浅谈船舶管系生产设计优化技术及应用

浅谈船舶管系生产设计优化技术及应用

金真

广东中远海运重工有限公司广东东莞523146

摘要：本文从组立舾装在管系设计方面的应用、管系单元模块设计的应用与调整管优化技术三个方面介绍了船舶管系生产设计优化技术，并且对如何优化管系提出了方案和建议。

关键词：管系优化；管系设计；组立舾装；单元模块；调整管

1.前言

十九大报告指明“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段”，如何从“质量变革、效率变革、动力变革”中实现发展壮大，成了我国造船业新的方向性课题。船企从“依靠制造低技术含量、低附加值、传统型船舶实现粗放型高速增长”，转变为“依靠开发新船型新技术、改善管理、提高生产效率实现集约型增长”。通过持续提升自主研发能力，加快船舶产品的升级换代，努力从提质降本增效和创新优化上做文章，才是船企迈向长远发展的不二选择。

管系生产设计作为船舶设计重要组成部分，对管系生产设计优化技术进行研究，对于提质降本增效和创新优化意义重大。

2.管系生产设计优化方法的选择

管系生产设计是一个庞大而且复杂的工程，通过对过去船舶设计管系项目的分析、总结，确定从以下三个方面对管系生产设计进行优化：

2.1推动组立舾装技术在管系生产设计的应用

2.2管系单元模块设计的应用

2.3调整管设置技术的优化

3.管系生产设计优化的措施

在管系生产设计阶段，针对以上选择的三个方面，制订相应的评审项目和计划，确保管系生产设计优化技术在设计与施工过程中，得以有效执行。

3.1推动组立舾装技术在管系生产设计的应用

在模型设计阶段，结合舱容图与三维模型、分段建造计划，组织设计部门与施工部门，对位于与经过各液舱、空舱的管路进行评审，把适合在船体分段结构建造的组立阶段（小组立、中组立、大组立）的管路挑出，组成组立舾装托盘，并对相应的托盘材料进行重点跟踪，保证材料能及时到位。通过整理总结，以下几种情况管路可在组立阶段施工安装。

1）双层底液舱室的管路附件（如注入管，溢流管、透气管、吸口管、加热盘管）；

2）液舱在分段内是完整的加热盘管单元；

3）空舱内部的管路；

4）机舱双层底舾装设备单元模块管路。

3.2管系单元模块设计的应用

单元模块化造船能提高生产效率、缩短造船周期、降低生产成本，模块化造船是船舶设计和建造理念的革新，采取单元模块化设计和制造，走中间产品成品化道路，是企业提高竞争力的有效途径和必要手段。

在生产设计模型设计阶段，根据设备布置与管路模型实际布置的情况，对适合做单元模块化设计的地方进行策划、分割，协调各专业同步设计，协调物资部门、施工部门对相关材料进行跟踪，保证材料种类与数量按时到货。

在原首制船的基础上，对三维模型进行研究，在原有单元的基础上，增加了部分管系单元。

如图1烟囟区设备管系模块单元。

图1

3.3调整管设置技术的优化

调整管一般为外场管，通常外场管设置是用于消除分段制造吊装误差、消除管路制造精度的误差、消除分段管路安装的误差，分段管路与设备安装精度连接的误差。调整管的设置受制约的因素很多，但随着这几年船舶制造产能过剩，竞争越加激烈的背景下，公司在提高分段制造精度，管子制造与安装精度方面，取得一定的成效。

通常调整管设置在分段与分段之间、总段间及总段与分段间、管路模块单元之间及管路模块单元与分段通舱件之间、各机械设备接口与分段管路之间。通过对同类项目管子合拢管数据进行汇总分析，发现DN65以下调整管约有1900根，基数较大，对这部分调整管进行优化，可取得一定的成果。

经过多次协调各部门召开专题会，反复论证，一致认为DN65以下的的管子本身具备一定的柔性，可以对这部分管路有条件地执行优化。为保证分段和管舾装件的制造和安装精度，引进国内某先进船厂的做法，将各分段设置分段检验线和舾装检验线，分段制造要以分段检验线为建造基准，管舾装件的安装要以舾装检验线为安装基准，同时加强施工精度的管控和安装精度的校核工作。

经过研讨和总结，DN65以及DN65以下的管路在下面三种情况可以对调整管进行优化。

1）原调整管相邻管路带有柔性的管路，这部分管路可以不设置调整管；

2）调整管管路分为两层以上布置，原调整管相邻管路带弯，具有柔性，可进行优化调整管；

3）调整管管路分为两层以上布置，并具有柔性。可根据图2进行优化调整管。

图2

4.管系生产设计优化的效益

运用组立舾装技术，在分段制造（小组立、中组立、大组立阶段）过程中安装大量的管子，把工序从分段预舾装前移至组立舾装阶段，把立体作业转化平面作业，既减少了管子根数和相应的法兰、套管等管路连接件，又提高了施工效率和改善施工环境，符合当前以人为本的设计理念。

单元模块化造船技术，减少管路、舾装件在船台阶段连接的工作量，大量舾装工作移到车间内，大幅度减少船台（船坞）的舾装烧焊工作，减少了多工种船上施工交叉作业时相互干扰现象，可以与船体平行或提前建造，既保证了分段、总组舾装施工的完整性，又缩短了船台（船坞）舾装周期。

调整管设置技术的优化，减少了总组阶段和船台阶段的调整管数量；部分调整管由外场管修改为内场成品管（不再需要工人校管、拆管回内场制作管子、管子送外协表面处理、再回装管子），直接节约了大量施工费用和等待时间，缩短了船台建造周期。

在1750TEU集装箱船后续船运用管系优化技术后，通过对比优化前后的数据，减少了管子法兰1039件，管子套管340件，螺栓1850件，螺母1850件，垫片515件，优化管子1075根，单船节约了材料费RMB3.87万元和施工费用RMB45万元。本系列1750TEU集装箱船共有8条，直接经济效益可节约391万元。

5.结语

近年来，我国造船业的进步得益于科技与模式的不断创新，大胆采用新技术、新应用、尝试新模式，是企业提高竞争力的有效途径和必要手段。笔者总结了我司的上述实践经验，希望能供同行借鉴和参考。

参考文献:

[1]张振宇.转向高质量发展中国造船业怎么走？[J].广东造船,2017.6