BIM工作流助力交付万华化学海水淡化项目

利用Bentley的Open系列应用程序将设计时间缩短50%，支持智慧工厂运营

海水淡化助力水资源可持续发展

万华化学是一家全球性化工公司，其中一座生产基地位于烟台市蓬莱工业园区。烟台面临严重缺水问题，人均水资源占有量为415立方米，仅为全国平均水平的20％，但烟台市拥有丰富的海水资源，全市有12个区市靠海，海岸线长1071公里，拥有发展海水淡化的得天独厚的优势。为缓解蓬莱区淡水资源紧张问题，打造“绿色、环保、综合、低碳”化工园区，推动可持续运营、供水和社区发展，万华集团签订了海水淡化项目合同，并委托北京首钢国际工程技术有限公司作为工程设计单位。

该30万吨/天海水淡化项目符合政府的海水淡化倡议和政策，也体现了万华化学对环保化工生产模式的承诺。北京首钢国际工程技术有限公司水务事业部总经理兼项目经理刘华利表示：“该项目为绿色低碳智慧海水淡化厂。”项目全部建成投产后，每年将为蓬莱提供10800万吨淡水资源，有效解决万华及整个蓬莱工业园区的生产用水问题。

地质条件差，流程复杂，多专业协作

项目建设于海边，地质条件较差，室外埋地、架空管道繁多，电缆桥架复杂，管线综合难度大。此外，海水淡化工艺流程和配套工艺设备复杂，需要多个工程专业进行设计和协调，这也加剧了现场的挑战。刘经理表示：“串级海水淡化工艺为新工艺，工艺流程复杂，工艺系统多达35个；配套工艺设备复杂，多为非标设备，设计协调难度大。”北京首钢国际工程技术有限公司为了解决这些问题，希望实现数字化设计，并探索BIM设计的可行性。

由于项目涉及的10个专业团队使用不同的软件，北京首钢国际工程技术有限公司在试行BIM工作流时面临数据集成和协同方面的挑战。刘经理表示：“这是首次全工厂采用BIM协同设计，涉及专业多，共计10个专业参与设计，衔接交互过程复杂，涉及专业BIM软件多，项目数据集成交换存在挑战。”项目团队面对数据兼容性和转换问题，而且缺乏可参考的BIM经验，需要用户友好的集成BIM应用程序来建立互连数字化设计环境，以成功交付智慧海水淡化厂。

创建协同式BIM环境

刘经理表示：“我们以Bentley平台为基础，系统研究海水淡化厂BIM设计实施体系，解决了BIM建模、出图、算量、分析计算、设计协同及设计数字化交付等BIM实施问题。”项目团队利用OpenFlows、AutoPIPE和OpenPlant对厂房和设备进行建模，并模拟和分析水锤和管道应力，确保系统的安全性和可靠性。项目团队使用ProjectWise创建互连数据环境，实施协同式BIM设计工作流，包括数据传输、模型组装以及设计检查、审查和交付。开放和集成的BIM平台便于开展多专业设计，实现各专业之间数据交换的完整性和一致性。

北京首钢国际工程技术有限公司利用Bentley应用程序对万华化学海水淡化厂进行了全厂BIM设计，并实施了基于数据集成和协同建模的标准化设计理念。项目团队利用OpenPlant来实现复杂设施流程的可视化，对整个工厂的给排水、采暖和蒸汽管道进行建模，并进行碰撞检测以确保合理的管道路由。通过集成OpenFlows、AutoPIPE和Bentley Raceway and Cable Management，项目团队对高压管道运行水锤计算分析、进行应力分析并优化了全厂电缆桥架的设计。刘经理表示：“该项目是中国国内首次采用BIM设计的串级海水淡化项目，探索了Bentley平台开展海水淡化工程的设计实践。”

三维建模助力节省成本，推动智慧运营

Bentley集成的BIM解决方案简化了多专业工作流，规范了设计流程，将设计效率提高了70%，缩短了设计工期。刘经理表示：“各专业使用统一建模标准，基于统一‘dgn’格式进行模型检查与模型参考，大大提升了各专业单体设计时间，从而推动了全专业模型整合、组装、碰撞检查的效率，整体设计时间缩短50%以上。”在互连数字化建模环境中，项目团队发现并解决了247项设计优化点，将设计质量提高80%，减少了返工和后期施工修改，节约材料10%，降低了工程浪费。

北京首钢国际工程技术有限公司仅用四个月时间就完成了全厂BIM设计，缩短了施工工期。他们利用Bentley的协同建模应用程序持续支持绿色设计和施工解决方案，在工厂屋顶设置了8000平方米的光伏板，每年发电量达3200兆瓦时，减少二氧化碳排放量3200吨。通过对工艺系统运行状况进行建模和分析，确保了设施运行的稳定性和可靠性。三维模型为数字化智慧海水淡化厂运营和管理奠定了基础。刘经理总结道：“在设计过程中，我们积极与施工方和业主方分享模型信息，在设计中融合了施工与运营的理念，不仅减少了工期和后期改造对环境造成的影响，也为业主打造数字化智慧海水淡化厂奠定基础。”