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近期有不少朋友跟我们留言化工类，谈及化工类装置三维模型审查要点及组织的相关问题，正好我们看到一篇文章不错，分享给大家，原作者：唐向向，彭新凯，肖志勇，作者单位：中国石油天然气第一建设有限公司设计研究院，感谢原作者。
前言
近年来，三维实体建模逐渐成为国内新建项目的重要环节，以所见即所得方式，按实际数据全比例进行建模，通过网络办公实现多专业实时协同设计，实时进行三维碰撞检查。通过三维模型审查，可对设计、建造、安装及托航等相关方案的可实施性提供直观的核对和校验，保证了整体设计的准确性，大大减少项目后期建设费用，为项目的顺利推进及优化提供重要的保障。本文以某石化公司项目中炼油装置三维模型审查为例，介绍三维模型审查流程，从施工角度上着重介绍30%、60%、90%三维模型审查要点以及典型的三维模型审查内容，为国内炼油装置三维模型审查提供借鉴经验。
目的
通过对设计的中间控制，提高设计质量，明确审查内容、审查人员的工作范围和职责，减少施工图变更数量及现场三查四定期间的变更数量，保证工程的设计质量，确保总承包商按业主批准的项目进度计划完成三维模型设计。
参与人员
以某石化公司项目为例，三维模型审查会由业主设计管理部归口管理化工类，指导、监督、检查相关单位三维模型审查工作; 由PMT、工程设计方、总承包商、工艺专利商等共同参加三维模型审查会。
流程
3.1 三维模型审查程序
以某石化公司项目为例，由工程设计方制定三维模型审查方案，包括审查专业、审查内容、审查人员、审查日程安排等; 提前一周发出模型审查邀请及日程安排，根据三维模型不同阶段审查的内容，通知业主设计管理部、工程部、设备管理中心、总承包商、专利商( 如有) ，组成三维模型审查小组，共同参加三维模型审查。
3.2 三维模型审查意见记录及会议纪要
三维模型审查期间，三维模型审查小组要对审查意见做记录，记录要条理清楚，使用文字结合图片的方式进行标注( 可采用直接在模型中标记或对模型进行截屏标记) ，方便查找修改及日后审查，最终形成三维模型审查记录清单，并作为会议纪要附件，同会议纪要一起签署。
3.3 审查后意见落实关闭
工程设计方收在到三维模型审查记录清单后，在会议纪要约定时间内，需按审查记录清单逐条进行关闭，并在模型中进行相应的修改，提交PMT 审查通过后方可关闭。
审查内容
4.1 30%三维模型审查内容
审查重点内容为装置平面布置与现行的国家及行业标准规范和工艺要求的符合性、设备布置、管廊布置、主要操作通道、检维修场地、辅助设施、以及关键性管道的布置等的合理性。主要包括:
( 1) 设备布置和设备管口方位;
( 2) 结构( 钢构/混凝土) ;
( 3) 配管研究主要管道走向;
( 4) 公用工程管道总管、干管;
( 5) 管廊;
( 6) 主电缆槽架;
( 7) 地下电缆沟;
( 8) 地下污水系统、雨水事故水收集和排放系统;
( 9) 建筑物外形( 如中控室、变电所、分析小屋等) ;
( 10) 吊装检修场地/管束抽出空间;
( 11) 成套设备的布置;
( 12) 疏散通道( 地面和平台) ;
( 13) 主要操作及维修通道;
( 14) 移动吊车( 吊车操作空间) 。
4.2 60%三维模型审查内容
审查重点为检查装置的操作空间、检修空间、吊装空间、梯子平台、主要管道的布置走向、主要阀门的布置、主要仪表的布置、以及重要的管道支吊架设置等内容的合理性、整齐和方便操作性。主要包括:
( 1) 30% 模型审查审查意见的落实情况;
( 2) 对照PID 核查管道和平台;
( 3) 4”及以上的管道( 含地下及消防管) 基本完成;
( 4) 阀门、仪表等元件的维修操作空间及通道;
( 5) 设备管口及方位，立式设备吊柱及吊装空间;
( 6) 直梯、斜梯和平台;
( 7) 设备爬梯/平台/栏杆;
( 8) 吊车梁和单轨吊臂;
( 9) 基础、结构、钢结构、辅助结构及斜撑;
( 10) 设备基础、管沟、井、围堰;
( 11) 重要管道和特殊管道的管道支架;
( 12) 仪表/电气电缆槽架、槽盒;
( 13) 消防系统干管、管网( 消防栓、消防炮、水喷淋系统) ;
( 14) 盲板位置;
( 15) 仪表传送器和接线箱外形，安全仪表空气罐，操纵盘，柜子等。
4.3 90%三维模型审查内容
审查重点为检查模型中的管道( 包括工艺管道和公用工程管道) 与PID 符合性、设计是否有遗漏和漏项、设计是否美观、与其它专业的交接是否表示清楚、管道是否碰撞等内容，如满足要求，不应进行大的方案调整。主要包括:
( 1) 60% 模型审查审查意见的落实情况;
( 2) 4”以下的管道( 含地下及消防管) 及支撑;
( 3) 取样分析管道;
( 4) 蒸汽伴热站及凝液回收站;
( 5) 洗眼沐浴器、公用工程软管站;
( 6) 蒸汽伴热集合管;
( 7) 设备的附属配管;
( 8) 钢结构和建筑物的最终尺寸;
( 9) 分析仪器、仪表风主管、仪表伴热站及回收站;
( 10) 就地操作柱/控制开关、就地控制盘;
( 11) 接线箱/盘的外形;
( 12) 消防系统( 消火栓，消防水炮，水喷淋/水喷雾系统等) ;
( 13) 成套设备;
( 14) 三维模型应充分完成;
( 15) 完成90% 模型审查前，模型的状态应是管道专业即将抽取终版ISO 图前的状态。
审查要点
5.1 总图和设备布置
( 1) 大型设备、反应器、塔、空冷器等吊装的可行性及方案;
( 2) 进出装置界区的主要管道布置( 尤其是装置区管廊在现场安装时，需有吊车站位及吊装空间，除按施工工序部分预留外，还需考虑施工收尾时的吊车进出) ;
( 3) 检修空间的设置是否正确( 如换热器管束抽出空间，加热炉管抽出空间，大型压缩机检修场地，催化剂进料/泄料空间等) 。
5.2 安全性和操作性
( 1) 设备的通道/操作/检修的安全性;
( 2) 设备框架和平台的安全疏散通道是否满足要求;
( 3) 主要操作平台、操作温度较高的立式设备平台上是否设置了公用工程软管站;
( 4) 所有的操作通道、检修通道的设置是否合理，空间大小是否满足要求;
( 5) 所有通道( 直梯、斜梯、钢平台过道等) 上，是否有管线净空高度( 不低于2． 1m) 不满足要求的问题; 是否有阀门或者阀杆或者阀门手轮等阻碍通道人员通行的问题。
5.3 管道及管件
( 1) 依据PID，对关键管道进行详细审查，重点检查是否有设计漏项;
( 2) 管道元件和仪表元件是否与PID 内容相一致;
( 3) 总体上检查管道的布置走向是否合理，管道布置应做到“步步高”或“步步低”，避免出现袋形;
( 4) 审查PID 上的特殊工艺要求是否满足，如弯管半径、直管段长度、安装距离、重力流、可拆卸法兰等;
( 5) 所有蒸汽管道: 支管，应从主管上部引出; 低点，应有排凝设施;
( 6) 所有气体管道，应避免低袋以免产生凝液，如不可避免是否有外部伴热设施;
( 7) 小口径( ＜ DN25) 的冷却水管道，应从主管上部引出以防堵塞;
( 8) 安装有流量计的管道，核对流量计前、后直管段长度，是否满足规范标准要求;
( 9) 偏心大小头，除泵进口水平管道上使用顶平大小头外，其他水平管道上应使用底平大小头;
( 10) 相邻平行管线的最小间距: 逐个查看二者( 无论保温/冷管线还是非保温/冷管线) 最小间距是多少; 是否存在相邻管线外保温/冷相碰、无保温/冷空间的问题( 尤其是管廊管线，要逐条查看) ;
( 11) 空间异面管线的最小间距: 逐个查看二者( 无论保温/冷管线还是非保温/冷管线) 最小间距是多少; 是否存在异面管线外保温/冷相碰、无保温/冷空间的问题( 尤其是设备管线，要逐条查看) ;
( 12) 外保温管线的管托: 外保温/冷管线管托的高度，是否满足管线外保温/冷的要求;
( 13) 查看阀门与管件之间的最小直管段长度，应满足规范标准的最小长度要求;
( 14) 地下与地管相连的管线，核对接口的规格型号、坐标是否一致;
( 15) 管廊胀力弯设计的支架是否合理; 空间是否满足;弯头距离管廊立柱的间距是否满足焊接及绝热的要求;
( 16) 装置与装置之间、公用工程外管廊与装置之间的界区连头，是否存在空间坐标、管径、壁厚、材质等不一致情况。
5.4 阀门
( 1) 蒸汽透平驱动的大机组的进、出口蒸汽管线: 在进、出透平前端，是否设计有可拆卸的阀门;
( 2) 大机组的机间管线查看可否拆卸? 如不能，是否有支线可串联打循环? 如无，安装后无法拆卸又无法在线酸洗钝化，不得不返工;
( 3) 阀门安装空间: 尤其是大型塔器、大机组的进、出口管线上的大阀门，要逐个查看是否有安装空间? 阀门是否与该区域的管线、结构等相碰;
( 4) 各类阀门及仪表，是否设计在容易接近、便于操作、维修的地方? 是否有操作平台或作业通道? 阀门手轮是否易于操作? 尤其是装置界区( 管廊交界处) 阀门的操作平台问题;
( 5) 所有排凝阀，是否与结构钢梁平台相碰，排凝阀的手轮是否易操作。
5.5 换热器和再沸器
( 1) 是否有足够的换热器头盖、管箱拆卸空间，是否有足够的管束抽出空间;
( 2) 换热器的管束吊车、管束抽出设备是否能进出并抽出、运走管束;
( 3) 冷换设备管道只能出现一个高点和低点，并设放空/放净，避免出现袋形;
( 4) 液化气换热器冷却水出口是否提供放空管至安全区域，以备万一换热管泄漏时气体可以逸出。
5.6 泵和压缩机
( 1) 泵和压缩机周围的阀门是否便于操作;
( 2) 泵和电机的检修空间能否满足;
( 3) 双吸泵进口是否有所需的直管段;
( 4) 压缩机现场仪表盘应布置在靠近驱动机的侧面或端面，盘后应有检修通道;
( 5) 压缩机封油罐是否有放空并在安全区域排至大气;
( 6) 离心式压缩机上部不得有障碍物，以便压缩机检修;
( 7) 压缩机进口管道，是否坡向分液罐，每一处低点是否都有放净。
5.7 加热炉
( 1) 当加热炉有空气预热器、鼓/引风机等辅助设备的检修要求能否满足; 鼓风机进口是否处于非危险区域;
( 2) 管道是否遮挡窥视孔、通道、回头弯箱封盖;
( 3) 吊装炉管的机动机具的通行通道和检修场地能否得到满足; 炉管抽出空间能否得到满足;
( 4) 燃烧器喷嘴、管道( 燃料油、燃料器和雾化蒸汽) 能否易于拆卸，是否有足够的拆/装空间;
( 5) 加热炉与其附属的燃料气分液罐、加热器的间距是否符合要求，分液罐和燃烧器的管道应避免低点;
( 6) 蒸汽分配管距加热炉体不宜小于7． 5m，底部应有疏水设施;
( 7) 当手动操作燃料油/气的阀门时，视线应能从窥视孔观察到燃烧器的工作情况;
( 8) 燃料气切断总阀距加热炉距离是否符合要求，调节阀要装在地面易于观察和维修处;
( 9) 加热炉进料管道应对称布置。
5.8 设备
( 1) 人孔所处的平台是否便于打开人孔和人员进入;
( 2) 设备本体上的液位计安装位置，是否受阻碍; 安装位置附近的通道能否人员通行;
( 3) 离心式压缩机上部、动设备电机远端，其检修空间区域，是否有管线阻碍;
( 4) 双吸泵进口管线，是否有所需的直管段;
( 5) 压缩机封油罐，是否有放空并在安全区域排至大气;
( 6) 设备法兰与配管或仪表一次阀的法兰，是否存在公称直径、压力等级不一致的情况。
5.9 火炬和排放系统
( 1) 火炬总管应坡向装置边界处的分液罐或全厂火炬总管，不宜有袋形，否则设排凝设施;
( 2) 火炬总管应在可能吹扫全部管道的端部设蒸汽或氮气吹扫管;
( 3) 排入密闭系统的安全阀出口管道是否按介质流向45°斜接到泄压总管部，且距离尽量短，避免总管内的凝液倒流入支管;
( 4) 火炬总管的安全阀及其排放管是否高于火炬总管;
( 5) 安全阀是否安装在易于检修和调节之处;
( 6) 湿气体泄压系统安全阀应高于泄压总管，若安全阀出口低于总管后排出管需要抬高接入总管时，是否在低点易于接近处设分液包;
( 7) 可燃气体排气筒、放空管高度是否满足要求( 连续排放: 应高出20m 范围内平台或建筑物3． 5m 以上; 间接排放: 高出10m 范围内平台或建筑物3． 5m 以上) ;
( 8) 放空线上的安全阀进口设有切断阀( 单闸板闸阀)时，阀杆应水平安装。
总结
三维模型建模范围较广，深度较深，几乎涵盖了所有专业。三维模型审查作为项目建设的重要环节，浓缩了三维建模需要关注的方方面面。总体来说，三维模型审查对审查人员要求较高，审查小组成员需具有相关专业知识以及施工、安全、消防、运营等相关经验，才能更好的提出审查意见，审查的需同时做好审查记录，督促工程设计方逐条关闭，避免大量返工，降低后期建设费用。以上三维模型审查的要点主要关注在施工方面，并不是三维模型审查的全部，供国内其他炼油装置的三维模型审查借鉴。
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