本發(fā)明涉及工藝系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，具體地，涉及一種工藝系統(tǒng)管道布置方法。

背景技術(shù)：

高溫高壓水考驗(yàn)回路是某研究堆的一個配套試驗(yàn)設(shè)施，主要用于真實(shí)模擬壓水堆工況對試驗(yàn)燃料元件進(jìn)行穩(wěn)態(tài)輻照考驗(yàn)，回路設(shè)計壓力17.2MPa，設(shè)計溫度350℃，換熱功率1500kW。該回路由主冷系統(tǒng)、凈化和破探等八個子工藝系統(tǒng)組成。為了使回路系統(tǒng)最終能夠有機(jī)、可靠和安全穩(wěn)定運(yùn)行，以及考慮后期便于開展檢修甚至退役等工作，需要遵循科學(xué)、合理和節(jié)約且美觀的布置方案進(jìn)行管道布置工作。

以目前專業(yè)的PDMS設(shè)計管理平臺為例，對于管道布置而言，一般有兩類布置方法：第一，從管內(nèi)介質(zhì)角度考慮，以系統(tǒng)中任意一節(jié)點(diǎn)或管口為管道布置起始點(diǎn)，依次沿管內(nèi)介質(zhì)方向建模以模擬管道敷設(shè)，直到該介質(zhì)類型管道建模完畢，再以另一種介質(zhì)類型管道循環(huán)建模；第二，從設(shè)備附屬管道角度考慮，以單體設(shè)備為單位，對其自身管口對應(yīng)管線逐一建模，最終完成系統(tǒng)所有設(shè)備附屬管口的管道建模。上述方法，基本屬于無重點(diǎn)的流水式管道布置，隨著布置工作的深入，管道干涉現(xiàn)象逐漸顯露，甚至趨于嚴(yán)重、返工等后果。

綜上所述，本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的管道布置方法不能夠優(yōu)質(zhì)高效地完成管道布置工作，極易造成管道干涉，而頻繁調(diào)整管道布置方案的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種工藝系統(tǒng)管道布置方法，解決了現(xiàn)有的管道布置方法不能夠優(yōu)質(zhì)高效地完成管道布置工作，極易造成管道干涉，而頻繁調(diào)整管道布置方案的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)合理、井然有序地進(jìn)行管道布置，布置效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。

管道布置方法直接決定著管道布置工作的設(shè)計周期及質(zhì)量，因此，在管道布置工作初期，應(yīng)制定科學(xué)合理的管道布置方案，作出整體工藝系統(tǒng)全局性既定的布置順序或原則規(guī)劃，從而邏輯性的化解或者分解整個工藝系統(tǒng)的管道布置工作，使該項(xiàng)工作得心應(yīng)手的開展。

為了能夠在繁瑣復(fù)雜的工藝系統(tǒng)布置過程中，前瞻性的作出整體工藝系統(tǒng)全局性既定的布置順序或原則規(guī)劃，邏輯性的去化解或者分解整個工藝系統(tǒng)的管道布置工作，快速且清晰明了地找出整體工藝系統(tǒng)管道布置的重點(diǎn)工作區(qū)域，進(jìn)而排列出各部分管道布置工作的優(yōu)先級，形成一種工藝系統(tǒng)管道布置通用的程序或模式，最終達(dá)到科學(xué)合理、井然有序地進(jìn)行管道布置工作的目的。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通用的、能夠在繁瑣復(fù)雜的工藝系統(tǒng)布置過程中，快速，且清晰明了地找出整體工藝系統(tǒng)管道布置的重點(diǎn)工作區(qū)域的方法，同時還可排列出各部分管道布置工作的優(yōu)先級，最終達(dá)到井然有序地進(jìn)行管道布置工作的目的。

因此，本申請?zhí)峁┝艘环N工藝系統(tǒng)管道布置方法，所述方法包括：

步驟1：以子系統(tǒng)為單位，將工藝系統(tǒng)整體包含的所有可單元化設(shè)備(即兩臺/套及以上的同類設(shè)備)按照臺套數(shù)的降低羅列，每類可單元化設(shè)備構(gòu)成一個單元化管道布置區(qū)；(該布置方法也可進(jìn)一步擴(kuò)展至單體設(shè)備構(gòu)成單元化管道布置區(qū)，不局限于夠成單元布置的設(shè)備所在區(qū)域)；

步驟2：基于羅列出的子系統(tǒng)中可單元化設(shè)備的數(shù)量，統(tǒng)計出子系統(tǒng)中可單元化設(shè)備對應(yīng)的單體設(shè)備管口數(shù)量；

步驟3：根據(jù)羅列出的子系統(tǒng)可單元化設(shè)備的數(shù)量及統(tǒng)計出的單體設(shè)備管口數(shù)量，計算出每個單元化管道布置區(qū)的可單元化因子，基于可單元化因子確定可單元化程度，基于可單元化程度獲得管道布置時的優(yōu)先級；

步驟4：基于獲得的管道布置時的優(yōu)先級，按照優(yōu)先級順序進(jìn)行管道布置；

步驟5：將工藝系統(tǒng)中剩余的常規(guī)連接型管道進(jìn)行相應(yīng)的布置和連接。

進(jìn)一步的，所述將工藝系統(tǒng)整體分解為多個單元，具體包括：將工藝系統(tǒng)整體包含的每一類可單元化設(shè)備所在區(qū)域，看作是一個單元，對系統(tǒng)進(jìn)行分解。

進(jìn)一步的，計算出每個單元化管道布置區(qū)的可單元化因子具體為：

計算出單元化管道布置區(qū)中設(shè)備數(shù)量與單體設(shè)備管口數(shù)量的乘積，將乘積作為相應(yīng)單元化管道布置區(qū)的可單元化因子。

進(jìn)一步的，依據(jù)可單元化因子排列每個單元化管道布置區(qū)的優(yōu)先級，具體包括：可單元化因子越大，優(yōu)先級越高。

進(jìn)一步的，本申請中的布置方法還可進(jìn)一步引申至單體設(shè)備所在區(qū)域?yàn)閱卧艿啦贾脜^(qū)，不局限于夠成單元布置的設(shè)備所在區(qū)域。

本申請?zhí)峁┑囊粋€或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明應(yīng)用在某工程試驗(yàn)堆考驗(yàn)回路工藝系統(tǒng)管道布置中，在采取上述技術(shù)方案后，能夠在繁瑣復(fù)雜的工藝系統(tǒng)布置過程中，快速準(zhǔn)確，且清晰明了地找出整體工藝系統(tǒng)管道布置的重點(diǎn)工作區(qū)域，進(jìn)而排列出各部分管道布置工作的優(yōu)先級，最終達(dá)到井然有序地進(jìn)行管道布置工作的目的；因此，該技術(shù)方案可以廣泛應(yīng)用于類似化工、醫(yī)藥、電力等項(xiàng)目工程單體大工藝間或露天工藝系統(tǒng)的布置工作。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定；

圖1為工藝系統(tǒng)管道布置方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種工藝系統(tǒng)管道布置方法，解決了現(xiàn)有的管道布置方法不能夠優(yōu)質(zhì)高效地完成管道布置工作，極易造成管道干涉，而頻繁調(diào)整管道布置方案的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)合理、井然有序地進(jìn)行管道布置，布置效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在相互不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述范圍內(nèi)的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

請參考圖1，高溫高壓水考驗(yàn)回路工藝系統(tǒng)布置工作，其中包括設(shè)備41臺，管線143條。本發(fā)明是以單元化管道布置區(qū)為切入點(diǎn)，從各子系統(tǒng)角度對整體工藝系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的分解，即通過計算出子系統(tǒng)內(nèi)每類可單元化設(shè)備數(shù)量與單體設(shè)備管口數(shù)量的乘積，作為該單元化管道布置區(qū)管道布置工作的可單元化因子，該數(shù)值越大，可單元化程度越高，優(yōu)先級越高，從而作為管道布置工作的起點(diǎn)或重中之重考慮，依優(yōu)先級類推，最終將整個工藝系統(tǒng)管道布置工作分解為若干單元化布管區(qū)與常規(guī)連接型管道的布置方法?？蓡卧脊軈^(qū)，實(shí)行管道單元化的量化，即根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)每類可單元化設(shè)備數(shù)量，以及對應(yīng)單體設(shè)備管口數(shù)量的乘積作為可單元化因子，確定該單元化管道布置區(qū)在系統(tǒng)中的可單元化程度，作為系統(tǒng)管道布置時的優(yōu)先級，單元化程度越高，優(yōu)先級越高，表示在管道布置中可優(yōu)先布置，或在管道調(diào)整時盡量以該區(qū)域可單元化管道為基準(zhǔn)，調(diào)整其他管道。單元化管道與母管是有機(jī)聯(lián)系并且密不可分的，母管是對應(yīng)單元化管道布置區(qū)內(nèi)各同介質(zhì)類型基本單元管道的橋梁和紐帶，如主冷系統(tǒng)中三臺主熱交換器的冷卻水供水和回水母管等，因此這里的單元化管道布置的優(yōu)先級是包含基本的單元化管道及所屬母管在內(nèi)的管道布置，也就是說，基本的單元化管道與所屬母管在以優(yōu)先級進(jìn)行管道布置時是作為整體考慮的。

表1.系統(tǒng)管道布置可單元化程度表

表1為系統(tǒng)管道布置可單元化程度表，以各子系統(tǒng)為單位對考驗(yàn)回路工藝間內(nèi)設(shè)備分類，然后根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)每類可單元化設(shè)備數(shù)量a，及其單體設(shè)備管口數(shù)量b的乘積c作為可單元化因子，確定該單元化管道布置區(qū)在系統(tǒng)中的可單元化程度，作為系統(tǒng)管道布置時的優(yōu)先級，單元化程度越高，優(yōu)先級越高，表示在管道布置中可優(yōu)先布置。在考驗(yàn)回路子工藝系統(tǒng)管道布置中，主冷系統(tǒng)，主熱交換器3臺，每臺換熱器管口數(shù)為5，三臺主熱交換器可單元化因子為15，而本系統(tǒng)中還包含主泵2臺，每臺主泵管口數(shù)為4，兩臺主泵可單元化因子為8，因此，在主冷系統(tǒng)中，三臺主熱交換器區(qū)域管道布置優(yōu)先級高(在整條回路系統(tǒng)也是最高優(yōu)先級)，按上述方法依次可列出其余系統(tǒng)內(nèi)各自區(qū)域的管道布置優(yōu)先級。

根據(jù)優(yōu)先級，主冷系統(tǒng)的主熱區(qū)域單元化及母管部分在系統(tǒng)管道布置時列為優(yōu)先重點(diǎn)布置，單元化的管道布置是離不開母管的，對于設(shè)備多、管口多的高優(yōu)先級管道布置區(qū)域，母管布置顯得尤為重要。為了便于管道的生根或連接，其附屬母管部分應(yīng)優(yōu)先布置，從工藝性及管道上閥門等管件的安裝、操作、維修、更換等角度確定母管的位置及標(biāo)高，同時要綜合考慮其它母管預(yù)留空間以公用管架，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約材料，合理，美觀的管道布置。

各子工藝系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備單元化布置后，依據(jù)可單元化程度表1，確定各可單元化管道布置區(qū)管道布置的優(yōu)先級，并采用優(yōu)先級分級單元化管道布置方法對各系統(tǒng)單元化管道布置區(qū)的管道進(jìn)行布置，并劃分為可單元化布管管線與常規(guī)的連接型管線兩部分管道。

表2.回路及各系統(tǒng)管道可單元化情況表

表2為回路及各系統(tǒng)管道可單元化情況表，表中列出經(jīng)各系統(tǒng)單元化管道布置后，可單元化管道數(shù)量與剩余常規(guī)管道數(shù)量及剩余常規(guī)管線占總管線比例，由該表可知，可單元化管線約占總管線一半，而可單元化管道布置工作簡單快捷、高效，因此該部分管道布置工作可節(jié)約大量工作量，同時對全局的系統(tǒng)管道布置作出了清晰的有機(jī)分解；而剩余的常規(guī)連接型管線中，除去一部分長跨距管線集中構(gòu)成管廊外，僅剩約2/3的管線是單純的近距離連接型管線。

本申請中的方法首先根據(jù)安全級別、重要程度或系統(tǒng)接口復(fù)雜程度等因素以各子系統(tǒng)為單位對整體工藝系統(tǒng)管道進(jìn)行級別劃分，如該回路子系統(tǒng)：主冷系統(tǒng)＞二次水系統(tǒng)＞安注系統(tǒng)＞補(bǔ)水系統(tǒng)＞凈化系統(tǒng)＞破探系統(tǒng)＞氮檢漏系統(tǒng)＞去污系統(tǒng)；其次，在各子系統(tǒng)內(nèi)部將包含可單元化設(shè)備按照臺套數(shù)的降低羅列，同時統(tǒng)計出對應(yīng)單體設(shè)備管口數(shù)量，通過計算出子系統(tǒng)內(nèi)可單元化設(shè)備總數(shù)量與單體設(shè)備管口數(shù)量的乘積，作為該單元化布管區(qū)的可單元化因子，該數(shù)值越大，可單元化程度越高，優(yōu)先級越高，從而作為系統(tǒng)管道布置工作的起點(diǎn)或重中之重考慮，依優(yōu)先級類推。最終將整個工藝系統(tǒng)管道布置工作分解為若干單元化布管區(qū)與常規(guī)連接型管道的布置方法。而剩余的常規(guī)連接型管道部分又分為長跨距與近距離兩類，其中長跨距類型管道易與某些單元化管道布置區(qū)的附屬母管構(gòu)成管廊型式，因此，該類管道布置可以某些母管為基準(zhǔn)進(jìn)行布置，對于近距離類型管道，綜合考慮工藝性、管道附件的可操作性及美觀性等因素進(jìn)行布置。

本申請中的方法通過將單元化量化布置方法引入到某研究堆考驗(yàn)回路工藝系統(tǒng)設(shè)計管道布置領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了以簡單的量化型式對繁瑣復(fù)雜的工藝系統(tǒng)管道布置工作定性，進(jìn)行科學(xué)的有機(jī)分解，使其迎刃而解。該方法以系統(tǒng)中可單元化設(shè)備為切入點(diǎn)，通過可單元化設(shè)備數(shù)量以及單體設(shè)備附屬管口數(shù)量乘積確定該單元化管道布置區(qū)在系統(tǒng)管道布置工作的優(yōu)先級，按優(yōu)先級高低逐步完成整體工藝系統(tǒng)的管道布置工作。該方法科學(xué)合理，在系統(tǒng)管道布置工作中可以固定程序形式進(jìn)行套用，具有簡單快捷和優(yōu)質(zhì)高效等優(yōu)點(diǎn)。此外，該布置方法切入點(diǎn)還可進(jìn)一步擴(kuò)展，將單體設(shè)備所在區(qū)域定義為單元化管道布置區(qū)，不局限于夠成單元布置(即兩臺/套及以上)的設(shè)備所在區(qū)域，因此，該方法具有普遍性及通用性。

上述本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明應(yīng)用在某工程試驗(yàn)堆考驗(yàn)回路工藝系統(tǒng)管道布置中，在采取上述技術(shù)方案后，能夠在繁瑣復(fù)雜的工藝系統(tǒng)布置過程中，快速準(zhǔn)確，且清晰明了地找出整體工藝系統(tǒng)管道布置的重點(diǎn)工作區(qū)域，進(jìn)而排列出各部分管道布置工作的優(yōu)先級，最終達(dá)到井然有序地進(jìn)行管道布置工作的目的；因此，該技術(shù)方案可以廣泛應(yīng)用于類似化工、醫(yī)藥、電力等項(xiàng)目工程單體大工藝間或露天工藝系統(tǒng)的布置工作。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。