计算机在船舶管系放样中的应用

陈恩

摘要：管系放样即为船舶管系生产设计，其质量如何对于船舶的建造质量和建造周期起着至关重要的影响，从而影响船舶生产制造商的经济效益，对于精益造船来说，如何提高船舶管系放样率和准确率已成为其重要的一个关键点。SB3DS系统是基于AUTOCAD平台，其核心技术为三维建模技术，该计算机集成系统面向广泛船舶设计和建造，对于船舶中大量管系布置，采用模块化的设计方法，合理规划其功能单元，有效的缩短了船舶从设计到制造的周期，为深化生产设计创造了条件。

关键词：船舶；管系放样；SB3DS系统；计算机

中图分类号： U671 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（c）-0000-00

一、管系的放样

在船舶生产设计工程中，机舱布置完成后将进行管子系统放样工作。在工作人员对设备和机座进行规划布置之前，相关人员将调用船体背景和相关设备，接着把设备和船体保存成一个文件，相关人员在此背景文件下进行管系的布置。

对于管系放样前的准备工作。管系放样工作之前，首先相关人员对相关的图纸要做一些基本的了解，如：了解各种机械设备的相关布置情况必须要求结合机舱布置图；注意在了解机械平台、垫仓板等位置及距离相关底板的高度过程中，相关人员当留意通风管路、电气线路的布置情况；然后通过若干在管系布置中非常用的相关设备的部分尺寸图或总设计图和主机设备的机座等相关结构图，工作人员在充分了解船舶垫仓板以上的空间情况的基础上，进行合理布置船舶管路。

其次，工作人员针对管系放样工作，必须要充分准备相关设计材料：对于船舶中各种系列产品（如风机、空压机、分油机和泵类等）的说明书，船舶主机和发动机组说明书（包括注有油和其他液体等各系统进出口基本定位尺寸的局部图、外形图或者总图）；船舶轮机说明书（包括动力管系和其它主要管系的说明书）；一系列数据或手册包括船用阀件产品，以及部标、国标的相关管路附件；生产制造中常用的弯模半径和管子规格等等。

再次，工作人员须调用所需要的相关数据材料来为管系放样工作做准备，这些材料大体包括：其中主要模型包括船体平面和船体结构和船体的基本结构数据；了解海底门及支柱布置，龙骨，板材加强筋、舱壁扶强材等位置。

最后，工作人员在确定合理的综合管系布置方案之前，应当对船舶各风管、管路和重要电缆做出初步整体规划；确定最佳的设计方案将按照系统/区域/阶段的原则进行分析；最后依据制造生产船舶的分解后的区域、相关层次面积和主尺度等，特别强调在选择合适恰当的工程图的绘图比例工作中，必须要结合选择图纸的标准幅度进行。

对于管路布置操作说明。完成本系统的启动：首先工作人员运行计算機相关系统，通过加载信息和运行程序。此时将增加一了个《管系相关设计》菜单组在AUTOCAD的菜单条中，同时添加一个《管系相关设计》的系统工具条在计算机AUTOCAD的系列工具条中。

对于单管放样工作的简单分析。工作人员在做好前期准备工作后，可以按照选定的比例，依据船舶管路系统原理图和相关布置要求，调用的主要背景为建造船体设计区域，然后利用计算机构建出多种虚拟情况，其中包括进行不同的管路在计算机三维立体空间内部的总体布置和船舶虚拟放样区域空间的基本结构情况，最后出图将按照船舶中不同的区域进行。需要强调的是，相关人员在管系布置总图上，需要结合多种颜色代表多种系统。需要补充的是，船舶各类管系进行布置时应符合我国相关造船标准，而对于应用国际航用船必须满足有关的国际公约要求。船舶建造工作中遇到特殊情况，必须得到权威部门的认可。

简单介绍单管放样应注意的问题：

1）管系放样工作中，为了致力减少船舶内作业时可能产生的问题，管系布置工作应尽量考虑单元分段组装的最大可能性；如果满足相关的标准要求，应当尽可能长的进行管段划分工作。

2）为了使船舶中管子集中整齐分布，工作人员应尽可能地水平排列，在很大程度上避免因管子相交而产生不必要的麻烦。

3）管系布置工作中，如果管子是直角弯，应当尽量避免较长的直角边等长的现象出现，同时应当尽量使其一端法兰靠近弯头。在大多数情况下设置管子的弯曲部分不得嵌入法兰。

4）应当设计便于安装和操作的船舶管系布置位置，在船舶内必要的区域不设置管路，应当尽可能的沿着船体结构的附近布置各种管子。

上文主要以单管放样为例进行详细叙述，除此之外还有SB3DS管系放样等等，在这里将不做说明。

二、计算机在管系放样中应用概括

对于管系的综合平衡问题，工作人员需要利用计算机相关程序设计进行干涉检查，对一批建造好的管子检查管子间是否有碰撞问题等，对于多种管路检查工作，我们可以采用多种不同的方式。工作人员便可以针对当前拥有的三维设计图纸模型进行相关检查（应用计算机的相关操作在软件相关说明书中都有介绍）。工作人员可以依据写字板或者其他工具上显示的相关结果和提示再重新对管子进行修改。

对于相关支架的选择和布置，在计算机操作SB3DS系统时，该系统中相关模块功能是解决管路上布置支架等问题。结合计算机相关软件系统，可以依据相关模块进一步操作，多路支架也可以选择不同形式管卡。总之，依据SB3DS系统中对话框要求进行操作，这里将不再进行累述。

在用计算机技术进行船舶管系布置时，常常会涉及许多标准部件，在船舶管系放样乃至整个建造过程中，如果解决了这些数据与参数化图形模块有机的结合，自动完成尺寸的配合及选取，将便于完成相关设计大大提高其工作质量和效率。

在布置支架时应当注意几个问题：设计间距的条件是防止管路的变形和震动，在大多情况下将采用标准支架，对于一些重要管道要求较高，其数量也应当做适度增加；船舶管系布置中相关支架大多情况下连接在结构上，切忌直接焊接在一段薄围壁和外板上等，在选择管夹时工作人员必须注意要符合标准要求，例如：对于在船舶设计建造过程中有特殊要求的管路支架，如弹簧吊架等安装必须依据实际图纸，才能保证支架布置工作安全高效完成。

三、结语：

随着科学技术的快速发展，现代造船产业也发生了巨大的变化，现代造船产业是按照以一定的逻辑顺序结合计算机安排模块化分段来进行相关建造的，故可以围绕着分段模块化工作包来进行组织生产以及供应。以空间组合的方式，而不是简单地从设计专业的观点来进行管理和设计。现代造船产业积极鼓励利用计算机在三维空间中对船舶管系进行放样，不仅降低了材耗，而且确保了管系布置安装的精度，实现了船舶建造工作中对于管子的“预制”，利用该种方法，在船体开工的同时，即可着手管子的加工制造。使得大量的船内现场工作可以移至内场进行，不仅安全可靠，而且切实的改善了工作环境。一次上船安装，首先减少了船舶建造工作过程中的劳动强度，最重要的是能统筹布置管路，做到合理美观，提高了设计质量，缩短了船舶建造工作中的设计周期和建造周期，大大促进了现代船舶产业安全、高效生产。

参考文献：

[1] 刘鑫. 三维建模在船舶管系放样中的应用[J]. 中国水运（下半月）. 2010（06）

[2] 付锦云. “船舶管系放样与生产”课程建设与实践[J]. 武汉船舶职业技术学院学报. 2010（04）

[3] 曹祖化. 船舶管系设计中三维管系放样软件的应用[J]. 中国高新技术企业. 2015（19）

[4] 王磊. 理论结合实际剖析船舶管系放样设计中的若干问题与对策[J]. 科技创业家. 2013（08）

[5] 于晓静，谢君阳，阚国强. 64000DWT散货船机舱管系放样设计研究[J]. 船舶设计通讯. 2014（02）