电装生产设计的介绍

吴雪琴,冯国友

(1.江苏省无锡交通高等职业技术学校,江苏无锡 214151;2.扬州亚华船舶技术开发有限公司,江苏扬州 225000)

电装生产设计的介绍

吴雪琴1,冯国友2

(1.江苏省无锡交通高等职业技术学校,江苏无锡 214151;2.扬州亚华船舶技术开发有限公司,江苏扬州 225000)

介绍了船舶电气设计过程中的重要环节——电气生产设计的程序、方法和注意事项,对电装生产设计的内容作一个相对全面的介绍。

船舶电气;生产设计;电装生产设计

1 电装生产设计内容

1.1 电装生产设计的含义

电装生产设计是在详细设计的基础上,将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到电气安装工作图和管理图表中的设计过程。它是将电气设计、工艺、管理融为一体,强调按施工区域、工艺阶段进行一系列的工艺准备,并能与其他设备安装之间进行协调,从而成为指导电气施工的主要依据,使工人能接图施工,管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。其主要任务有两项:

(1)合理解决电气设备布置安装技术问题及施工方法,绘制适合现场工艺要求且达到多、快、好、省的电气技术性能图纸。

(2)为车间生产提供管理资料,如主干电缆册、分支电缆册、电气焊接件制作表。

1.2 电装生产设计标准

要做好电装生产设计,必须充分使用现有的各种标准。目前,各厂制定或遵循的有关电装生产设计标准基本按照中国船舶工业总公司的船用标准,具体如下:

(1)基础标准

船舶生产设计图样与技术文件的基本要求,船舶管系和电缆贯通在桁材、复板、甲板、舱壁处开孔设计准则,船舶电气平面图图形符号电力、照明及附件等。

(2)设计标准

导电系统图设计要领,专业舱室综合布置图设计要领,电缆敷设技术要求,电缆安装件,电缆贯穿件,电气设备安装件。

(3)工艺标准

船舶电气设备安装工艺,船舶电缆敷设工艺,船舶电气安装质量标准。

1.3 电装生产设计基本内容

根据电装生产设计的任务和基本要求,其主要内容有:

电气设备综合布置图,电气设备明细表,电气焊接件安装图,电缆综合线路图,主干电缆和分支电缆册,全船电气设备支架汇总表,电气焊接件预估清单,电气焊接件汇总表等。

通过上述图纸与表册,电装生产设计可解决电气舾装工作的有关作业程序与方法,以保证其最大限度的预制与预装。下面对其中的主要图纸和表册作概要介绍。

(1)电装设计图

①电气设备综合布置图

该图主要供电装车间安装工程用。它是将全船所有电气系统的全部电气设备,经与轮机、管系、空调、通风等专业充分协调后,按甲板、区域(或分段)绘制而成。图中应准确地画出所安装的电气设备的名称、代号、设备外形及坐标尺寸。对电气设备较为集中的舱室(如驾驶室、报务室、集控室等)要单独出图。机舱部分由于电气设备较多,应将天棚地板分开出图。

②电气焊接件安装图

该图包括与电气有关的各种焊接件,其中有:支架、箱柜、护罩以及贯通件、托架、支脚和其他各类电气舾装件。

③电缆综合线路图

该图是根据电气设备以及焊接件的布置,绘出全船各层甲板或区域的所有电缆(包括主干电缆和区域电缆)走向,供车间作电缆敷设使用。

(2)电装设计管理表册

①电气设备配套清册

按照部位、区域及电气系统分类,列出该区域安装的全部电气设备名称、数量、型号、规格及安装方式等,供车间作区域配套和预装使用。

②订货清册

除电气设备、仪器和器具的订货在详细设计阶段承担外,安装材料及附件一律由生产设计统一编写订货表册,以供订货、现场施工及配套人员配料。

③电缆册

电缆册分为主干电缆册和分支电缆册两种,供管理人员作为电缆备料、配套和工时核算及现场工人电缆切割、敷设使用。

2 电装生产设计程序

2.1 设计程序

电装设计程序是按合理的工艺规程考虑的,它必须与造船工艺路线和船舶建造的总程序相适应,既有时间概念,又有工程概念。因此,一定要根据造船生产进度、电装工序和设计流程来进行电装设计。

2.2 纵横联系

电装生产设计是整个船舶生产设计中的一个组成部分,它必然同船舶设计的各专业发生纵横联系。为合理布置电气设备与敷设电缆线路,电装生产设计除了必须具备电气设计主要施工图纸外,尚需船体、船装、机装、管装等专业图纸,其中主要相关图纸列于表1中。

在电装生产设计中,如何处理协调好机舱综合布置图、甲板综合布置图以及甲板居住舱室综合布置图时的专业分工关系尤为重要。

3 电装生产设计要领

3.1 准备设计

电装生产设计图纸的设计涉及面广,综合性强,设计质量要求高,周期也较长。一般情况下应作如下准备工作。

(1)规范资料

了解所造船舶的船级和船籍及其有关的规范、规则等要求。

涉及电气主要规范和规则有:

各船级社海船规范,国际海上避碰规则,国际海上人命安全公约(S O L A S)及其修正案等。

(2)图纸资料

电装设计时电气专业的详细设计图纸、技术文件及有关资料应完整、齐全。主要有:

电气说明书和技术文件,电气设备订货清册,全船电力一次和二次系统图及布置图,全船照明、信号灯、航行灯系统图和布置图,全船通讯、报警检测系统图和布置图,全船导航系统图和布置图,全船无线电通讯系统图和布置图,驾驶室、海图室、电报室、天线布置图,全船所有电气设备认可资料、样本等。

表1 与电装生产设计相关的其他专业主要图纸

3.2 设绘电装图

主电路、支电路及电气设备的综合布置是电装生产设计最重要的环节,它牵涉到各专业。这就要求电装设计人员必须熟悉掌握生产设计有关规定、设计标准、资料和绘图要领。

3.2.1 电装图设计注意事项

(1)电气设备布置图

①大型设备或特种设备,应按电气详细设计图和船体总布置图、机舱布置图的要求来定位,不能随便移动;

②设备的安装应不妨碍其相邻设备的操作与维修,并应留有设备的过往通道;

③设备应尽量避免安装在高温及有水、油溢出的装置附近;

④在易燃易爆舱室,除必须布置防爆设备外,不应再布置其他电气设备;

⑤电气设备不应贴近油舱、油柜等外壁表面安装;

⑥布置在舷侧的设备,须经过横断面侧视图来补充。

(2)电气焊接件图

①电缆托架与油、水、空气、管路及风道之间应留有一定间距;

②电缆托架之间的间距,原则上不应超过 300 mm;

③垂直交叉部位的电缆托架布置,应在交叉处设单独托架,距交叉处 100～250 mm;

④电缆在托架上排列的层数,原则上不能超过2层。但如周围条件做不到时允许超过 2层,但厚度不超过 50 mm。电缆较多时,可采用双层或 3层托架,托架层间距为 100～130 mm;

⑤水平、直角弯曲部位电缆托架布置,应在弯曲处设单独托架,其他直线处可用组合托架;

⑥当电缆线路经过易受机械损伤及防爆区域时,应将电缆敷设在管内,电缆穿管系数不应大于40%,以电缆管安装场所的环境条件选用管子的种类。一般舱室可选用镀锌钢管;有易燃易爆及腐蚀性气体产生的舱室及水舱,应选用镀锌无缝钢管;穿过水密舱室的电缆应用填料函。

3.2.2 电装图设计要领

为了合理地布置电缆并充分利用舱内的空间,电缆穿过船体构件是难免的。凡是穿过船体梁、桁材和隔壁的所有电缆孔均绘制在该图中。各电缆孔的尺寸、位置及其所配贯通件的规格也应标明。开孔图经电装生产设计后,交船体生产设计并负责把电缆开孔图逐个反映到分段结构图上,作为船体车间预装配的施工依据。这样既可保证开孔质量,又可减少在船上作业的劳动量。

在船舶内,由于安装设备、电缆、管系及通风等要求,需要在构件上开孔,势必影响到构件的结构强度。为保证船舶质量,船体构件上开孔的基本原则是尽量不开、少开或开小孔,不开直角孔。如必须开大孔或在特殊部位开孔须征得船体设计人员的同意,并应采取相应的补强措施,以达到船体构件的强度要求。关于开孔的具体要求见船舶电缆敷设工艺标准(C B/T3908-2007)。

3.3 编制管理图表

电装生产设计需要编制的管理图表有:

主干电缆册,分支电缆册,电气设备配套清册,电气焊接件预估清单及制作表,电气焊接件及材料订货清单等。

3.3.1 编制电缆册

电缆的敷设和紧固是船舶电气工程中比较繁重的工序,目前仍然使用人力来敷设电缆。为了减轻劳动强度,提高敷设电缆的速度,应尽量减少电缆的交叉,保证电缆束整齐,使电缆紧固工作顺利进行。在电装生产设计中,正确编制电缆敷设表和敷设紧固程序,就显得很重要。

船舶电缆敷设一般可分主干电缆和分支电缆两部分。凡穿过甲板或水密舱壁的电缆,规定为主干电缆,其余则称为分支电缆。

(1)主干电缆册

主干电缆册编制时应首先将其分组,如起止点在同一层甲板内,在同一水密舱壁,标明电缆从何处来,到何处去,电缆代号,电缆型号,电缆规格,电缆长度,电缆经过路径等,区域和走向基本相同的电缆属同一组。电缆考虑敷设顺序,其原则是:电缆在焊接件中的排列是从下到上;为了敷设中临时绑扎方便,应是从里往外;为了电缆在敷设中不受损,应先粗后细,对区域电缆应按转向相同者依次排列。

(2)分支电缆册

在同一个区域内敷设电缆称为分支电缆。由于分支电缆的长度一般都较短,规格品种也较少,所以为节省作业时间,减少电缆的浪费,一般不做单根切割,而是整盘吊运上船。

3.3.2 编制电气焊接件制作表

电气焊接件是将电缆固定到船体结构上的一种安装件,如何合理地布置和选择是电装生产设计中一项比较重要的内容。电气焊接件形式有多种,如桥型板、电缆紧钩、电缆托架等。在电气焊接件选用时,应尽量选用标准件,少用或不用非标准件。

4 结语

综上所述,电装生产设计是一项十分复杂、艰巨而细致的工作,设计的好坏,直接影响到船舶的建造周期和质量。随着造船事业的发展,新技术、新工艺的不断采用,对电装生产设计会提出更高的要求。因此,要不断地努力探索,不断地深化生产设计,开发计算机在电装生产设计中的广泛应用,以适应现代化造船事业的需要。

U662

B

2009-11-13

吴雪琴(1976-),女,讲师,从事教学工作;冯国友(1978-),男,工程师,主要从事电气设计工作。