船舶管系是分布于船舶各舱室的用于传递气体与液体的管路系统，包括管子、阀门、法兰、管路支架、减振接管等部分。船舶管系遍布全船各舱室、各个部位，合理的管系布局是保证船舶安全性、操作方便、维修便捷和机械正常运转的重要前提^[1]。

一般船舶管系包含压载水系统、舱底水系统、消防系统、透气测深系统、液位遥测系统、淡水系统、甲板落水管系统等。特种船型如大型集装箱船、多用途船等，由于其船型的特殊性，还会包含调平系统、水喷淋系统等^[2]。

国内众多学者对于船舶管系的优化布局都有着自己独到的见解，尚峰认为：目前，管系在设计布局时主要采用平面方法进行管系布局放样，在平面上按照一定比例绘制船体型线和有关结构图^[3]。但这种设计方法存在多方面的缺陷：①平面设计方法无法表示管路错综复杂的三维立体关系^[4]。②该方法依赖对设备安装位置的数据测量，且因管系密集，在设计不同系统管系时，易出现管路相互影响的情况，导致返工。③人工放样、设计管系布局的最大缺陷是设计布局的结果极度依赖设计者的经验、专业知识^[5]。此外，有关于管道的腐蚀维修方面，国外学者们也有着独到的见解。SviatoslavTimashev认为，造成管道强度下降和破坏的主要原因之一是管道在制造、施工和运行过程中出现局部管壁缺陷^[6]。关于如何减轻海水的腐蚀问题上，国内学者张敏丽认为管系的材料是至关重要的一环，耐蚀性是影响海水管系腐蚀破坏的主要因素，这是管系固有的特性。常用的海水管路材料耐蚀性能的递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜、铜镍合金、70-30铜镍合金^[7]。

船舶管系布局是船舶设计生产的一个重要环节，实践中主要依靠设计者的经验完成，我认为，管系布局优化的发展方向主要是实现三维数字化放样、实现自动化布局优化及三维在线监测与反馈^[8]。国内学者范小宁提出：三维数字化管路布局的优点在于使管路布局与设备安装同时进行，设备安装完成即可进入管系安装阶段，从而缩短生产周期^[3][9]。

船舶被用来运载三种重要的能源商品。比如煤炭、原油、石油产品和液化天然气等。运载不同货物的船舶，在设计时的管路系统也要区别对待^[10]。液化船舶与普通船舶不同，在压载水系统的设计上要尤其要注意。根据公约危险区相关概念以及对设备布置的相关要求，液货船上危险区域压载水系统和安全区域压载水系统应相互独立，原则上要求液货船上应设有2套压载水系统分别处理危险区域的压载水和安全区域的压载水^[11][12]。此外，处理危险区域压载水的压载泵为专用，安装在特殊位置（一般船舶安装在机舱内）故管路连接也不同^[13]。设计出的管路系统必须安全可靠，能满足船舶正常航行的需求，系统管路的设计原则是发生在界限内的火灾或进水事故不应影响界限外系统的运行^[14]。所有的设计要求都必须满足国际公约，以及相应船级社的规范，比如ABS以及CCS规范^[15]。

本次设计目的为完成一型适航于无限航区，用于运输闪点不大于60℃的成品油和IMOII类化学品的双壳液货船的“船舶管系设计”^[16]，满足船级社规范、海事法规和国际公约规定，能够正常航行，其意义在能够帮助我夯实专业基础，与各个课题组之间互帮互助，扎实自己的专业知识和设计技巧，并且提升合作能力，为以后的工作设计需要铺上基石。

2.1研究内容

本文主要通过查阅资料与计算设计来完成一型适航于无限航区，用于运输闪点不大于60℃的成品油和IMO II类化学品的双壳液货船的“船舶管系设计”。

2.2研究目标