自动生成管道仪表流程图的方法

摘要

本发明公开一种自动生成管道仪表流程图的方法，该方法包括以下步骤：获取管道仪表流程图的原始数据，将所述原始数据转换为按照名称和属性值排序的标准数据；根据所述标准数据中仪表管道的名称从图形库中调取相应的图形块，并根据所述标准数据中相应的属性值对所调取的图形块的属性值进行修改，其中所述图形库根据管道仪表的类别预先建立，所述管道仪表的类别包括仪表、管道和设备，所述图形库中的图形块按照仪表、管道和设备进行分类，每个图形块包括相应管道仪表的名称和属性值；根据所有调取的图形块生成管道仪表流程图。

说明书

技术领域

本发明涉及化工仪表领域，具体而言，涉及一种自动生成管道仪表流程图的方法。

背景技术

革新工作方法、改进技术手段是提高工作效率和工作质量的低投入、高产出的捷径。P&ID（Process and Instrument Diagram，管道仪表流程图）借助统一规定的图形符号和文字代号，用图示的方法把建立化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件，按其各自功能以及工艺要求组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。P&ID的设计是在PFD（Process Flow Diagram，工艺物料平衡图）的基础上完成的。P&ID是工艺、仪表、管道、设备专业的设计基础。

表1

然而，与P&ID有关的工作还存在许多问题：

（1）同一家设计单位不同事业部、不同分公司、不同项目P&ID绘制标准不统一。那么都是一家设计单位的设计成果为什么没有标准化？有些项目P&ID达到上百页，如何从数百页的P&ID中提取出几万台仪表索引表、几万条管线的管线表以及数千台的设备表？可想而知，其工作量巨大。而且每当P&ID更新一版时，仪表、管道、设备专业都要对这些信息校对一遍。以乙烯项目为例，浪费在此的人工时高达150天人工时，如表1所示；

（2）由于工作量巨大、烦冗，经常出现位号重复、缺失、错误等设计质量问题，小则影响相关专业的工作，大则影响报价、采购、施工等实施。

发明内容

本发明提供一种自动生成管道仪表流程图的方法，用以克服现有技术中存在的一个或多个问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种自动生成管道仪表流程图的方法，包括以下步骤：

获取管道仪表流程图的原始数据，将所述原始数据转换为按照名称和属性值排序的标准数据；

根据所述标准数据中仪表管道的名称从图形库中调取相应的图形块，并根据所述标准数据中相应的属性值对所调取的图形块的属性值进行修改，其中所述图形库根据管道仪表的类别预先建立，所述管道仪表的类别包括仪表、管道和设备，所述图形库中的图形块按照仪表、管道和设备进行分类，每个图形块包括相应管道仪表的名称和属性值；

根据所有调取的图形块生成管道仪表流程图。

可选的，上述方法还包括以下步骤：

根据管道仪表的类别从所述管道仪表流程图的各图形块中分类提取各管道仪表的信息，生成索引表。

可选的，所述获取管道仪表流程图的原始数据步骤之前还包括：

根据管道仪表的类别为管道仪表建立图形库，所述管道仪表的类别包括仪表、管道和设备，所述图形库中的图形块按照仪表、管道和设备进行分类，每个图形块包括相应管道仪表的名称和属性值。

在上述实施例中，通过预先建立管道仪表的图形库，在绘制管道仪表流程图时，就可以先将所要生成的管道仪表流程图的原始数据转换为标准数据，进而根据标准数据自动完成管道仪表流程图的生成，从而实现图纸设计标准化，同时减少设计人员大量重复的工作，节省了大量的人工时，提高了生成管道仪表流程图的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的自动生成管道仪表流程图的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一套完整的管道仪表流程图清楚地标出工艺流程对工厂安装设计中的所有要求，包括所有的设备、配管、仪表等方面的内容和数据。管道仪表流程图的设计具体包括下列内容。

一、设备，具体包括：

（1）设备的名称和位号。每台设备包括备用设备，都必须标示出来。对于扩建、改建项目，已有设备要用细实线表示，并用文字注明。

（2）成套设备。对成套供应的设备（如快装锅炉、冷冻机组、压缩机组等），要用点划线画出成套供应范围的框线，并加标注。通常在此范围内的所有附属设备位号后都要带后缀“X”以示这部分设备随主机供应，不需另外订货。

（3）设备位号和设备规格。管道仪表流程图上应注明设备位号和设备的主要规格和设计参数，如泵应注明流量Q和扬程H；容器应注明直径D和长度L；换热器要注出换热面积及设计数据；储罐要注出容积及有关的数据。其中，管道仪表流程图中标注的设备规格和参数一般是设计值。

（4）接管与联接方式。管口尺寸、法兰面形式和法兰压力等级均应详细注明。一般而言，若设备管口的尺寸、法兰面形式和压力等级与相接管道尺寸、管道等级规定的法兰面形式和压力等级一致，则不需特殊标出；若不一致，须在管口附近加注说明，以免在安装设计时配错法兰。

（5）零部件。为便于理解工艺流程，零部件如与管口相邻的塔盘、塔盘号和塔的其他内件（如挡板、堰、内分离器、加热/冷却盘）都要在管道仪表流程图中表示出来。

（6）标高。对安装高度有要求的设备必须标出设备要求的最低标高。塔和立式容器须标明自地面到塔、容器下切线的实际距离或标高；卧式容器应标明容器内底部标高或到地面的实际距离。

（7）驱动装置。泵、风机和压缩机的驱动装置要注明驱动机类型，有时还要标出驱动机功率。

（8）排放要求。管道仪表流程图应注明容器、塔、换热器等设备和管道的放空、放净去向，如排放到大气、泄压系统、干气系统或湿气系统。若排往下水道，要分别注明排往生活污水、雨水或含油污水系统。

二、管道，具体包括：

（1）管道规格。在管道仪表流程图中要表示出全部在正常生产、开车、停车、事故维修、取样、备用、再生各种工况下所需要的工艺物料管线和公用工程管线。所有的管道都要注明管径、管道号、管道等级和介质流向。管径一般用公称直径（DN）表示，根据工程的要求，也可采用英制（”，英寸）。若同一根管道上使用了不同等级的材料，应在图上注明管道等级的分界点。一般在管道仪表流程图上管道改变方向处标明介质流向。

（2）间断使用的管道。对间断使用的管道要注明“开车”、“停车”、“正常无流量（NNF）”等字样。

（3）阀件。正常操作时常闭的阀件或需要保证开启或关闭的阀门要注明“常闭（N.C）”、“铅封开（C.S.O）”、“铅封闭（C.S.C）”、“锁开（L.O）”、“锁闭（L.C）”等字样。所有的阀门（仪表阀门除外）在管道仪表流程图上都要示出，并按图例表示出阀门的形式；若阀门尺寸与管道尺寸不一致时，要注明。阀门的压力等级与管道的压力等级不一致时，要标注清楚；如果压力等级相同，但法兰面的形式不同，也要标明，以免安装设计时配错法兰，导致无法安装。

（4）管道的衔接。管道进出管道仪表流程图中，图面的箭头接到哪一张图及相接设备的名称和位号要交待清楚。以便查找相接的图纸和设备。

（5）两相流管道。两相流管道由于容易产生“塞流”而造成管道振动，因此应在管道仪表流程图上注明“两相流”。

（6）管口。开车、停车、试车用的放空口、放净口、蒸汽吹扫口、冲洗口和灭火蒸汽口等，在管道仪表流程图上都要清楚地标示出来。

（7）伴热管。蒸汽伴热管、电伴热管、夹套管及保温管等，在管道仪表流程图中要清楚地标示出来，但保温厚度和保温材料类别不必示出（可以在管道数据表上查到）。

（8）埋地管道。所有埋地管道应用虚线标示，并标出始末点的位置。

（9）管件。各种管路附件，如补偿器、软管、永久过滤器、临时过滤器、异径管、盲板、疏水器、可拆卸短管、非标准的管件等都要在图上标示出来。有时还要注明尺寸，工艺要求的管件要标上编号。

（10）取样点。取样点的位置和是否有取样冷却器等都要标出，并注明接管尺寸、编号。

（11）特殊要求。管道坡度、对称布置和液封高度要求等均必须注明。

（12）成套设备接管。管道仪表流程图中应标示出和成套供应的设备相接的连结点，并注明设备随带的管道和阀门与工程设计管道的分界点。工程设计部分必须在管道仪表流程图上标示，并与设备供货的图纸一致。

（13）扩建管道与原有管道。扩建管道与已有设备或管道连接时，要注明其分界点。已有管道用细实线表示。

（14）装置内、外管道。装置内管道与装置外管道连接时，要画“管道连接图”。并列表标出：管道号、管径、介质名称；装置内接往某张图、与哪个设备相接；装置外与装置边界的某根管道相接，这根管道从何处来或去何处。

（15）特殊阀件。双阀、旁通阀在管道仪表流程图上都要标示清楚。

（16）清焦管道。在反应器的催化剂再生时；须除焦的管道应标注清楚。

三、仪表，具体包括：

（1）在线仪表。流量计、调节阀等在线仪表的接口尺寸如与管道尺寸不一致时，要注明尺寸。

（2）调节阀。调节阀及其旁通阀要注明尺寸，并标明事故开（FO）或事故关（FC）、是否可以手动等。我国钢制调节阀阀体的最低压力等级是4x106Pa，而管道的压力等级往往低于4x106Pa，此点在管道仪表流程图上要注明，以免法兰配不上。

（3）安全阀/呼吸阀（压力真空释放阀）。要注明连接尺寸和设定压力值。

（4）设备附带仪表。设备上的仪表如果是作为设备附件供应，不须另外订货时，要加标注，该仪表编号可加后缀“X”。

（5）仪表编号。仪表编号和电动、气动讯号的联接不可遗漏，按图例符号规定编制。

（6）联锁及讯号。联锁及声、光讯号在管道仪表流程图上亦要表示清楚。

（7）冲洗、吹扫。仪表的冲洗、吹扫要示出。

（8）成套设备。成套供应设备的供货范围要标明。对由制造厂成套供货范围内的仪表，要加标注，可在编号后加后缀“X”。

图1为本发明一个实施例的自动生成管道仪表流程图的方法流程图。如图所示，该方法包括以下步骤：

S102，获取管道仪表流程图的原始数据，将原始数据转换为按照名称和属性值排序的标准数据；

其中，这里的原始数据是指描述管道仪表流程图所涉及到的管道仪表的名称、属性值，而这里管道仪表包括管道、仪表和设备。

S104，根据标准数据中仪表管道的名称从图形库中调取相应的图形块，并根据标准数据中相应的属性值对所调取的图形块的属性值进行修改；

其中图形库根据管道仪表的类别预先建立，管道仪表的类别包括仪表、管道和设备，图形库中的图形块按照仪表、管道和设备进行分类，每个图形块包括相应管道仪表的名称和属性值，图形块通过块名进行标识，如现场仪表块名为“Instr-site”，控制室仪表块名为“Instr-room”，每个图形块都采用属性名标识属性，如属性名1为“NAME（名称）”,属性名2“NUMBER（编号）”。

其中，标准数据中的仪表管道按照流程的先后顺序进行排序，为后续自动生成管道仪表流程图做好准备。

S106，根据所有调取的图形块生成管道仪表流程图。

在上述实施例中，通过预先建立管道仪表的图形库，在绘制管道仪表流程图时，就可以先将所要生成的管道仪表流程图的原始数据转换为标准数据，进而根据标准数据自动完成管道仪表流程图的生成，从而实现图纸设计标准化，同时减少设计人员大量重复的工作，节省了大量的人工时，提高了生成管道仪表流程图的工作效率。

例如，上述实施例还可以包括以下步骤：根据管道仪表的类别从管道仪表流程图的各图形块中分类提取各管道仪表的信息，生成索引（Index）表。其中，这里的索引表包括仪表索引表、管线表和设备表，在提取到索引表后，就可以对所生成的管道仪表流程图进行校验，从而实现了管道仪表流程图绘制标准化和索引信息提取、校验一体化。有效提高了工作质量和效率。

又例如，获取管道仪表流程图的原始数据步骤之前还可以包括：

根据管道仪表的类别为管道仪表建立图形库，管道仪表的类别包括仪表、管道和设备，图形库中的图形块按照仪表、管道和设备进行分类，每个图形块包括相应管道仪表的名称和属性值。

综上所述，本发明的上述实施例实现了以下有益效果：

1、标准化。通过自动生成统一标准的仪表、管道、设备图例符号，使不同事业部、不同分公司、不同项目在P&ID的绘制达到高度的统一，使设计成果标准化；

2、模块化。将标准化的P&ID的图例符号模块化，且分为仪表信息块、管道信息块、设备信息块，易于工艺人员绘制P&ID；

3、低投入、高产出。通过自动生成P&ID，提高工作效率和质量，使150天人工时的工作量在1天人工时内精确完成（在众多项目中节省出来的人工时相当可观）。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。