引言数字化设计可以将整个工程项目中的所有相关信息学数据作为基础，在软件中建立完整的三维模型。三维模型是工程设计数据的载体，对支撑后期的点检维护起到关键作用。数字化设计在优化设计方案、降低投资成本、后期维护等方面具有显著优势，尤其在钢铁行业中，数字化设计的应用已经得到认可[1-3]。连铸中的综合管线设计，具有介质种类多、空间关系复杂、与其他专业接口较多等特点，在连铸管线设计过程中采用数字化设计，可有效弥补原先二维设计中的碰撞检查困难等不足之处[4-7]。1连铸管线二维设计与三维数字化设计比较1.1传统二维管线存在的不足（1）碰撞检查困难。管线的布局及碰撞检查，主要设计、审核人员进行检查。在大型连铸项目管线设计过程中，尤其是在利旧改造项目的设计中，新增管线与利旧管线会出现交叉布局的情况，且连铸工程往往空间关系复杂、管线量大，二维设计的蓝图经常要到施工时才能发现碰撞情况，需要花费更多时间和成本。（2）专业交界面复杂。连铸平台自身空间复杂、介质种类多、设备数量多、分布广，且管线设计本身涉及与建筑、结构、设备、电气、仪表等多个专业的交界面，在做管线布局的时候，需同时参考多个专业的资料，过程复杂、繁乱、且不够直观[8-10]。（3）数据共享困难。传统二维图纸以蓝图形式交付，数据信息独立存储在档案系统中，无法与生产、运营系统快速关联。图纸上的信息如果需要在运维阶段使用，则需要人工重新梳理和录入，过程烦琐且容易出错。1.2数字化设计在连铸管线设计中的优点（1）可视性更强。传统连铸工程综合管线设计使用的是二维设计软件设计、蓝图打印的方式，许多细节无法完全通过图纸表达，因此对设计审查、设计交底等工作要求更高。在三维场景下进行连铸的综合管线设计时，与建筑、结构等专业的空间关系变得清晰，设计者有更多精力考虑便捷性和美观性，使得管线设计更加合理。（2）三维管线设计检测更加精准。无须等到施工过程中再去发现问题，直接通过数字化设计平台的碰撞检测功能、三维审图功能，让审核、施工、业主提前参与到设计过程中来，可提前解决设计过程中的问题，减少后期返工。（3）数字化管线设计可以进行全方位的共享数据。①设计阶段：实现跨专业的设计数据的协同，各专业在同一个三维场景中进行同步设计，可有效减少干涉、碰撞等情况的发生，提高项目整体设计效率。②交付阶段：通过数字化交付平台，将数据进行整理和汇总，按照数字化交付的标准进行交付。③运维阶段：直接通过对接交付平台，获得准确、完整的设计数据，实现全生命周期的管理。2数字化设计在连铸管线设计中的应用管线设计过程主要经历以下几个过程：（1）建立元件库。连铸管线设计中所需要的各类元件具有一定特殊性，需要根据连铸设计的特点，建立适合自身的元件库。通过分类管理元件的数据信息，在后续设计中快速复用，提高后续项目的设计效率。（2）数字化设计。工厂的管线三维设计主要使用Bentley平台的Open Plant软件。数字化管线设计中，需要参考工艺、设备、混凝土、钢结构、建筑、电气、仪表等各个专业的资料。通过数字化手段，让所有专业在同一平台、同一项目的三维场景中进行设计，各个设计版本能够及时更新，减少因版本滞后问题造成的大量修改情况的发生。液压、润滑及综合管线专业的三维设计主数据索引为管道号（设备阀门号），即位号。同时规定各个介质的配色，避开红色、蓝色，便于后续数字化交付及应用展示。数字化设计中的管线设计规范如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.04.013.T001表1数字化设计中的管线设计规范代码介质名称颜色线型线宽中心线保温层QW结晶器进水黄/200(3,4,0)(14,0,0)QWR结晶器回水黄/200(3,4,0)(14,0,0)KW二次冷却水绿/300(3,4,0)(14,0,0)PA二次冷却气洋红/600(3,4,0)(14,0,0)CW机械设备冷却进水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)CWR机械设备冷却回水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)DW1结晶器电磁搅拌冷却进水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)DWR1结晶器电磁搅拌冷却回水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)DW2二冷电磁搅拌进水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)DWR2二冷电磁搅拌回水桔黄/3000(3,4,0)(14,0,0)S1工业水绿/300(3,4,0)(14,0,0)（3）属性的录入。设计参数可以直接进入交付平台，与其他专业数据形成完整的项目数据库，方便后期快速查询、调用。（4）数字化交付。数字化交付可以将设计数据进行结构化、标准化处理后，实现一体化交付。连铸综合管线的交付包括三维模型、材料及设备的属性参数、厂家信息、安装信息及各种格式的文件，与连铸生产企业所需的数据进行快速对接，减少人工查询录入过程。（5）数字化运维。在数字化连铸项目中，建立以三维模型为展现场景的数字化运维平台，对连铸生产运维所需要的文件、数据和软件系统进行重新整合，在数字化运维平台中统一展现。综合管线的应用中，加入二、三维联动、远程虚拟巡检等功能。二、三维联动的画面如图1、图2所示，远程虚拟巡检的画面如图3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.04.013.F001图1综合管线二维PID图10.3969/j.issn.1004-7948.2021.04.013.F002图2综合管线三维模型图10.3969/j.issn.1004-7948.2021.04.013.F003图3远程虚拟巡检画面在二、三维联动可以让点检人员快速找到阀门仪表的型号、状态、位置等，减少查询和学习成本。远程虚拟巡检可以在电脑上完成巡检工作，减少人工劳动，有效提升连铸的智能制造水平。（6）减少停机施工时间。三维设计的管线更加准确，可以做到在工厂进行模块化预制，现场组装，停机施工时仅需要进行整体安装工作，大大缩短停机改造的工期。（7）建立标准。数字化设计、数字化交付在钢铁行业尚处于起步阶段，根据数字化管线设计在本项目中实际应用的经验，将连铸管线在数字化设计中理念与操作方法进行总结，加入公司《数字化设计标准》中的管线设计章节，并制订新的数字化交付标准，为后续项目的规范实施奠定基础。3结语通过某炼钢厂的数字化连铸项目，数字化管线设计的方法和数字化交付运维的效果在工程项目中得到了验证，其成果总结如下：（1）从元件库开始，到三维设计，再到数字化交付、运维，最后到设计、交付标准的建立，形成完整、规范的综合管线设计流程，提高后续的工程项目的设计效率。（2）将原二维蓝图中的设计信息，进行结构化、标准化处理，是实现数字化交付、数字化运维的关键。（3）基于数字化管线设计开发的运维系统，以三维模型为场景，具有比传统二维蓝图更直观、更简单的操作方式，能有效降低连铸点检人员的学习成本，改善工作环境，降低劳动强度，提高效率。（4）连铸综合管线数字化设计，不仅减少了施工时间，提高施工效率，更解决了连铸生产运维的效率问题，同时提升了设计院和生产企业的智能制造水平。