基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法，建立所有管道及设备的三维立体模型，导入管道和设备模型及位置数据，进行三维立体模型图的碰撞检测；设计小管道起点和终点，建立位置数据，与电气、热控设备位置进行三维立体模型图的碰撞检测；根据BIM软件技术提供的材料清单，统计锅炉小管道各组件的型号、数量和长度信息；小管道支吊架进行安装，小管道地面下料煨弯；重要位置与现场条件进行碰撞检测，确保施工计划。本发明专利技术可根据施工计划来进行施工模拟和进度模拟，对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据来确定合理的施工方案和工期，从总体上降低了施工工期，节省了大量的人工、材料、机械、设备费用，经济效益和社会效益明显。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法
：本专利技术涉及一种管道的施工方法，特别是涉及一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法。
技术介绍
：火电机组锅炉管道中有大量ＤＮ８０以下的小管道，小管道的特点是管线规格、型号种类多，工作状态及工作环境各异。小管道中，加药取样、疏水放汽管道等管径一般都小于ＤＮ８０。目前设计院对火电机组ＤＮ８０以下的小管道一般只出具系统图而不出布置图，只给出起点和终点，需要查阅图纸和根据现场情况，决定小管道的位置和走向，施工随意性大。图纸是二维的数据记录，不具有直观性，通过看图，构建起立体的管道体系，需要大量时间，精力和较强专业能力。实际施工中，其它专业的管道，热工和电气电缆桥架也有部分是现场设计布置。如果各方现场二次设计不当，沟通不到位，稍不注意，就会发生专业间的碰撞。已施工的管道的走向和位置的修改相当困难，有可能会起很大的弯路，耗费的人工和材料会大幅增加。如果布置不当，轻则影响美观和功能，重则会影响运行经济和安全性。另外，现场设计的不确定性，对物资的计划采购，进场时间的确定等都带来一定的困难，可能会造成物资的延迟或浪费。目前，我国的施工进度管理主要是采用Ｐ６、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔｐｒｏｊｅｃｔ等工程管理软件对施工进度计划进行管理，进度管理模式仅停留在二维平面上，对于标段多、工序复杂的建设工程，对施工进度的管理难以达到全面、统筹、精细化。我国国内建设工程设计图纸主要为ＣＡＤ软件绘制的二维平面图，在完成的二维设计图纸中对建设工程的表达主要使用到了平立面图、剖面图、大样图等各类图表，在二维图中，每张图纸都是离散的线条，彼此之间互不关联。对于较复杂的建设工程，设计、施工经验不足的设计师在各平立面图、剖面图和大样图之间难免出现错、漏、缺、重等错误，如在施工过程中发生设计变更，许多二维视图都需要重调整、绘制。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法，适用于火电机组工程锅炉、汽机专业不出布置图的小管道的实施，包括设计院不出布置图的Dn≤80的管道，锅炉厂及其它设备厂家不出布置图的排气、排污、疏水管道。本专利技术为解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法，其具体操作步骤如下：①设计图纸，建立所有有关管道及设备的三维立体模型，导入有关管道和设备模型以及各自的位置数据，进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；②设计小管道流程图及其起点和终点，建立小管道三维模型及位置数据，与电气、热控设备专业位置进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；③根据两次碰撞检测试验得到的信息，设计合理的小管道施工方案，确定图纸最终方案；根据BIM软件技术提供的材料清单，统计锅炉小管道各组件的型号、数量和长度信息，进行材料统计，按计划管理控制进度；④清理施工现场，合理安排管道到货计划和到货顺序，将电源布置到位，氧气、乙炔、电焊机布置到位；⑤小管道支吊架进行安装，小管道地面下料煨弯；⑥利用BIM技术的模型隐藏显示功能，在开工前将所有实体进行隐藏，随着施工进度的进行逐步取消隐藏；在每个进度报表日保存该段时间内最终现实的模型，使工程进度直观可视，且对下个时段进行直观分析，做好进度控制；⑦重要位置的三维模型与现场条件数据再次进行碰撞检测，确保不会错误施工，浪费人力资源和原材料；⑧各管道布置到位，通过管道阀门安装以及焊接处理，确保中低压锅炉小管道的施工计划要求。在步骤⑧中，焊接采用全氩弧焊接，管子对接焊缝位置，应符合下列要求：a：焊缝位置距离弯管的弯曲起点不小于管子外径或不小于100mm；b：管子两个对接焊缝间的距离不小于管子外径或不小于150mm；c：支吊架管部位置不能与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不小于50mm；d：管子接口应避开疏、放水及仪表管等的开孔位置，距开孔边缘不小于50mm，且不小于孔径；e：法兰平面应与管子轴线相垂直，平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊，且焊后应清除氧化物等杂质。在步骤⑧中，穿墙及过楼板的管道要设计套管，管道与套管之间的缝隙要填实；穿过锅炉栅格板的，应处理好栅格板上开的孔洞，用与平台踢脚板相同的围板弯成圆形踢脚板并与栅格点焊接牢固；与主设备及主管道相连接的小管道，要充分考虑主设备及主管道的热膨胀系数。本专利技术通过采用BIM技术结合施工现场的三维激光扫描和高像素数数码相机的全景扫描，将施工现场的空间信息和时间信息集合在一个可视的3D或4D的建筑模型中，对施工现场进度进行形象、具体、直观的模拟，便于合理、科学地制定施工进度计划，直观、精确地掌握施工进度，对不同施工标段之间的沟通和协调有一个统一的管理和全盘的控制，于缩短工期，降低施工成本。采用BIM技术可以从设计、出图到施工，都以符合人脑思维习惯的三维模型为依托，减少三维到二维再到三维转换的时间成本和信息传递错漏，在施工开始之前实现“预建造”，从而保证“无差错的施工”。利用BIM技术，可以从增加中标成功率、减少漏算错算、把控变更索赔等方面提高收入，从提高沟通效率，提升策划精度，减少返工和材料浪费，提高进度和风险的管控能力等方面降低成本，从而提高项目利润。采用BIM技术能够带来10%左右的工程进度节省和60%的返工减少。施工阶段BIM技术应用，可获得10倍甚至更多的投资回报，提升50%项目协同能力，减轻管理人员工作强度，使质量安全管理能力得到显著加强的同时，提升项目成本管理风险控制能力。工程竣工BIM模型，为后期维修服务、业主方运维提供更大价值。本专利技术的施工程序及方法：A、建立模型、预判分析：在工程项目锅炉小管道施工前期，BIM建模小组要严格按照设备建筑图纸及场地规划设计图纸，将一号机组所有施工相关模型建立完毕，为现场施工提供了一个三维仿真场景。为一号机组安全文明施工、场地综合布置及重要施工方案的决策提供了一个有效载体。在施工组织设计阶段，利用BIM技术可以进行模拟实验，从而来确定合理的施工方案和工期来指导施工，实现成本控制。B、碰撞检测：：建模小组首先通过Bentley公司BIM模型软件将全场的各管道管道系统严格按照图纸进行仿真布置，在综合考虑施工场地各设备占用空间的情况下，对各管道系统进行碰撞检测，通过三维模拟可以直观的把设计图纸上的问题全部暴露出来，预判现场管线碰撞问题，当即给出解决方案，导出变更图纸，优化施工方案，并用更改的施工方案来指导现场施工。利用BIM技术手段将各专业的设计展现在模型之上，供其他设计师进行参考，从根本上解决专业间协调问题。C、管道材料统计：BIM通过对施工项目进行可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以输出经修改的综合管线图，综合结构留洞图，改进方案和材料统计清单等。按照传统方法先对图纸进行审查，再利用AutoCAD绘制成单线图，然后手工标识焊缝，然后逐条输入管材、管件、法兰、螺栓、垫片、阀门、支架、油漆、保温材料等再汇总，统计总焊口数，建立焊接数据；其他仪表及特殊管件统计同样如此，数据庞大，费时费力，还很容易出现统计错误。利用3D软件进行深化设计后，根据软件提供的各种模版本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法，其具体操作步骤如下：①设计图纸，建立所有有关管道及设备的三维立体模型，导入有关管道和设备模型以及各自的位置数据，进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；②设计小管道流程图及其起点和终点，建立小管道三维模型及位置数据，与电气、热控设备专业位置进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；③根据两次碰撞检测试验得到的信息，设计合理的小管道施工方案，确定图纸最终方案；根据BIM软件技术提供的材料清单，统计锅炉小管道各组件的型号、数量和长度信息，进行材料统计，按计划管理控制进度；④清理施工现场，合理安排管道到货计划和到货顺序，将电源布置到位，氧气、乙炔、电焊机布置到位；⑤小管道支吊架进行安装，小管道地面下料煨弯；⑥利用BIM技术的模型隐藏显示功能，在开工前将所有实体进行隐藏，随着施工进度的进行逐步取消隐藏；在每个进度报表日保存该段时间内最终现实的模型，使工程进度直观可视，且对下个时段进行直观分析，做好进度控制；⑦重要位置的三维模型与现场条件数据再次进行碰撞检测，确保不会错误施工，浪费人力资源和原材料；⑧各管道布置到位，通过管道阀门安装以及焊接处理，确保中低压锅炉小管道的施工计划要求。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的中低压锅炉小管道二次设计施工方法，其具体操作步骤如下：①设计图纸，建立所有有关管道及设备的三维立体模型，导入有关管道和设备模型以及各自的位置数据，进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；②设计小管道流程图及其起点和终点，建立小管道三维模型及位置数据，与电气、热控设备专业位置进行三维立体模型图的碰撞检测；如果有碰撞，进行模型优化再设计，再次进行碰撞检测，直至没有碰撞为止；③根据两次碰撞检测试验得到的信息，设计合理的小管道施工方案，确定图纸最终方案；根据BIM软件技术提供的材料清单，统计锅炉小管道各组件的型号、数量和长度信息，进行材料统计，按计划管理控制进度；④清理施工现场，合理安排管道到货计划和到货顺序，将电源布置到位，氧气、乙炔、电焊机布置到位；⑤小管道支吊架进行安装，小管道地面下料煨弯；⑥利用BIM技术的模型隐藏显示功能，在开工前将所有实体进行隐藏，随着施工进度的进行逐步取消隐藏；在每个进度报表日保存该段时间内最终现实的模型，使工程进度直观可视，且对下个时段进行直观分析，做好进度控制；⑦重要位置的三维模型与现...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆志远，闵华友，胡泽衡，陈英权，田长有，杜翟峰，浮羽，柴大伟，张志坤，薛岗，冀磊，
申请(专利权)人：中国电建集团河南工程公司，
类型：发明
国别省市：河南,41