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窑尾预热器车间SmartPlant3D工艺设计总结

刘存超;姚秀丽

【摘要】本文总结了应用SmartPlant3D进行窑尾预热器车间设计的基本过程及

相关注意点,简单分析了应用SmartPlant3D设计所带来设计周期、结构查返方式、

各专业协作模式变化及SmartPlant3D在水泥行业推广应用所面临的几点问题.

【期刊名称】《水泥工程》

【年(卷),期】2017(000)002

【总页数】3页(P21-23)

【关键词】SmartPlant3D;窑尾预热器;设计;车间;参照点

【作者】刘存超;姚秀丽

【作者单位】中材建设有限公司,北京100176;中材建设有限公司,北京100176

【正文语种】中文

【中图分类】TQ172.6+22.24

中材建设有限公司（以下简称CBMI）自2012年正式引入SmartPlant3D软件后，

结合软件特点及实际需要优先应用于窑尾预热器车间设计，从2012年至今已完成

七个项目窑尾预热器车间工艺设计。本文总结了窑尾预热器车间运用

SmartPlant3D进行设计时的基本过程及相关注意点；简单分析了应用

SmartPlant3D进行设计所带来设计周期、结构查返方式、各专业协作模式变化及

SmartPlant3D在水泥行业推广应用所面临的几点问题。

1.1确定车间原点及初步建立车间柱网

CBMI在设计中约定预热器俯视图左下立柱室外中心点为车间原点。窑、篦冷机、

均化库的车间零点定位均以此为参照点。开始设计只需要在三维空间建立零点及主

楼层柱网，二次平台定位用柱网随设计深入逐步完善，楼梯井建模用柱网单独创建。

因为窑尾预热器车间坐标原点为其他车间原点参考点，故此点创建后一般不再改变。

此外，柱网应按类分别放置于不同目录，如图1所示CBMI把主楼层及二次平台

柱网放置于Fordrawing目录，出图时体现；把楼梯井柱网放置于Formoduling

仅用于建模辅助，出图时不体现。当然这只是CBMI的一些目录分类，其他公司

可以根据自己的设计喜好进行目录的划分及命名。

1.2设备放置及结构放置

在三维空间导入预热器及窑尾烟室设备外形，搭建立柱及主楼层横梁。在立柱及横

梁创建阶段，梁柱大小在数据库选择预估型号，并把梁柱端点与柱网交点关联。大

致按照最上层、混凝土一层、钢结构一层及其它层的顺序先后放置辅机设备建立二

次平台、楼梯。

预热器及窑尾烟室SAT格式设备模型必须分多次导入，如模型过大须进行轻量化

处理，否则会降低软件操作的流畅性及后期出图与图纸更新的速度[1]。二次平台

建模可以结合smartsketchdrawingedi⁃tor、AutoCAD软件，在这两款软件的

辅助下，建模速度可以提高40%以上。辅机设备如收尘器、斗提、小风机设备利

用SP3D参数化设备模型构建，此类设备在SmartPlant3D三维设计空间可以参

数驱动外形可调。图2、图3分别是CBMI所搭建尼日利亚OBU项目窑尾预热器

车间三维模型及模型所出ISO视图。

1.3非标及标准管道创建及后期模型出图

非标和标准管道绘制分别利用SmartPlant3D中的HVAC及piping模块构建，后

期出图根据不同出图类型进行针对性操作。管道绘制及出图在《SmartPlant3D设

计生料库实例》一文描述特别详细[2]，不再赘述。图4，5分别是CBMI尼日利亚

OBU项目窑尾预热器车间三维模型所出斜槽充气管道ISO图及部分工艺布置图。

2.1设计周期

以6000t∕d双系窑尾预热器车间设计为例，SmartPlant3D三维设计从原点确立

到第一版布置图、基础图与二维设计周期基本持平（约1个月）。单纯从工艺设

计周期上看三维设计并不占优，但三维模型加快了结构工程师对工艺图纸的理解速

度、有效缩短结构设计周期；采用三维实体建模，无论是工程师还是外行，都很容

易理解设计意图，提高部门间及业主对图纸的理解速度。据CBMI验证，应用

SmartPlant3D对整个EPC工期的缩短有积极作用。

2.2工艺专业结构查返

窑尾预热器车间平台多、结构复杂，易干涉碰撞。传统二维查返难度大、耗时久。

在Smart⁃Plant3D中结构查返流程如下：工艺根据结构返资调整三维模型后，打