小编在2000年开始接触设计软件AutoCAD2000,开始使用时还是英文版本;2002年使用实体设计软件SolidWorks、Pro/ENGINEER、UG等实体设计软件等,实体软件非常强大,几个软件数据库系统和原理基本类似,小编经过一段时间的试用后最终选择了SolidWorks作为工作常用软件,在2004年前主要是制造业的设计和加工。在软件使用方面不算精通,基本满足当时的工作要求,实体设计软件功能非常强大,只有想不到没有软件做不到;行业里机械设计手册软件版本、电气设计手册软件版本也都是非常实用且强大,在当时遇到这些得心应手的软件工具,内心狂喜感慨软件的强大。
小编在2004年从制造业转行到工程建设行业(电力建设),在制造行业积累的设计经验和软件使用经验转行到工程建设行业后对提升工程施工技术管理有非常大的促进作用。用制造行业积累的技术管理经验运用到工程施工技术中,小编在2005年时提出了几个创新思维:
(一)电力工程施工高、中、低压管道工厂化预制后安装。高中压管道安装最重要工序环节中包含管道坡口加工、焊接、热处理等,而坡口预制和直管段连接(焊接)、直管段连接和管件连接(焊接)提前工厂化预制加工,大大提升安装效率和质量。在电力管道安装技术中也是得到了非常广泛的应用。
(二)工程实体软件在工程施工技术中的应用。实际上现在建设领域的BIM系统就是从制造行业实体设计软件的功能中演变而来。建筑信息化模型(BIM)是指在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。
(三)分享小编在2006年用实体设计软件解决大型金属构件吊装的技术案例:火力发电600MW空冷机组锅炉后端省煤器大灰斗吊装。


省煤器灰斗基本由上部和下部组成,上部为大灰斗,下部为小灰斗。大灰斗上口尺寸为:19598mm*13948mm;下口尺寸19598mm*4800mm,高度:5625mm;大灰斗重量:62597kg。
省煤器灰斗下部为6个小灰斗,正四锥体,共重18618kg。6个小灰斗和大灰斗下部依次连接。省煤器灰斗顶部标高▽40006;下口法兰顶标高▽34810,省煤器总重为:81215kg。
1、现场施工环境及机械配备
1.1锅炉钢架安装到四层以上,锅炉本体烟道省煤器灰斗下部的烟道部件全部预存或安装完毕。
1.2一台50吨龙门吊布置在锅炉左侧;一台FZQ2000圆筒吊布置在锅炉左侧,吊车中心距锅炉钢架7.2轴5米,距B4轴5米。
2、大灰斗组合预存方案
2.1省煤器灰斗的预存主要是上部大灰斗预存,但是在大灰斗存放前小灰斗必须先行预存在其下面,这是一个不能忽视的问题。
2.2根据现有的施工机械和和现场施工环境确定大灰斗的组合方案:大灰斗在50吨龙门吊下组合,地面组合重量控制在47吨以内;组合完成后用50吨龙门吊直接把灰斗吊装到FZQ2000的负荷范围内,使用圆筒吊进行吊装。圆筒吊吊装大灰斗时最大回转半径32米,额定负荷49吨。
2.3大灰斗吊装是一个比较重要的环节,尤其是大灰斗重心的确定,使用实体软件完成大灰斗重心的自动计算。我们使用SolidWorks来进行辅助设计,绘出灰斗简图后软件可自动求出其重心,而且可以做物体的应力分析,受外力及约束后的变形等,能够实现动态演示,非常实用。下图为软件计算,主要辅助吊装设计吊耳用,(附示意图)

2.4大灰斗加固方案根据我们实现的目的来设计,首先根据大灰斗的就位位置和外形尺寸来确定加固生根的位置,加固位置确定后要计算省煤器灰斗自重及上部所有存放件的总重,这样才能准确计算加固用的材料规格和数量。
4#炉大灰斗上部计划最多存放150吨的物体,再加上灰斗的自重,整个加固要支撑232吨的重量。加固时要考虑的问题:加固的强度、钢度、及稳定性,以及受力后对锅炉钢梁产生的影响,要采取措施防止锅炉钢梁变形;而且更重要的一个问题是大灰斗预存一次性就位,即预存后使灰斗顶部标高和底部标高正好处于图纸位置。这就要求准确计算支撑的高度,同时考虑锅炉钢梁受力后的弹性变形。
2.5根据大灰斗的外形尺寸和就位标高及所有总重量采用14根主立柱支撑大灰斗下口,立柱生根在锅炉钢梁▽28200平台上,6根辅助支撑立柱。在灰斗两侧布置10根悬臂梁生根在锅炉▽39200平台上,这样灰斗和平台之间就形成了10个简支梁。
通过实体软件进行承载力、惯性矩、稳定性计算。并形成实体设计模型及三维施工图。详见示意图:






BIM系统如何在工程建设领域应用,应用在哪些行业最有价值?BIM系统不能为了应用而应用?下期小编根据在环保行业10多年的工作经验积累和大家持续分享,敬请关注。