◎ 周 娜

（国粮武汉科学研究设计院有限公司，湖北 武汉 430079）

植物油加工厂和油库设计中涉及大量的工艺流程图、平立剖图、管网图、压力管道的单管图的绘制。每个油厂和油库设备与设备、设备与油罐、油罐与油罐等之间，都会有成百上千根管道进行连接，设计和安装十分复杂。以往的设计师通常运用经验来绘制具有立体三维感的轴测图和方位图，依靠二维设计软件进行绘制，就算比较快也需要两三周的时间，但三维软件完全改变了这一设计的历史。三维CAD软件由于具有良好的可视图像、较高的设计效率和完整的设计、工艺和制造信息等优点，与传统的二维CAD软件相比有了质的飞跃，因此越来越受到加工企业、设计单位、设计人员的青睐。

1 食用植物油加工厂和油库管道设计中应用三维CAD软件的优势

通过笔者近几年在植物油加工厂车间及油库管道的大量实践，以及对Plant 3D、CADWorx Plant、Navisworks、Maya等三维软件的应用经验，总结了一些三维CAD设计所具有的优势，具体如下。

1.1 上手易

沿用了二维的AutoCAD软件平台，熟悉的界面，通用的快捷键，使设计师能够快速上手，创建先进的三维设计。基于等级的设计和元件库可以有效地简化管道、设备和支撑结构的布置过程。集成的AutoCAD软件功能可以根据三维模型生成和共享等轴侧视图、正交视图和其他文档，并帮助创建和编辑管道与仪表流程图。

1.2 效率高

以油厂和油库为例，利用三维软件可以快速绘制直观的三维模型，帮助设计者清楚地看到管道的标高、管道的走向以及360°观看。在完成建模后，单管输出的过程也将只需要几个键来完成；在平面图上，以前管道的计算和统计的方向和管道的高度大约需要3周，现在建好模型生成平面图可以在几小时内完成。以往材料清单需要由设计人员来进行统计，但现在只需要通过软件进行设置，就可以在生成材料表时同步完成，非常方便快捷。

1.3 准确率高

在油厂设计中，从发油房到油罐区的管网设计，在以往传统的Autocad二维平面设计中，有些问题不易被检测出来，但是在三维设计中，可以清晰直观地注意到设计的每一个细节，看见每一根管道的位置，快速解决二维CAD软件中两个空间位置中的干扰，如管道干扰、管道死角以及阀门在不同空间位置上的干扰，提前解决了设计中的不合理之处。不仅有效提高了设计效率，避免了设计误差，而且可以与客户确定项目安装效果和锁定项目成本，也为外部判断项目提供了比文字形式的书面说明更为直观的依据[1]。在三维中进行模拟，也很好地解决了现场安装中管道的碰撞问题，这样提高了施工的准确性，既节约了施工成本，又缩短了施工时间，避免了很多不必要的物料浪费。

1.4 修改方便

管道设计完成后，如果设计者事先考虑不周需要改变管径大小，或者客户需要变更产能。在二维CAD软件中，一般采用的做法是更改管道直径、管道、阀门等的注解，而不会修改管道的直径和连接在管道上的管件和阀门的实际尺寸，因为这会消耗大量的精力和时间，并且看不到效益，而使用修改后的标注方式无疑为设计者赢得了时间，但为下一步的设计埋下了管道干扰的祸根[2]。在三维CAD软件中，它是一种参数化设计，使得修改设计非常简单。在三维CAD软件中，只有改变管径的控制参数。管道管件和阀门将根据管径的参数自动更新，相关的材料清单将自动更新，这是二维CAD软件无法实现的功能[3]。

2 成功应用实例

2.1 湖北某油脂储备库

图1是湖北某油脂储备库的发油房。在图中可以清楚地看见各管道的走向、位置，这样就相当于设计人员先在三维软件中进行一遍模拟安装，对各种碰撞都可以在三维软件中提前扼杀。

图1 湖北某油脂储备库发油房图

2.2 湖南某植物油加工厂罐区

往往一个油厂从施工到建成再到正式投产，需要大量的人力物力，对设计人员和现场施工人员的要求都是非常严苛的。然而，利用三维设计软件，无论是设计方面，还是现场施工方面，都具有较强的科学性和指导性。例如，在施工阶段，以往在二维图中表示两个相交的管线，会受限于平面图而不能显示在一个位置上，这样就会让施工方在管道敷设时会有考虑不周到的隐患，因为不同标高的管道在图纸上表现起来并不是很直观。类似的情况在外围管网架空管道的施工中会遇到很多，如图2所示，但是现在用Plant的三维软件就可以避免管道交叉敷设时的碰撞。

图2 湖南某植物油加工厂外围管网图

3 结语

目前，三维技术运用于实际项目中的设计单位和应用企业还很少，因为大部分从业人员已经习惯二维设计，在接受三维技术上感到困难甚至抵触，但是这并不影响三维技术在未来的发展。很多企业已经通过应用这项技术得到益处，相信在不久的将来，随着AutoCAD三维建模技术的不断发展，除了有效解决实际设计和施工中所产生的困难外，还将为用户企业降低物料消耗、提高经济效益发挥更大的作用。因此，今后这项三维技术将会运用在更多的设计单位和设计项目中。