CN114970198A - 一种船舶管系的设计方法、设计系统以及船舶 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种船舶管系的设计方法、设计系统以及船舶，包括：获取船舶系统类型，根据船舶类型确定船舶系统中所需设备的参数。根据所需设备的参数获取管路参数，根据管路参数选取阀件。统计并获取船舶管系中的阀件、管路以及所需设备的信息。并根据阀件、管路以及所需设备的信息绘制船舶管路系统图，完成船舶管系设计。本申请能够确定出管系中阀件、管路及设备的具体信息，并进行统计及确定生产船舶管系中的附件需求量。不仅便于管路系统设计，同时也有利于阀件以及管件的订货，并且可以省去后续的计算及验算工作，使设计的船舶管系满足设计要求，提升了船舶管系设计的质量和效率，缩短船舶建造周期。

Description

一种船舶管系的设计方法、设计系统以及船舶

技术领域

本申请涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种船舶管系的设计方法、设计系统以及船舶。

背景技术

船舶管系是为全船服务的管路系统，主要设于海水冷却系统、淡水冷却系统、压载系统、水消防系统、燃油系统、滑油系统、压缩空气系统、蒸汽系统、凝水系统中。

在设计过程中，根据不同的管路系统选取不同管径的连接管路及阀件，选取时，人工根据设计经验进行选取，在选取完毕后，在根据船舶管系的设计要求进行验算。因此对设计人员的要求较高，并且在不满足验算条件或者在调试及系泊试验阶段遇到问题时，需要重新选取，影响设计进度。并且后期在设备订货及数据统计阶段，阀件需人工统计，效率低易出错。已无法满足现阶段快节奏造船的要求。

综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种船舶管系的设计方法，其能够不仅便于管路系统设计，同时也有利于阀件以及管件的订货，并且可以省去后续的计算及验算工作。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种实现上述方法的船舶管系的设计系统。

本申请实施例的第三目的还在于提供一种船舶，包括通过上述方法获取的船舶管系。

第一方面，提供了一种船舶管系设计方法，包括以下步骤：

S1、获取船舶系统类型，根据所述船舶类型确定所述船舶系统中所需设备的参数。

S2、根据所述所需设备的参数获取管路参数，根据所述管路参数选取阀件。

S3、统计并获取船舶管系中的所述阀件、管路以及所述所需设备的信息。并根据所述阀件、管路以及所述所需设备的信息绘制船舶管路系统图，完成船舶管系设计。

在一种实施方式中，在步骤S2中，所述管路参数至少包括管路介质、管路管径、管路材质及管材壁厚。根据所述船舶系统类型获取所述管路介质。根据所述所需设备的参数获取管路内的流量限制，依据所述流量限制获取管路管径。

在一种实施方式中，在步骤S1中，所述所需设备的参数至少包括：设备信息、系统要求、安装信息。

在一种实施方式中，所述管路介质至少包括：燃油、柴油、滑油、淡水、海水、压缩空气、蒸汽、凝水。

在一种实施方式中，在步骤S2中，所述选取阀件包括：选取阀件形式、阀件材质以及阀件个数。所述阀件形式至少包括球阀、截止阀、截止止回阀或者蝶阀。所述阀件材质至少包括不锈钢、青铜、铸钢或者铸铁。

在一种实施方式中，在选取阀件后，校验确认所述阀件的压力等级满足船舶系统的设计压力。

在一种实施方式中，在步骤S3中，所述绘制船舶管路系统图包括：标记出每个所述所需设备的设备参数、每个所述管路的管路参数及每个所述阀件的阀件信息。

在一种实施方式中，在步骤S2中，根据所述管路介质获取所述船舶系统内的管路限制流量，根据所述管路限制流量确定总管路管径。将所述管路限制流量进行流量分配，根据分配结果确定分管路的管径。

根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶管系的设计系统，包括：

数据收集模块，用于根据船舶管系的类型获取管路参数。

数据匹配模块，用于接收所述管路参数，并根据所述管路参数匹配与所述管路参数对应的阀件、管路及设备。

统计模块，用于获取并统计所述阀件、管路及设备的规格及个数。

仿真模块，用于根据所述阀件、管路及设备的规格及个数生成所述管路系统的系统图。

根据本申请的第三方面，还提供了一种船舶，包括船舶冷却系统，所述船舶冷却系统通过第一方面提供的船舶管系的设计方法获取。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请的技术方案中，能够确定出管系中阀件、管路及设备的具体信息，并进行统计及确定生产船舶管系中的附件需求量。不仅便于管路系统设计，同时也有利于阀件以及管件的订货，并且可以省去后续的计算及验算工作，使设计的船舶管系满足设计要求，提升了船舶管系设计的质量和效率，缩短船舶建造周期。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种船舶管系的设计方法的流程图；

图2为根据本申请实施例示出的一种船舶管系的设计系统的组成框图。

附图标记说明：

10、数据收集模块；20、数据匹配模块；30、统计模块；40、仿真模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

根据本申请的第一方面，参见图1，首先提供一种船舶管系的设计方法，包括以下步骤：

S1、获取船舶系统类型，根据船舶类型确定船舶系统中所需设备的参数。

需要说明的是，所需设备的参数至少包括：设备信息(名称、编号、型号、厂家等)、系统要求(流量、热交换量、压力或其他参数设定)、安装信息(设备的布置高度等)。

具体的，本实施例中选取的船舶系统类型为低温淡水冷却系统，该系统的所需设备包括低温淡水冷却泵、中央冷却器、三通温控阀、设备用户及基本管线。

在获取船舶系统类型后，确定系统内设备冷却水量和设备热交换量，单位为m³/h和kW。根据设备热交换量确定设备的布置高度、压力、压降。

S2、根据所需设备的参数获取管路参数，根据管路参数选取阀件。

S3、统计并获取船舶管系中的阀件、管路以及所需设备的信息。并根据阀件、管路以及所需设备的信息绘制船舶管路系统图，完成船舶管系设计。

通过本申请能够确定出管系中阀件、管路及设备的具体信息，并进行统计及确定生产船舶管系中的附件需求量。不仅便于管路系统设计，同时也有利于阀件以及管件的订货，并且可以省去后续的计算及验算工作，使设计的船舶管系满足设计要求，提升了船舶管系设计的质量和效率，缩短船舶建造周期。

在步骤S2的一种实施方式中，管路参数至少包括管路介质、管路管径、管路材质及管材壁厚。

在步骤S2的一种实施方式中，根据船舶系统类型获取管路介质。管路介质包括燃油、柴油、滑油、淡水、海水、压缩空气、蒸汽、凝水等。本实施例中选取的管路介质为淡水。

在步骤S2的一种实施方式中，根据所需设备的参数获取管路内的流量限制，依据流量限制获取管路管径。

具体的，根据管路介质获取船舶系统内的管路限制流量，根据管路限制流量确定总管路管径；将管路限制流量进行流量分配，根据分配结果确定分管路的管径，以使每个分管路的分配流量之和满足管路限制流量的要求。系统根据CB/Z344-1985动力管路流速标准，获取限制流速，选用相应介质则每一档规格管路会被赋予最高管路流量。比如DN65管路在本实施例流量不得超过2.2m³/h，如流量超过限制则增大至DN80,迭代校核。

在步骤S2的一种实施方式中，选取阀件包括：选取阀件形式、阀件材质以及阀件个数；阀件形式至少包括球阀、截止阀、截止止回阀或者蝶阀；阀件材质至少包括不锈钢、青铜、铸钢或者铸铁。

具体的，根据步骤S2中获取的总管路管径匹配相应通径三通温控阀，并将三通温控阀设于总管路上。

其他的管路阀件的选取原则如下表所示：

通径	阀件形式	阀件材质
			D<DN15	球阀	不锈钢
DN15≤D<40	截止阀/截止止回阀	青铜
			DN50≤D<65	截止阀/截止止回阀	铸铁
D≥DN80	蝶阀	铸铁

在一种实施方式中，在选取阀件后，校验确认阀件的压力等级满足船舶系统的设计压力。

具体的，根据船舶系统的设计压力将筛选出阀件压力等级。比如：阀件形式为截止阀，管路管径DN40，阀件材质为青铜，设计压力7bar。基于以上信息，选用阀件压力≥设计压力，可在阀件库中选取到：船用法兰青铜截止阀，标准为GB/T587-2008，AS25040，铸锡青铜，保证压力计算的准确性。

在步骤S3的一种实施方式中，绘制船舶管路系统图包括：标记出每个所需设备的设备参数、每个管路的管路参数及每个阀件的阀件信息。

需要说明的是，在步骤上S3中，还需要对不同壁厚及通径的管路、阀件均进行自动编号，以便于统计处清单信息，利于后续采购。

绘制船舶管路系统图的图面信息完整。图面信息包括各设备名称、管线、管路名、管径及壁厚、阀件编号、管路流向、管路流速、管路压力及其他所需技术要求。并且在上述技术参数更改后，管径及阀件重新自动匹配并更新。

需要说明的是，船舶管路系统图可以进行双向交互。船舶管路系统图中管路及阀件属性可以不通过传统意义的阀件清单或管材清单形式，传递至生产设计。而是直接以数据形式传递，物理模型通过单一数据源，直接从船舶管路系统图中获取。同时，物理模型的部分属性，比如管路长度、空间位置、管附件数量等可以反向传递回船舶管路系统图中，以此为依据，迭代计算管路阻力及流速，优化设计，避免因布置原因导致的系统缺陷。

例如，通过将阀件进行数据化设置。解决了传统系统阀件清单需要拆解到各个订货清单中低效低质的问题。避免发生错订、漏订、重订等情况。直接以数据形式，在自动定义阀件属性时，可根据标准订货清单目录提前定义阀件订货单号，无需生成传统意义的阀件清单，直接将阀件数据推送至采购系统相应订货清单中。也就是说，无论是对建模人员还是对订货人员，都不再需要传统意义的阀件清单。同时，也可以保留自动生成阀件清单，以显示于图纸上，满足船东或船级社查阅需求。

根据本申请的第二方面，参见图2，还提供了一种船舶管系的设计系统，包括：

数据收集模块10，用于根据船舶管系的类型获取管路参数。

数据匹配模块20，用于接收管路参数，并根据管路参数匹配与管路参数对应的阀件、管路及设备。

统计模块30，用于获取并统计阀件、管路及设备的规格及个数。

仿真模块40，用于根据阀件、管路及设备的规格及个数生成管路系统的系统图。

在一种实施方式中，在数据匹配模20块中，根据船舶管系的类型获取设备参数和管路参数，管路参数包括管路介质、管路流速。

在一种实施方式中，在数据匹配模块20中，包括用于匹配的数据库，数据库中包括阀件库、管材库及设备库。阀件库、管材库及设备库分别对应不同的管路参数，以供匹配。

根据本申请的第三方面，还提供了一种船舶，包括船舶冷却系统，船舶冷却系统中的阀件、管路及设备的规格及个数通过第一方面提供的船舶管系的设计方法获取。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶管系设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取船舶系统类型，根据所述船舶类型确定所述船舶系统中所需设备的参数；

S2、根据所述所需设备的参数获取管路参数，根据所述管路参数选取阀件；

S3、统计并获取船舶管系中的所述阀件、管路以及所述所需设备的信息；并根据所述阀件、管路以及所述所需设备的信息绘制船舶管路系统图，完成船舶管系设计。

2.根据权利要求1所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在步骤S2中，所述管路参数至少包括管路介质、管路管径、管路材质及管材壁厚；

根据所述船舶系统类型获取所述管路介质；根据所述所需设备的参数获取管路内的流量限制，依据所述流量限制获取管路管径。

3.根据权利要求2所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在步骤S1中，所述所需设备的参数至少包括：设备信息、系统要求、安装信息。

4.根据权利要求2所述的船舶管系设计方法，其特征在于，所述管路介质至少包括：燃油、柴油、滑油、淡水、海水、压缩空气、蒸汽、凝水。

5.根据权利要求1所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在步骤S2中，所述选取阀件包括：选取阀件形式、阀件材质以及阀件个数；

所述阀件形式至少包括球阀、截止阀、截止止回阀或者蝶阀；

所述阀件材质至少包括不锈钢、青铜、铸钢或者铸铁。

6.根据权利要求5所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在选取阀件后，校验确认所述阀件的压力等级满足船舶系统的设计压力。

7.根据权利要求1所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在步骤S3中，所述绘制船舶管路系统图包括：标记出每个所述所需设备的设备参数、每个所述管路的管路参数及每个所述阀件的阀件信息。

8.根据权利要求2所述的船舶管系设计方法，其特征在于，在步骤S2中，根据所述管路介质获取所述船舶系统内的管路限制流量，根据所述管路限制流量确定总管路管径；将所述管路限制流量进行流量分配，根据分配结果确定分管路的管径。

9.一种船舶管系的设计系统，其特征在于，包括：

数据收集模块，用于根据船舶管系的类型获取管路参数；

数据匹配模块，用于接收所述管路参数，并根据所述管路参数匹配与所述管路参数对应的阀件、管路及设备；

统计模块，用于获取并统计所述阀件、管路及设备的规格及个数；

仿真模块，用于根据所述阀件、管路及设备的规格及个数生成所述管路系统的系统图。

10.一种船舶，包括船舶冷却系统，其特征在于，所述船舶冷却系统通过权利要求1-8中任一项所述的船舶管系的设计方法获取。

Images