浅谈SP3D软件在撬装化设计中的应用

DOI编码：10.3969 / j.issn.1006-9607.2013.01.003

浅谈SP3D软件在撬装化设计中的应用

李其锐

胜利油田

胜利勘察设计研究院有限公司

摘 要：为提高设计效率，加快工程建设速度，提出气田集输设备采用撬装模块化、标准化设计。SP3D是美国INTERGRAPH公司开发的工厂设计系统，是目前智能工厂设计系统领域中的主流产品，它和SPID软件结合，进行数据集成设计，保证数据准确性及惟一性，三维模型直观，能很好地避免碰撞问题，提高设计质量，为工程现场施工提供了很好的保障。采用三维设计软件SP3D进行设备撬装模块化设计不但能提高效率，而且能够提高设计质量，优化设计。

关键词：SP3D；撬装化设计

ABSTRACT

KEY WORDS

前言

随着油气田的快速发展及用户需求的

不断增加，缩短设计周期和建设周期成为

市场竞争的核心。为提高设计效率，加快

工程建设速度，工程公司气田集输设备通

常采用撬装模块化、标准化设计。集输设

备撬装模块化、标准化不仅能优化设计，

还能实现提前预制、提前采购，最终达到

缩短气田的建设周期[1]。

随着工程信息化的不断发展，越来越

多的工程公司采用三维设计软件进行设

计。SP3D是美国INTERGRAPH公司开发

的工厂设计系统，是目前智能工厂设计系

统领域中的主流产品，它和SPID软件结

合，做到数据集成，保证数据的惟一性。

另外，它还可以集成各个专业，在同一平

台进行协同设计，完成工程的三维模型建

设，为工程现场施工提供了很好的保障。

采用三维设计软件SP3D进行设备撬

装模块化、标准化设计不但能提高效率，

而且能够保证设计质量，优化设计，更好

地发挥三维设计软件的优越性。

1. 撬装化设计概况及应用现状

1.1 国内外发展现状

撬装模块化、标准化设计早在20世

纪60年代、70年代就已经在开始应用，

这种技术给油气田建设行业带来了较好的

经济效益和社会效益。他们所用的各种

装置和设备几乎都采用整体预制的成套撬装模块化设备。这项技术能够加快气田建设速度的技术很受国外用户的欢迎。我国首次在油气田开发建设中使用该技术是在20世纪90年代的磨溪气田。近年来，该技术在四川、重庆、新疆、吉林等地相继开始采用，其优越性被逐渐认可。本院总承包项目川科一井项目就是采用撬装化设计，优势明显。

1.2 撬装化的结构特征

（1）布置紧凑，结构规则，加工容易，现场安装方便、迅速。设备材料可实现标准化、规格化、制造工厂提前预制化，可消除因施工周期紧张、采购材料困难的影响。

专题研究Special Research

（2）属可移动式装置，现场搬运安装方便，特别适合气田滚动开发的需要。同时还可根据现场情况变化，调整装置的位置，短期或临时使用完毕后又可转移到另外的气井使用。

（3）由于这种撬装模块化、标准化设计可实现工厂提前预制、提前采购，节省了现场施工时间。而且，这种方式缩短了工人在野外的工作时间，节约了施工成本。

（4）建设占地少。同类井、站与传统设计方法相比,能节省约50%的面积。而且设备基础及构筑物布置及管道布置集中，有利于今后的检测和维修。

1.3 撬块化设计存在问题

（1）由于撬装化设备布置的空间极为紧凑，要在这一固定的空间布置各种泵、阀门、管线、支架等，设计人员不得不绞尽脑汁来表达配管在空间的复杂走向，而且二维图纸的设计不直观且容易导致设计错误，严重影响了设计质量。

（2）撬块化设计如果设计不精细，或者与撬外管线接口位置确定有误等，会直接影响工厂预制进度，质量不能保证，且设备到位后不能很好地与其他管线进行衔接，这样所造成的修改，重新调整和制造是非常繁琐且量大的工作，严重影响整个工程的施工进度和施工质量。

（3）二维设计一般都是采用人工计算用料数量，经常出现遗漏、数量不准及设计用料和实际用料偏差太多等问题，造成工厂预制过程中的采购工作量大，且影响施工进度和施工质量，致使材料浪费，投资加大。

2. SP3D软件在撬装化设计中的优势2.1 SP3D软件发展概况

三维数字工厂设计软件SmartPlant 3D是由美国INTERGRAPH公司推出的新一代面向数据、规则驱动的软件，软件集成整合的性能非常优越,设计思想非常先进。它使传统设计由“图纸绘制”为核心转化为“数据建模”为核心，通过将设计标准、规则、程序以及定型设计定制在集成设计软件和系统中，强制约束设计行为，提高设计质量，通过集成的平台，实现EPC项目不同阶段、不同组织、不同专业之间信息的共享，并且可以实现工程全生命周期的数据移交，保证了设计质量，提高了效率。

设计过程中，设计人看到的是三维的立体空间模型，可以实时地看到设计成果，了解各部分之间的空间关系，不必更多地考虑在平立面上的投影及画线、画弧等图面表达方式，从而有更多的精力去思考工艺流程的优化，实现从计算机辅助绘图到计算机辅助设计的飞跃[2]。

2.2 SP3D软件在撬装化设计中的优势

2.2.1 形象化

在撬块化设计中，三维设计可实时看到设计成果，视觉效果好，实时渲染，可以很好地利用空间进行设备管线等布置，设计精细，提高了设计质量；同时，在对图纸审查时可采取实时漫游方式，能快速进行碰撞检查，避免重大失误。在漫游过程中，空间大小、管道布局、管件位置一目了然（见图2-1、图2-2）。

2.2.2 多专业协同设计

SP3D软件是一个多专业协同设计的平台，除工艺配管之外，结构、电气、自控及水处理等专业可以同时在软件中进行