PDMS管道设计简明教程(中文).docx

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。
Pipe routing is probably the activity that consumes most time on any large project and it is also one, which causes the most problems. Pipe routing in PDMS has always been one of the major strengths of the system, as you will discover in this module.
数据库层次(database hierarchy)
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（ Heads and Tails）
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=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
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
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）。
头,尾连接模式

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：Auto Conn

６．在管件列表中选择Assemblies。Create生成组件。

７．选择Gasket Flange to Head, Apply。选择Flange Gasket to Tail, 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>Choose Options…，将Selection Criteria设置为All，缺省是Basic。

显示保温
Settings->Graphics->Representation

管件的入出口点（Arrive and Leave Points）
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Arrive 1，Leave 2。

显示管件的入出口点
Settings->Graphics->Aid CE arrow

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（Data Consistency）
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->Data Consistency->Check CE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。
Hstu Branch中从头开始的第一段管子的等级参考。

Branch的隐含属性
q tule 管道切管长度tube length
q cll 管道中心长度(包含元件)center line length

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：
IL TUBE OF CE
Q ATT
练习二：生成150-B-6
Auto Connect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Piping Component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Piping Component对话框中的Through定位选项包括以下几种：

Through ID Cursor：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Through Next将生成B还是C？

Through测验题2
A中弯头Through Next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：Member List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：Connect to Previous，Connect to Next。Previous表示在Member List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（Piping Component）中的Connect缺省表示为Connect to Previous。
选择Connect>Component可以连接到下一个。

或者使用新增的工具Connect Next:

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’Not in network’。
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->Pipe Specification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->Branch Specification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->Leave Tube

练习四：生成200-B-4
管道斜接的处理
不改变弯头本身的角度
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>Toward Next。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->Auto Elbow。
元件的隐含属性（Pseudo-Attribute）
q dtxr 详细描述detail text(或者Dtxs,dtxt)
q mtxx 材料描述material text(或者Mtxy,Mtxz)
q abor 入口直径arrive bore
q lbor 出口直径leave bore
q abop 入口管底标高arrive bop
q lbop 出口管底标高leave bop
q atop 入口管顶标高arrive top
q ltop 出口管顶标高leave top
q aod 入口端外径arrive　OD
q lod 出口端外径leave OD
q mtcl 元件后管道的中心长度material center line length

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Positioning Onto/Under another Item

元件管底定位Positioning Infront/Behind another Item

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Positioning with Clearance Onto/Under another Item

元件外轮廓定位Positioning with Clearance Infront/Behind another Item

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。
Flanged Valve Set a Distance：需要设置阀门中心到前一个管件中心的距离。
Flanged Valve Set To Fitting：阀门的第一个法兰与前一个管件直接连接，没有直管段。
Flanged Valve to Head：阀门直接连接到Branch Head连接的设备管嘴上。
Flanged Valve Set To Fitting：阀门直接连接到Branch Tail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/Tail Setting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
C540 THIS BRANCH HAS NO COMPONENTS
END
*--* NO DATA INCONSISTENCIES *--*
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。
Branch Head(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>Last Number，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Annotation Options选项需要设置Instrument Tag=Name及Bollean Size=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Material List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Material List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Material List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 !CompColl Coll all INST PCOM
 Do !I values !CompColl
   $!I
   MTOC OFF
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->Reverse Order，头尾的转换。

Branch Head(Tail)没有参考连接
管道在作数据一致性检查时会提示Branch Tail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
B 10 TAIL REFERENCE NOT SET
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（Set On Tee）
管道上的开口焊在PDMS中使用Set On Tee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：
Tconn DRAN
出图效果如下图：

Branch Head(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Branch Tail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
VALVE 2 =15392/13900
E730 LEAVE CONNECTION TYPE NOT COMPATIBLE WITH TCONN
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(Modify Attribute)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->Modify Pipe->Add Insulation…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。

Plane Through

倾斜管道的连接要用到Plane Through方法。通过法线确定一个平面(Plane)，移动的元件可以以任意角度延伸到这个平面上。

三通分支点的方向对齐
这种方法不能用于有坡度的管道。
右键弹出

管道附件Attachment
Attachment Point有三个主要用途，主要是针对ISODRAFT的：
1. 强制分图
2. 指明支吊架的位置和型号。
3. 指明管道上的一个特殊点，并且可以标注或注释。
具体的应用是通过设置Attachment 的ATTYPE属性实现的：
1. 设置ATTY XXXX
在ISODRAFT中将管道在该点强制分成两张图。
2. 设置ATTY CCCC
在ISODRAFT中加入注释信息，该点被标注。注释写在Stext属性中。
3. 设置ATTY CCNN
在ISODRAFT中加入注释信息，该点不标注。注释写在Stext属性中。
4. 设置ATTY FLOW
在ISODRAFT中生成流向箭头，这种方法很少使用，一般用自动流向箭头。

5. Skey是FLOR或者PENI的Attachment在ISODRAFT中显示穿墙符号。
6. 设置ATTY HANG或者SUPP。
穿平台／墙符号
管道专业生成Attachment(Skey是FLOR)，与平台对齐(Through)。结构专业进入ASL模块，Creat->Floor Penetration生成平台穿孔，但只能针对ASL模块生成的平台。

逻辑支吊架
生成Attachment，设置ATTY HANG或者SUPP，支吊架型号写在Stext属性中。在ISODRAFT中标出管道支架型号，需要设置Option文件。

坡管Slope
自动坡管
在管道铺设完成后再进行自动坡管，Modify->Slope。设置坡度，然后根据提示选择从分支的head逐个弯头设置坡度。
手动设置管道坡度
1. 选择弯头设置坡度，Orientate>Component>Slope。

2. 选择下一个弯头，Position>Component>Plane through沿着坡度方向重新定位。
Plane法线方向

３．修改当前弯头的入口角度，Orientate>Component>Leave。

分段坡管

煨弯管Bend
煨弯管
插入bend，修改radius属性，然后重新Connect。
零长度弯管Zero-length Bend
零长度弯管主要用于填充有坡度管道上的三通与分支管道连接处的缝隙。在生成Iso图前应修改Isodraft选项中的Dimension Option，关掉(off)zero length skews on falling lines。

参考标注Reference Dimensions
如果在Design中设置了参考标注，在Isodraft中可以显示出来。定义参考标注需要两个步骤：
1. 选择参照物(reference datum)。
2. 设置管道上需要标注的点。
选择参照物(reference datum)
作为参照物的实体必须有Origin(原点)和SKEY 属性,或者上一级有SKEY属性。
可以作参照物的实体有：
1. Datums;
2. Equipment;
3. Equipment中的基本体;
4. Sections;
5. Piping components;
6. Point elements, if they have a parent with an SKEY attribute.

不同的参照物（SKEY Type） 在Isodraft中会出现不同的标注信息
SKEY 参照物 ATEXT 标注信息
HST* Horizontal steelwork element 460 BEAM $?
VST* Vertical steelworkelement 461 COLUMN $?
BLD* Building 462 ? $BUILDING CL
EQU* Equipment item 463 CL EQUIPMENT $?
PIP* Piping component 464 CL PIPELINE $?
FLR* Floor level 465 ? $FLOOR LEVEL
WAL* Wall 466 ? $WALL
GRD* Grid line 467 GRID LINE $?
XXX* Miscellaneous 468 ?
*可以是任意一个字符，标注信息中的？表示元件名字。
设置参考标注
1．对于管道元件(Piping Components)和ATTAs
DMTY NORT EAST
DMFA /F-6 /F-6

DMTYPE 用于确认参考标注的方向，它可以是下面中的一个或两个：
1) EAST
2) NORT
3) ELEV
4) POS for a 3D dimension
DMFARRAY 是一个数组类型的属性，设置参照物的名字。
注意：强制分图和流向箭头的ATTA不能用于参考标注。
2．Branch Heads 和Tails
使用的属性是：HDMTYPE 和HDMFARRAY
显示参考标注
在生成Iso图前应修改Isodraft选项中的Dimension Option，选中Reference dimension。

Inter-DB Macro
在不同的数据库中进行连接会生成交叉数据库宏。如下图，管道连接到管嘴时有两个过程：
1. PIPEN中的管道起点连在PIPES中的设备管嘴上，会获得管嘴的直径和连接形式，并且将管嘴的名字写在Cref属性中。
2. 同时，PDMS也要在设备管嘴中的CREF属性中写入管道信息。

3．但PIPEN对PIPES的设计数据库没有写的权利，这时会自动生成交叉数据库宏，把向CREF赋值的过程写到宏文件中，让PIPES用户自己执行宏程序，写入相关属性。
AutoRun Inter-DB Macro
Tools->InterDB Macro程序只显示当前用户所需要运行的所有交叉数据库宏。

按AutoRun Macro后，在Command Line会有提示，如果有错误将不执行相应语句。例如：没有找到名字，位置已经改变，头尾连接错误等。

Delete Inter-DB macro
运行所有InterDB Macro后，进入Monitor，选择Project->Inter-db Macros…
删除所有执行过的Inter-DB Macro。

注意：禁止在操作系统中直接删除Inter-db Macro。

跳等级(Spec break)
Spec break 有两级(level)：
1. 基于Branch，只显示Branch之间的等级变化。
2. 基于Component，显示Branch之间和Component之间的等级变化。
见Isodraft选项中的Sheet layout Option

练习八：生成100-B-1
练习九：生成80-B-14
练习十：生成80-A-11
练习十一：生成100-B-2
练习十二：生成150-A-3
练习十三：生成50-B-9
练习十四：生成40-B-10