船舶電氣設(shè)計防火防爆研究

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摘要：船舶和其他行業(yè)一樣，安全運行是首要任務(wù)。船舶電氣設(shè)備和其他電氣設(shè)備相比具有工作環(huán)境條件差等特點，因此船舶電氣設(shè)備的防火防爆工作極其重要。在船舶電氣設(shè)計中要針對防火防爆要求，進(jìn)行更為細(xì)致嚴(yán)格地設(shè)計、校驗和檢驗，才能有效保證船舶安全航行。本文主要是對船舶電氣設(shè)備的特點進(jìn)行分析，提出了船舶電氣防火防爆安全工作要求，之后結(jié)合船舶特殊工作環(huán)境，探討了優(yōu)化改進(jìn)船舶電氣設(shè)計的措施和對策，以避免發(fā)生防火防爆事故。

關(guān)鍵詞：船舶；電氣設(shè)計；防火防爆

船舶航行中電氣設(shè)備的工作環(huán)境特殊，對其防火防爆要求也很嚴(yán)格，只有這樣才能有效避免電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，保障船舶安全可靠運行。因此船舶電氣設(shè)計中，要針對水域作業(yè)環(huán)節(jié)及艙室防爆等級，選用防火防爆性能好、等級高的電氣設(shè)備，做好相關(guān)設(shè)計、檢驗、安裝和維護(hù)工作，保證電氣設(shè)備的質(zhì)量滿足船舶安全運行需要。結(jié)合船舶特殊的工作環(huán)境，探討優(yōu)化改進(jìn)船舶電氣設(shè)計的措施和對策，以避免防火防爆事故的發(fā)生，從而保障船舶實現(xiàn)安全可靠穩(wěn)定航行。

1船舶電氣設(shè)計中防火防爆的常見問題分析

1.1設(shè)計人員存在問題

船舶電氣設(shè)計要避免出現(xiàn)防火防爆事故，首先要提高設(shè)計質(zhì)量。目前船舶電氣設(shè)計中出現(xiàn)火災(zāi)事故，很大程度是因為設(shè)計人員的技術(shù)能力、工作經(jīng)驗不夠，沒能立足長遠(yuǎn)從安全發(fā)展的角度進(jìn)行船舶電氣設(shè)計，特別是沒有對船舶電氣設(shè)備現(xiàn)場工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，在維修管理等方面經(jīng)驗較少，在設(shè)計中過于在意設(shè)備的使用性能，沒有從安全運行的角度來對電氣設(shè)備選用選型。在設(shè)計過程中，有的設(shè)計人員對船舶項目的背景資料收集掌握不全面，對船舶上電氣設(shè)備的性能、功率和特點不清楚，對艙室防火分割沒有充分了解，在相關(guān)配套電氣設(shè)備設(shè)計中，因為沒掌握電氣接線的走向、要求等，在設(shè)計上存在一些安全風(fēng)險隱患[1]。

1.2設(shè)計應(yīng)用存在問題

在電氣設(shè)備設(shè)計應(yīng)用中，對設(shè)計圖紙的內(nèi)容沒有再次進(jìn)行檢驗，沒有結(jié)合現(xiàn)場變化進(jìn)行優(yōu)化分析研究，導(dǎo)致設(shè)計圖紙上的缺陷沒有得到更正和整改，埋下了出現(xiàn)火災(zāi)爆炸事故的隱患。船舶電氣設(shè)計工作中存在的這些問題，會導(dǎo)致后期施工建設(shè)出現(xiàn)嚴(yán)重問題，如電氣設(shè)備采購要求不明確、數(shù)量和質(zhì)量難以滿足船舶安全運行需要；船舶電氣設(shè)備設(shè)計文件缺失，管理不善；船舶設(shè)備正常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，沒有設(shè)計要求和依據(jù)，日常維護(hù)不到位，縮短設(shè)備使用壽命，或者設(shè)備超期服役，元器件老化等導(dǎo)致出現(xiàn)電氣火災(zāi)。從上分析可以看到，船舶電氣設(shè)計工作和船舶安全航行息息相關(guān)，如果設(shè)計階段出現(xiàn)問題，就會出現(xiàn)船舶電氣設(shè)備不符合安全使用要求的情況，給船舶未來使用埋下隱患，有可能造成火災(zāi)爆炸等重大經(jīng)濟(jì)利益損失和人身安全傷害。

2船舶電氣設(shè)計中防火防爆的主要對策

2.1優(yōu)化船舶電氣設(shè)備選型

船舶電氣設(shè)備必須適應(yīng)船舶惡劣的工作運行環(huán)境，才能保證設(shè)備安全正常使用。因此船舶電氣設(shè)備需要采用更加耐潮、耐燃、耐曬、耐爆的材料，能有效保護(hù)電氣設(shè)備在特殊大氣溫度環(huán)境下的工作需要。在船舶電氣設(shè)計中，首先要保證設(shè)備選型時都能安全持續(xù)運行。電氣設(shè)備的絕緣材料必須選用耐潮濕、高熱和海水等腐蝕性物質(zhì)侵蝕的，采用專門防護(hù)措施保證電氣設(shè)備的安全運行。設(shè)備導(dǎo)電部分采用銅質(zhì)和銅合金類材料；設(shè)備絕緣部分材料必須能有效保證絕緣電阻，避免設(shè)備絕緣性能下降，無法安全使用。船舶電氣設(shè)備還要能夠長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，船舶出現(xiàn)震蕩、振動、傾斜時，設(shè)備也能穩(wěn)定工作，對于遠(yuǎn)洋航運船舶，電氣設(shè)備更要滿足船舶受到大角度傾斜、搖擺沖擊下的工作需要。船舶電氣設(shè)備的外殼防護(hù)等級要高于同等條件的陸地設(shè)備，特別是要增強(qiáng)對水等有害物質(zhì)引發(fā)的故障。對于可能出現(xiàn)爆炸事故環(huán)境下使用的電氣設(shè)備，必須嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)防火防爆設(shè)計安裝標(biāo)準(zhǔn)要求以及船級社相關(guān)要求。為船舶電力系統(tǒng)提供電源的設(shè)備，必須要在電壓和頻率出現(xiàn)波動的情況下也能穩(wěn)定輸出電能。在船舶電力大功率設(shè)備啟動時，船舶電力電網(wǎng)能夠穩(wěn)定可靠工作，保證設(shè)備啟動運轉(zhuǎn)。

2.2優(yōu)化電纜接線和設(shè)備安裝

在設(shè)備安裝設(shè)計時，必須結(jié)合電力設(shè)備的工作環(huán)境溫度等條件，提出安全可靠、操作檢修方便的方案，對設(shè)備固定螺栓、彈簧墊片等細(xì)微之處也要提出設(shè)計要求，為電氣設(shè)備提供良好的減震，電氣設(shè)備安裝高度必須合理科學(xué)。電阻、電熱類設(shè)備，要考慮工作中可能出現(xiàn)的高溫環(huán)境，避免在船艙內(nèi)部的油艙、油柜附近使用。如果必須安裝，要留出一定的間隔安全距離，方便操作人員進(jìn)行安全觀察和操作。利用電纜敷設(shè)電力線路、連通電氣設(shè)備時，要選用符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)的電纜材料，而且電纜盡量平直敷設(shè)，避免彎曲，如果需要彎曲，半徑必須大于使用電纜外徑的6倍以上。電纜有本質(zhì)安全、非本質(zhì)安全2種，敷設(shè)時同類別的電纜可以使用同一托架，不同各類型電纜要采用一定間距，而且不能使用同一電纜貫通管線進(jìn)行貫通[2]。重要電氣設(shè)備要使用單獨電纜，避免電纜距離過長。電氣設(shè)備的接線、接地必須符合國家相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，采用必要的保護(hù)措施。工作運行中設(shè)備外殼溫度會上升到80℃以上的電力設(shè)備，加裝保護(hù)裝置，避免燙傷操作人員。設(shè)計時還要考慮到電磁對電力設(shè)備產(chǎn)生的干擾，屏蔽信號電纜、導(dǎo)線等，避免電磁影響電氣設(shè)備正常工作。

3船舶電氣設(shè)計中防火防爆的建議措施

3.1提升船舶電氣設(shè)計人員的能力水平

設(shè)計人員的技能水平是影響船舶電氣設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵因素，選用專業(yè)素質(zhì)能力過硬的設(shè)計人員開展設(shè)計工作，是避免出現(xiàn)電氣設(shè)備火災(zāi)事故的主要措施。船舶設(shè)計單位要選用具有專業(yè)設(shè)計資格證書和從業(yè)資格的人員開展船舶電氣設(shè)計工作。在設(shè)計中組織設(shè)計人員深入船舶工作現(xiàn)場，積累豐富的實踐經(jīng)驗，在實踐中不斷優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計方案。可以對船舶電氣設(shè)計中容易出現(xiàn)火災(zāi)爆炸事故的事項建立設(shè)計白皮書，幫助所有設(shè)計人員有效規(guī)避已經(jīng)出現(xiàn)過的安全風(fēng)險，避免設(shè)計中的安全隱患屢次出現(xiàn)。船舶電氣設(shè)計是一門專業(yè)性比較強(qiáng)的綜合工作，船舶設(shè)計單位要注重對設(shè)計人員能力的再培訓(xùn)再提升，將理論和實踐結(jié)合起來，定期送設(shè)計人員深造，使電氣設(shè)計人員的能力水平不斷提升，提高船舶電氣設(shè)計質(zhì)量，保障船舶安全航行。

3.2抓好船舶電氣設(shè)計項目準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行船舶電氣設(shè)計之前，組織設(shè)計人員做好項目的前期準(zhǔn)備。要組織設(shè)計人員對船舶原船進(jìn)行整體情況調(diào)查，對船舶現(xiàn)場進(jìn)行勘察，掌握原船上電氣設(shè)備的功能、性能和特點，電力線路的組向等基礎(chǔ)信息。設(shè)計人員要全面熟悉掌握原船的技術(shù)規(guī)格、性能，以及后期航行的水域特點，從而為電氣設(shè)備設(shè)計提供參考。在熟悉原船設(shè)計圖紙基礎(chǔ)上，結(jié)合電氣設(shè)備功能需要，對電氣設(shè)備的型號按照地點進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，結(jié)合船舶實際情況對比原船圖紙，找出保障安全管理需要的電氣設(shè)備設(shè)計方案。設(shè)計過程中要提高設(shè)計人員的責(zé)任心，建立項目任務(wù)清單制度，及時整理標(biāo)注設(shè)計中設(shè)計安全風(fēng)險的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，便于后期施工時對照任務(wù)清單進(jìn)行檢查、整改。

3.3掌握船舶電氣設(shè)備設(shè)計技能

在設(shè)計中設(shè)計人員會利用一些器械、軟件等輔助工具開展設(shè)計。要與時俱進(jìn)組織設(shè)計人員對先進(jìn)的技術(shù)和軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，定期走出去，到兄弟單位進(jìn)行專業(yè)技術(shù)調(diào)研和學(xué)習(xí)，建立適應(yīng)電氣設(shè)備設(shè)計人員成長的培訓(xùn)方案。組織設(shè)計人員學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計軟件的功能，并能進(jìn)行熟練操作，不斷提高電氣設(shè)備設(shè)計能力，更好地發(fā)揮出設(shè)計軟件的作用。注重設(shè)計人員對電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)、機(jī)械電子等多專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，這樣設(shè)計人員才能確保設(shè)計中數(shù)據(jù)采用和核算的準(zhǔn)確性、可靠性[3]。

3.4科學(xué)選用船舶電氣設(shè)備

在船舶電氣設(shè)備的選用過程中，設(shè)計人員要立足整個設(shè)計要求，按照科學(xué)的方法和流程來進(jìn)行電氣設(shè)備的選用。對電氣設(shè)備的承載容量、斷路器進(jìn)行準(zhǔn)確核算，確保選用的電氣設(shè)備功能、性能有效滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求。電氣設(shè)備的選擇需滿足該艙室具體防爆要求，選用的電纜規(guī)格、截面積、耐火等性能指標(biāo)都要能延長電纜使用壽命，保證電纜安全使用，從源頭預(yù)防火災(zāi)或事故的發(fā)生。船舶電氣設(shè)備設(shè)計工作事關(guān)安全航行、可靠航行，本文建議通過提升船舶電氣設(shè)計人員的能力水平、抓好船舶電氣設(shè)計項目準(zhǔn)備工作、掌握船舶電氣設(shè)備設(shè)計技能、科學(xué)選用船舶電氣設(shè)備等措施，不斷提高船舶電氣設(shè)計的質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]林建軍.船舶電氣防火防爆技術(shù)研究[J].內(nèi)江科技,2012,(4):139-139.

[2]葉萍.淺談油輪船舶電氣的防火防爆[J].機(jī)電技術(shù),2011,34(4):156-157.

[3]陳玲玲.船舶電氣設(shè)計中的防火防爆分析[J].大科技,2017,(011):245-246.

作者：徐亞東 單位：中國船舶集團(tuán)第七〇四研究所