船舶電氣設(shè)計(jì)常見問題分析

朱麗娟(青島前進(jìn)船廠，山東 青島 266001)

船舶電氣設(shè)計(jì)常見問題分析

朱麗娟
(青島前進(jìn)船廠，山東 青島 266001)

船舶電氣圖紙是指導(dǎo)電氣設(shè)備安裝、保障船舶正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。船舶電氣設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)備工作資料的校核是船舶電氣工程師的一項(xiàng)重要工作，文章從圖紙校核等方面分析了船舶電氣設(shè)計(jì)中常見問題及注意要點(diǎn)。

船舶;電氣設(shè)計(jì)；技術(shù)規(guī)格書；校核

隨著船舶大型化、自動化和節(jié)能化的發(fā)展，電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)越來越重，在船舶設(shè)計(jì)中的地位也日趨重要。近幾年船廠建造的船舶類型、數(shù)量很多，送審設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)多數(shù)委托國內(nèi)或國外的船舶設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由船廠的工藝設(shè)計(jì)員依據(jù)設(shè)計(jì)院技術(shù)設(shè)計(jì)或詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)龠M(jìn)行施工設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)。船舶電氣圖紙及設(shè)備工作資料的校核是船舶電氣工程師的一項(xiàng)重要工作，依據(jù)規(guī)則、規(guī)范，正確而又快速地完成船舶電氣設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)備工作資料的校核工作，提出合理的意見，更好地滿足船東的使用要求，且確保船廠施工設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和進(jìn)度。下面根據(jù)近幾年本人在工作中的積累，將一些常見問題進(jìn)行簡單的歸納、總結(jié), 介紹了船舶電氣設(shè)計(jì)常見問題以及船舶電氣專業(yè)施工設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作的注意要點(diǎn)，供大家討論。

1 熟悉全船技術(shù)規(guī)格書

1)依據(jù)全船技術(shù)規(guī)格書，從船舶的種類、性能、噸位、航行海區(qū)等情況入手，掌握該船的入級、要遵守的法規(guī)、規(guī)則、國際公約以及掛旗國等方面要求。

2)明確該船的供電系統(tǒng)的電壓、頻率、電源裝置的數(shù)量、容量、配電、保護(hù)方式，明確全船用電設(shè)備的數(shù)量、負(fù)載和使用情況等。有些設(shè)備尤其是輪機(jī)、舾裝等其他專業(yè)的設(shè)備很容易被忽視，比如在7 000 t成品油船建造中全船技術(shù)規(guī)格書明確烘干機(jī)有2臺，但在設(shè)計(jì)院提供的舾裝專業(yè)和電氣專業(yè)的圖紙中均只有1臺，臨近交船時(shí)才發(fā)現(xiàn)，于是又忙著訂貨、設(shè)備布置、電源電纜拉敷等，給本來忙碌的交船工作增加了工作量。

3)依據(jù)全船技術(shù)規(guī)格書，明確各電氣設(shè)備規(guī)格型號或功能描述。有些時(shí)候，全船技術(shù)規(guī)格書和電氣說明書會有前后內(nèi)容不一致的情況，此時(shí)就要依據(jù)全船技術(shù)規(guī)格書的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如4 000 m3絞吸式挖泥船接船組的驗(yàn)收意見上有1項(xiàng)“聲力電話系統(tǒng)改為選通型”，作為該船電氣專業(yè)負(fù)責(zé)人堅(jiān)持不同意修改，如果船廠同意修改，將給船廠帶來巨大的工作量(需要重新更換設(shè)備、重新敷設(shè)電纜，但是所有電纜通道均已封堵，全部房間舾裝完工)，會浪費(fèi)很多的時(shí)間、費(fèi)用。于是將全船總技術(shù)規(guī)格書、CCS圖紙退審意見等文件多次解釋給該船接船組，是總技術(shù)規(guī)格書和電氣說明書前后矛盾，設(shè)計(jì)院、船廠均依據(jù)全船總技術(shù)規(guī)格書設(shè)計(jì)該船聲力電話系統(tǒng)且CCS船級社也認(rèn)可該系統(tǒng)，最終說服他們將該項(xiàng)意見取消，給工廠節(jié)約了造船成本。

2 設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)圖紙或設(shè)備廠家資料的全面校對

2.1技術(shù)規(guī)格書以及各項(xiàng)法規(guī)等要求

依據(jù)該船技術(shù)規(guī)格書以及要滿足的法規(guī)、規(guī)則、國際公約以及掛旗國等方面要求，比如像供電連續(xù)性、選擇性保護(hù)的實(shí)現(xiàn)、耐火電纜的使用、備用磁羅經(jīng)、電子海圖等等。認(rèn)真校對設(shè)計(jì)院或設(shè)備廠家的送審圖紙：對于不滿足要求的項(xiàng)目應(yīng)及時(shí)將船廠意見反饋給設(shè)計(jì)院或設(shè)備廠家；圖紙送審以及退審后對于上述的公約、規(guī)范的最新版本我們應(yīng)關(guān)注、了解，涉及到的內(nèi)容應(yīng)及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)院，不要忽視或刻意回避，以避免交船時(shí)與船東交涉完后還是要滿足規(guī)范或公約的要求，增加造船成本；對于審圖中心提出的每一項(xiàng)意見，都做到及時(shí)通過查詢規(guī)范、資料、與相關(guān)審圖人員及現(xiàn)場驗(yàn)船師溝通等，盡早解決圖紙中不符合船級社要求的問題，關(guān)閉退審意見，為施工設(shè)計(jì)及后期船舶建造打好基礎(chǔ)。

2.2電氣設(shè)計(jì)圖紙常見問題及注意要點(diǎn)

1)全船用電設(shè)備的校核。船舶建造是復(fù)雜的工程，船舶電氣專業(yè)不是單一專業(yè)，與其他專業(yè)有著密切的聯(lián)系，必須根據(jù)全船技術(shù)規(guī)格書要求、及時(shí)協(xié)調(diào)各專業(yè)，確定各專業(yè)所定用電設(shè)備的電源、功率、數(shù)量等，認(rèn)真審核電力負(fù)荷計(jì)算，確認(rèn)本船的發(fā)電機(jī)容量是否夠用，用電設(shè)備的電源是否全部正確配備。根據(jù)這幾年的船舶建造經(jīng)驗(yàn)，建議在各配電系統(tǒng)中留有適量的備用開關(guān)，以免船舶建造后期遺漏的用電設(shè)備或船東追加設(shè)備時(shí)沒有電源饋電開關(guān)。

2)斷路器的正確選擇。正確選擇斷路器是船舶電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問題，也是保證設(shè)備供電連續(xù)性、工作連續(xù)性以及實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。因此根據(jù)全船用電設(shè)備的電源、功率、數(shù)量等，認(rèn)真核算每路負(fù)載的斷路器容量選擇是否合理。比如，60 t多用途船主配電板上母排A、B之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，送審、退審圖紙上均為2 500/2 500 A，此開關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸比較大，安裝在主配電板內(nèi)比較困難且主配電板尺寸已經(jīng)確定不能修改。經(jīng)過校核圖紙后發(fā)現(xiàn)，該船電力系統(tǒng)分區(qū)供電，軸帶發(fā)電機(jī)主要的重負(fù)載和此聯(lián)絡(luò)開關(guān)分別在軸帶發(fā)電機(jī)兩側(cè)，且通常航行模式下，2臺側(cè)推不使用，依照船東提供的工況，此時(shí)1臺軸帶發(fā)電機(jī)給全船供電，軸帶發(fā)電機(jī)額定電流為1 640 A，所以2 000 A開關(guān)能夠滿足使用要求；當(dāng)需要做負(fù)載轉(zhuǎn)移時(shí)，此時(shí)大部分負(fù)載已經(jīng)停止使用，做負(fù)載轉(zhuǎn)移時(shí)2 000 A的開關(guān)也已經(jīng)夠用。因此聯(lián)系設(shè)計(jì)院、配電板廠家是否可以將主配電板上母排A、B之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)改為2 000/2 000 A。經(jīng)過設(shè)計(jì)院計(jì)算后確認(rèn)2 000 A開關(guān)足夠滿足該船工況要求，最終設(shè)計(jì)院修改圖紙，改為2 000/2 000 A，且船廠重新送審電力一次、二次系統(tǒng)圖。此次修改聯(lián)絡(luò)開關(guān)容量，不僅保證了主配電板的安裝尺寸，也給工廠節(jié)約了造船成本。

3)電力一次系統(tǒng)圖中除了對各負(fù)載斷路器的正確選擇外，對于船上的重要負(fù)載或舵機(jī)，一般設(shè)計(jì)2套，采取由主配電板和應(yīng)急配電板分別供電或者由主配電板2路獨(dú)立的饋電開關(guān)、電纜供電的方式；正常情況下，應(yīng)急配電板應(yīng)該通過電源電纜由主配電板供電；另外，比如發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整、頻率調(diào)整、并聯(lián)、發(fā)電機(jī)的保護(hù)，變壓器初級短路保護(hù)及過載保護(hù)，蓄電池回路保護(hù)，電動機(jī)保護(hù)，風(fēng)機(jī)油泵的應(yīng)急切斷等也需要我們特別注意。

4)除了主配電板直接供電設(shè)備，其他用電設(shè)備均通過分配電板供電，因此必須將這些設(shè)備按照電壓等級、系統(tǒng)或者設(shè)備用途、設(shè)備位置等進(jìn)行分類來設(shè)計(jì)電力二次系統(tǒng)圖，以滿足操作者管理方便的要求。

5)電纜的選擇。①根據(jù)全船防火區(qū)域劃分圖以及規(guī)范要求，注意全船耐火電纜的選擇，比如通用報(bào)警系統(tǒng)、探火或失火報(bào)警系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等。②電纜規(guī)格的選擇，電纜的截面積選擇過小，會導(dǎo)致過熱，使電纜絕緣因過熱加速老化，縮短電纜使用壽命；電纜截面積選擇過大會增加建造成本且電纜過粗，現(xiàn)場施工困難。同時(shí)，要認(rèn)真查看各設(shè)備資料，確認(rèn)每個(gè)系統(tǒng)的控制電纜芯數(shù)，芯數(shù)選擇少了，施工后期補(bǔ)拉電纜的困難很大；芯數(shù)選擇太多則會造成浪費(fèi)。另外，也要綜合考慮全船的電纜規(guī)格型號的選用，在考慮成本、設(shè)備的正常使用的前提下應(yīng)建議設(shè)計(jì)院盡可能簡化全船的電纜規(guī)格、型號。

6)設(shè)計(jì)院提供的技術(shù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)不能包含全部系統(tǒng)、設(shè)備，需要船廠施工設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充、完善。設(shè)計(jì)圖紙時(shí)要仔細(xì)校核廠家資料，確認(rèn)設(shè)備電源、控制部分及外部接口等問題。

7)電氣設(shè)備布置圖的校核過程中應(yīng)該注意到設(shè)備布置的合理性，便于船員管理、使用、維護(hù)。比如，某巡邏艇后機(jī)艙設(shè)備布置太多，考慮到船員使用維護(hù)不方便，因此建議設(shè)計(jì)院將岸電穩(wěn)壓裝置、2#變壓器、小艇下滑裝置啟動器及部分輪機(jī)設(shè)備移至尾部設(shè)備艙，一是使該艇后機(jī)艙布置美觀，二是縮短了2#變壓器至2#主配電板、小艇下滑裝置啟動器至小艇下滑裝置的電纜，節(jié)約了成本，一舉兩得。

8)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、校核的過程中，還有一些圖面問題需要注意：圖幅、圖紙字體、圖形符號是否標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備名稱、代號以及設(shè)備位置的標(biāo)注是否完整、清晰；設(shè)備規(guī)格型號、數(shù)量是否正確；設(shè)備的隨機(jī)電纜要標(biāo)注清楚；再有，某根電纜出現(xiàn)在2份或多份圖紙中時(shí)，一定要用實(shí)線、虛線來區(qū)分主次，比如在某系統(tǒng)中實(shí)線表示該電纜，是指自本系統(tǒng)A設(shè)備至另一系統(tǒng)B設(shè)備，則在另一系統(tǒng)的圖紙中就要用虛線表示該電纜，來自A設(shè)備；同時(shí)，2份圖紙中電纜代號、規(guī)格型號一定要統(tǒng)一，以便在統(tǒng)計(jì)全船電纜冊時(shí)不會重復(fù)統(tǒng)計(jì)。

2.3認(rèn)可設(shè)備資料的注意事項(xiàng)

我們簽訂設(shè)備技術(shù)規(guī)格書時(shí)會詳細(xì)寫明“收到認(rèn)可圖紙多少天內(nèi)回復(fù)認(rèn)可意見，如設(shè)備廠商沒收到認(rèn)可意見視作認(rèn)可該圖紙”，因此應(yīng)該注意認(rèn)真、及時(shí)校對認(rèn)可資料并及時(shí)將意見反饋給廠家。其中應(yīng)把握以下幾點(diǎn)。

1)設(shè)備自身的控制原理是否正確、可行。

2)與其他設(shè)備的接口內(nèi)容、數(shù)量、通訊形式是否正確。比如，4 000 m3絞吸式挖泥船配備的國際先進(jìn)的ABB電氣設(shè)備和變頻控制系統(tǒng)、絞吸式挖泥船自動控制系統(tǒng)、鋼樁臺車裝置系統(tǒng)、三纜定位系統(tǒng)等裝備均為船東訂貨、提供認(rèn)可意見，等到船廠收到工作資料后發(fā)現(xiàn)好多設(shè)備之間尤其是各絞車和挖泥疏?？刂葡到y(tǒng)、各絞車、泥泵和ABB變頻控制系統(tǒng)的接口不對，好在船廠及時(shí)聯(lián)系廠家確認(rèn)各設(shè)備之間接口，施工設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行了修正，避免了施工后期調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備接口問題。

3)設(shè)備型式、尺寸、防護(hù)等級等的認(rèn)可。尤其是駕控臺、集控臺等集中控制臺的操作面板上各設(shè)備的布置，一定要跟船東簽字確認(rèn)，畢竟操作者使用習(xí)慣不一樣，面板上設(shè)備的布置要求也會有所不同。

4)設(shè)備的油漆顏色，要跟船東確認(rèn)、明確，以免造成不必要的麻煩。

5)設(shè)備的隨機(jī)電纜長度也要根據(jù)設(shè)備布置圖確認(rèn)是否夠長。

6)設(shè)備隨機(jī)的安裝附件、備品備件是否完整等問題。

3 結(jié)束語

船舶電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁瑣、復(fù)雜的工作，船舶電氣圖紙是滿足船東使用要求以及安全性、技術(shù)性能的重要依據(jù)。本文主要是從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、校核等方面分析了船舶電氣設(shè)計(jì)中常見問題及注意要點(diǎn)，根據(jù)船型、船種不同需要注意事項(xiàng)還有很多，在此就不再一一列舉。

Marine electric blueprint is the base for electric equipment installation and ship's normal sailing.Blueprint of marine electric design and calibration of equipments' working documents become an important work of marine electric engineers.In this paper,some usual problems and main points to be attended are analysed in calibration of the blueprints.

marine;electric design;technical specification;calibration

U673

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.05.008

朱麗娟(1977-)，女，山東聊城人，工程師，大學(xué)本科，主要從事船舶電氣設(shè)計(jì)與建造的工作。

2014-04-29