状根据被检查模型的外轮廓划定。

属性，表示占有等级。

OBST=0无占有等级，与其他模型重叠时不会检测出碰撞;

OBST=1软占有等级，不表示实际模型，常用于人行通道、操作空间等;

创建实体时的默认等级。OBST=2硬占有等级，

2.2碰撞程度

通过touchoverlap,touchesgap,clearance三个参数设定。如图1所示，图中两矩形代表三维模型的轮廓，碰撞程度设置为touchoverlap5mm,touchesgap2mm,clearance8mm。根据模型重叠或间隙的尺寸，识别两模型的碰撞程度为碰撞、接触、靠近三类。

2碰撞术语

2.1空间占有等级

任何能反映到设计模块下的元件及基本体都具有OBST

（1985~），男，四川内江人，助理工程师，从事核【作者简介】龚小焦gongxiaojiaogxj@foxmail.com。电管道布置设计，（电子信箱）

图1碰撞程度示意图

2.3碰撞类型

由两位字母编码和碰撞程度组合而成，两位字母依次表

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工程建设与设计

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示碰撞记录中被检查模型和发生碰撞的模型空间占有，字母编码含义为：

H为Hard的缩写，表示OBST=2的实体模型;S为Soft的缩写，表示OBST=1的空间软占有模型;I为Insulation的缩写，表示绝热层。

例如，HHCLASH表示两个OBST=2的模型发生CLASH程度的碰撞。

2.4碰撞清单

被检查元件只与ObstructionList清单中的模型进行碰撞检查，只有ObstructionList包含的模型才能通过Exclusionlist进行排除。

2.5碰撞检查区域(RegionofInterest)

在指定空间区域内的模型才能被输出至碰撞报告。

2.6碰撞原则

首先检查两模型在三维空间中各自占用的立方体区域是否有重叠；若有重叠则进一步检测模型实体是否发生碰撞。模型结构简单、碰撞精度要求低时，可以设置只进行立方体区域检测，虽然检测精度稍低，但检测速度快。

2.7碰撞报告

报告由标题、主体（碰撞记录）、概况组成。标题主要显示本次碰撞检查的设置；主体报告中每条碰撞记录包含发生碰撞的模型名称、碰撞类型、碰撞程度、位置；碰撞概况列举本次碰撞的记录数量。

3碰撞检查使用简介

通过PDMS主菜单Settings>Clashes对碰撞清单、区域、程度等进行设置，再通过主菜单Utilities>Clashes进入碰撞检查界面，点击菜单Control>CheckCE开始碰撞检查。碰撞检查耗费的时间与模型占用的空间及模型的数量有较大关系。碰撞检查结束后，碰撞报告输出至窗口中，同时高亮显示三维模型碰撞位置。

采用PDMS二次开发语言进行碰撞检查的流程与使用菜单相仿，键入命令设置碰撞程度、碰撞清单后进行碰撞检查，通过编程处理碰撞记录再输出满足一定格式要求的碰撞报告。

碰撞检查命令模式的主要步骤如下：1）输入DESCLASH，进入碰撞模式；122

2）使用关键词touchoverlap,touchesgap,clearance设置碰撞程度；关键词OBST和EXCL设置碰撞清单；关键词LIMITS设置碰撞检查区域；关键词REPORT设置碰撞报告在命令窗口的输出模式；

3）使用关键词CHECK对模型进行碰撞检查，形成碰撞记录；

4）使用'VAR<变量>CLASH<序列号>ALL'命令，提取并处理指定序号的碰撞记录；

5）输入EXIT退出碰撞模式，输出报告。

4碰撞检查在台山核电站设计中的运用

4.1常规检查

在台山核电站设计过程中，设计者严格按照工作流程对模型进行设计和校核，在接收欧洲传递的模型、详细设计、校核各阶段都会进行碰撞检查。通过碰撞检查已发现并更正大量碰撞问题，大大提高了设计质量。

4.2模型的房间信息添加

核电站厂房内各房间均按照编码规则进行命名，房间信息是模型的重要信息，仅核岛的房间数量就超过1000个。各房间的形状在三维模型中用实体创建。管理员定时运行程序将与房间发生碰撞的模型添加房间及安装分区信息，以便于后期统计各房间及安装分区内包容物的类别及数量。管道出图员使用SPOOL模块制作施工图时也能快速加载房间、合理划分预制管段、选定房间内定位基准点。这为上万张管道ISO图的制作带来极大的方便。

4.3贯穿件的检查

大量管道在贯穿墙体或楼板的套筒时，管道上焊接有封头（或贯穿件），封头外侧与墙体上的套管焊接，实现密封或满足防辐射要求（

见图2）。模型中缺少套管或是相对位置不正确

图2管道穿墙封闭

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时有发生，通过编写程序将所有封头与土建模型进行碰撞检查，能快速、精确地检查到封头周围是否有套管、尺寸及位置是否配合得当。检查人员可实时运行程序得到管道封头与套管的动态跟踪表。

(元件1)、刚性拉杆(元件2)、焊接座(元件3)组成，焊接座焊接在预埋板上。为了检测到吊架生根处的预埋板，首先设碰撞程度touchoverlap5mm,touchesgap2,clearance100mm，仅添加土建模型作为碰撞清单。由于焊接座和刚性拉杆上端距预埋板均小于100mm，对吊架进行碰撞检查后能形成2条碰撞记录：焊接座与预埋板碰撞类型为HHTOUCH硬接触；刚性拉杆与预埋板碰撞类型HHCLEARANCE。

将含有预埋板的碰撞记录进行优先级排序，优先提取碰撞程度为CLASH或TOUCH的记录。一旦识别该预埋板与焊接座发生了碰撞或接触，则忽略刚性拉杆与该预埋板为HHCLEARANCE程度的记录。将焊接座和预埋板的规格及相对位置进行分析，进一步得到吊架与预埋板连接的具体情况。利用该方法批量检查支吊架并汇总信息输出报告。经核对后再由程序将预埋板信息写入支吊架属性中，并通知设计者重点核查预埋板不符合要求的记录。当然，这仅仅是对预埋板碰撞检查方法的简介，由于核岛厂房内支吊架类别及生根情况各不相同，实际使用的程序必须考虑各种极端情况，程序更为复杂，对预埋板的判断准确度更高。

【参考资料】

【1】王百众，王若冰，谢敏，等.21世纪的中国电机工程[C]//中国电机

工程学会第七届青年学术会议论文集.北京：中国电力出版社，2002.

【2】刘文秀.基于PDMS三维设计平台虚拟房间研究[J].湖北农机化，

2011（3）：58.

【3】邓志坚，王荣华.VANTAGEPDMS碰撞检查在合肥发电厂5#机

(1×600MW)扩建初步设计中的应用[J].安徽建筑，2006（3）：132.

4.4支吊架预埋板的检查

在支吊架设计过程中，支吊架生根处是否有正确的预埋板是模型检查的一个重点。焊接在预埋板上的焊接座或钢结构必须添加正确的预埋板信息，以便软件自动出图时能将支吊架和预埋板同时绘制在平面图上进行自动标注。虽然设计员在每个支吊架详细设计过程中都会检查并填写预埋板信息，但加载模型和填写信息都需要花费不少时间。初步估计，仅核岛的大管(质量等级为Q1、Q2的所有管道和DN>50mm的Q3、NC级管道)支吊架数量就接近16000个，支吊架数量、名称、位置都有可能发生变化。采用碰撞程序能快速准确地检查到预埋板并填写信息，大大提高设计员的效率和质量。

以图3所示的可承受动态载荷的吊架为例，吊架由管夹

图3吊夹模型【收稿日期】2012-03-26

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第120页）

到了极大的节省。同时二氧化碳的排放量也大大减少，有力地贯彻了国家节能减排的政策。

【参考文献】

【1】张广明.数据中心UPS供电系统的设计与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008.

【收稿日期】2012-02-27

4结语

通过对西安国网数据中心内不同种类的UPS使用所做的计算和比较，我们可以得出结论:使用无输出变压器UPS的各项性能指标均优于带逆变变压器的UPS。通过使用无输出变压器UPS,用户在整个配电系统中的初期投资和运营成本都得

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