作者：郑晓敏
BIM是利用建筑物数字模型里面的信息在设计、施工、运维等各阶段对建筑物进行分析、模拟、可视化、绘制施工图、统计工程量的过程（见图1、2）。
化工工艺管道由于连接的设备众多，管道种类复杂，压力温度高，因此比一般民用安装管道复杂的多，无规律可循。传统化工厂安装工艺管道仅采用二维图纸施工，存在难以全面
排查碰撞，平面表达不够直观，施工定位繁杂等问题，而利用B』M技术的可视化、预见性、协调性等优点，可很好的解决这些问题。当下，各设计院已普遍采用3D模型软件进行整个
装置厂房各专业的综合设计，在一个3D模型上实现结构、工艺、电气、仪表、装饰等全部专业的实物设计，并可直接生成二维图纸。
博大实地5080化肥项目尿素工艺管道安装工程共计16000多米，标高达到106米，连接各类动静设备100多台。设计院提供了该装置的3D模型浏览文件，该3D模型直接导出了所有管道的施工单线图。施工单位可直接按照该单线图施工，配套使用3D模型还将带来事半功倍的效果。由于3D模型的三维空间直观性，可直接观看到各条管道的规格、走向及各设备管口的位置，做到了所见即所得（即实际完工后的实物管道），提高了施工效率。因此管道施工过程中很少出现设计上的碰撞问题。但由于要考虑运维阶段方便操作所做的施工调整等种种原因，一些细节并没有完成。如：由于该装置某处DN1200膨胀节两端连接弯头需要预留短节以方便开孔插入一个喷头（见图3）；由于一些数据反馈不及时，膨胀节长度在出图时未能确认，因此3D模型及施工图均未能确认喷头插入点：由于某泵进口处的过滤器设计朝下，
1施工准备阶段中的应用
1.1施工图审核
设计单位通过3D模型导出单线图之前已经使用软件进行过碰撞检查，可直观看见
3D模型里面抽芯作业空间不够，考虑今后抽芯排渣的操作空间，调整抽芯口方向以留下足够抽芯空间（见图4）。施工单位需要通过对这些情况进行先期审查，及时发现问题，催促设计单位尽快完善和优化图纸，以免耽误施工和影响今后操作。
1.2方案编制
管道方案一般包括管道安装、系统打压、吹扫等方案，项目人员在编制方案过程中通过浏览装置的整个3D模型，可分析组织该管道施工大体的机具和劳动力需求（高处大口径管道、大件管件吊装时需要利用的吊装机械等）；与其他专业进度配合协调（土建预留孔洞、电气桥架等的进度协调）；结合PID通过3D模型对同管道等级（材质、介质、压力等）筛选并统一标示（颜色、显示效果等）；快速编制打压包，确定系统的高低点，同时可单独保存系统的3D模型。如果导出该系统轴测图，项目人员即可查看该系统所有的需拆卸点，以便隔离受到保护的特殊件。总而言之，通过3D模型，在编制正常管道施工方案外，项目人员可针对工艺特点，准确安排人、材、机等的施工进度及施工注意事项，提高方案的经济性。
1.3工艺设备审图及接收
工艺设备包括各种容器、塔类设备、机泵等，这些设备将与管道进行连接，有法兰连接、焊接连接等方式。因为单线图按照模型出图，若先期拿到设备的装配图或管口方位表等设计文件，就可以先对比3D模型，逐一排查管口方位及规格型式，及时发现设备管口问题，并在设备制造过程中及时更正（见图5、6）。若无法先期取得设备装配图和方位表，则在设备进场时，应先按照3D模型统计的管口方位及规格型式进行接收，及时发现并解决到货管口不符的问题（见图7、8）。
2施工过程控制中的应用
2.1直观指导施工
一个大型工艺装置管道的施工，是由各管道系统施工组成。通过3D模型的筛选，隐藏，标示等功能，对各个系统进行明确区分。对其管道班组通过3D模型进行技术交底（见图9），可直接指示设备位置、管道走向和规格、管架型式及位置，分析机具人员的需求，安排劳动力进场，控制施工成本，协调交叉作业等。在施工过程中，会遇到个别二维单线图内容不清
晰或现场突发问题等情况，可浏览该部位3D模型确定施工方式、寻求解决方案等（见图10、1 1），提高快速预判决策能力和项目管理水平。
2.2进度的直观反映
管道的进度可通过预制、安装的延米或焊接达因数反映，使用报表展现的话，无论做的多漂亮，毕竟是纸面枯燥的数字。而3D模型具有隐藏显示功能，对管道实体的隐藏功能可
小至每一片法兰，在开工时将所有实体隐藏，随着施工进度地进行逐步取消隐藏，在每个进度报表日保存该段时间内最终显示的3D模型，使工程形象进度直观可视且可对下个时段的
进度控制进行直观分析，以便整合资源，做好进度控制。
2.3模块化施工
工艺管道虽然复杂，但是也有一些管道的主体和支架均相同，尤其是管廊里面的该类情况最为明显。传统二维图不能直观比较，也无该意识去比较，且同类的图纸被多个管道作业组打乱使用，相互间无法对比沟通。如果先期通过3D模型归整同类管道，统一由一个作业组在地面模块化预制（见图12）．减少固定口数，统一吊装，可节约资源且缩短进度。
2.4协调与其他专业的施工
在施工过程中，现场管道密布，各专业交叉作业多，尤其是后进大型设备的吊装，其周围配管需暂缓施工，以便留足吊装空间。有时工艺管道还需要不断进行变更，牵一发而动全身，影响附近其他专业施工。项目人员利用3D模型可直观浏览这些部位的空间布置，做好预判，合理调整管道变更，协调好其他专业施工。
3运行维护管理中的应用
工程交付后，设计院应同步3D模 型的各种变更，生成最终的实体3D模 型，作为一种特殊的交工资料交付业主或运营方。运营方在运行过程中，可将设备、管道甚至阀门等的运行信息更新在3D模型里面，做到信息维护及时，确保万无一失；通过3D模型进行隐患排查，增加消防、监控等安全设施，划分安全区域，制定疏散方案，确定安全区域等；有事故发生后，在外围通过监控结合3D模型查看事故位置及周边环境，快速分析事故原因，有针对有选择地制定应急措施，避免人员伤亡及有效控制事故：运营方如需对生产工艺进行更新改造，如：突破生产瓶颈、埋地隐蔽管道开挖调整等。也可通过调阅BIM里面的直观3D模型，结合竣工资料，得到第一手资料并在原3D模型上进行再设计，从而达到避免碰撞、高效绘制施工图、加快改造速度、节省开停车时间、提高经济效益等效果。
4体会
与BIM技术在国内民用建筑方面的发展相比较，BIM技术在化工方面的普及应用还存在一些障碍，主要障碍有化工工程的承包模式（设计与施工的分离）、各相关单位对软件的认知、软件版权的问题、人才的培养和储备欠缺等。且引M技术不是单一软件，而是设计、施工、进度、预算等一系列的软件的合集，需要确定一个核心软件，辅以各种专业软件，才能真正地贯穿工程项目全过程。所以，化工工艺管道与化工厂地设计、施工、预决算、运维等工程要实现BIM技术的全过程应用，还需加大硬件和人才的培养和储备，提高各方对软件的认知度。
本工程运用BIM技术在现场施工管理中取得了良好的效果。可以展望未来，一个熟练掌握BIM技术的现代化工厂：在设计阶段，各专业在一个3D平台上协同设计；设计完成后，
施工和业主单位即可在该平台上通过各自权限浏览3D模型，提出各类对施工、运营的合理化建议，进一步优化设计，减少事后变更；在施工阶段，施工单位参考3D模型编制超前的精准的施工方案；在施工过程中，各单位可利用3D模型对各专业的协调，归集模块化施工，进行物料追踪、过程资料文档的管理、4D（发展时间上）模拟、5D（造价控制上）模拟等；业主运营阶段，利用3D模型结合数字化工厂使用，实现对资产的管理，运维改造的决策分析，灾害应急模拟，事故应急处理和分析等。总而言之，运用BIM技术将使各方均收益，使工程项目管理实现质的飞跃。
5摘要：本文以博大实地5 080化肥项目尿素工艺管道安装工程为例，介绍了3D模型软件在该工程的施工准备、过程控制及运行维护阶段中的实际应用，取得了良好的效果。并对BIM技术在现场施工管理中的应用进行分析，总结体会。
