電裝生產(chǎn)設計的介紹

吳雪琴,馮國友

(1.江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學校,江蘇無錫 214151;2.揚州亞華船舶技術(shù)開發(fā)有限公司,江蘇揚州 225000)

電裝生產(chǎn)設計的介紹

吳雪琴1,馮國友2

(1.江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學校,江蘇無錫 214151;2.揚州亞華船舶技術(shù)開發(fā)有限公司,江蘇揚州 225000)

介紹了船舶電氣設計過程中的重要環(huán)節(jié)——電氣生產(chǎn)設計的程序、方法和注意事項,對電裝生產(chǎn)設計的內(nèi)容作一個相對全面的介紹。

船舶電氣;生產(chǎn)設計;電裝生產(chǎn)設計

1 電裝生產(chǎn)設計內(nèi)容

1.1 電裝生產(chǎn)設計的含義

電裝生產(chǎn)設計是在詳細設計的基礎上,將設計、工藝、計劃、質(zhì)量、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)全面反映到電氣安裝工作圖和管理圖表中的設計過程。它是將電氣設計、工藝、管理融為一體,強調(diào)按施工區(qū)域、工藝階段進行一系列的工藝準備,并能與其他設備安裝之間進行協(xié)調(diào),從而成為指導電氣施工的主要依據(jù),使工人能接圖施工,管理人員能按照它來具體編制生產(chǎn)作業(yè)計劃。其主要任務有兩項:

(1)合理解決電氣設備布置安裝技術(shù)問題及施工方法,繪制適合現(xiàn)場工藝要求且達到多、快、好、省的電氣技術(shù)性能圖紙。

(2)為車間生產(chǎn)提供管理資料,如主干電纜冊、分支電纜冊、電氣焊接件制作表。

1.2 電裝生產(chǎn)設計標準

要做好電裝生產(chǎn)設計,必須充分使用現(xiàn)有的各種標準。目前,各廠制定或遵循的有關(guān)電裝生產(chǎn)設計標準基本按照中國船舶工業(yè)總公司的船用標準,具體如下:

(1)基礎標準

船舶生產(chǎn)設計圖樣與技術(shù)文件的基本要求,船舶管系和電纜貫通在桁材、復板、甲板、艙壁處開孔設計準則,船舶電氣平面圖圖形符號電力、照明及附件等。

(2)設計標準

導電系統(tǒng)圖設計要領,專業(yè)艙室綜合布置圖設計要領,電纜敷設技術(shù)要求,電纜安裝件,電纜貫穿件,電氣設備安裝件。

(3)工藝標準

船舶電氣設備安裝工藝,船舶電纜敷設工藝,船舶電氣安裝質(zhì)量標準。

1.3 電裝生產(chǎn)設計基本內(nèi)容

根據(jù)電裝生產(chǎn)設計的任務和基本要求,其主要內(nèi)容有:

電氣設備綜合布置圖,電氣設備明細表,電氣焊接件安裝圖,電纜綜合線路圖,主干電纜和分支電纜冊,全船電氣設備支架匯總表,電氣焊接件預估清單,電氣焊接件匯總表等。

通過上述圖紙與表冊,電裝生產(chǎn)設計可解決電氣舾裝工作的有關(guān)作業(yè)程序與方法,以保證其最大限度的預制與預裝。下面對其中的主要圖紙和表冊作概要介紹。

(1)電裝設計圖

①電氣設備綜合布置圖

該圖主要供電裝車間安裝工程用。它是將全船所有電氣系統(tǒng)的全部電氣設備,經(jīng)與輪機、管系、空調(diào)、通風等專業(yè)充分協(xié)調(diào)后,按甲板、區(qū)域(或分段)繪制而成。圖中應準確地畫出所安裝的電氣設備的名稱、代號、設備外形及坐標尺寸。對電氣設備較為集中的艙室(如駕駛室、報務室、集控室等)要單獨出圖。機艙部分由于電氣設備較多,應將天棚地板分開出圖。

②電氣焊接件安裝圖

該圖包括與電氣有關(guān)的各種焊接件,其中有:支架、箱柜、護罩以及貫通件、托架、支腳和其他各類電氣舾裝件。

③電纜綜合線路圖

該圖是根據(jù)電氣設備以及焊接件的布置,繪出全船各層甲板或區(qū)域的所有電纜(包括主干電纜和區(qū)域電纜)走向,供車間作電纜敷設使用。

(2)電裝設計管理表冊

①電氣設備配套清冊

按照部位、區(qū)域及電氣系統(tǒng)分類,列出該區(qū)域安裝的全部電氣設備名稱、數(shù)量、型號、規(guī)格及安裝方式等,供車間作區(qū)域配套和預裝使用。

②訂貨清冊

除電氣設備、儀器和器具的訂貨在詳細設計階段承擔外,安裝材料及附件一律由生產(chǎn)設計統(tǒng)一編寫訂貨表冊,以供訂貨、現(xiàn)場施工及配套人員配料。

③電纜冊

電纜冊分為主干電纜冊和分支電纜冊兩種,供管理人員作為電纜備料、配套和工時核算及現(xiàn)場工人電纜切割、敷設使用。

2 電裝生產(chǎn)設計程序

2.1 設計程序

電裝設計程序是按合理的工藝規(guī)程考慮的,它必須與造船工藝路線和船舶建造的總程序相適應,既有時間概念,又有工程概念。因此,一定要根據(jù)造船生產(chǎn)進度、電裝工序和設計流程來進行電裝設計。

2.2 縱橫聯(lián)系

電裝生產(chǎn)設計是整個船舶生產(chǎn)設計中的一個組成部分,它必然同船舶設計的各專業(yè)發(fā)生縱橫聯(lián)系。為合理布置電氣設備與敷設電纜線路,電裝生產(chǎn)設計除了必須具備電氣設計主要施工圖紙外,尚需船體、船裝、機裝、管裝等專業(yè)圖紙,其中主要相關(guān)圖紙列于表1中。

在電裝生產(chǎn)設計中,如何處理協(xié)調(diào)好機艙綜合布置圖、甲板綜合布置圖以及甲板居住艙室綜合布置圖時的專業(yè)分工關(guān)系尤為重要。

3 電裝生產(chǎn)設計要領

3.1 準備設計

電裝生產(chǎn)設計圖紙的設計涉及面廣,綜合性強,設計質(zhì)量要求高,周期也較長。一般情況下應作如下準備工作。

(1)規(guī)范資料

了解所造船舶的船級和船籍及其有關(guān)的規(guī)范、規(guī)則等要求。

涉及電氣主要規(guī)范和規(guī)則有:

各船級社海船規(guī)范,國際海上避碰規(guī)則,國際海上人命安全公約(S O L A S)及其修正案等。

(2)圖紙資料

電裝設計時電氣專業(yè)的詳細設計圖紙、技術(shù)文件及有關(guān)資料應完整、齊全。主要有:

電氣說明書和技術(shù)文件,電氣設備訂貨清冊,全船電力一次和二次系統(tǒng)圖及布置圖,全船照明、信號燈、航行燈系統(tǒng)圖和布置圖,全船通訊、報警檢測系統(tǒng)圖和布置圖,全船導航系統(tǒng)圖和布置圖,全船無線電通訊系統(tǒng)圖和布置圖,駕駛室、海圖室、電報室、天線布置圖,全船所有電氣設備認可資料、樣本等。

表1 與電裝生產(chǎn)設計相關(guān)的其他專業(yè)主要圖紙

3.2 設繪電裝圖

主電路、支電路及電氣設備的綜合布置是電裝生產(chǎn)設計最重要的環(huán)節(jié),它牽涉到各專業(yè)。這就要求電裝設計人員必須熟悉掌握生產(chǎn)設計有關(guān)規(guī)定、設計標準、資料和繪圖要領。

3.2.1 電裝圖設計注意事項

(1)電氣設備布置圖

①大型設備或特種設備,應按電氣詳細設計圖和船體總布置圖、機艙布置圖的要求來定位,不能隨便移動;

②設備的安裝應不妨礙其相鄰設備的操作與維修,并應留有設備的過往通道;

③設備應盡量避免安裝在高溫及有水、油溢出的裝置附近;

④在易燃易爆艙室,除必須布置防爆設備外,不應再布置其他電氣設備;

⑤電氣設備不應貼近油艙、油柜等外壁表面安裝;

⑥布置在舷側(cè)的設備,須經(jīng)過橫斷面?zhèn)纫晥D來補充。

(2)電氣焊接件圖

①電纜托架與油、水、空氣、管路及風道之間應留有一定間距;

②電纜托架之間的間距,原則上不應超過 300 mm;

③垂直交叉部位的電纜托架布置,應在交叉處設單獨托架,距交叉處 100～250 mm;

④電纜在托架上排列的層數(shù),原則上不能超過2層。但如周圍條件做不到時允許超過 2層,但厚度不超過 50 mm。電纜較多時,可采用雙層或 3層托架,托架層間距為 100～130 mm;

⑤水平、直角彎曲部位電纜托架布置,應在彎曲處設單獨托架,其他直線處可用組合托架;

⑥當電纜線路經(jīng)過易受機械損傷及防爆區(qū)域時,應將電纜敷設在管內(nèi),電纜穿管系數(shù)不應大于40%,以電纜管安裝場所的環(huán)境條件選用管子的種類。一般艙室可選用鍍鋅鋼管;有易燃易爆及腐蝕性氣體產(chǎn)生的艙室及水艙,應選用鍍鋅無縫鋼管;穿過水密艙室的電纜應用填料函。

3.2.2 電裝圖設計要領

為了合理地布置電纜并充分利用艙內(nèi)的空間,電纜穿過船體構(gòu)件是難免的。凡是穿過船體梁、桁材和隔壁的所有電纜孔均繪制在該圖中。各電纜孔的尺寸、位置及其所配貫通件的規(guī)格也應標明。開孔圖經(jīng)電裝生產(chǎn)設計后,交船體生產(chǎn)設計并負責把電纜開孔圖逐個反映到分段結(jié)構(gòu)圖上,作為船體車間預裝配的施工依據(jù)。這樣既可保證開孔質(zhì)量,又可減少在船上作業(yè)的勞動量。

在船舶內(nèi),由于安裝設備、電纜、管系及通風等要求,需要在構(gòu)件上開孔,勢必影響到構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強度。為保證船舶質(zhì)量,船體構(gòu)件上開孔的基本原則是盡量不開、少開或開小孔,不開直角孔。如必須開大孔或在特殊部位開孔須征得船體設計人員的同意,并應采取相應的補強措施,以達到船體構(gòu)件的強度要求。關(guān)于開孔的具體要求見船舶電纜敷設工藝標準(C B/T3908-2007)。

3.3 編制管理圖表

電裝生產(chǎn)設計需要編制的管理圖表有:

主干電纜冊,分支電纜冊,電氣設備配套清冊,電氣焊接件預估清單及制作表,電氣焊接件及材料訂貨清單等。

3.3.1 編制電纜冊

電纜的敷設和緊固是船舶電氣工程中比較繁重的工序,目前仍然使用人力來敷設電纜。為了減輕勞動強度,提高敷設電纜的速度,應盡量減少電纜的交叉,保證電纜束整齊,使電纜緊固工作順利進行。在電裝生產(chǎn)設計中,正確編制電纜敷設表和敷設緊固程序,就顯得很重要。

船舶電纜敷設一般可分主干電纜和分支電纜兩部分。凡穿過甲板或水密艙壁的電纜,規(guī)定為主干電纜,其余則稱為分支電纜。

(1)主干電纜冊

主干電纜冊編制時應首先將其分組,如起止點在同一層甲板內(nèi),在同一水密艙壁,標明電纜從何處來,到何處去,電纜代號,電纜型號,電纜規(guī)格,電纜長度,電纜經(jīng)過路徑等,區(qū)域和走向基本相同的電纜屬同一組。電纜考慮敷設順序,其原則是:電纜在焊接件中的排列是從下到上;為了敷設中臨時綁扎方便,應是從里往外;為了電纜在敷設中不受損,應先粗后細,對區(qū)域電纜應按轉(zhuǎn)向相同者依次排列。

(2)分支電纜冊

在同一個區(qū)域內(nèi)敷設電纜稱為分支電纜。由于分支電纜的長度一般都較短,規(guī)格品種也較少,所以為節(jié)省作業(yè)時間,減少電纜的浪費,一般不做單根切割,而是整盤吊運上船。

3.3.2 編制電氣焊接件制作表

電氣焊接件是將電纜固定到船體結(jié)構(gòu)上的一種安裝件,如何合理地布置和選擇是電裝生產(chǎn)設計中一項比較重要的內(nèi)容。電氣焊接件形式有多種,如橋型板、電纜緊鉤、電纜托架等。在電氣焊接件選用時,應盡量選用標準件,少用或不用非標準件。

4 結(jié)語

綜上所述,電裝生產(chǎn)設計是一項十分復雜、艱巨而細致的工作,設計的好壞,直接影響到船舶的建造周期和質(zhì)量。隨著造船事業(yè)的發(fā)展,新技術(shù)、新工藝的不斷采用,對電裝生產(chǎn)設計會提出更高的要求。因此,要不斷地努力探索,不斷地深化生產(chǎn)設計,開發(fā)計算機在電裝生產(chǎn)設計中的廣泛應用,以適應現(xiàn)代化造船事業(yè)的需要。

U662

B

2009-11-13

吳雪琴(1976-),女,講師,從事教學工作;馮國友(1978-),男,工程師,主要從事電氣設計工作。