船舶電氣設計防火防爆研究

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摘要：船舶和其他行業一樣，安全運行是首要任務。船舶電氣設備和其他電氣設備相比具有工作環境條件差等特點，因此船舶電氣設備的防火防爆工作極其重要。在船舶電氣設計中要針對防火防爆要求，進行更為細致嚴格地設計、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備的特點進行分析，提出了船舶電氣防火防爆安全工作要求，之后結合船舶特殊工作環境，探討了優化改進船舶電氣設計的措施和對策，以避免發生防火防爆事故。

關鍵詞：船舶；電氣設計；防火防爆

船舶航行中電氣設備的工作環境特殊，對其防火防爆要求也很嚴格，只有這樣才能有效避免電氣設備發生火災爆炸事故，保障船舶安全可靠運行。因此船舶電氣設計中，要針對水域作業環節及艙室防爆等級，選用防火防爆性能好、等級高的電氣設備，做好相關設計、檢驗、安裝和維護工作，保證電氣設備的質量滿足船舶安全運行需要。結合船舶特殊的工作環境，探討優化改進船舶電氣設計的措施和對策，以避免防火防爆事故的發生，從而保障船舶實現安全可靠穩定航行。

1船舶電氣設計中防火防爆的常見問題分析

1.1設計人員存在問題

船舶電氣設計要避免出現防火防爆事故，首先要提高設計質量。目前船舶電氣設計中出現火災事故，很大程度是因為設計人員的技術能力、工作經驗不夠，沒能立足長遠從安全發展的角度進行船舶電氣設計，特別是沒有對船舶電氣設備現場工作環境進行調查研究，在維修管理等方面經驗較少，在設計中過于在意設備的使用性能，沒有從安全運行的角度來對電氣設備選用選型。在設計過程中，有的設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，在相關配套電氣設備設計中，因為沒掌握電氣接線的走向、要求等，在設計上存在一些安全風險隱患[1]。

1.2設計應用存在問題

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

2船舶電氣設計中防火防爆的主要對策

2.1優化船舶電氣設備選型

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

2.2優化電纜接線和設備安裝

在設備安裝設計時，必須結合電力設備的工作環境溫度等條件，提出安全可靠、操作檢修方便的方案，對設備固定螺栓、彈簧墊片等細微之處也要提出設計要求，為電氣設備提供良好的減震，電氣設備安裝高度必須合理科學。電阻、電熱類設備，要考慮工作中可能出現的高溫環境，避免在船艙內部的油艙、油柜附近使用。如果必須安裝，要留出一定的間隔安全距離，方便操作人員進行安全觀察和操作。利用電纜敷設電力線路、連通電氣設備時，要選用符合國家安全標準的電纜材料，而且電纜盡量平直敷設，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。電纜有本質安全、非本質安全2種，敷設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行貫通[2]。重要電氣設備要使用單獨電纜，避免電纜距離過長。電氣設備的接線、接地必須符合國家相關設計標準要求，采用必要的保護措施。工作運行中設備外殼溫度會上升到80℃以上的電力設備，加裝保護裝置，避免燙傷操作人員。設計時還要考慮到電磁對電力設備產生的干擾，屏蔽信號電纜、導線等，避免電磁影響電氣設備正常工作。

3船舶電氣設計中防火防爆的建議措施

3.1提升船舶電氣設計人員的能力水平

設計人員的技能水平是影響船舶電氣設計質量的關鍵因素，選用專業素質能力過硬的設計人員開展設計工作，是避免出現電氣設備火災事故的主要措施。船舶設計單位要選用具有專業設計資格證書和從業資格的人員開展船舶電氣設計工作。在設計中組織設計人員深入船舶工作現場，積累豐富的實踐經驗，在實踐中不斷優化改進設計方案。可以對船舶電氣設計中容易出現火災爆炸事故的事項建立設計白皮書，幫助所有設計人員有效規避已經出現過的安全風險，避免設計中的安全隱患屢次出現。船舶電氣設計是一門專業性比較強的綜合工作，船舶設計單位要注重對設計人員能力的再培訓再提升，將理論和實踐結合起來，定期送設計人員深造，使電氣設計人員的能力水平不斷提升，提高船舶電氣設計質量，保障船舶安全航行。

3.2抓好船舶電氣設計項目準備工作

在進行船舶電氣設計之前，組織設計人員做好項目的前期準備。要組織設計人員對船舶原船進行整體情況調查，對船舶現場進行勘察，掌握原船上電氣設備的功能、性能和特點，電力線路的組向等基礎信息。設計人員要全面熟悉掌握原船的技術規格、性能，以及后期航行的水域特點，從而為電氣設備設計提供參考。在熟悉原船設計圖紙基礎上，結合電氣設備功能需要，對電氣設備的型號按照地點進行設計規劃，結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備設計方案。設計過程中要提高設計人員的責任心，建立項目任務清單制度，及時整理標注設計中設計安全風險的關鍵環節，便于后期施工時對照任務清單進行檢查、整改。

3.3掌握船舶電氣設備設計技能

在設計中設計人員會利用一些器械、軟件等輔助工具開展設計。要與時俱進組織設計人員對先進的技術和軟件進行學習，定期走出去，到兄弟單位進行專業技術調研和學習，建立適應電氣設備設計人員成長的培訓方案。組織設計人員學習先進的設計軟件的功能，并能進行熟練操作，不斷提高電氣設備設計能力，更好地發揮出設計軟件的作用。注重設計人員對電氣設備、電力系統、機械電子等多專業知識的學習，這樣設計人員才能確保設計中數據采用和核算的準確性、可靠性[3]。

3.4科學選用船舶電氣設備

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

參考文獻：

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

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

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

作者：徐亞東 單位：中國船舶集團第七〇四研究所