隋倩倩

（海工英派尔工程有限公司，山东青岛 266101）

SP3D在撬块化设计中的应用

隋倩倩

（海工英派尔工程有限公司，山东青岛 266101）

主要介绍了SP3D在撬块化设计中的应用，旨在提高施工效率，节省成本，保证设计质量，高效精准的完成工程项目。

SP3D；撬块化设计

随着中国工程公司海外项目的拓展，一些石化工程公司在非洲、中东和南美等海外地区中标项目，这些项目通常远离居民区，环境恶劣，物资供应匮乏，客观上限制了现场施工水平，为了应对这些情况，达到节约成本，加快工程进度的目的，国内的工程公司会尽量把工作放在国内，压缩现场工程量，撬块化设计成为实现这一目标的首选方案。以美国鹰图公司开发的SP3D是目前智能工厂设计领域中处于领先地位的产品，用于撬块化设计也较为广泛。

1 撬块化设计简介

撬块是利用先进的设计理念、计算软件等方法对各种工艺设备、工艺管道等进行打包，使其拥有独立的功能，可以整体搬迁运移和吊装[1]。早在20 世纪80 年代，美国工程师就已提出撬块化设计并在中东的项目中应用，发展至今已经有30多年的时间。撬块化设计由于自己的独特优势，可大幅降低施工现场人工消耗量、降低现场不利因素的影响、提高施工质量和施工安全性、保护环境等优势，已经成为工程设计，特别是一些海外工程项目设计的一个主要趋势[2]。

撬块化设计主要考虑撬块的划分、撬块间的连接、撬块的制造、运输和安装。一般来讲，撬块的划分取决于运输和吊装因素，通常陆地运输会起到决定性因素。撬块化设计中提前预制部分包括管子预制与支吊架预制，运输前用临时支架将管道设备支撑固定好，运到现场后将临时支架去除，安装上支吊架即可。图1为某海外项目部分撬块图。

撬块特点：

1）建设周期短。减少现场施工量，有效地缩短了工期。这种设计可以提前采购提前安装，在工厂里完成的工作量可占整个项目的90%以上，极大地提高了施工效率；

2）可靠性提高。制造厂内环境良好，有利于生产和组装，也方便检测设备；

3）集成度高。撬块化结构紧凑，占地面积小。有效利用空间；

4）安装和操作便捷。将整个系统分成不同的小块，便于安装和移动。

5）节约资金。撬块化设计很大程度减少的制造成本和安装成本。

虽然撬块化有这么多优点，但也相应存在一些问题。正因撬块设计结构紧凑，撬内管线走向错综复杂，如果仅凭人脑设计，很难完成如此庞大的管路系统，；撬块与外管线的接口如果不精准会导致管线连接不上，现场还需要修改和调整，增加现场的工作量。

2 SP3D在撬块化中的应用

随着科学技术的飞速发展，利用三维软件辅助工程设计的做法越来越普遍，由美国鹰图公司开发的SP3D（智能工厂三维软件）是目前智能工厂设计系统领域中最新的主流产品。SP3D最核心部分在于数据库的建立，计算机只能编译数字信息，不能编译文字信息，所以要将文字转化为数字信息传递给计算机，最基本的组成分为AllCodeLists、Specification、Catalog。其中AllCodeLists是将各种有效信息归类，并将各类文字信息标记为对应的数字。需要标记的文字信息很多，如管道的尺寸、壁厚、压力、材质、焊接对口方式等。针对每一个特性，都可以建立一张相应的表格[3]。除此之外，还包括划分管道等级的Specificaiton 部分和反应管道实际尺寸参数的Catalog部分。通过数据库，又将数字转化成模型，包括结构、设备、管道、支架等建模，形象直观地展现给我们。如图2所示，SP3D在项目中的应用一目了然。

SP3D建模可以实现多专业协同设计，数据共享允许同一个项目在多个地点同步实施。虽然需要实时网络连接，但即使网络中断，各个站点仍然可以工作。安全性和知识产权保护。软件可以设置权限，只有符合身份的用户才能登录并修改，并且可以自动备份，极大程度挽回损失。高效的接口管理、对外部数据的统一接口等都为项目顺利进行提供了坚实的保障。

从SP3D软件使用情况看，与二维设计软件相比，其优势比较明显，主要体现为：SP3D软件可最大限度地减少设计错误。二维平面设计软件费时、费力、设计错误较多，而且有些错误较难避免，如材料统计方面的错误，即使很仔细的设计者也无法避免此类错误。

3 SP3D出ISO图

用SP3D出图，可以定制图框，按照项目要求将所需内容包括管线号、保温厚度、设计压力、操作压力、流体类型、保温材料等在图中相应位置显示。如图3所示：

4 出图及报告

在Space Management模块下，选定一个Volume，这个Volume可依据撬块大小进行划分，经过出图转换，生成平面图、立面图、剖面图、管道布置图和三维图等，如图4、图5所示。并且可以快速生成管材表、单管图、支架表等图纸报告，减少了人工统计的工作量，可准确地做出工程概预算。

图2 SP3D在项目中的应用流程

图3 iso图示例

SP3D在工业上应用越来越广泛，但由于以下一些缺点，制约了它的推广：SP3D软件庞大，掌握较难；其中的模块很多，且功能和内容各不相同，需花费大量的时间与精力进行培训和消化。软件价格较贵且对计算机的硬件要求较高，在目前情况下不可能购买大量的软件供每个设计者使用。相信SP3D在进一步的推广和深入研究中，会不断提高质量和品质，其在化工行业应用也将日益扩大。

图4 选定出图区域

图5 平立面图

[1]杜焕昌.海上平台用撬块特点及开发方法.中国石油和化工标准与质量，2013，（11）.

[2]康正华.SP3D在模块化设计中的应用[J].上海化工，2015，（6）：17-19.

[3]谭茹.浅析SmartPlant 3D 软件的管道数据库[J].科技视界，2015，（21）.

Application of SP3D in Skid Block Design

Sui Qian-qian

Mainly introduces the application of SP3D in the skid block design，in order to improve the construction efficiency，save the cost，ensure the design quality，and the high efficiency and precision of the whole project.

SP3D；skid block design

TE97；TP391.72

B

1003–6490（2016）04–0183–02

2016–03–21

隋倩倩（1985—），女，山东青岛人，助理工程师，主要从事化工设计方面工作。