基于船舶管路綜合布局優(yōu)化的討論

宋巖 祝宏亮 陳闖 劉秀楠

摘要：由于目前的船舶管路布局設(shè)計(jì)主要是在限定的三維空間中，管線從指定起點(diǎn)開始尋找出一條不與其他布置物體發(fā)生干涉現(xiàn)象，且滿足各種約束條件的到指定終點(diǎn)的無碰路徑。其目標(biāo)主要是追求管線路徑最短，彎頭數(shù)最少即經(jīng)濟(jì)性因素，往往忽略了其他方面。管路不應(yīng)該是單獨(dú)的個(gè)體，應(yīng)該是置于船舶整體的一部分，優(yōu)化管路布局，不僅僅是用最短的管線長度，最少的管路附件數(shù)目勾勒管路路徑，應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、美觀性等多方面全局優(yōu)化管路布置，并將使用船舶的人群考慮進(jìn)管路布局優(yōu)化的整體中，使船舶管路布局兼具安全性、易操作性、易修理性等人性化特點(diǎn)，并能針對(duì)特定的船舶及船舶使用人群提供特性服務(wù)。

關(guān)鍵詞：船舶；管路；綜合布局；優(yōu)化

1船舶管路綜合布局的重要價(jià)值

船舶管路綜合布局是將船舶的管道系統(tǒng)、電力電纜、風(fēng)管和子管等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，并形成功能和系統(tǒng)上的統(tǒng)一，使船舶管路系統(tǒng)的性能達(dá)到綜合和協(xié)調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一種較為合理和科學(xué)的布置。實(shí)現(xiàn)船舶管路綜合布局有利于船舶的相關(guān)器材和備件的預(yù)先加工和生產(chǎn)，還有利于船舶生產(chǎn)過程中以模塊化和單元化的形式進(jìn)行安裝，使得船舶管路和船體的建造達(dá)到平行進(jìn)行，這可以大大縮短船舶的建造時(shí)間，提升船舶生產(chǎn)的效率，還可以顯著降低船舶建造的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少立體作業(yè)和交叉施工的出現(xiàn)可能。當(dāng)前，現(xiàn)代化的船舶制造企業(yè)都已開展了船舶管路綜合布局的相關(guān)工作，而船舶管路綜合布局這一方法正在發(fā)揮著越來越重要的價(jià)值和作用。

2船舶管路綜合布局的準(zhǔn)備工作

船舶管路綜合布局中的準(zhǔn)備工作主要是圍繞準(zhǔn)備圖紙與繪制圖紙。由于船舶管路的布局工作有較高的專業(yè)性和綜合性，因此在各個(gè)環(huán)節(jié)中都必須做好充分的準(zhǔn)備，具體的準(zhǔn)備工作可以從以下幾個(gè)方面展開：

2.1船舶建造相關(guān)圖紙的熟悉

在進(jìn)行船舶管路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)首先對(duì)相關(guān)的圖紙進(jìn)行熟悉。圖紙?jiān)趯?shí)際的管路設(shè)計(jì)中起到了參考和指導(dǎo)的作用，對(duì)圖紙的準(zhǔn)備和熟悉能夠確保后續(xù)的工作有序、高效的展開。船舶管路布局的圖紙主要包括管路的綜合設(shè)計(jì)圖、船體結(jié)構(gòu)圖、管路系統(tǒng)圖、主干電纜走向圖等。在準(zhǔn)備的過程中必須將上述所有的圖紙都進(jìn)行熟悉和分析，并根據(jù)圖紙信息制定出一個(gè)相對(duì)完善的設(shè)計(jì)方案。

2.2船舶管路施工規(guī)范的熟悉

良好的船舶管路施工規(guī)范可有效的縮短船舶的建造時(shí)間，進(jìn)而不斷的提高船舶建造的經(jīng)濟(jì)效益，以此來有效的促進(jìn)船舶企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，相關(guān)工作人員一定要熟悉和掌握船舶管路綜合布局在施工時(shí)所需注意的施工規(guī)范和行業(yè)規(guī)范，進(jìn)而才能有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶管路綜合布局的優(yōu)化。

2.3船舶管路設(shè)備材料收集及工藝準(zhǔn)備

要全面掌握船舶管路和設(shè)備的信息，對(duì)于主要的材料進(jìn)行質(zhì)量上和性能上的嚴(yán)格控制，特別是對(duì)于船舶管路中管道、閥門、開關(guān)等重要器材和附件要有詳細(xì)的技術(shù)資料掌握，以便確保設(shè)備材料的性能適于船舶管路建筑和綜合布局優(yōu)化的需求。

2.4船舶管路建造的工藝準(zhǔn)備

對(duì)船舶建造相關(guān)圖紙以及施工規(guī)范的熟悉是優(yōu)化船舶管路綜合布局的前提，而有效的做好船舶管路建造的工藝準(zhǔn)備則是優(yōu)化船舶管路綜合布局的重要環(huán)節(jié)，只有這樣才能有效的確保管路優(yōu)化過程中施工的可行性和建造的合理性，進(jìn)而才能不斷的提高船舶的建造質(zhì)量。

3船舶管路綜合布局的優(yōu)化要點(diǎn)

船舶的管路布局首先應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從設(shè)計(jì)圖紙、施工計(jì)劃等方面進(jìn)行施工質(zhì)量的檢查，在此基礎(chǔ)上需要再進(jìn)行一些設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化，例如在管路線路的布置上應(yīng)盡量做到簡單、清晰、合理、美觀，并且在線路的布置中遵循先布置大管道，后布置小管道，先布置特殊管道，后布置常規(guī)管道的原則。對(duì)船體管路的布局可以采用分段布局的方式，在每一次布局前都需要對(duì)油艙加熱管路進(jìn)行預(yù)先的加熱，并根據(jù)船體的結(jié)構(gòu)對(duì)相應(yīng)的設(shè)備、電纜等進(jìn)行預(yù)先的布置組合。

3.1一般船舶管路綜合布局的優(yōu)化要點(diǎn)

一方面，要確保船舶管路綜合布局的合理性，要避免特殊管道和功能儀器對(duì)船舶起居艙室、精密儀器艙室和儲(chǔ)藏艙室的穿越，避免各種功能管路間由于滲漏而出現(xiàn)的交叉污染，對(duì)于關(guān)鍵的管路部位和節(jié)點(diǎn)，應(yīng)該采用加厚管壁和更換管壁材料等措施，來確保船舶管路的系統(tǒng)性安全。另一方面，要確保船舶管路綜合布局的安全性，對(duì)于船舶蒸汽管路、油電管路等容易出現(xiàn)安全隱患的管路要做好防護(hù)，避免危險(xiǎn)性管路附近出現(xiàn)電器設(shè)備與配電箱柜，以確保船舶管路的安全。此外，要堅(jiān)持船舶管路布置的可操作原則，要方便維修和更換，便于人員的操作和處理。要在一定的管路距離內(nèi)留有放泄裝置，同時(shí)要根據(jù)規(guī)范設(shè)置管路維修的箱柜，以便在出現(xiàn)緊急問題時(shí)能夠迅速找到專業(yè)工具，及時(shí)做到對(duì)問題的有效控制。

3.2特殊船舶管路綜合布局的優(yōu)化要點(diǎn)

特殊的船舶管路綜合布局較一般的船舶管路綜合布局不同，其具有特殊的船體結(jié)構(gòu)以及船體線型。因此，在優(yōu)化特殊的船舶管路綜合布局時(shí)，一定要綜合考慮特殊船舶的船體結(jié)構(gòu)和船體線型，進(jìn)而才能有效的實(shí)現(xiàn)船舶管路綜合布局的有效性和安全性。因此，在優(yōu)化的過程中，應(yīng)首先對(duì)船舶管路的綜合布局形式進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而才能有效的促進(jìn)相關(guān)工作的開展。此外，在對(duì)特殊船舶管路綜合布局過程中，還應(yīng)不斷的考慮機(jī)艙的行車和主機(jī)的路臺(tái)以及主機(jī)上下路臺(tái)的欄桿是否相碰等問題，進(jìn)而有效的采取相應(yīng)的防范措施，以此來不斷的提高特殊船舶管路綜合布局的安全性。

3.3管路空間位置與尺寸的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

管路的空間位置劃分必須考慮到管路的加工工藝。對(duì)管道的施工應(yīng)當(dāng)盡量采用機(jī)彎的方式，即先焊接后彎的方式，并且應(yīng)采用定型彎的技術(shù)。而同時(shí)為了經(jīng)濟(jì)成本及整船重量考慮，又要求管路長度盡可能短，彎頭及各管路附件最少。這樣就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員從整體協(xié)調(diào)整船各設(shè)計(jì)專業(yè)間的布局，使船舶中各專業(yè)艙室劃分、設(shè)備布局更為合理。在完成焊接和定型后還需要對(duì)管道的表面進(jìn)行一定的處理，使得管道的抗腐蝕性和抗氧化性得到提升，確保管道的使用壽命。

4結(jié)束語

綜上所述，船舶管路綜合布局的過程較長，需要具有系統(tǒng)性專業(yè)知識(shí)才能夠有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)化船舶管路綜合布局的目標(biāo)。在實(shí)際的優(yōu)化船舶管路綜合布局的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)與相關(guān)生產(chǎn)部門的結(jié)合，將優(yōu)化船舶管路綜合布局結(jié)合好船舶生產(chǎn)的流程，這樣才能有效提升船舶管路綜合布局的優(yōu)化水平。

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（作者單位：大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司1 2 4 大連麥普物資設(shè)備有限公司3）