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摘要：管路设计以及综合布局质量直接影响到船舶的建造周期和船厂的建造成本，因此，设计初期就需要做好充足的准备工作并对管路布局进行优化，以确保后期船舶在正常航行中能够安全可靠，确保各机械设备能够有序运转。本文对船舶管路布局优化进行相关分析。
关键词：船舶；管路；布局优化
1、船舶管路布局的重要性
船舶管路的布局可以有效的实现管道系统与电力系统、通风系统及网络系统的综合运转，使得船舶的性能能够更好的发挥出来。同时进行船舶管路的布局有利于船舶相关设备的预加工和预组装，还能减少船体分段的装配工时。这可以极大的缩短船舶生产的制造周期，使得生产效率能够获得显著的提高，还可以减少人工的使用，增强了船舶生产的经济性。
2、船舶管路布局的要求
船舶管路是船舶建造过程中的重要过程和工序，对于船舶制造有重大的影响。在生产过程中，船舶管路会受到重多因素的约束和影响，应满足以下要求：①安全性要求。管路应避免在振动较大的设备上面布置，比如水泵、压缩机等；油管应避免在高温蒸汽等高温管路及设备上方布置；管路安装时应满足管路的力学要求，同时考虑到管路受热膨胀会影响使用中管路的受力情况，在安装时，应考虑管路布置的灵活性。②维修性要求。保证管路与管路、管路与设备之间有一定的间距，管路中的阀件及控制装置应避开障碍物，并处于易维护的范围内；为安装与维修阶段所用的扳手、绞车等移动设备预留足够的操作空间。③经济性要求。管路长度尽量短，弯头、管卡数量尽量少。④精细化要求。管路布置时应先布置粗管，后布置细管，管路应尽量与舱壁、设备、管路支架正交成束敷设；管路必须排列整齐，系统阀门应整齐布置；水平与垂直管路安装时应在管路垂直位移最小的位置支撑，防止管路过度变形扭曲。
3、船舶管路布局的准备工作
3.1船舶建造相关图纸的准备
在进行船舶管路设计时应当首先对相关的图纸进行熟悉。船舶管路布局的图纸主要包括管路的综合设计图、船体结构图、管路系统图、主干电缆走向图等。在准备的过程中必须将上述所有的图纸都进行熟悉和分析，并根据图纸信息制定出一个相对完善的设计方案。
3.2熟悉船舶管路施工规范
在管路布局设计中，优秀的设计方案需要充分的考虑到后期建造阶段管路施工的具体情况，并考虑到施工的技术、工艺、空间环境与人员情况，这样才能在符合实际情况的基础上开展最优设计方案的制定。
3.3船舶管路设备材料的收集
要全面掌握船舶管路和设备的信息，对于主要的材料进行质量上和性能上的严格控制，特别是对于船舶管路中管道、阀门、开关等重要器材和附件要有详细的技术资料掌握，以便确保设备材料的性能适于船舶管路建筑和综合布局优化的需求。
3.4船舶管路建造的工艺准备
船舶的管理建设是一个综合性的项目，在建设过程中需要用到各种各样的技术手段。因此，除了完成设备、材料上的准备外，还需要做好技术上的准备工作，只有这样才能确保船舶建造工艺的完善。
4、船舶管路布局的优化要点
4.1一般船舶管路布局的优化要点
一方面要确保船舶管路综合布局的合理性，要避免特殊管道和功能仪器对船舶起居舱室、精密仪器舱室和储藏舱室的穿越，避免各种功能管路间由于渗漏而出现的交叉污染，对于关键的管路部位和节点，应该采用加厚管壁和更换管壁材料等措施，来确保船舶管路的系统性安全。另一方面要确保船舶管路综合布局的安全性，对于船舶蒸汽管路、油电管路等容易出现安全隐患的管路要做好防护，避兔危险性管路附近出现电器设备与配电箱柜，以确保船舶管路的安全。此外要坚持船舶管路布置的可操作原则，要方便维修和更换，便于人员的操作和处理。要在一定的管路距离内留有放泄装置，同时要根据规范设置管路维修的箱柜，以便在出现紧急问题时能够迅速找到专业工具，及时做到对问题的有效控制。
4.2特殊船舶管路布局的优化要点
对于特殊性的管路要做好特殊设计方法与处理手段，风管线路上需要考虑船体结构特性。船体外形、甲板位置与高度等。通风头设置的内部结构与高度需要根据具体的布置位置以及对应的规范进行计算；每个通风管道需要计算好对应风量分配，并设置风闸进行风量平衡调整，通风管道结构需要保持较好的散热性；通风口与空气过滤器需要对准，从而保证空气质量；锅炉与液压器应该设计在燃烧口上面，如此才可避免热源不与空气产生直接性接触；通风口应该设计在人流相对集中处，风管考虑内部可追加导流板，从而保证良好的通风效果；供风口与抽风口应该运用对角线的设计方式，这样可以保证空气充分对流；喷油头间、机修间、分油机室与电焊间的抽风口都应该设计在舱室上方位置；风管布置时需要考虑到其他有关设备的检修空间，要防止布置时相互交错，尤其是部分风管可能会涉及到防火材与保温材的包裹，应当预留足够的施工空间，此外，风管与天花板间保持适当的距离，以便于天花板封板。
4.3管路空间位置与尺寸的布局优化要点
管路的空间位置划分必须考虑到管路的加工工艺。对管道的施工应当尽量采用机弯的方式，即先焊接后弯的方式，并且应采用定型弯的技术。而同时为了经济成本及整船重量考虑，又要求管路长度尽可能短，弯头及各管路附件最少。①管路的布置应具有合理性，如所有燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管，度应避免通过居住舱室、精密仪器舱、粮库等贮藏舱室。淡水管路不得通过油舱，以免管子破损或渗漏时污染水质。同样油管路也不得通淡水舱。如不可避免時，应加设油密隧道或套管，让管路通过。其他管路通过油舱时，应遵照规范要求加厚管壁，并在舱内不得有可拆接头。②管路的布置应具有安全性，如蒸汽管、油管、水管和主机、发电机排烟管等，应避免布置在配电板及其他电器设备的上方及后面，且尽量远离配电板周围。油管路还应避免在锅炉、焚烧炉、烟道、蒸汽管、排烟管及消音器的上方通过。
5、结束语
船舶管路综合布局优化是一项复杂而繁琐的工作，在实际的管路布局优化过程中，应该加强与相关部门的结合，对于不同的管种要考虑好空间的分布情况，尽量避免错综复杂，以加强对船厂的成本控制，降低后期维护的难度。此外，为了满足不断提升的船舶管路设计要求，相关部门应当做好对施工人员的专业培训，并建立完善的施工流程，实现船舶管路布局的优化。
参考文献：
[1]船舶管路管径计算的新方法[J].杨晓献.船舶标准化工程师.2017（01）.
[2]基于改进遗传算法的船舶管路设计[D].隋海腾.天津大学2016.
（作者单位：大连汇博劳务派遣有限公司1 4 大连洋普伟业船舶设计有限公司2 大连中远海运重工有限公司3）
关键词：船舶；管路；布局优化
1、船舶管路布局的重要性
船舶管路的布局可以有效的实现管道系统与电力系统、通风系统及网络系统的综合运转，使得船舶的性能能够更好的发挥出来。同时进行船舶管路的布局有利于船舶相关设备的预加工和预组装，还能减少船体分段的装配工时。这可以极大的缩短船舶生产的制造周期，使得生产效率能够获得显著的提高，还可以减少人工的使用，增强了船舶生产的经济性。
2、船舶管路布局的要求
船舶管路是船舶建造过程中的重要过程和工序，对于船舶制造有重大的影响。在生产过程中，船舶管路会受到重多因素的约束和影响，应满足以下要求：①安全性要求。管路应避免在振动较大的设备上面布置，比如水泵、压缩机等；油管应避免在高温蒸汽等高温管路及设备上方布置；管路安装时应满足管路的力学要求，同时考虑到管路受热膨胀会影响使用中管路的受力情况，在安装时，应考虑管路布置的灵活性。②维修性要求。保证管路与管路、管路与设备之间有一定的间距，管路中的阀件及控制装置应避开障碍物，并处于易维护的范围内；为安装与维修阶段所用的扳手、绞车等移动设备预留足够的操作空间。③经济性要求。管路长度尽量短，弯头、管卡数量尽量少。④精细化要求。管路布置时应先布置粗管，后布置细管，管路应尽量与舱壁、设备、管路支架正交成束敷设；管路必须排列整齐，系统阀门应整齐布置；水平与垂直管路安装时应在管路垂直位移最小的位置支撑，防止管路过度变形扭曲。
3、船舶管路布局的准备工作
3.1船舶建造相关图纸的准备
在进行船舶管路设计时应当首先对相关的图纸进行熟悉。船舶管路布局的图纸主要包括管路的综合设计图、船体结构图、管路系统图、主干电缆走向图等。在准备的过程中必须将上述所有的图纸都进行熟悉和分析，并根据图纸信息制定出一个相对完善的设计方案。
3.2熟悉船舶管路施工规范
在管路布局设计中，优秀的设计方案需要充分的考虑到后期建造阶段管路施工的具体情况，并考虑到施工的技术、工艺、空间环境与人员情况，这样才能在符合实际情况的基础上开展最优设计方案的制定。
3.3船舶管路设备材料的收集
要全面掌握船舶管路和设备的信息，对于主要的材料进行质量上和性能上的严格控制，特别是对于船舶管路中管道、阀门、开关等重要器材和附件要有详细的技术资料掌握，以便确保设备材料的性能适于船舶管路建筑和综合布局优化的需求。
3.4船舶管路建造的工艺准备
船舶的管理建设是一个综合性的项目，在建设过程中需要用到各种各样的技术手段。因此，除了完成设备、材料上的准备外，还需要做好技术上的准备工作，只有这样才能确保船舶建造工艺的完善。
4、船舶管路布局的优化要点
4.1一般船舶管路布局的优化要点
一方面要确保船舶管路综合布局的合理性，要避免特殊管道和功能仪器对船舶起居舱室、精密仪器舱室和储藏舱室的穿越，避免各种功能管路间由于渗漏而出现的交叉污染，对于关键的管路部位和节点，应该采用加厚管壁和更换管壁材料等措施，来确保船舶管路的系统性安全。另一方面要确保船舶管路综合布局的安全性，对于船舶蒸汽管路、油电管路等容易出现安全隐患的管路要做好防护，避兔危险性管路附近出现电器设备与配电箱柜，以确保船舶管路的安全。此外要坚持船舶管路布置的可操作原则，要方便维修和更换，便于人员的操作和处理。要在一定的管路距离内留有放泄装置，同时要根据规范设置管路维修的箱柜，以便在出现紧急问题时能够迅速找到专业工具，及时做到对问题的有效控制。
4.2特殊船舶管路布局的优化要点
对于特殊性的管路要做好特殊设计方法与处理手段，风管线路上需要考虑船体结构特性。船体外形、甲板位置与高度等。通风头设置的内部结构与高度需要根据具体的布置位置以及对应的规范进行计算；每个通风管道需要计算好对应风量分配，并设置风闸进行风量平衡调整，通风管道结构需要保持较好的散热性；通风口与空气过滤器需要对准，从而保证空气质量；锅炉与液压器应该设计在燃烧口上面，如此才可避免热源不与空气产生直接性接触；通风口应该设计在人流相对集中处，风管考虑内部可追加导流板，从而保证良好的通风效果；供风口与抽风口应该运用对角线的设计方式，这样可以保证空气充分对流；喷油头间、机修间、分油机室与电焊间的抽风口都应该设计在舱室上方位置；风管布置时需要考虑到其他有关设备的检修空间，要防止布置时相互交错，尤其是部分风管可能会涉及到防火材与保温材的包裹，应当预留足够的施工空间，此外，风管与天花板间保持适当的距离，以便于天花板封板。
4.3管路空间位置与尺寸的布局优化要点
管路的空间位置划分必须考虑到管路的加工工艺。对管道的施工应当尽量采用机弯的方式，即先焊接后弯的方式，并且应采用定型弯的技术。而同时为了经济成本及整船重量考虑，又要求管路长度尽可能短，弯头及各管路附件最少。①管路的布置应具有合理性，如所有燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管，度应避免通过居住舱室、精密仪器舱、粮库等贮藏舱室。淡水管路不得通过油舱，以免管子破损或渗漏时污染水质。同样油管路也不得通淡水舱。如不可避免時，应加设油密隧道或套管，让管路通过。其他管路通过油舱时，应遵照规范要求加厚管壁，并在舱内不得有可拆接头。②管路的布置应具有安全性，如蒸汽管、油管、水管和主机、发电机排烟管等，应避免布置在配电板及其他电器设备的上方及后面，且尽量远离配电板周围。油管路还应避免在锅炉、焚烧炉、烟道、蒸汽管、排烟管及消音器的上方通过。
5、结束语
船舶管路综合布局优化是一项复杂而繁琐的工作，在实际的管路布局优化过程中，应该加强与相关部门的结合，对于不同的管种要考虑好空间的分布情况，尽量避免错综复杂，以加强对船厂的成本控制，降低后期维护的难度。此外，为了满足不断提升的船舶管路设计要求，相关部门应当做好对施工人员的专业培训，并建立完善的施工流程，实现船舶管路布局的优化。
参考文献：
[1]船舶管路管径计算的新方法[J].杨晓献.船舶标准化工程师.2017（01）.
[2]基于改进遗传算法的船舶管路设计[D].隋海腾.天津大学2016.
（作者单位：大连汇博劳务派遣有限公司1 4 大连洋普伟业船舶设计有限公司2 大连中远海运重工有限公司3）