計(jì)算機(jī)在船舶管系放樣中的應(yīng)用

陳恩

摘要：管系放樣即為船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)，其質(zhì)量如何對(duì)于船舶的建造質(zhì)量和建造周期起著至關(guān)重要的影響，從而影響船舶生產(chǎn)制造商的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于精益造船來說，如何提高船舶管系放樣率和準(zhǔn)確率已成為其重要的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。SB3DS系統(tǒng)是基于AUTOCAD平臺(tái)，其核心技術(shù)為三維建模技術(shù)，該計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)面向廣泛船舶設(shè)計(jì)和建造，對(duì)于船舶中大量管系布置，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，合理規(guī)劃其功能單元，有效的縮短了船舶從設(shè)計(jì)到制造的周期，為深化生產(chǎn)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件。

關(guān)鍵詞：船舶；管系放樣；SB3DS系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)

中圖分類號(hào)： U671 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（c）-0000-00

一、管系的放樣

在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)工程中，機(jī)艙布置完成后將進(jìn)行管子系統(tǒng)放樣工作。在工作人員對(duì)設(shè)備和機(jī)座進(jìn)行規(guī)劃布置之前，相關(guān)人員將調(diào)用船體背景和相關(guān)設(shè)備，接著把設(shè)備和船體保存成一個(gè)文件，相關(guān)人員在此背景文件下進(jìn)行管系的布置。

對(duì)于管系放樣前的準(zhǔn)備工作。管系放樣工作之前，首先相關(guān)人員對(duì)相關(guān)的圖紙要做一些基本的了解，如：了解各種機(jī)械設(shè)備的相關(guān)布置情況必須要求結(jié)合機(jī)艙布置圖；注意在了解機(jī)械平臺(tái)、墊倉板等位置及距離相關(guān)底板的高度過程中，相關(guān)人員當(dāng)留意通風(fēng)管路、電氣線路的布置情況；然后通過若干在管系布置中非常用的相關(guān)設(shè)備的部分尺寸圖或總設(shè)計(jì)圖和主機(jī)設(shè)備的機(jī)座等相關(guān)結(jié)構(gòu)圖，工作人員在充分了解船舶墊倉板以上的空間情況的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理布置船舶管路。

其次，工作人員針對(duì)管系放樣工作，必須要充分準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)計(jì)材料：對(duì)于船舶中各種系列產(chǎn)品（如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、分油機(jī)和泵類等）的說明書，船舶主機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)組說明書（包括注有油和其他液體等各系統(tǒng)進(jìn)出口基本定位尺寸的局部圖、外形圖或者總圖）；船舶輪機(jī)說明書（包括動(dòng)力管系和其它主要管系的說明書）；一系列數(shù)據(jù)或手冊(cè)包括船用閥件產(chǎn)品，以及部標(biāo)、國標(biāo)的相關(guān)管路附件；生產(chǎn)制造中常用的彎模半徑和管子規(guī)格等等。

再次，工作人員須調(diào)用所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)材料來為管系放樣工作做準(zhǔn)備，這些材料大體包括：其中主要模型包括船體平面和船體結(jié)構(gòu)和船體的基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；了解海底門及支柱布置，龍骨，板材加強(qiáng)筋、艙壁扶強(qiáng)材等位置。

最后，工作人員在確定合理的綜合管系布置方案之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)船舶各風(fēng)管、管路和重要電纜做出初步整體規(guī)劃；確定最佳的設(shè)計(jì)方案將按照系統(tǒng)/區(qū)域/階段的原則進(jìn)行分析；最后依據(jù)制造生產(chǎn)船舶的分解后的區(qū)域、相關(guān)層次面積和主尺度等，特別強(qiáng)調(diào)在選擇合適恰當(dāng)?shù)墓こ虉D的繪圖比例工作中，必須要結(jié)合選擇圖紙的標(biāo)準(zhǔn)幅度進(jìn)行。

對(duì)于管路布置操作說明。完成本系統(tǒng)的啟動(dòng)：首先工作人員運(yùn)行計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)，通過加載信息和運(yùn)行程序。此時(shí)將增加一了個(gè)《管系相關(guān)設(shè)計(jì)》菜單組在AUTOCAD的菜單條中，同時(shí)添加一個(gè)《管系相關(guān)設(shè)計(jì)》的系統(tǒng)工具條在計(jì)算機(jī)AUTOCAD的系列工具條中。

對(duì)于單管放樣工作的簡單分析。工作人員在做好前期準(zhǔn)備工作后，可以按照選定的比例，依據(jù)船舶管路系統(tǒng)原理圖和相關(guān)布置要求，調(diào)用的主要背景為建造船體設(shè)計(jì)區(qū)域，然后利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建出多種虛擬情況，其中包括進(jìn)行不同的管路在計(jì)算機(jī)三維立體空間內(nèi)部的總體布置和船舶虛擬放樣區(qū)域空間的基本結(jié)構(gòu)情況，最后出圖將按照船舶中不同的區(qū)域進(jìn)行。需要強(qiáng)調(diào)的是，相關(guān)人員在管系布置總圖上，需要結(jié)合多種顏色代表多種系統(tǒng)。需要補(bǔ)充的是，船舶各類管系進(jìn)行布置時(shí)應(yīng)符合我國相關(guān)造船標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于應(yīng)用國際航用船必須滿足有關(guān)的國際公約要求。船舶建造工作中遇到特殊情況，必須得到權(quán)威部門的認(rèn)可。

簡單介紹單管放樣應(yīng)注意的問題：

1）管系放樣工作中，為了致力減少船舶內(nèi)作業(yè)時(shí)可能產(chǎn)生的問題，管系布置工作應(yīng)盡量考慮單元分段組裝的最大可能性；如果滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)當(dāng)盡可能長的進(jìn)行管段劃分工作。

2）為了使船舶中管子集中整齊分布，工作人員應(yīng)盡可能地水平排列，在很大程度上避免因管子相交而產(chǎn)生不必要的麻煩。

3）管系布置工作中，如果管子是直角彎，應(yīng)當(dāng)盡量避免較長的直角邊等長的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量使其一端法蘭靠近彎頭。在大多數(shù)情況下設(shè)置管子的彎曲部分不得嵌入法蘭。

4）應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)便于安裝和操作的船舶管系布置位置，在船舶內(nèi)必要的區(qū)域不設(shè)置管路，應(yīng)當(dāng)盡可能的沿著船體結(jié)構(gòu)的附近布置各種管子。

上文主要以單管放樣為例進(jìn)行詳細(xì)敘述，除此之外還有SB3DS管系放樣等等，在這里將不做說明。

二、計(jì)算機(jī)在管系放樣中應(yīng)用概括

對(duì)于管系的綜合平衡問題，工作人員需要利用計(jì)算機(jī)相關(guān)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行干涉檢查，對(duì)一批建造好的管子檢查管子間是否有碰撞問題等，對(duì)于多種管路檢查工作，我們可以采用多種不同的方式。工作人員便可以針對(duì)當(dāng)前擁有的三維設(shè)計(jì)圖紙模型進(jìn)行相關(guān)檢查（應(yīng)用計(jì)算機(jī)的相關(guān)操作在軟件相關(guān)說明書中都有介紹）。工作人員可以依據(jù)寫字板或者其他工具上顯示的相關(guān)結(jié)果和提示再重新對(duì)管子進(jìn)行修改。

對(duì)于相關(guān)支架的選擇和布置，在計(jì)算機(jī)操作SB3DS系統(tǒng)時(shí)，該系統(tǒng)中相關(guān)模塊功能是解決管路上布置支架等問題。結(jié)合計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件系統(tǒng)，可以依據(jù)相關(guān)模塊進(jìn)一步操作，多路支架也可以選擇不同形式管卡。總之，依據(jù)SB3DS系統(tǒng)中對(duì)話框要求進(jìn)行操作，這里將不再進(jìn)行累述。

在用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行船舶管系布置時(shí)，常常會(huì)涉及許多標(biāo)準(zhǔn)部件，在船舶管系放樣乃至整個(gè)建造過程中，如果解決了這些數(shù)據(jù)與參數(shù)化圖形模塊有機(jī)的結(jié)合，自動(dòng)完成尺寸的配合及選取，將便于完成相關(guān)設(shè)計(jì)大大提高其工作質(zhì)量和效率。

在布置支架時(shí)應(yīng)當(dāng)注意幾個(gè)問題：設(shè)計(jì)間距的條件是防止管路的變形和震動(dòng)，在大多情況下將采用標(biāo)準(zhǔn)支架，對(duì)于一些重要管道要求較高，其數(shù)量也應(yīng)當(dāng)做適度增加；船舶管系布置中相關(guān)支架大多情況下連接在結(jié)構(gòu)上，切忌直接焊接在一段薄圍壁和外板上等，在選擇管夾時(shí)工作人員必須注意要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，例如：對(duì)于在船舶設(shè)計(jì)建造過程中有特殊要求的管路支架，如彈簧吊架等安裝必須依據(jù)實(shí)際圖紙，才能保證支架布置工作安全高效完成。

三、結(jié)語：

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代造船產(chǎn)業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，現(xiàn)代造船產(chǎn)業(yè)是按照以一定的邏輯順序結(jié)合計(jì)算機(jī)安排模塊化分段來進(jìn)行相關(guān)建造的，故可以圍繞著分段模塊化工作包來進(jìn)行組織生產(chǎn)以及供應(yīng)。以空間組合的方式，而不是簡單地從設(shè)計(jì)專業(yè)的觀點(diǎn)來進(jìn)行管理和設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代造船產(chǎn)業(yè)積極鼓勵(lì)利用計(jì)算機(jī)在三維空間中對(duì)船舶管系進(jìn)行放樣，不僅降低了材耗，而且確保了管系布置安裝的精度，實(shí)現(xiàn)了船舶建造工作中對(duì)于管子的“預(yù)制”，利用該種方法，在船體開工的同時(shí)，即可著手管子的加工制造。使得大量的船內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)工作可以移至內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行，不僅安全可靠，而且切實(shí)的改善了工作環(huán)境。一次上船安裝，首先減少了船舶建造工作過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，最重要的是能統(tǒng)籌布置管路，做到合理美觀，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了船舶建造工作中的設(shè)計(jì)周期和建造周期，大大促進(jìn)了現(xiàn)代船舶產(chǎn)業(yè)安全、高效生產(chǎn)。

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