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浅析船舶电气生产设计

姚淦

南通汉舟海洋科技有限公司,江苏省南通市崇川区,226001

摘要: 新时代,我们国家船舶与海洋工程产业的发展日益迅速,为使发展质量更高,必须要对船舶电气生产设计加深研究及优化。船舶电气生产设计本身就是极为琐碎的工作,牵扯到很多不同的环节,涉及各种不同的学科知识。船舶电气生产设计的质量,直接影响到船舶建造的周期以及最终的产品质量。在各种新技术不断推出的时代,船舶电气生产设计面临着更多的艰巨挑战。鉴于此,笔者结合在企业工作的经验,对船舶电气生产设计相关内容展开了一些分析。
关键词: 船舶电气;电气生产设计;电气设备
DOI:10.12721/ccn.2024.157077
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引言

船舶设计的展开,主要是参照船东的要求以及相关的规范要求,从满足船舶使用功能的角度出发,最终设计出性能优良的可靠船舶产品。其中,船舶电气生产设计是船舶设计的重要组成部分。我国的船舶电气生产设计起步本身就比较晚,在其开展过程中遭遇了诸多难题,因此有必要对其展开进一步的研究。

1电气生产设计概述

电气生产设计的一个重要前提即为详细设计,这是一个复杂的过程,需要将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到相应的表或图纸中。也就是说,电气生产设计既包含电气设计,也融合了管理、工艺等方面的内容,其所规设的工艺准备一般都是按照不同的施工阶段以及区域开展的,还应确保不同设备安装的有序性,彼此能够很好的协调。这样才能确保电气生产设计的质量满足要求,保证电气施工的后续进行。

2船舶电气生产设计的主要目标和基本流程

国家经济的发展促进了船舶工业的发展,使船舶设计生产的自动化程度变得更高,这在无形之中也增加了船舶电气生产设计的难度。之所以要展开船舶电气生产设计,主要蕴含两个方面的目标:一个是为后续的管理提供电装件制作表、分支电缆册等详实的管理资料;再有就是为了更加合理地布置电气设备,解决一些安装技术难题,更好地优化电气施工形式。通过提供优质的图纸,使电气施工更加高效,更节省成本,更有质量保障。

现代船舶电气生产设计的流程包括以下几个方面:1)电气原理图:设备符号库、电气设备建模、电气附件库、规格说明书;2)电装综放建模:船体背景、电气箱架图、管系建模信息等;3)生产信息处理:托盘表、电缆册、生产施工、安装施工图。随着我国船舶产业的持续向前发展,现代化造船模式以及数字化造船理念不断的提出,TRIBON系统在船舶设计的领域里广泛得到使用。TRIBON系统的主要功能有船体设计、舾装设计、管系设计、电缆设计以及船舱布置等很多内容,促进各个系统之间的融合,以计算机中构建的数字模型作为依据,使施工生产图纸更符合客户要求,而且能够实现数据的共享,开展多用户的同时作业,及时更新相关的数据,提高整体的工作效率。

3船舶电气生产设计的主要注意事项

在对船舶电气生产设计图纸进行绘制之前,需要对船舶电气生产设计相关的图纸进行学习和深入了解,比如了解详细设计的系统图,对总布置图以及绝缘布置图进行了解。在对图纸进行绘制以及工作安排时应当以合理预装作为基本原则,符合舾装转模,加强施工预装率的要求,设备的安装以及电缆通道应当尽量避免在分段的焊接缝处。比较完善的预舾装率能够节省施工的时间,提高工作的效率。

3.1电缆通道设计注意事项

可以说,电缆通道的设计是一项未雨绸缪的工作,即是在船舶电气生产设计开始的阶段,就需要对通道大小开展精准的预算以及估计。特别是一些直径较大的电缆走线,一定要事先做好合理的规划,否则后期可能会引发更多的问题。针对一些需要在托架上敷设的电缆,层数一般都在三层以内,将其横断面敷设成矩形,并且确保其长度和宽度的比值要大于三分之一。针对和轮机有关联的电缆管,在最开始的时候就需要特别关注,并且对其展开细致的统计工作,考虑电缆最大百分之四十的穿管系数,从而在较短的时间内容确定电缆管的直径数值。在上述工作开展的过程中,一定要注意很多不同的事项,比如电缆管折弯情况,避免数量过多的情况,且弯折夹角在135°以上。

3.2结构开孔注意事项

业内人员皆知,船舶舱室的空间是非常有限的,这对电气生产设计本身就带来了更多的挑战。比如,为了满足通风方面的要求,便于管子的安装和设备的安装,一些电缆设备通常需要穿过船体结构,此时就免不了展开结构开孔的操作。为使船舶质量达成规范要求,结构开孔是尽量应该避免的,或者尽量少开孔。结构开孔往往是不得不为之,一旦开孔,就会或多或少地影响结构件的强度。在船舶电气生产设计过程中,如果一定要对结构开孔的话,需要保证其高度低于结构高度的0.35倍。特别是在纵骨架式的横梁和横骨架式的纵桁上开孔时,开孔宽度不得大于横梁和纵桁的0.6倍。另外,还要及时采取补强措施,以此最大程度减少对于船体构件强度的影响。针对船体结构的开孔,针对相应的图表,需要在其中标注清楚开孔的具体位置,标明开孔的尺寸。

3.3配电线路敷设设计注意事项

配电线路敷设设计是非常重要的一项工作,对整个船舶消防配电设计来说是极为关键的。在实际设计的过程中,需要注意以下几个事项:一是重视线路材料的选择。配电线路的质量非常关键,其中选择合适的材料是重要的事项,选择高质量的材料可以保证船舶消防安全。一般来说,所选择的都是铜芯导线为主材的电缆,同时还应利用合理的方式控制线路的耐压值;二是要重点考虑船舶的实际特征,比如船舶所要运行的环境区域、船舶的主要功能属性等等,通过考虑船舶的实际情况,使配电线路敷设设计质量更高、更合理。而在敷设方法方面,既有暗敷,也有明式。线缆的明敷需要使用套管、线槽等做好线路保护,针对防火孔洞加以封堵。而线路的暗敷也有颇多注意事项,比如内部防燃,也要使用套管等做好线路的保护。从笔者经验掌握来看,线路的暗敷使用更加广泛,因为具备较好的防火性,所支出的成本也相对较小。

3.4电气生产设计设绘注意事项

 ①、对于冷藏室,电缆应当采取明线铺设,电装件也采取明式安装。②、在穿越冷藏室的隔热绝缘层时,电缆应当穿金属管敷设,并且管子两端进行水密封处理。③、在居住舱室的电缆如果需要明线铺设,应当使用滞燃性的塑料管槽进行保护。④、如果需要在货舱、露天甲板等容易受到机械损伤的地方进行电缆布置,需要对电缆进行设置电缆保护或者电缆管,保护电缆。⑤、在艏楼甲板和前桅之间进行电缆布置时不能够使用电缆框进行贯穿,应当使用镀锌钢管,而且长度不能够小于两米,并且在钢管的两端需要填料函进行密封处理,电缆管应该尽可能的布置在桅杆的后部。⑥、电缆的布置应当远离热源,在与蒸汽管或者热水管进行交叉时,电缆通道和热管绝缘材料之间相隔不能少于8厘米,如果电缆通道和蒸汽管或者热水管处于平行,两者之间的间隔距离不能少于10厘米。⑦、电缆的布置需要避开易燃、易爆和有腐蚀性气体的空间,例如氧气间、乙炔间、油漆间以及蓄电池室等。对于必须要穿越这些场所的电缆,应当布置在钢管内,需要穿越仓壁时,应当保持其原来的密封性。⑧、电缆禁止从油舱中穿过,一般情况下水舱也不能穿越。如果无法避免可以使用单根无缝的钢管进行穿越敷设,保持管子和舱壁之间的密封性,并且做好相应的防腐蚀措施。

结束语

电气生产设计发端于原理设计、服务于后续的施工,其质量的确保,可以有效节省施工时间,也会促进企业的成本降低。电气生产设计人员应当加快知识学习,加深经验积累,还应在实际生产设计中付出更多的责任心,以尽可能降低失误,保证电气生产设计的质量。电气生产设计是一项十分复杂、艰巨而细致的工作,未来需要应用更多的新技术,采取更多的新工艺,选用更多的新材料,以不断推进该项设计工作的创新发展,使其满足造船现代化的要求。

参考文献:

[1]梅相鹤.船舶电气生产设计要点与注意事项[J].船舶物资与市场,2023,(6):45-46.

[2]朱钦章.船舶电气生产设计要点及细节问题分析[J].科技创新与应用,2023(17):82-83.

[3]李彩林,季顺勇.船舶电气生产设计流程及细节问题研究[J].魅力中国,2023(51):351.