船舶管系生产设计的步骤以及Tribon系统的应用

徐迟

【摘 要】本文详细介绍了船舶管系生產设计的一般步骤和注意事项；进而探讨Tribon软件系统在船舶管系生产设计过程中的应用。

【关键词】船舶设计；管系生产设计；Tribon；Pipe Modelling

中图分类号： TP391.7；U662 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.020

【Abstract】This paper introduces general steps and attention of piping design production；And then discusses the application of Tribon system in piping design.

【Key words】Ship design；Piping design production；Tribon；Pipe Modelling

1 船舶管系生产设计的一般步骤

在船舶管系生产设计前，我们拿到总图、舱室布置图、机舱布置图等总体性图纸，需仔细理解这些图纸，了解船舶的性能、用途、水线数据、防火布置及其等级要求、大型设备的布置等信息，在详细设计图纸较为完备的情况下，进行船舶管系建模等生产设计。船舶管系生产设计的一般步骤如下：

1.调整设备布置图

主机、发电机等大型设备，在设计初始阶段就已经确定其位置，我们一般按照布置图定位；需要注意其排气管出口高度，在布置排气管时，应计算其绝缘厚度，若与船体结构干涉，可通过协调稍微降低设备高度或者旋转设备排气出口角度等方式解决。

根据管系原理图调整设备位置，使设备靠近相关舱柜，从而缩短管路长度，节省空间和节约材料。

调整相关性强的中小设备，使它们尽量靠近，从而可以缩短管路长度，也便于阀件的集中布置。

2.协调修改分段线和板缝线。

管系建模前期，应优先考虑并和船体专业协调分段线和板缝线的位置，合理的分段线和板缝线有利于减少合拢管，并减少管路穿板缝的可能性，从而减小施工难度、节约成本并提高施工质量。

3.建模排气管、风管和海水总管。

一般排气管、风管和海水总管是管径最大的，尤其是排气管需要包绝缘材料并且管线不能向下，所以需先行布置；布置完成后，需与船体专业协调开孔是否可行，并确定做结构风道、海水箱道等需船体围建的结构。

4.布置透气测深和黑灰水等不可走低管系。

黑水管路一般有斜度要求，透气测深和灰水管路、溢流管、较大管径的泄放管路，这些系统的管路由于不可走低，应优先布置。

5.布置通径较大的管系。冷却水系统、外消防系统、燃油输送系统等系统的管径，一般较大，占用空间较大，应优先布置。

6.与其他专业协调电缆布置，减小相互影响。

在整个管系建模过程中，伴随着电气专业电缆及其托架的布置，需与其不断协调各自位置，一般电缆在上、下面是管子和风管。

在上述1～5管系布置完成以后，需与各专业整体协调各自模型布置，基本确定整体的布局，即进行模型的整体平衡。

7.布置启动空气、燃油日用、滑油日用等II级别管系或不锈钢等特种材质管系。

这些管系管路通径较小，管材较贵，相对于其他小管径系统，应先行布置，进而减少材料用量。

8.布置其他管路。

二氧化碳系统、供水系统、服务/杂用空气系统、水喷淋系统等，这些系统管径较小，且内有动力源，可放在最后布置。

9.调整整体管系模型，使其便于布置支架，为出图做好准备。为便于布置组合支架，管路布置应以管子外壁边缘为基准。

2 船舶管系生产设计过程中值得注意的一些问题

1.管路布置不可影响通道，也不得影响设备维护、检修等必要的空间，具体所需距离可查阅厂家设备资料。一般情况可参照下图。

2.管路纵向穿过液舱，管子外壁距离舷侧要大于760毫米。

3.两阀并列布置时，手轮的间距应不小于40毫米。

4.阀附件布置应要考虑操作、拆修的方便，尽可能将阀附件布置在花钢板或平台以上，并避免影响通道。若阀附件布置在花钢板以下，其操作部位应与花钢板平行，操作部位距花钢板至少20毫米。

5.处于不同位置的阀的操作高度。如下图所示。

6.淡水舱内的管子、连接件、支架和螺栓螺母等根据规格书或船东要求，使用镀锌或不锈钢材料。

7.对于热油、蒸汽、排气管等伸缩量较大的管系，在其伸缩段不应设置刚性支架。

8.支管的支架应布置在主管附近，并且避免主管伸缩的地方。

9.注意油舱吸口高度。注意吸入口最低点距离舱底的高度应该是，油日用管路高于油净化管路高于油泄放管，其高差值根据舱的大小，约30～60毫米。泄放吸口应布置在舱的最低处，不可高于其他吸口。

10.管路布置间距：相邻两根管子或是管子与法兰、阀件、附件之间的间距一般不小于20毫米（允许极限为10毫米）；相邻管子法兰的先后间距应不小于100毫米，包扎绝缘的相邻管子间距，在加上绝缘厚度后一般不小于20毫米。[1]

注意：扣除管外径，法兰单边一般是50毫米以内，所以两个管之间净剩下70毫米就够了，取两个管外径较大管外径加70毫米然后取整，一般可以作为管中心间距。

11.舱室的透气管开孔高度应高于溢流管开孔的高度。

12.滑油串油问题。滑油管路建模时应考虑其管路特殊性，尽量少采用定型弯头，多采用弯管机自然弯管，同时滑油管路取段时，考虑焊缝处理的便捷性。

3 船舶管系生产设計应用Tribon M3软件出图的一般步骤和注意事项

Tribon M3软件在船舶生产设计上，有较为广泛的应用，用其子模块Pipe Modelling按照上述的船舶管系生产设计和注意事项，建模完成管路后，一般的出图步骤如下。

1.做干涉检查。利用Pipe Modelling下Tool-Model-Collision control命令，进行干涉检查，然后再调整干涉的管路等。

2.布置建模管系支架。

根据工艺，选取适当的支架类型、间距。可多采用组合支架。一般甲板反面的管路，应调整管外径上边缘平齐，从而布置组合支架；若支架马脚和管外壁之间有用垫板，那么上边缘平齐时，需偏移垫板厚度。

3.管段划分（取段）。

直管长度一般取整数1米、1.5米、2米、3米、4米，形成标准管段。直角弯管子，一端取标准管段长度，另一端取0.5～1.2米。另外注意合拢管设置，在船体分段连接处、单元连接处或设备连接处，应设置现校管，其长度为1000毫米左右，连接件现场焊接。取段时，应不使预装管子超出分段端部，且接头距大接缝不得小于200毫米。

4.出图前再做一次干涉检查，调整干涉位置。

5.出图。填写管路试验压力和表面处理方式等信息，ready管路，生成管路制作图，并整理。

6.生成各种材料托盘，下发给内外场。

4 Tribon软件应用上的一些命令行及其二次开发

1.Tribon M3软件是一个大型的船舶专业软件，通过设定的服务器，可以船体、电气、轮机、舾装等各专业同时同步进行操作，各个专业也有各自分类的软件模块。由于其是通过数据库进行管理的，在熟练运用Pipe Modelling软件模块等进行生产设计的同时，可以掌握一些其自带的命令行，解决一些软件常见问题。例如Tribon M3软件的安装目录＼Tribon＼M3＼Bin里面的sp304和sp307命令程序较为经常使用，sp304可以用来解锁图纸和管路等，还可以用解决常见不能新建重命名管路名等问题；sp307可以用来修复管路信息和位置等。

2.Tribon M3软件和其他类似船舶专业软件，都有各自的优缺点。通过二次开发可以完善其功能。例如多个管径管路按照外径边缘自动平齐功能；自动提交开孔，完善开孔补孔流程等；这些功能有的已经实现，有的还需进一步开发。

5 结束语

船舶管系生产设计是船舶生产设计中非常重要的环节，其实际上就是运用计算机辅助软件，根据管系原理，布置建模各个系统管路为三维模型，然后利用计算机辅助软件生成每根管的二维制作图图纸（包含安装坐标、表面处理方式等信息），并生成各种材料托盘等。

本文首先较为详细阐述了船舶管系生产设计的一般步骤，并列举船舶生产实际中较为常见的注意事项；进而又具体说明了计算机辅助软件Tribon M3在船舶管系生产设计上的应用。据此有利于提高船舶设计效率和节约生产成本。利用Tribon M3二次开发程序，一般设计生成的材料托盘，下达纸质图纸给物资部门采购，中间物资部门还要重新汇总和分类。近几年马尾造船股份有限公司采用了较为先进的BOM系统，所有材料托盘在BOM系统中生成，然后可汇总或按需求在BOM系统生成各种形式的托盘表，极大提高了设计效率。

【参考文献】

[1]吉桂明.船舶燃气轮机设计规范[D].热能动力工程.2011（1）.62.

[2]钢质海船入级规范[S].