基于计算机辅助设计的船舶轮机管系图纸研究

阚加强

（招商局重工（江苏）有限公司，江苏 南通 226116）

0 引言

船舶行业是国家的重点行业，该行业的发展对我国经济以及综合国力的提高有着积极的意义和深远的影响。与此同时，船舶管系作为船舶轮机的重要组成部分，是船舶运行的核心与关键，因此，船舶管系图纸的设计就显得尤为重要。当前社会不断发展，在计算机技术的推动下，船舶轮机管系图纸设置过程中的质量和效率大大提高。但是目前，在计算机辅助设计船舶轮机管系图纸的过程中，仍然存在诸多问题尚未解决，依然需要不断改进，更好地提高设计图纸研究的实际效益。

1 管系的基本概述

船舶管系的涉及范围十分广泛，主要体现在种类、数量、规格、工作量四大方面，因此，船舶管系的日常检验和管理具有一定的复杂性的难度。目前，针对船舶管系，可以从动力管系和船舶管系的角度出发去分析问题。与此同时，动力管系和船舶管系彼此具有一定的独立性，但又相辅相成，在互补的基础上发挥着综合作用，也是船舶轮机运行的关键所在[1]。针对管系的安装问题，其安装流程具有一定的复杂性，大体上可以分为图纸设计、制作、安装3个环节。管路识别的油漆颜色如表1所示。

表1 管路和识别符号的油漆颜色

2 我国船舶轮机图纸审查的现状

船舶的图纸设计是船舶轮机运行的保障，也是船舶轮机运行过程中的重要环节之一，从我国目前船舶图纸的实际状况来看，较传统的图纸设计有了极大的突破，主要是通过计算机技术与信息化手段有机结合的方式，将图纸进行打印，整理成规范的送审图纸，经人送到相关的审查部门，大大提高了整体的效率。但是，针对不同的情况，不同船舶管的图纸设计不能一概而论，故而在实际的过程中图纸堆积问题屡见不鲜，占用了很大的办公室空间。与此同时，图纸的堆积问题也不便于相关工作人员查阅、审核，引发了很多问题[2]。

图纸初审合格之后，设计部门还需要重新将3套图纸打印出来，送达到审图部门。从初审到合格，中途往往还会退审查多次，且一张图纸的打印费用大概在100元上下，在多次审核和打印的过程中，增加了成本，一方面来自于图纸本身，另一方面来自于审查中的隐形开支。

在图纸审查的过程中我们可以得知，初审之后是复审，双方协调之后出具《图纸审查意见备忘录》(以下简称《备忘录》)，将《备忘录》盖章之后再次发送给设计单位。设计单位或是代理人拿到《备忘录》之后，才能了解到错误具体发生在什么地方，设计单位根据《备忘录》上面的错误，再对图纸进行相应的修改。在《备忘录》的出具到拿到的时间段里，通常都需要花费1天以上的时间。

根据图纸审查的相关规定要求，船舶检验部门对于图纸的存放需要有相应的档案室进行保管。档案室的面积要求通常在20 m2以上，档案室也应有相关的工作人员，这样需要相应的人力和物力。

随着海上运输距离的加大，船舶规模也越来越大，同时设计单位出来的图纸却并没有进行等比例提高，因此图纸出错的几率也随之加大，通常都会退审重审多次才会得到最终的批准，设计人员的图纸没有及时更新到船舶设计的最新阶段，因此最后送给审查部门的3套图纸却不是最后的图纸，反复之间浪费极大的人力、物力和财力[3]。

3 计算机辅助设计的船舶轮机管系图纸研究

在进行船舶管系计算机辅助设计时，为保证设计效率和质量，确保管系功能正常发挥，应明确管系布置的基本要求：比如保证管线路线正确，附件规格、走向等与原理图相符；设计的路径应合理，弯头尽量减少，保证路径最短，便于操作，并与设备、船体等没有相互之间的干涉；管子应该横平竖直,外观保持整齐、美观，尽量避免交叉布置。如果管子走向相同，应将这些管子排成管束[4]。

3.1 图表的快捷生成与编辑

计算机技术的不断发展，为船舶管系图纸研究提供了极大的便利，大大降低了图纸设计过程中人力、物力、财力的消耗，有助于相关领域的工作人员进行图纸的研究和设计，是后期工作的良好铺垫。与此同时，随着该技术的不断应用，针对图纸问题也显得愈发灵活，有助于相关工作人员根据具体情况对图标进行快捷生成和编辑，以便于发现问题时得以迅速的解决，避免了问题的扩大化。

3.2 数据的安全管理

在计算机辅助设计下，大大提高了船舶轮机管系图纸数据的安全性。基于船舶管系的复杂性和难度，在一些管系的管理、施工过程中经常会发生各种各样的棘手问题，特别是数据的精确性和安全性问题，必须予以充分的重视。随着计算机技术的发展，管道系统软件技术为数据库的管理工作带来了极大的便利，充分的发挥了辅助作用。与此同时，3D技术也为数据库的管理注入了源源不断的生机与活力，大大提高了技术的覆盖面积，提高了协调能力和开放性。在此基础上，通过计算机辅助设计图纸，能够进一步对数据进行分类和总结，更加直观地与其他智能化管理系统完成操作，更熟练地应用数据库查询到各个子级标准库，在一定程度上简化专业技术人员的实际操作流程，避免了数据丢失和破坏的问题，一旦发生突发状况，便可以通过模型数据库进行查询[5]。

3.3 预舾装程度

为保证设备安全，管道系统、通风管道等核心部件要综合布局和相对平衡。可利用3D放样技术中的数据可视化交互设计技术，将平面图的信息内容转换为更加可视化的图形。根据船舶3D结构的用途，可提前开展舾装件的生产设计，以便于更好地进行舾装件的生产制造设计。与此同时，完成安装的先决条件和关键标准取决于所有船体的分段生产尚未完成，管道的预制部分是极为重要的，从而能够更好的保障安装的顺利性。一方面，能够避免不同的工作人员在专业性和综合素养两方面的偏差对实际结果造成的影响 ；另一方面，大大减少了人力、物力和财力，提高了经济效益和社会效益。现阶段，3D放样技术受到了社会各界的广泛关注与支持，是现阶段计算机辅助背景下的新的发展方向，在船舶轮机管系图纸设计中的应用范围不断扩大，大大提高了质量和效率。

3.4 设计的精准度

“三维”模型技术也是计算机技术应用于船舶轮机管系图纸研究过程中的一个重要组成部分。通过计算机处理，能够进一步对船舶轮机管系进行三维模拟，使得相关工作人员能够更加直观的明确船体整体结构的空间构成，并根据空间构成进行后期的工作，更加直观地建立管道的相对位置和数据可视化。在此基础上，大大提高了管线布置的科学性和合理性，能够直观的看到实际的效果，便于更好的发现问题、分析问题和解决问题，避免了实际操作造成的资源浪费问题。与此同时，通过三维模型技术，可以最大化的提高管道系统与船舶结构二者之间的协同性，更加清晰的、科学的、准确的模拟管道与管道的位置，减少摩擦，从而有效减少或者避免管道的一系列安全隐患[6]。

3.5 布置支架

船舶管系对于船舶轮机的正常运行有着积极的意义和深远的影响，因此，在设计的过程中必须进一步加强管系的图纸设计，要求工作人员对管系的相关问题予以充分的重视，积极利用计算机技术，保障船舶的正常运行。首先，进行船舶管系设计时，要对管线支架进行合理设计，确保各类管线牢牢固定。在应用计算机技术时，必须充分结合构建的船舶各个位置的模型，根据具体情况具体分析，对支架布设位置尺寸进行科学、精确的计算，保证所用支架的合理性。其次，进一步加强对管卡的选择，加强规范性，全面提高设计人员的专业性和综合素养，合理把握参数，注重整体的同时也要加强细节部分的科学技术应用，最大限度地保证管系放样质量。在此过程中，相关的设计人员也要根据实际情况科学选择计算机技术，并利用软件做好管系的碰撞检查。最后，审图过程就是进一步将设计图纸与相关规定和实物进行分析和对比，针对传统的审图方式，提高审图效率,除了人为因素外，查找图纸的质量、效率至关重要。因此，快速查找规范与图纸的对应位置是审图的关键,也是实现辅助的设计重点，进而大大提高审图效率 。

3.6 实现网络办公

网络办公是现代化的必然趋势和必然结果，在这样的大环境下，船舶轮机管系图纸设计也积极引进了计算机技术，开放了一些公用信息,如法规、规范、计费、工作状态、船舶设备标准配置等内容,提高了整个图纸设计流程的规范性、智能性和高效性，为工作人员减轻了工作压力，提供了便捷，通过计算机实现快速引擎，以提高审图效率，大力提升了审图的服务质量。

3.7 网络服务功能

1）设计图纸的网上申请功能

设计单位可以充分借助互联网进行网上申请，并根据具体情况具体分析，提交相关资料和信息。与此同时，为了适应当前工作和设计单位的习惯，必须进一步对系统设置进行优化，既保留了网络申请、纸质邮寄的送达方式，也增设了电子图纸的送审，避免了图纸堆积问题。

2）客户端的查询和交流功能

客户可通过系统查询对图纸的状态进行全方位、多层次、多角度的了解，也可以通过在线交流的方式，更好、更快的发现问题、分析问题和解决问题。与此同时，还增加了手机提醒功能，大大提高了便捷性。

3）方便客户需求的服务功能

为了方便客户，开放了一些公共资源，通过无偿提供的方式，使得服务功能更加趋于多样化和高效化。

4 结语

管系是船舶的重要组成部分，而图纸研究作为管系的重中之重，其质量和效率不容小觑。本文从管系基本概述的角度作为出发点，简要地分析和阐述了当今我国船舶轮机图纸审查的现状，重点对计算机辅助设计的船舶轮机管系图纸展开了深入研究，旨在更好地发挥计算机的辅助作用，优化管系图纸方面的问题，从而促进船舶轮机的进一步发展。