船舶管路智能布局優化設計

摘 要：船舶管路綜臺布置是船舶生產設計中的重要環節，管路布置質量的好壞直接影響到船舶建造周期，本文結合船舶生產設計和施工質量反饋的實際情況 ，重點介紹船舶管路綜合布置過程中需要注意的一些問題，有利于提高產品的設計質 量。

關鍵詞：船舶設計管路布置﹔要點

在我國，現行的船舶設計階段可劃分為基本設計、詳細設計和生產設計三個階段。船舶生產設計就是從施工的角度出發，解決如何高質量、高效率、短周期、安全與合理造船等問題的一種設計。

船舶管路綜合布置是生產設計中的一個關鍵環節，它以船體結構為背景，分層按區域將設備、舾裝件、電纜、風管和管子等各個系 統表達在一張“綜合放樣圖”上，進行綜合協 調，使得所設計的區域得到一個較合理的布 置，并且編制各類施工圖冊及物資配套清單，進行托盤管理，實行管子的預制和預裝，實現 模塊的制作和安裝、單元組裝、分段預裝、總段預裝，使大量的管路安裝與船體建造平行作業，大量的外場安裝工作改在內場安裝施 工.它不但可提高生產效率，縮短造船周期， 而且減少了勞動強度，減少立體作業，并為確 保安裝質量和安全生產創造了條件。因此，管 路綜合布置的設計質量將直接影響到施工的質量和周期。

一、綜合布置的工作流程

二、綜合布置的準備工作

管路綜合布置是一項十分細致的工作，在進行設繪之前，設繪人員必須充分做好圖 紙資料的準備工作，主要有以下幾個方面：

（一）熟悉有關圖紙，如總布置圖、船體線型圖、肋骨線型圖、船體基本結構圖、相關區域 的各類布置圖、主干電纜走向圖、有關的管系 原理圖等；

（二）熟悉相關的規格書內容和規范、規則的要求；

（三）準備相關的設備資料，所有閥件和附件的資料以及相關的企業標準；

（四）了解船廠管子的制作和安裝工藝，以及計算機輔助設計系統。

三、管路布置要點

管路布置應滿足相應的標準、規則、規范、規格書、建造計劃書、系統原理圖的要求，同時要考慮船廠的管子加工與安裝工藝水平。管路布置要盡量簡單、合理、美觀，按照先布置大管后布置小管、先布置特殊要求管后布置一般要求的管的原則進行。凡是在船體分段成型前要進艙安裝的管子、加熱管單元，必須將進艙要求通知船體，根據船體結構、電氣設備和主于電纜的布置對管路、設備、舾裝件進行統一協調，合理確定各自的進艙順序。

（一）一般管路的設計要點

1.管路的布置應具有合理性，如所有燃油艙柜的空氣管、溢流管和測量管，都應避免通過居住艙室、精密儀器艙、糧庫等貯藏艙室。淡水管路不得通過油艙，以免管子破損或滲漏時污染水質。同樣，油管路也不得通過淡水艙。如不可避免時，應加設管遂或用套管連接。其他管路通過油艙時，應遵照規范要求加厚管壁，并在艙內不得有可拆接頭即套管連接。

2.管路的布置應具有安全性，如蒸汽管、油管、水管和柴油機排氣管等，應避免布置在 配電板及其他電器設備的上方及后面，并盡 量遠離配電板周圍。油管路還應避免在鍋爐、煙道、蒸汽管、廢氣管及消音器的上方通過。凡通過防火區域的管路，應采用滿足船級社認可的節點形式。管子穿過水密或氣密結構 處，應采用貫通件或座板。

3.管路的布置應具有可操作性，如裝在花鋼板以下的閥件，其手輪應能方便操作，不 便于操作的閥件，應將閥桿延長或配閥叉操作桿。

4.管路的布置應具有可維護性，如在管 子附件、濾器等設備上設有放泄裝置，用來放 泄管子內的殘余空氣及液體。

（二）特殊管路（以風管為例）的設計要點

1.風管布置必須考慮船體結構、船體線型，風管的開孔和露天甲板的風筒、通風頭的 形式、通風頭的高度應滿足規范要求，過A 級甲板或艙壁的通艙管件的長度應滿足規范的要求。

2.應臺合理分配風量，風管和風口布置要 合理，散熱區應重點供風，通風口應對準主輔機增壓器吸氣濾網、主副空氣壓縮機和鍋爐 燃燒器的上方，以保證設備的用氣，并且供風 不要直吹熱源，而主要是先吹人（經常站立的 工作位置附近），再流向機械設備。分油機室、 獨立的抽風機抽風，抽風口應布置與供風口 成對角的對流路線，以充分利用新鮮空氣。機修間、電焊間、噴油頭間、分油機室抽風口應 布置在艙室的上方。因CO2比空氣重，泵艙為深艙，故CO2瓶室、泵艙的抽風應布置在下 方，送風在上方。

3.風管布置必須考慮機艙行車、主機平臺、主機上下花鋼板平臺的欄桿、扶手以及與其他吊粱是否相碰，同時也要考慮主干電纜的走向 和天花板、絕緣的高度及厚度。

4.風管的走向及尺寸應按照原理圖布置，若因受各種條件限制要改變系統圖中風管的尺寸，則應按當量直徑進行換算或按標準《船用通風系統管路和附件的公稱通徑》。

（三）管路的空間位置與尺寸的設計要點

1.管路管段的劃分要考慮管子加工流水線的工藝要求，DNl5一DNl50的管子盡量采用機彎，盡量采用先焊后彎，后采用定型彎。

2.應按照船體分段的劃分和建造方針進 行管子的劃分和組托，分段間的補裝管（調整管）應為800 mm一1000 mm，即法蘭距分段線400 mm一500 mm，通艙管件應在200 mm-250 mm之間，污油水的報警高度一般為150mm。

3.應考慮風管、單元、主機、發電機等設備或舾裝件進艙所需的空間。

4.管路附件、閥件、濾器等的布置應考慮其操作、使用維修、保養、拆檢的可能性和方便性，特別是海水總管的濾器蓋及螺栓50mm范圍內不得布置管路及舾裝件，以方便濾器的開蓋清理。

5.靠近船體結構處、設備座架處的管子， 要考慮船體和座架的涂裝要求，對蒸汽管、熱水管等要考慮絕緣厚度。

6.管路的布置必須注意設備基座、箱柜、 船體結構、人孔、梯子、門窗等舾裝件的尺寸， 并與它們之問留有足夠的間隙（不少于50mm）。7.管子與管子連接件之間不少于15 mm與船體結構之間不少于20mm，包絕緣 的管邊距電纜和空調風管之間距不少于200mm。

8.必須考慮管碼的安裝位置及連接件的 拆裝，有條件的地方應采用排碼。

9.船舷排水孔應避免布置在救生艇及舷梯卸放區域內。

四、圖紙資料的核實

管路綜合布置完成后，應核實綜合布置 過程中所使用的船體結構圖、管路系統圖、設 備布置圖、設備資料等是否為最新版本，設備 的進出口位置、設備座架是否與管子、船體結 構相碰撞，船東、船檢的退審意見是否反映到 管路布置圖中，這些工作往往會隨生產設計 的緊張展開而遺漏，在建造和報驗過程中造 成返工。

五、結語

管路綜合布置對設計人員的素質有著很高的要求，不但要求具有一定的專業理論知識，而且必須具備相當豐富的實踐經驗，不但 要熟悉規范和規格書，而且要對船廠的制作 和安裝工藝，以及組織生產的 方法，各有關作業生產的流程等都要比較熟 悉。同時，加強各專業之間的協調溝通工作， 加強設計人員的培訓，提高設計人員的專業 技術水平，增強責任心，也是提高管路綜合布置質量的一個重要途徑。

參考文獻：

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