船舶电气生产设计的主要内容浅析廖强

廖强

摘要：本文主要先简单介绍了船舶生产设计的概念，接着分析了船舶电气生产设计的概念及其作用，最后论述了船舶电气生产设计的几大要点。

关键词：船舶设计；电气生产设计；协调

引言

船舶设计是根据船舶使命，按照船东和相关规则、规范的要求，设计出技术性能指标合理，经济性能良好的船舶。船舶设计常规分为船体、舾装、轮机和电气四大部分。而船舶设计按前后工作展开的顺序又分为方案设计、初步设计、详细设计和生产（施工）设计。

1船舶生产设计简介

近年来，由于船舶大型化、复杂化和自动化的提高，船舶生产设计成为了节省成本、提高建造效率与质量的重要的一环;而船舶电气生产设计就是其中重要的组成部分。船舶的生产设计是根据详细设计，进行建模放样，出工艺图、下料图、加工图、制作安装图等生产用图纸的过程。可以说，方案设计和详细设计的方向是“造什么船”；生产设计是解决“如何造船”的问题。船舶生产设计要根据船厂的具体生产能力、生产特点、生产组织方式、造船工艺等来决定生产设计图纸的内容和深度，以此来指导船厂工人施工。

2船舶电气生产设计的概念及其作用简介

电气生产设计是在详细设计的基础上，将原理、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，并能在船舶建造施工前与船体、舾装、机装和管路等专业进行综合放样协调，从而成为指导电气施工的重要依据，使工人能真正按图施工，管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。

其主要作用有三个大方面：

1、能在船舶建造前利用计算机软件进行模型放样，提前在船舶有限的空间内合理的布置管路、电缆通道、设备等的位置，这个过程可以不断优化整船的布局，并有直观的效果图给船东认可，减少后期修改，提高造船质量、缩短造船周期。

2、解决电气设备和电舾件布置安装技术问题及施工方法，绘制适合现场工艺要求的电气技术性能图纸，以指导现场工人施工。

3、为车间生产提供管理资料，如电缆册，设备托盘，电气焊接件制作表，以方便船厂对资源的调配和选购。

3船舶电气生产设计要点分析

在绘制电气生产设计图纸前，需要学习了解与本船电气生产设计相关的图纸和入级要求，比如建造规格书，详细设计的总布置图、电气系统图、绝缘防火布置图等。对现场施工工艺与其它专业也要有比较充分的了解。

3.1布置电气设备的设绘要领

要熟悉各个船级社的特别要求。比如法国船级社（BV）要求卫星示位标不能布置在经垂直梯道到达的地方（一般小型船舶驾驶甲板经直梯到罗经甲板）。

要熟读规格书，因规格书可能会对具体某些电气设备（比如岸电箱）的布置有具体的安装位置、高度的要求。

因为电气设备一般都是操作比较频繁的，所以在布置电气设备时应考虑设备的可操作性，拆装和检修方便，设备的门能够自由开启。

要善于和船东或船东监造代表沟通。因船舶使用的地区或者船舶使用者的习惯不同，同样的设备布置在同样的船舶位置并不会一成不变，应尽可能的征求船东的意见。特别是驾驶室、机舱集控室等电器数量多，电缆密集的处所，应把详细的布置图纸给船东认可。这样做最大的作用就是避免设备安装后船东觉得不满意而提出的修改。很多时候，这样的修改会浪费太多的建造时间和增加建造成本。

在竞争越来越大和日益低迷的造船市场中，电气设备布置应要考虑人体工程学。最基本的要求就是电气设备的布置不应影响其它设备的操作；不应妨碍走道的通行，以免人员的绊脚和碰撞，一般主要走道的宽度应大于800mm，最小通道不小于600mm。进一步的要求就是电气设备的布置要力求整齐美观，操作简单，让船东在本船的使用过程中，体验到比别的船更舒服更方便的操作。这对提升船厂声誉、造船质量起到重要的作用，也是对个人设计的一种肯定和要求。

检查电气设备是否安装在会产生高温的处所附近，比如雷达等天线是否太靠近烟囱。检查电气设备是否会在使用过程中与其它专业的设备产生不良影响，比如火警感烟探测器不应该和布风器布置的太靠近；检查电气设备上方是否可能有滴水、油的地方。检查电气是否安装在有蒸汽凝结的地方。检查电气设备安装在油、水舱壁的支架脚高是否满足要求。在蓄电池室、油漆间等易燃易爆区域不应该布置非必要的电气设备，必须布置的电气设备一定要满足防爆要求。上述都是电气设备布置容易出现错漏的地方，设计人员应该在下发施工图前排查。

3.2布置电缆的设计要领

电缆通道尽可能直线敷设，并保持高度一致。由两路供电的电气设备和两套相同功能电气设备的电缆走向，应尽可能分开布置。多台主发电机的电缆应分为两路或多路布线，两路或多路布线的电缆应尽可能相互远离。舵机由两路供电的电源和控制电缆，不能在同一电缆通道进入舵机舱。从驾驶室到舵机舱的两路控制电缆不能走在同一电缆通道，并至少有一路不能在机舱通过。

与机舱电气设备无关的应急电源，原则上不能在机舱区域通过，如不能避免，应选用防火电缆。应急电源在上层建筑的布线应避免与主干电缆走同一电缆通道。应急发电机室本舱室的电缆，布线时不能跨越本舱室。

本质安全电缆应严格与其他电缆分开布线。与机舱分油机室电气设备无关的电缆，应尽可能避免在此舱室通过，如不能避免，需采用防护措施。

冷藏室内的电缆应全部采用明线敷设，电舾件也必须采用明式安装。厨房不应该敷设厨房设备外的其它电缆。

若在货舱、露天甲板、花钢板下等易受机械损伤的场所敷设电缆，需设置电缆护罩或电缆管加以防护。

电缆应尽量远离热源布置，电缆通道与蒸汽管或热水管交叉时，电缆通道到热管绝缘材料外缘的间隔不应小于80mm，电缆通道与蒸汽管或热水管平行时，电缆通道到热管绝缘材料外缘的间隔不应小于100mm。

电缆应避免穿越易燃、易爆和有腐蚀性气体影响的场所，如氧气间、乙诀间、油漆间、蓄电池室等。对这些舱室内必不可少的照明电缆应敷设在金属管内，金属管穿越舱壁时，应保持其原有的密封性能。电缆严禁穿越油舱。

电缆敷设在有弯度的电缆管内时，应注意电缆的弯曲半径，电缆弯曲半径一般要大于6倍的电缆外径。不同特性的电缆不应混合敷设在一起，如敷设在同一电缆托架上，应根据不同的电缆特性进行分束敷设。

3.3电气放样过程中与其它专业的协调要点

电气生产设计与船体专业之间比较突出的问题在于为了安装电缆贯通件而对船体结构开孔。电气设计人员一定要熟记规范、规则中标明的关于船体结构开孔尺寸的限制及不可以开孔的位置。其次对于船体的梁体结构尽量做到少开孔甚至不开孔。如果不可避免，要对开孔的梁做适当加强。禁止在同一根梁近距离开几个孔。

电气与轮机专业的相互交涉的问题比较多。主要表现在电气设备、电缆通道与轮机设备、大型管路的碰撞。所以在放样过程中，电气设计人员要先绘制比较准确合理的主干电缆知会轮机设计人员，在此基础上彼此协商调整大型或者密集管路与主干电缆的布置路线，保证主要的管路和电缆通道不出现大的修改。大型电气设备与轮机专业也要先确定布置位置，保证管路尽量避开这些设备的上方通过，以防油、水滴落，比如各种配电屏、分电箱、启动器之类的电气箱体。后期分支电缆通道、设备与轮机的管路、设备的干涉再根据各自的使用要求，建造工艺的难易，整体的美观性等考虑，去协商修改。

电气与舾装专业主要问题在于主干电缆通道与装修壁之间的干涉。这个要求电气与舾装的设计人员前期要有充分的沟通，主干电缆通道尽量布置在舱壁有附强材结构的一侧或者角落处，尽量不要占用宝贵的舱室净空间。其次，电气设计人员一定要熟读舾装专业的《防火绝缘布置图》、《甲板敷料布置图》，选择满足规范要求的电缆贯通件。

4结语

电气生产设计是连接原理设计和现场施工的纽带，是为了服务生产，减少建造周期，节约生产成本为根本目的的一项工作。它要求电气设计人员对专业知识的覆盖面比较广，要注意日常工作经验的积累与学习，还要有严谨的工作态度，尽量减少可控环节的错误，提高设计质量。

参考文献：

[1]沈泉发，耿海平，汤卫英，等．GB/T3908-2007,船舶电缆敷设工艺[S].国防科学技术工业委员会，2007

[2]朱斌，吴志友．浅谈船舶电气生产设计（J）．中国科技博览，2017，(9)