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)計主要是在限定的三維空間中，管線從指定起點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)濟性因素，往往忽略了其他方面。管路不應(yīng)該是單獨的個體，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)濟性、實用性、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，并能針對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)的性能達到綜合和協(xié)調(diào)，進而實現(xiàn)一種較為合理和科學(xué)的布置。實現(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行安裝，使得船舶管路和船體的建造達到平行進行，這可以大大縮短船舶的建造時間，提升船舶生產(chǎn)的效率，還可以顯著降低船舶建造的勞動強度，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方面展開：

2.1船舶建造相關(guān)圖紙的熟悉

在進行船舶管路設(shè)計時應(yīng)當(dāng)首先對相關(guān)的圖紙進行熟悉。圖紙在實際的管路設(shè)計中起到了參考和指導(dǎo)的作用，對圖紙的準(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行熟悉和分析，并根據(jù)圖紙信息制定出一個相對完善的設(shè)計方案。

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間，進而不斷的提高船舶建造的經(jīng)濟效益，以此來有效的促進船舶企業(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所需注意的施工規(guī)范和行業(yè)規(guī)范，進而才能有效的實現(xiàn)對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，對于主要的材料進行質(zhì)量上和性能上的嚴格控制，特別是對于船舶管路中管道、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

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)計圖紙、施工計劃等方面進行施工質(zhì)量的檢查，在此基礎(chǔ)上需要再進行一些設(shè)計施工環(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油艙加熱管路進行預(yù)先的加熱，并根據(jù)船體的結(jié)構(gòu)對相應(yīng)的設(shè)備、電纜等進行預(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

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船舶起居艙室、精密儀器艙室和儲藏艙室的穿越，避免各種功能管路間由于滲漏而出現(xiàn)的交叉污染，對于關(guān)鍵的管路部位和節(jié)點，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，避免危險性管路附近出現(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)緊急問題時能夠迅速找到專業(yè)工具，及時做到對問題的有效控制。

3.2特殊船舶管路綜合布局的優(yōu)化要點

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，一定要綜合考慮特殊船舶的船體結(jié)構(gòu)和船體線型，進而才能有效的實現(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)首先對船舶管路的綜合布局形式進行相應(yīng)的設(shè)計，進而才能有效的促進相關(guān)工作的開展。此外，在對特殊船舶管路綜合布局過程中，還應(yīng)不斷的考慮機艙的行車和主機的路臺以及主機上下路臺的欄桿是否相碰等問題，進而有效的采取相應(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)計要點

管路的空間位置劃分必須考慮到管路的加工工藝。對管道的施工應(yīng)當(dāng)盡量采用機彎的方式，即先焊接后彎的方式，并且應(yīng)采用定型彎的技術(shù)。而同時為了經(jīng)濟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)計人員從整體協(xié)調(diào)整船各設(shè)計專業(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管道的表面進行一定的處理，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)知識才能夠有效實現(xiàn)優(yōu)化船舶管路綜合布局的目標(biāo)。在實際的優(yōu)化船舶管路綜合布局的過程中，應(yīng)該加強與相關(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：大連中遠海運重工有限公司1 2 4 大連麥普物資設(shè)備有限公司3）