SmartPlantP_ID在炼油项目上的应用

SmartPlant P& ID在炼油项目上的应用 许新刚 � 聂 � 程 � 温世昌 � 张 � 星 � 赵秀文 � (中国石油工程建设公司华东分公司 � 山东 青岛 266071) 摘 � 要 � 本文介绍了智能绘图软件- SmartP lant P& ID 首次在国内炼油项目中的应用概况,主要 涉及软件的功能、管理及使用。改变传统的 PID 设计流程,提出 Smar tP lant P& ID的使用流程和 对应责任人,提高项目整体设计质量及设计效率。 关键词 � Smar tP lant P& ID;仪表流程图; Oracle数据库 0 引 � 言 随着计算机科技的飞速发展, 电脑绘图软件的 更新换代也日趋平凡。20 世纪末开始出现智能 PID,使得 PID的绘制不再局限于图面的内容,将工 厂逻辑结构即管线、设备和仪表等工艺信息体现在 PID中,大大提高工程设计的整体效率。使用智能 PID是设计行业发展的必然趋势, 目前业内主要使 用的智能 PID种类见(表 1)。 表 1 � 目前主要使用的智能 PID软件 名� 称 开发商 基于的软件平台 AutoPlant PID Bent ley- Rebis AutoCAD MicroSt aion PlantSpace PID Bentley AutoCAD MicroSt aion VANTAGE Plant Engineering PID AVEVA AutoCAD PDS 2D Intergraph M icroS taion Smar tPl ant P& ID Intergraph 内置图形引擎 � � SmartP lant P& ID是目前业内公认功能最为强 大的智能 PID,是 Intergraph公司 1999年推出的基于 数据库( Oracle或 SQL)及规则驱动的工艺系统绘图 软件,它能更有效的创建和改进工厂配置。该软件所 承载的信息不仅仅是系统流程的图面内容,而且还有 丰富的内置属性, 在绘图中,它能使用设计规则帮助 设计和配置工艺。SmartPlant P& ID将 PID中所有 的工程参数保存在数据库的表空间中,使得 PID所包 含信息更加全面。并且可以方便的实现系统图的图 面内容和各类设计行业所需要的报表,例如管道表、 阀门表、仪表清册、保温规格表等等。 进入 21世纪以来,国内外各大工程公司陆续开 发及使用 SmartPlant P& ID, 目前, 国外多数公司 都已具有相当成熟的 SmartP lant P& ID应用技术, 如 Basf、Bechtel、KBR、Wor ley Parsons等已有大量 的工程应用,开始逐渐脱离 A utoCAD。近些年, 国 内各大工程公司也都引入了该软件, 但应用概况参 差不齐,大多为国外引进工艺包基础上开发,在炼油 项目中的应用目前尚无报道。 1 Smar tP lant P& ID模块及功能 [ 1] SmartPLant P& ID的应用工作主要分两大模 块:管理模块和应用模块,在每个模块下又有各自管 理器对绘图过程中对应环节进行管理。此外,管理 模块还包括对数据库的创建和维护。因此, Smart� Plant P& ID 的应用人员相应分为两组: 管理员和 绘图员,各司其职。 1. 1管理模块 ( 1) SmartP lant Engineering M anager 智能工 程管理器 规划整个工程的工厂结构,划分区域、卷册、系 统等信息。分配用户角色, 控制权限等系统性操作, 以及工厂的备份恢复、升级。操作界面(见图 1)。 ( 2) Data Dictionary Manager数据字典管理器 数据字典管理器可以定义 PID中所需要的属 性,以及需要参与智能计算的属性。关闭不需要显 示的属性。通过它可以生成模板供其他参考工程复 20 Computer Appl icat ions of Petroleum 2010, To tal 67 No. 3 � 作者简介 许新刚,工程师, 2007年毕业于华东理工大学化学工艺专业,获硕士学位,现从事炼油加氢工艺设计工作。 用,相近工程无需重新定义对象属性。 图 1 � SmartPlant Eng ineer ing Manager 操作界面 ( 3) Catalog Manager图例图符管理器 图例图符管理器可以制作类似 A utoCAD 属性 图块的图例图符。并可以呈现任意需要的样式, 通 过简单的规划和修改可以快速定制公司标准的图例 符号。图例图符所需属性在 Catalog M anager 中就 可以通过选择分类轻松完成, 并且不用担心图例图 符会被炸开。 ( 4) Filter Manager过滤器管理器 过滤器管理器可以对所需要表达的内容进行多 重分类,这种分类方式可用于物流属性、显示内容、 管理内容等。在绘图过程中很多管理操作需要通过 定义不同的 filter进行,例如分层显示,出分类报表 等。 ( 5) Format Manager 格式管理器 格式管理器可对 PID的单位格式等进行定义, 一般默认定义的单位格式就已经可以满足日常设计 需求,如需特殊定义,在该管理器中完成即可。 1. 2 绘图模块 ( 1) Draw ing Manager 图纸管理器 图纸管理器是在 SmartPlant Engeering M an� ager 的基础之上, 策划好具体的系统以后, 在每个 系统下开设图纸的工具, 开设图纸时可以选择图纸 模板,如 A1, A0等。所有图纸内的角图章信息等都 可以在这里输入完成, 无需进入图纸再输入一次。 因此管理图纸比传统 AutoCAD 更为轻松, 也可以 方便的抽取图纸清单。 当工程复用的时候, 可从其他工程导入图纸, 避 免重复绘图的工作。 此外还包含了版本功能,可以方便的确定版次和 进行版本之间的比较,版本比较功能比较实用,通过它 可以快速定位变更。图纸管理器操作界面见(图 2)。 图 2 � Dr aw ing M anager 操作界面 ( 2) Insulat ion M anager 保温管理器 保温管理器定义保温等级, 保温厚度表等, 可以 自行定义温度、管径来确定特定保温下保温等 级、保温厚度的选取,软件可根据规范自动选取 保温层厚度。 ( 3) Opt ions M anager 选项管理器 定义线型、颜色以及参考数据库路径等一些常 规配置内容。 ( 4) Rule M anager 规则管理器 规则管理器可以定义一系列的绘图原则以确保 设计的正确性, 保证一些管线属性的快速填写。如 某些管径、流体性质的传递原则,管线放置阀门是否 需要取得管线的属性, 在设备上是否可以放置某些 组件等。(图 3)为管线与管线之间的规则管理。 图 3 � 管线与管线之间的规则管理 21石油工业计算机应用 � 总第 67期 � 2010年第 3期 ( 5) SmartP lant P& ID SmartPlant P& ID是系统流程图的绘图环境。 区别于传统绘图软件的地方是与数据库无缝整合, 在完成图形的时候同时完成了数据的录入, 因此所 有需要的报表都是自动抽取, 而不是图形表格分离。 2 SmartPlant P& ID在炼油项目 中的开发与应用[ 2] 目前,国内应用 SmartP lant P& ID项目大多为 工艺包引进后二次使用, PID自主管理性较为欠缺。 国内某炼厂柴油加氢装置是首次在国内炼油项目 中,自行开发和使用 SmartPlant P& ID, 相比以往 的 CAD绘图, SmartPlant P& ID 的诸多智能功能 可以减少不必要的粗心错误, 丰富 PID信息量, 大 大提高设计质量和设计效率, 并且 PID 中的工艺参 数可以方便的与 PDS和 Intools 等下游专业软件实 现对接,保证传递数据的一致性,缩短设计周期。通 过该项目应用, 建立了 SmartPlant P& ID的使用流 程与对应责任人(如图 4)。 图 4 � SmartPlant P& ID的使用流程与对应责任人 2. 1 前期工作 ( 1) 安装 SmartP lant P& ID和数据库服务器 及客户端,确定各用户的权限。 ( 2) 项目的创建、工厂结构的创建。 ( 3) 根据项目统一规定添加和修改 SmartPlant P& ID的图例符号和物体的属性, 添加和修改选择 列表。比如: Fluid Code、Piping M ater ial、Insula� t ion Purpose等。 ( 4) 添加和修改图面上或报表中文字的格式, 建立图面中文模块。 ( 5) 设定图面上物体的线型和颜色、伴热线类 型、项目默认单位制、文件路径等。 ( 6) 在 SmartSketch中绘制项目图框模版。 2. 2 绘图阶段 绘图员绘制 PID 图面内容, 并根据实际需要, 协助管理员修改和添加图例符号。 2. 3 审图阶段 图纸绘制完成后, 由工艺专业的校对对图纸进 行校核,然后返回绘图员及时修改,确保工艺流程及 设备图形的正确性。 2. 4 属性的输入 待工艺流程模拟和选型计算完成后, 根据业主 要求,各专业绘图员输入设备和管线的性质要求,该 项工作最好由各专业具备相应专业知识的绘图员完 成,以确保数据的正确性。 2. 5 属性的校审 由管理员抽出相应报表(如管道表、一次仪表条 件等) ,与 PID一起交由校对和审核,并及时修改错 误。 2. 6 数据交付 完成以上工作即可对下游专业提交委托或直接 数据传递, 进行后序设计工作。(图 5)即为国内某 炼厂柴油加氢装置中完成的 PID例图。 图 5 � Smar tP lant P& ID绘制的工艺仪表流程图 3 SmartPlant P& ID在设计 中的优势 3. 1 设计同时性 以往项目中 PID 的绘制为工艺专业完成后依 次传至安装和仪表, 工作周期长, 使用 SmartP lant 22 Computer Appl icat ions of Petroleum 2010, To tal 67 No. 3 P& ID在属性输入阶段,工艺、安装和仪表三个专业 可同时进行,然后导出报表校审即可,总体设计周期 缩短。 3. 2 图形一致性检查 在 PID绘制时,管线与管线或管线与管件相连 时,软件会自动根据设计规则进行检测,显示二者信 息不一致地方, 然后人工确认,即可将正确信息自动 替换错误信息, 如(图 6)所示。而设计规则即可用 软件默认的,也可自行修改和制定,在本次项目应用 中,选用自行编制的设计规则,整体设计质量提高。 图 6 � Smar tP lant P& ID中属性一致性检查 3. 3 数据查找方便 该软件基于数据库技术, 在数据查找时, 可直接 阅读也可利用过滤器提取所需信息,方便快捷,无需 再翻阅众多文档。 3. 4 绘图及数据修改方便 绘图中可批量修改, 如修改图中某一符号,无需 在图中逐一修改,只需在图形编辑器中修改后,再在 整个项目目录中做更新即可。如在图中有部分图形 要替换,选中对象(或可用过滤器选取)再用目标图 形直接替换。如大量修改工程参数,可导出报表修 改后再导入 PID中即可。 3. 5 数据传递便捷 PID中工程数据可与下游专业软件直接传递, 避免以往纸板传递,然后再二次输入造成的人为错 误,提高下游专业工作效率。 4 SmartPlant P& ID实施 过程中注意问题 4. 1 工作流程改变 使用SmartP lant P& ID后,完成 PID的绘制与 以往工作流程有所不同,需要转变观念,协调好各专 业间的合作,对管理工作提出更高要求。 4. 2 工艺专业工作量增加 为自动导出管道表、一次仪表条件,保证数据一 致性, 工艺绘图员在绘制 PID 时, 要保证管线的有 效连接,还需输入大量工艺数据。在导出报表时,如 管道表, 并非 PID中所有管线都要在管道表中, 需 要在管线属性框中增加报表需求属性, 由工艺专业 对需要报表管线进行确认。有些管线因性质分段不 同,在报表中根据性质不同, 分段排列以便阅读, 工 艺专业需根据管线流向对分段顺序进行定义。因 此,工艺专业会额外增加许多工作量。 4. 3 对硬件要求较高 SmartP lant P& ID是基于数据库的智能软件, 所包含信息量大, 图形文件格式大。因此,需要较高 的计算机配置作为基础保障。 4. 4 对绘制人员要求高 在 PID绘制时,相交管线属性不同或一根管线 属性发生逐段变化, 如管径、温度、压力、材料等级 等。在做这些判断时, 需要绘图人员具备较强的专 业知识。 5 结 � 论 通过在国内某炼油项目中的应用, 使用 Smart� Plant P& ID对工程设计的整体效率、设计质量都有所 提高,包括今后的业主管理都会非常方便。但在一些 局部问题上需要重点规划,如前期工作、专业分工、工 作流程安排、工作量增加和项目经费平衡等。这也对 工程设计公司的项目管理提出更高的要求。 参考文献 [ 1] SmartPlant P& ID Creat ing a P& ID Cours e Guide, Interg� raph. Co 2007 [ 2] SmartPlan t P& ID Setu p and Cus tom izat ion Course Labs, In� t ergraph. Co 2007 23石油工业计算机应用 � 总第 67期 � 2010年第 3期 The oilf ield development database is a common applicat ion system based on development product ion, namely a comprehensiv e system w ith computer and netw ork as a main part and data acquisition, data t rans� mission, data sto rage data display as a center. T he paper analyses the advantages o f the system in Bohai oil� f ield development and ex ist ing problems in practice. It giv es suggestions about further improvements of the database w hich w ill pr ovide r eference for domest ic digital o ilfield const ruction. Key words: oilfield development ; database design; inquiry sy stem; WebGIS navigat ion APPLICATION OF SMARTPLANT P&ID IN OIL REFINING PROJECT/ Xu Xingang , N ie Cheng, Wen Shichang, et al, East China Design Branch of China Petr oleum Engineering & Const ruct ion Corporat ion, CA P, 2010( 3) : 20- 23 The paper presents applicat ion of the intelligent mapping sof tw ar e SmartPlant P& ID in domest ic oil refining project . It is involv ed in the funct ion, management and applicat ion of the sof tw ar e. The t radit ional PID design flow is changed, and a new f low of SmartPlant P& ID and responsible person are proposed. It is helpful to improve design quality and eff iciency o f a project . Key words: SmartP lant P& ID; process inst rumentat ion draw ing; Oracle database THE INTEGRATED OIL PRODUCTION MANAGEMENT BASED ON SOA STRUCTURE/ Li Qingxian, Zhao Meigang, Zhang Xinzheng, No. 2 Oil Production Plant of Xinjiang Oilfield Corporat ion, CAP,2010( 3) : 24- 27 In order to solve informat ion island problem, a high performance system of data integrat ion, application integra� t ion and online business exchange is established. It uses metadata model, MDA model driving and component develop� ment to construct the data management plat form. Integration of several systems in oil production management is real� izee with the custom- made mode of a business model. Interconnection, intercommunicat ion and intermodulation a� mong subsystems are achieved. It has gained good result in application. Key words: SOA; custom- made business model; model driving ; integrat ion PROBLEMS AND SOLUTION IN OIL AND GAS TRANSMISSION PIPELINE ACCIDENT EMERGENCY RESPONSE/ Zhu Bent ing , Wu M ing, Chen Jun, School of Storage and Architectur e Engineering, Liaoning Shihua Univer sity, CAP, 2010( 3) : 28- 31 The characterist ics o f oil and gas pipeline transportat ion determ ine the nature o f an incident in o il and gas t ransmission- - - g reat harm and influence. In o rder to ensur e safe operat ion of pipeline, it is ex� t remely urgent to complete the emergency response for pipeline accidents in pet roleum indust ry so that w hen a pipeline accident happens, perfect emergency org anizat ion and cor relat ive informat ion techno logy can be star ted ef fectively and in t ime to r educe the loss to least, such as sw itching of f the upstr eam oil and gas source in t ime, rapid f ire suppression and reasonably resource disposit ion, facility maintaining , materi� al supply and medical t reatment aid, etc. A so lut ion w ith relev ant technolog y is proposed based on the problems ex ist ing in the emergency r esponse sy stem . Implement of technical pr opo sals can improve the e� mer gency response capacity o f enter prises, prevent and reduce lo sses caused by accidents and disasters. It is o f great signif icance to insure the public security of life and pr operty and maintain social stability. Key words: pipeline; accident; emer gency response APPLICATION OF RELIABILITY OF THE DISTRIBUTED COMPUTING ENVIRONMENT TO PRODUC� TION SECURITY IN GAS FIELDS/ Yang Li, Cho Xiedong, School of Computer Science, Southw est Pet ro� leum Univer sity, CAP, 2010( 3) : 39- 42 Through analysing how to improve reliability of the distributing mult i- layer applicat ion system, the paper pres� ents some kind of key techniques such as database connection pool, object pool, fault- tolerance model based on brief� case mechanism and dynamic load balance model based on negat ive feedback mechanism. It explains application of these techniques in product ion security with combination of DCOM / COM+ middleware and some cases. It provides an effective method for design and development of the high reliability system. Key words: database connect ion pool; object pool; fault- to ler ance model; dynamic load balance DISCUSSION OF THE SIO2 CONTENT INDEX OF THE THERMAL RECOVERY BOILER FOR HEAVY OIL PRODUCEDWATER RECYCLE/ Ding Wancheng, Wang Zhuofei, Wu Ping , Schoo l of Pet roleum Eng i� neer ing SWPU , CAP, 2010( 3) : 43- 46 From SiO2 scaling mechanism in a boiler, the paper analyses the relat ionship and inf luencing factors betw een SiO2 scaling and pressure, temperature, quality of steam, PH value, alkalinity and differ ent com� ponents in feedw ater. It is verified thoug th field tests and dissect ion o f boiler tube. Results show that SiO2 content w hich is more than 50mg / L , stated in SY / T 0097- 2001standard, is justif ied. So it is necessary to revise SY/ T0097- 2001 standard. Key words: SiO2 content ; scaling ; standard ! Computer Appl icat ions of Petroleum 2010, To tal 67 No. 3