基于Smart3D软件的Dia-Inch统计方案探讨

      

工程设计——从开始的晒蓝图，到无纸化办公，到如今数字化交付的大数据时代。工程施工——从现场的下料安装，发展到车间预制、现场安装，现在更出现了越来越多的模块化建造施工的项目。设计工作也经历了从最开始图板丁字尺，到二维CAD（Computer Aid Design）的计算机辅助制图，三维设计（3D CAD），再到现在遍地开花的BIM（Building Information Modeling）应用，这些都反映了科技的进步与质量效率的大大提高。可以说，现代化的工程设计已经不可能离不开3D设计工具。

        通过三维建模，使得我们的设计准确率正确率得到了最大程度的提升。高质量的模型，为我们在设计采购施工以及后期运维的各个环节中都提供了有力的数据支持。直观的模型，更是大量的避免了设计中的错误；降低了采购过程中的误差，有效的降低了各环节的成本与浪费。利用模型，更可以指导施工以及管理施工进度。另外，模型还可以为后续运维时进行一些模拟演练，仿真等提供数据基础。

        本文主要从Dia-Inch的计算出发，讨论一下3D模型的应用，为更好的利用好我们的“BIM”数据提供思路。

        “Dia-Inch ”，国内一般音译为“达因量”，也称之为“寸径量”、“焊口当量“、”焊接当量”等，是管道工程中很有意义的一个概念。此外，还有称之为“DB”的，这个是Buttweld对焊量的统计。通常用于评估一个项目中的焊接工作量。在工程项目中，根据管道和管径大小和焊口数量进行统计，来评估一个项目的建造焊接工作量。可以说从项目的投标阶段，这个值就已经参与到项目中了。Dia-Inch在施工过程中，更是一个项目进度计划和完工度的判断参数。因此在设计阶段能够精确的确定项目的“Dia-Inch”量是十分必要而且重要的。

        Dia-Inch算法从字面上就可以理解，Dia为管道的直径；Inch是管道的公称直径英制单位。所以1 Dia-Inch就是实际的1个1 inch的管道所需的焊接工作。当然，管道的壁厚不同，焊接的Dia-Inch实际工作量也有微小不同；焊接的类型不同，操作环境不同，效率成本也是不同的，但是通常在考虑这些参数时，各公司会在项目经验加上一个系数，在最终数量上通过系数进行考量。

         依托高质量的模型及Smart3D软件的现有功能，基于6 inch及以上管道12 m定长，小于6 inch 管道6 m定长进行计算；本文以培训项目环境中A3，U13单元为测试环境，主要有以下几种方案可以尝试对比：

        方案一，也是最直接的方案，在模型中，将所有的焊缝都建模表达出来，然后直接利用软件的报表功能将所有焊缝的相关信息报表输出。这种方案对于装置内的管道额外工作量相对较小。但是在长输管线、罐区、或者管廊部分的管道统计中，因为管道直段长度较长，而模型中未能自动分段，这样就需要有一定的工作量。需要利用软件的Insert Split功能，批量添加焊缝等。当然手动添加的焊缝，不仅仅可以考虑长度，同时也可以考虑焊缝位置，这样的统计无疑是最为精确适当的。

调整后模型及DIa-Inch数量，示例如下：

        因方案一工作量很大，同时操作时也有可能遗漏，导致实际应用有一定的难度，所以可以基于已有模型，从报表中加以处理。当然不论什么方案，高质量的模型都是计算的前提。下面是基于报表计算的两种方案：

       方案二，报表直接生成weld 数量，及大于定长管道的数量，对于超过定长的管道进行二次计算，然后取两者加和。同样以A3-U13为例，计算结果如下图。

方案三，基于MTO直接进行计算，基于所有管道和管件的数量，总结整理出一个合适的计算公式。

报表示例局部截图如下：

计算方案如下：

将所有管道的Dia-Inch量设为P，所有管件的Dia-Inch量设为F，二者之和为T。则最终Dia-Inch为：

Dia-Inch=（P+F/2）或

Dia-Inch=（P+T）/2

管道MTO如图：

计算后P=1902 ，F=3165.25，T=5067.25

最终结果为：Dia-Inch =（1902+3165.25/2）

=（1902+5067.25）/2=3484.625

偏差分析：（3484.625–3278.5）/3278.5=6.28%

该算法的前提为MTO为Quantity Each，即模型中每段管道均单独一行数据；

所有管道及管件均有始有终，与其他元件相连，组合管系；

注：

1.Nipple按照管件计算

2.对于焊接管口，Stub in(on)焊接，以及open to ATM的情况计算会有偏差，但是从项目级考虑，可认为在误差允许范围内。

以上推荐的三种方案，在实际项目中基本上均可满足需求。只是在操作方案上略有不同。可以根据实际情况进行操作。比如定制能力较强，有一定的开发能力则可以使用前两种方案；如初学或者定制来不及，可以直接基于第三种方案，将自带表格略作调整然后进行相关计算。当然更推荐的还是第二种方案。

下面为对比分析表：

方案对比分析

方案	定制工作	建模工作	可执行性可操作性	精确度	备注
1	Dia-Inch报表	完成所有焊缝模型	一般	100%	无
2	Dia-Inch报表以及管道数量报表	正常建模无须二次加焊缝	推荐	100%	无
3	基于OOTB Piping Material Take Off报表微调即可	正常建模后，需要基于Excel进行计算统计	一般	满足项目需求，有偏差	小规模项目（或单一子项）误差相对前两种方案稍大；对于投标阶段较为合适

        随着软件功能的不断完善，将Insert Split 命令集成于Route Pipe命令中，让焊缝如弯头一样自动生成也只是时间问题。那时，只需要升级软件，采用方案一即可。此外，本文提到的计算思路及方案，对于其他3D设计软件也有借鉴意义。

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