PDS中氨合成用高压垫片建库的研究

时间：2024-05-20

秦冉肖丽红

摘要：由于高压垫片中有带分支的垫片如单、双引垫圈，PDS中的垫片是隐含件，无法建立分支。以往解决方案，需要进行繁琐的建模操作，耗费大量人工。通过PDS数据库的定制，解决此问题，建模操作简单，提高效率，大大节省人力。

关键词：PDS；高压垫片；建库

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.190

1 PDS中高压垫片建模存在的问题

目前在国内外大型化工设计工程公司已广泛应用PDS工厂设计系统软件。利用PDS软件，设计人员的设计思想能够直观地反映在三维模型中，不但降低了设计人员的劳动强度，而且可以大大提高工作效率，提高准确性。

我公司在多年从事PDS三维设计软件的应用过程中，对PDS项目出现的问题积累了宝贵经验，其中高压法兰垫片建库问题曾经一度困扰我们。由于设计需要，氢氮气高压合成系统的管子、管件及紧固件的设计选用浙江工业大学化工设备厂企业标准ZH300，高压垫片包括透镜垫、无孔透镜垫、单引出垫圈和双引出垫圈[1]（如图1所示）。由于在PDS中垫片是隐含件，没有具体外形，无法建立分支，出现单、双引垫圈时给设计人员带来繁琐的建模工作。

以往的解决方案：

建模过程中出现单、双引垫圈时，通过交互式建模，在法兰端面添加一个对夹特殊件代替单、双引垫圈。此方法建模过程较为复杂：需要建立对夹件，并且对法兰一端设置为包含垫片，以确保不会再材料表中多出一片垫片，此外用户需要填入单双引垫圈的厚度，此方法会加大建模人员的工作量。

针对上述问题，可以通过在等级数据库中建立替代单、双引垫圈的管件数据，设计人直接选择相应的管件，那就会大大提高工作效率。

2 解决思路

针对单双引垫圈，选择用三通、四通图像代码代替，定制与其匹配法兰端面属性及压力等级数值。熟悉PDS工作原理的人都知道，PDS的模型与后台数据库各自独立，尤其是螺栓垫片等隐含件的生成令人头疼。故要合理匹配法兰垫片紧固件的属性，让系统找到正确的垫片数据信息，保证模型正确性，更保证生成单线图及材料的正确性。

3 方案实施

3.1 准备工作

（1）首先选择合适的替代模型，三通TRB代替单引出垫圈，四通XRB代替双引出垫圈，定制其大端（与高压法兰连接端）为对夹式连接（代号为121），小端（垫片引出端）为焊接连接（代号为301）或外螺纹连接（代号为331），定制工业几何标准代码为6（在Standard Note Library的C575中添加）。

（2）以PN220高压螺纹法兰为例，定义与单双引垫圈相连接法兰的压力等级数值为222#，端面定义为带垫片的法兰端面（代号为26），这样后期报材料的时候不会多出垫片。

（3）按照上述规则建立对应的PDS物理尺寸表（TRB、XRB、FTHD、BLT和STUD）。

TRB、FTHD 、XRB表：需要根据不同工业几何标准，不同压力等级以及不同端部形式进行组合，例如TRB_6_120_222_300_A、FTHD_104_20_222_440_222_A及XRB_6_120_222_300_A等，此表定义法兰及单双引垫圈外形。

BLT表：需要根据不同压力等级以及不同的端面形式、表后缀进行组合，例如BLT_20_222_21、BLT_120_222_21等，此表端面为20的定义法兰盘的尺寸，端面为120的定义对夹件圆盘的尺寸。

STUD表：需要项目设置而定，一般设置表名中包括不同压力等级、不同的端面形式以及表后缀。例如STUD_20_222_21，定义螺栓露出法兰盘长度数值，计算而得。

（4）由于单双引出支管端面不同，在Standard Note Library的C400中添加不同的选项。

3.2 方案实施

（1）按照上述规则建立等级202表，202表详见图2，把202表导入项目中。

（2）把编制完成的物理尺寸表导入Physical Data Library Manager中，如图3所示。

3.3 测试结果及校验

（1）建模測试。在PDS管道中建立加单双引垫片的一套法兰组，详见图4到图7。

（2）生成单管图查看出图效果。从图8 中看到，单双引垫圈在单管图上有显示，且图9中的材料表中没有多余的垫片，螺栓长度和标准一致。