探索船舶管路施工设计及安装

摘 要：文章將对船舶管路系统的相关概念、设计和生产的发展状况、管路系统的基础知识、船舶管路系统的原理设计和生产设计以及管路的安装进行相关的分析和论述，介绍几种目前国内外造船厂比较先进的管路设计和生产的方法、使用的设计软件和生产过程。分析目前我国大中型造船厂管路施工的现状以及存在的主要问题，并提出相应的解决措施。

关键词：船舶管路；施工设计；组织；安装

船舶管路系统是输送液体（气体）的管子、连接件、控制阀件、驱动机械、测量和处理液体的仪器仪表的总称。其中管子、连接附件和阀件是管路、船体的主要管系有船底水管系、压载水管系、消防管系、污水、生活用水管系、通风、空调调节管系、蒸汽（预热）管系，压缩空气管系、空气管、溢流管和测量管以及其他专用管系等。下面文章将简要分析船舶管路的各个管系的相关知识和施工要点。

一、船舶管路系统的概念

船舶管路系统的用途主要分为两种：以推进装置服务的管系保证推进装置正常工作的动力管系和为全船服务的管系，用来保证船舶的寿命、安全航行和船体人员的正常生活和工作。动力装置的正常工作与否取决于船舶本身的技术性能和动力关系的技术性能，动力关系的正常运行对船舶整体的正常航行起着关键性的作用，船舶关系系统必须具有可靠性和活跃性，要求在运行过程中不出现故障和摇摆、冲击、振动等其他特殊情况出现，活跃性则要求船舶不仅在正常情况下安全运行。在遇到一些特殊情况，比如海损、火险等破坏性和纵横向倾斜时也能正常工作。

二、我国船舶管路施工现状

根据管路系统的相关概念，管路施工设计的工作应当包括动力装置的施工设计，根据目前我国各个造船厂的施工工艺来看，仍然将施工前的工艺准备工作和动力装置工作分开进行。目前布置船舶管路一般采用两种分工形式：第一种是分层分区的综合布置的形式，指定专门的人员负责进行综合布置；第二种就是根据船舶管路系统的布置种类分工合作，一艘船上的十几种管路的施工分别分配相应的人员进行负责，每个管路的负责人进行管路的布置工作。这两种分工方式各有利弊，其中第一种分工形式涉及到的人员较少，管路的布局比较合理，在借助计算机进行辅助设计时，除了帮助设计施工线路图纸外，还可以进行管路综合性干扰的检测，有利于管路单元组装等工艺的实施，是管路的安装更加标准化和通用化，但是工作人员较少，施工量较大，施工周期较长。而第二种施工方法采取的是模拟实船弯样棒的施工方法，因此涉及到的人员较多，管路的分布比较杂乱，不同管线之间的干扰多，返工率较高，大大增加了管子弯管的工作量和材料消耗，而且也不利于利用计算机模拟进行综合干扰的检查，施工难以形成标准化和通用化，优点在于施工中参与的人员较多，大大缩短了施工周期，平均个人的工作量较小，如果对于某些加急的船舶管路施工，可以采取第二种施工方法。

上面是我国目前管路施工中常用的方法，这两种方法与产品施工设计是完全分开进行的，因此产生了以下不良后果：

首先，延长了产品施工设计的周期，延误了船舶管路施工的开工时间。一般来讲，在船舶管路经过4—12个月的“管系放样”周期后才能开工，如果周期过长，放样人员在施工结束之后才开始进行管路设计相关工作，就会造成管路施工的延误。

其次，管路施工设计和船舶产品设计的不协调影响了管路施工的质量。设计人员可能对放样产生依赖思想，绘制管路布置图纸时知识粗略进行放样布置，对船舶产品的管路布置细节理解的不够透彻，就会直接影响到船舶产品的质量。尤其是第二种施工方法，造成工作人员重复劳动，浪费劳动力。比如设计人员在绘制、布置图纸时首先会考虑到施工中会省略的管路综合布置工作，然而在管路放样时施工人员仍旧会对已经省略的管路进行综合布置工作，这样就会使工作重复进行。此外，施工人员中不乏有对设计中的原始意图不了解、不清楚的情况，他们在一般不会直接参与听取用户意见、收集资料和参考模型船等工作，因此在放样时满面会有盲目性和局限性，一旦遇到船舶产品的设备型号改变的情况，就会造成返工事故。

最后，在船舶管路布置时，占用的场地面积大，因为船舶管路系统复杂，图纸资料繁复。一艘轮船的放样间场地一般要占用200—300平米的场地，使用涤纶薄膜就要用到30—60平米。

三、船舶管路施工设计概述

（一）产品设计

设计人员需要充分发挥管路设计对施工的指导作用，设计时尽量做到详细、全面。设专门的人员负责管路的施工设计，使船舶动力装置施工设计和产品设计连接成一个整体，加强设计部门、验收部门之间的联系，以便设计人员及时了解设备性能、结构和材料供应等情况，尽可能的消除管路布置的盲目性、局限性。消除设计差错和重复工作，使动力装置设计与轮机设计能够同时完工，提高设计人员的工作效率。

（二）管路的系统安装法

系统安装法是传统的安装方法，这种方法最大的特征就是将管子和有关附件以散件状态吊上船，再根据系统安装图纸逐根安装，显然，这种方法只能在船上现场进行，不安全，具有一定的危险性，而且工作效率也不高。一般安装的原则是先安装大口径管和总管，再安装支管和小口径管；先安装密集区的管子，再安装空旷区的管子；对于定位尺寸要求较高的管子优先安装，一般的管子后装。管路支架在安装时可以在安装管子的同时安装，可以补偿管子制造时产生的误差和设备的安装误差，减少安装过程中产生的安装应力。对于一些特定的场所，应该先焊接管子支架，比如在涂装已清扫完毕的隔舱壁、已敷设绝缘层的围壁、经密性试验并已验收的船体油水密隔壁等区域，不仅提高施工效率，也有利于施工人员的安全生产。

四、结语

文章主要就船舶管路施工设计的合理组织进行了相关的分析和探讨。首先简要分析了船舶管路系统的相关概念，其次主要分析了目前我国管路施工现状以及存在的主要问题，最后结合这些问题提出了管路设计施工的主要方法。最终希望通过本文的分析和研究，能够给予船舶管路设计的研究工作，提供一些参考建议。

参考文献：

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[2]高岳峰.基于遗传算法的机舱管路自动布置研究.[D].大连海事大学，2014.

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