在SPD中建立FPSO改装管路材料数据库

童军+罗东浩

摘 要：在FPSO改装项目中所用到的管路材料与常规船舶所用到的管路材料存在较大的区别，FPSO改装项目主要参照的是ASME，API等国外标准，而SPD主要用于新造船舶的生产设计，其中的管路材料数据库主要为GB/CB等国内标准，可用于FPSO管路改装的数据非常有限。本文主要通过对FPSO管路材料的标准、规格和特点的研究，建立起SPD软件和FPSO管路材料之间的关系，最终在SPD中建立完善的FPSO改装管路材料数据库。

关键词： FPSO改装；管路材料；SPD；数据库

中图分类号：U 673.2 文献标识码：A

Abstract： There is much difference in piping material between FPSO conversion project and ship building project. The main standard for FPSO conversion project is ASME and API， etc， but for the software SPD mainly used in shipbuilding is Chinese standard such as GB/CB， etc， which is seldom used in FPSO conversion project. This paper studies the standard， specification and characteristics of piping material， sets up the relationship between the software SPD and FPSO piping material， and establishes the FPSO piping material data base in the software SPD.

Key words： FPSO conversion； Piping material； SPD； Data base

1 前言

在FPSO改装项目中，管路的改装设计和安装是整个项目中最复杂的部分之一。管路工程系统多且标准高，能否准确高效地完成管路的设计、材料采购在一定程度上决定了改装项目能否顺利完工交付。

本文以我司280 000 DWT VLCC改装为FPSO项目为例，通过对FPSO管路材料的标准、规格和特点的研究，建立起SPD软件和FPSO管路材料之间的关系，最终在SPD中建立完善的FPSO改装管路材料数据库，为改装项目管路设计工作的顺利开展奠定基础。

2 管路材料特点及数据参数

2.1 FPSO管路的特点

（1）标准要求高

在FPSO改裝项目中所用到的管路材料与常规船舶的管路材料存在较大的区别，FPSO改装项目主要参照石油化工行业标准进行设计施工，其主要的标准为美国机械工程师协会（ASME）、美国石油工业协会（API）等国外标准。

（2）管路系统多且复杂

FPSO项目一共有40多个大系统，每个大系统又分为几个甚至十几个小系统。各个管路系统使用的管路材料有着严格的规定，通常情况下各系统之间的管路材料是不能相互代用的，由此造成了管路材料的种类繁多，大大增加了管路的设计、管路材料的采购和管路的预制安装等工作。根据统计，FPSO改装项目规格书中所包含的材料种类，单是船舶模块部分（不包括上部模块部分）就多达7 000种，整个项目使用的管路附件约40 000多件，管材约36 000多米。

2.2 管路材料的描述形式

FPSO改装及新造已经较为成熟，相应的材料描述已确立了较为统一的模式，基本型式如下：

管子：PIPE BEVEL ENDS SMLS ASME B36.10M SCH40 ASTM A106 GR.B - C01

附件1：ELBOW 90DEG LR ASME B16.9 BW SCH40 ASTM A234 GR.WPB - C01

附件2：REDU CONC ASME B16.9 BW SCH STD x SCH40 ASTM A234 GR.WPB - C01

附件3：TEE RED ASME B16.9 BW SCH XS x SCH STD ASTM A234 GR.WPB - C01

法兰：FLANGE SO ASME B16.5 CL150 FF ASTM A105N - C01

描述内容由如下部分构成：

管子：名称+端面+类别+标准+壁厚+材质+材料代号

附件：名称+类别+标准+压力+端面+壁厚+材质+材料代号

以上即为管路材料的基本参数，在管路材料的描述中都是按以上的顺序进行排列的，这些基本参数就是我们对管路材料规格的定义，加上尺寸和数量，物资采购所需要的各种技术要求和规格就完整了，采购部门就可以对管路材料进行采购了。

3 管路材料数据库的编制

在常规修造船项目中，管路材料使用的种类非常少，同是碳钢的管子和附件基本上只有一两种规格，只要尺寸相同基本上都能够相互替换使用，所以管路的设计和采购比较简单。但在FPSO改装项目中，由于主要参照的是ASME、API等国外标准，不同的管路系统使用的管路材料的基本参数大多都是不同的，即使是同一个系统的管路，不同尺寸的管子和附件使用的壁厚、材质、标准等也不一定相同。

以CLASS 01C28为例，一共有18种尺寸、6种壁厚等级，共450种管子和附件。CLASS 01C28仅为管路材料规格书中对于管子材料规格的一个分类，此分类在船舶模块部分一共有20个，而在上部模块部分则有47个。

为了使管路材料看起来更加简单明了，并且易于分类和统计，以管路材料的基本参数为基础，根据管路材料规格书的说明，制定了管路材料的表格形式（见表1）。

按照表1管路材料的格式，对管路材料规格书里面所描述的材料进行逐一整理并汇总在一个表格里面，就形成了管路材料数据库，此数据库共包含了7 000多种的管路材料。当设计员需要用到管路材料时，利用Excel表格的筛选功能快速地从这个管路材料数据库里进行筛选，不需要反复地在管路材料规格书里面进行查找，而且避免了查找和拼写可能带来的错误，大大提高了设计的准确率和工作效率。

4 SPD管路材料数据库的建立

由于SPD软件主要是针对常规新造船设计而开发的一款船舶设计软件，在很多设计功能上并不能满足FPSO改装项目的设计要求。SPD软件输出的管路轴测图缺少大量的信息，同时SPD软件输出的材料内容也不能满足我厂物资采购对材料内容格式的要求。

为避免材料选取错误同时提高轴测图信息的完整性，根据已编制的管路材料数据库，将其转化到SPD的数据库中，形成管路建模的基础数据，便于SPD管路的建模使用。

（1）SPD数据库数据结构

见表2。

在表2需要输入的数据中，只有管子重量需要在管子标准中进行核查然后输入，管子外径、管子通径、管子壁厚在管路材料规格书（PMC）和管子标准中都可以查到，按照格式要求输入即可。

在管路附件中，除了要输入相应管子连接尺寸的数据外，还要输入管路附件连接尺寸相关的数据，比如弯头的角度、弯曲半径、法兰的端面形式、压力等级等，这些数据需要在相应的管路附件標准中进行查找。

（2）输入管路材料基础数据

结合管路材料规格书和管路材料选型表，以及管子和附件、阀件等的标准，按照SPD的格式要求，在usrspd.mdb和spd_std.mdb数据表中输入管路材料的各种基础数据。

（3）SPD数据导入及调试

在usrspd.mdb和spd_std.mdb中输入数据完成后，将数据导入SPD软件中，生成管子附件模型，调试每种材料是否正确，最后导入部件库供建模调用。数据导入、调试及建模流程如图1所示。

5 结束语

管路材料在SPD中导入及调试完成以后，即可应用到FPSO改装的生产设计中，大大减少手工修改图面输出信息的工作量，同时也提高了设计输出的准确性，提高了生产设计的工作效率，减少材料的浪费和现场返工率，从而为公司带来巨大的经济效益。而且数据库完成以后，在今后的项目中可以重复使用并不断完善，成为我司技术部生产设计的标准库。

参考文献

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