基于船舶管路综合布局优化的讨论

宋岩 祝宏亮 陈闯 刘秀楠

摘要：由于目前的船舶管路布局设计主要是在限定的三维空间中，管线从指定起点开始寻找出一条不与其他布置物体发生干涉现象，且满足各种约束条件的到指定终点的无碰路径。其目标主要是追求管线路径最短，弯头数最少即经济性因素，往往忽略了其他方面。管路不应该是单独的个体，应该是置于船舶整体的一部分，优化管路布局，不仅仅是用最短的管线长度，最少的管路附件数目勾勒管路路径，应该从经济性、实用性、美观性等多方面全局优化管路布置，并将使用船舶的人群考虑进管路布局优化的整体中，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点，并能针对特定的船舶及船舶使用人群提供特性服务。

关键词：船舶；管路；综合布局；优化

1船舶管路综合布局的重要价值

船舶管路综合布局是将船舶的管道系统、电力电缆、风管和子管等网络进行统一规划，并形成功能和系统上的统一，使船舶管路系统的性能达到综合和协调，进而实现一种较为合理和科学的布置。实现船舶管路综合布局有利于船舶的相关器材和备件的预先加工和生产，还有利于船舶生产过程中以模块化和单元化的形式进行安装，使得船舶管路和船体的建造达到平行进行，这可以大大缩短船舶的建造时间，提升船舶生产的效率，还可以显著降低船舶建造的劳动强度，减少立体作业和交叉施工的出现可能。当前，现代化的船舶制造企业都已开展了船舶管路综合布局的相关工作，而船舶管路综合布局这一方法正在发挥着越来越重要的价值和作用。

2船舶管路综合布局的准备工作

船舶管路综合布局中的准备工作主要是围绕准备图纸与绘制图纸。由于船舶管路的布局工作有较高的专业性和综合性，因此在各个环节中都必须做好充分的准备，具体的准备工作可以从以下几个方面展开：

2.1船舶建造相关图纸的熟悉

在进行船舶管路设计时应当首先对相关的图纸进行熟悉。图纸在实际的管路设计中起到了参考和指导的作用，对图纸的准备和熟悉能够确保后续的工作有序、高效的展开。船舶管路布局的图纸主要包括管路的综合设计图、船体结构图、管路系统图、主干电缆走向图等。在准备的过程中必须将上述所有的图纸都进行熟悉和分析，并根据图纸信息制定出一个相对完善的设计方案。

2.2船舶管路施工规范的熟悉

良好的船舶管路施工规范可有效的缩短船舶的建造时间，进而不断的提高船舶建造的经济效益，以此来有效的促进船舶企业的稳定发展。因此，相关工作人员一定要熟悉和掌握船舶管路综合布局在施工时所需注意的施工规范和行业规范，进而才能有效的实现对船舶管路综合布局的优化。

2.3船舶管路设备材料收集及工艺准备

要全面掌握船舶管路和设备的信息，对于主要的材料进行质量上和性能上的严格控制，特别是对于船舶管路中管道、阀门、开关等重要器材和附件要有详细的技术资料掌握，以便确保设备材料的性能适于船舶管路建筑和综合布局优化的需求。

2.4船舶管路建造的工艺准备

对船舶建造相关图纸以及施工规范的熟悉是优化船舶管路综合布局的前提，而有效的做好船舶管路建造的工艺准备则是优化船舶管路综合布局的重要环节，只有这样才能有效的确保管路优化过程中施工的可行性和建造的合理性，进而才能不断的提高船舶的建造质量。

3船舶管路综合布局的优化要点

船舶的管路布局首先应当满足相应的行业标准和规范，从设计图纸、施工计划等方面进行施工质量的检查，在此基础上需要再进行一些设计施工环节的优化，例如在管路线路的布置上应尽量做到简单、清晰、合理、美观，并且在线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，后布置常规管道的原则。对船体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对油舱加热管路进行预先的加热，并根据船体的结构对相应的设备、电缆等进行预先的布置组合。

3.1一般船舶管路综合布局的优化要点

一方面，要確保船舶管路综合布局的合理性，要避免特殊管道和功能仪器对船舶起居舱室、精密仪器舱室和储藏舱室的穿越，避免各种功能管路间由于渗漏而出现的交叉污染，对于关键的管路部位和节点，应该采用加厚管壁和更换管壁材料等措施，来确保船舶管路的系统性安全。另一方面，要确保船舶管路综合布局的安全性，对于船舶蒸汽管路、油电管路等容易出现安全隐患的管路要做好防护，避免危险性管路附近出现电器设备与配电箱柜，以确保船舶管路的安全。此外，要坚持船舶管路布置的可操作原则，要方便维修和更换，便于人员的操作和处理。要在一定的管路距离内留有放泄装置，同时要根据规范设置管路维修的箱柜，以便在出现紧急问题时能够迅速找到专业工具，及时做到对问题的有效控制。

3.2特殊船舶管路综合布局的优化要点

特殊的船舶管路综合布局较一般的船舶管路综合布局不同，其具有特殊的船体结构以及船体线型。因此，在优化特殊的船舶管路综合布局时，一定要综合考虑特殊船舶的船体结构和船体线型，进而才能有效的实现船舶管路综合布局的有效性和安全性。因此，在优化的过程中，应首先对船舶管路的综合布局形式进行相应的设计，进而才能有效的促进相关工作的开展。此外，在对特殊船舶管路综合布局过程中，还应不断的考虑机舱的行车和主机的路台以及主机上下路台的栏杆是否相碰等问题，进而有效的采取相应的防范措施，以此来不断的提高特殊船舶管路综合布局的安全性。

3.3管路空间位置与尺寸的设计要点

管路的空间位置划分必须考虑到管路的加工工艺。对管道的施工应当尽量采用机弯的方式，即先焊接后弯的方式，并且应采用定型弯的技术。而同时为了经济成本及整船重量考虑，又要求管路长度尽可能短，弯头及各管路附件最少。这样就要求相关设计人员从整体协调整船各设计专业间的布局，使船舶中各专业舱室划分、设备布局更为合理。在完成焊接和定型后还需要对管道的表面进行一定的处理，使得管道的抗腐蚀性和抗氧化性得到提升，确保管道的使用寿命。

4结束语

综上所述，船舶管路综合布局的过程较长，需要具有系统性专业知识才能够有效实现优化船舶管路综合布局的目标。在实际的优化船舶管路综合布局的过程中，应该加强与相关生产部门的结合，将优化船舶管路综合布局结合好船舶生产的流程，这样才能有效提升船舶管路综合布局的优化水平。

参考文献：

[1]船舶管路布局优化探究[J].秦伟.山东工业技术.2016（18）.

[2]船舶管路管径计算的新方法[J].杨晓献.船舶标准化工程师.2017（01）.

[3]基于维修性的船舶管路布局优化研究[J].张慧.山东工业技术.2017（07）.

（作者单位：大连中远海运重工有限公司1 2 4 大连麦普物资设备有限公司3）