船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)的步驟以及Tribon系統(tǒng)的應(yīng)用

徐遲

【摘 要】本文詳細(xì)介紹了船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一般步驟和注意事項(xiàng)；進(jìn)而探討Tribon軟件系統(tǒng)在船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】船舶設(shè)計(jì)；管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)；Tribon；Pipe Modelling

中圖分類號(hào)： TP391.7；U662 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）23-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.020

【Abstract】This paper introduces general steps and attention of piping design production；And then discusses the application of Tribon system in piping design.

【Key words】Ship design；Piping design production；Tribon；Pipe Modelling

1 船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一般步驟

在船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)前，我們拿到總圖、艙室布置圖、機(jī)艙布置圖等總體性圖紙，需仔細(xì)理解這些圖紙，了解船舶的性能、用途、水線數(shù)據(jù)、防火布置及其等級(jí)要求、大型設(shè)備的布置等信息，在詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙較為完備的情況下，進(jìn)行船舶管系建模等生產(chǎn)設(shè)計(jì)。船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一般步驟如下：

1.調(diào)整設(shè)備布置圖

主機(jī)、發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備，在設(shè)計(jì)初始階段就已經(jīng)確定其位置，我們一般按照布置圖定位；需要注意其排氣管出口高度，在布置排氣管時(shí)，應(yīng)計(jì)算其絕緣厚度，若與船體結(jié)構(gòu)干涉，可通過(guò)協(xié)調(diào)稍微降低設(shè)備高度或者旋轉(zhuǎn)設(shè)備排氣出口角度等方式解決。

根據(jù)管系原理圖調(diào)整設(shè)備位置，使設(shè)備靠近相關(guān)艙柜，從而縮短管路長(zhǎng)度，節(jié)省空間和節(jié)約材料。

調(diào)整相關(guān)性強(qiáng)的中小設(shè)備，使它們盡量靠近，從而可以縮短管路長(zhǎng)度，也便于閥件的集中布置。

2.協(xié)調(diào)修改分段線和板縫線。

管系建模前期，應(yīng)優(yōu)先考慮并和船體專業(yè)協(xié)調(diào)分段線和板縫線的位置，合理的分段線和板縫線有利于減少合攏管，并減少管路穿板縫的可能性，從而減小施工難度、節(jié)約成本并提高施工質(zhì)量。

3.建模排氣管、風(fēng)管和海水總管。

一般排氣管、風(fēng)管和海水總管是管徑最大的，尤其是排氣管需要包絕緣材料并且管線不能向下，所以需先行布置；布置完成后，需與船體專業(yè)協(xié)調(diào)開(kāi)孔是否可行，并確定做結(jié)構(gòu)風(fēng)道、海水箱道等需船體圍建的結(jié)構(gòu)。

4.布置透氣測(cè)深和黑灰水等不可走低管系。

黑水管路一般有斜度要求，透氣測(cè)深和灰水管路、溢流管、較大管徑的泄放管路，這些系統(tǒng)的管路由于不可走低，應(yīng)優(yōu)先布置。

5.布置通徑較大的管系。冷卻水系統(tǒng)、外消防系統(tǒng)、燃油輸送系統(tǒng)等系統(tǒng)的管徑，一般較大，占用空間較大，應(yīng)優(yōu)先布置。

6.與其他專業(yè)協(xié)調(diào)電纜布置，減小相互影響。

在整個(gè)管系建模過(guò)程中，伴隨著電氣專業(yè)電纜及其托架的布置，需與其不斷協(xié)調(diào)各自位置，一般電纜在上、下面是管子和風(fēng)管。

在上述1～5管系布置完成以后，需與各專業(yè)整體協(xié)調(diào)各自模型布置，基本確定整體的布局，即進(jìn)行模型的整體平衡。

7.布置啟動(dòng)空氣、燃油日用、滑油日用等II級(jí)別管系或不銹鋼等特種材質(zhì)管系。

這些管系管路通徑較小，管材較貴，相對(duì)于其他小管徑系統(tǒng)，應(yīng)先行布置，進(jìn)而減少材料用量。

8.布置其他管路。

二氧化碳系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、服務(wù)/雜用空氣系統(tǒng)、水噴淋系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)管徑較小，且內(nèi)有動(dòng)力源，可放在最后布置。

9.調(diào)整整體管系模型，使其便于布置支架，為出圖做好準(zhǔn)備。為便于布置組合支架，管路布置應(yīng)以管子外壁邊緣為基準(zhǔn)。

2 船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中值得注意的一些問(wèn)題

1.管路布置不可影響通道，也不得影響設(shè)備維護(hù)、檢修等必要的空間，具體所需距離可查閱廠家設(shè)備資料。一般情況可參照下圖。

2.管路縱向穿過(guò)液艙，管子外壁距離舷側(cè)要大于760毫米。

3.兩閥并列布置時(shí)，手輪的間距應(yīng)不小于40毫米。

4.閥附件布置應(yīng)要考慮操作、拆修的方便，盡可能將閥附件布置在花鋼板或平臺(tái)以上，并避免影響通道。若閥附件布置在花鋼板以下，其操作部位應(yīng)與花鋼板平行，操作部位距花鋼板至少20毫米。

5.處于不同位置的閥的操作高度。如下圖所示。

6.淡水艙內(nèi)的管子、連接件、支架和螺栓螺母等根據(jù)規(guī)格書(shū)或船東要求，使用鍍鋅或不銹鋼材料。

7.對(duì)于熱油、蒸汽、排氣管等伸縮量較大的管系，在其伸縮段不應(yīng)設(shè)置剛性支架。

8.支管的支架應(yīng)布置在主管附近，并且避免主管伸縮的地方。

9.注意油艙吸口高度。注意吸入口最低點(diǎn)距離艙底的高度應(yīng)該是，油日用管路高于油凈化管路高于油泄放管，其高差值根據(jù)艙的大小，約30～60毫米。泄放吸口應(yīng)布置在艙的最低處，不可高于其他吸口。

10.管路布置間距：相鄰兩根管子或是管子與法蘭、閥件、附件之間的間距一般不小于20毫米（允許極限為10毫米）；相鄰管子法蘭的先后間距應(yīng)不小于100毫米，包扎絕緣的相鄰管子間距，在加上絕緣厚度后一般不小于20毫米。[1]

注意：扣除管外徑，法蘭單邊一般是50毫米以內(nèi)，所以兩個(gè)管之間凈剩下70毫米就夠了，取兩個(gè)管外徑較大管外徑加70毫米然后取整，一般可以作為管中心間距。

11.艙室的透氣管開(kāi)孔高度應(yīng)高于溢流管開(kāi)孔的高度。

12.滑油串油問(wèn)題。滑油管路建模時(shí)應(yīng)考慮其管路特殊性，盡量少采用定型彎頭，多采用彎管機(jī)自然彎管，同時(shí)滑油管路取段時(shí)，考慮焊縫處理的便捷性。

3 船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)用Tribon M3軟件出圖的一般步驟和注意事項(xiàng)

Tribon M3軟件在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)上，有較為廣泛的應(yīng)用，用其子模塊Pipe Modelling按照上述的船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)，建模完成管路后，一般的出圖步驟如下。

1.做干涉檢查。利用Pipe Modelling下Tool-Model-Collision control命令，進(jìn)行干涉檢查，然后再調(diào)整干涉的管路等。

2.布置建模管系支架。

根據(jù)工藝，選取適當(dāng)?shù)闹Ъ茴愋汀㈤g距。可多采用組合支架。一般甲板反面的管路，應(yīng)調(diào)整管外徑上邊緣平齊，從而布置組合支架；若支架馬腳和管外壁之間有用墊板，那么上邊緣平齊時(shí)，需偏移墊板厚度。

3.管段劃分（取段）。

直管長(zhǎng)度一般取整數(shù)1米、1.5米、2米、3米、4米，形成標(biāo)準(zhǔn)管段。直角彎管子，一端取標(biāo)準(zhǔn)管段長(zhǎng)度，另一端取0.5～1.2米。另外注意合攏管設(shè)置，在船體分段連接處、單元連接處或設(shè)備連接處，應(yīng)設(shè)置現(xiàn)校管，其長(zhǎng)度為1000毫米左右，連接件現(xiàn)場(chǎng)焊接。取段時(shí)，應(yīng)不使預(yù)裝管子超出分段端部，且接頭距大接縫不得小于200毫米。

4.出圖前再做一次干涉檢查，調(diào)整干涉位置。

5.出圖。填寫(xiě)管路試驗(yàn)壓力和表面處理方式等信息，ready管路，生成管路制作圖，并整理。

6.生成各種材料托盤(pán)，下發(fā)給內(nèi)外場(chǎng)。

4 Tribon軟件應(yīng)用上的一些命令行及其二次開(kāi)發(fā)

1.Tribon M3軟件是一個(gè)大型的船舶專業(yè)軟件，通過(guò)設(shè)定的服務(wù)器，可以船體、電氣、輪機(jī)、舾裝等各專業(yè)同時(shí)同步進(jìn)行操作，各個(gè)專業(yè)也有各自分類的軟件模塊。由于其是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的，在熟練運(yùn)用Pipe Modelling軟件模塊等進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)的同時(shí)，可以掌握一些其自帶的命令行，解決一些軟件常見(jiàn)問(wèn)題。例如Tribon M3軟件的安裝目錄＼Tribon＼M3＼Bin里面的sp304和sp307命令程序較為經(jīng)常使用，sp304可以用來(lái)解鎖圖紙和管路等，還可以用解決常見(jiàn)不能新建重命名管路名等問(wèn)題；sp307可以用來(lái)修復(fù)管路信息和位置等。

2.Tribon M3軟件和其他類似船舶專業(yè)軟件，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)二次開(kāi)發(fā)可以完善其功能。例如多個(gè)管徑管路按照外徑邊緣自動(dòng)平齊功能；自動(dòng)提交開(kāi)孔，完善開(kāi)孔補(bǔ)孔流程等；這些功能有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，有的還需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

5 結(jié)束語(yǔ)

船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)是船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)，其實(shí)際上就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助軟件，根據(jù)管系原理，布置建模各個(gè)系統(tǒng)管路為三維模型，然后利用計(jì)算機(jī)輔助軟件生成每根管的二維制作圖圖紙（包含安裝坐標(biāo)、表面處理方式等信息），并生成各種材料托盤(pán)等。

本文首先較為詳細(xì)闡述了船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一般步驟，并列舉船舶生產(chǎn)實(shí)際中較為常見(jiàn)的注意事項(xiàng)；進(jìn)而又具體說(shuō)明了計(jì)算機(jī)輔助軟件Tribon M3在船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。據(jù)此有利于提高船舶設(shè)計(jì)效率和節(jié)約生產(chǎn)成本。利用Tribon M3二次開(kāi)發(fā)程序，一般設(shè)計(jì)生成的材料托盤(pán)，下達(dá)紙質(zhì)圖紙給物資部門(mén)采購(gòu)，中間物資部門(mén)還要重新匯總和分類。近幾年馬尾造船股份有限公司采用了較為先進(jìn)的BOM系統(tǒng)，所有材料托盤(pán)在BOM系統(tǒng)中生成，然后可匯總或按需求在BOM系統(tǒng)生成各種形式的托盤(pán)表，極大提高了設(shè)計(jì)效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吉桂明.船舶燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[D].熱能動(dòng)力工程.2011（1）.62.

[2]鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范[S].