摘要：船舶和其他行业一样，安全运行是首要任务。船舶电气设备和其他电气设备相比具有工作环境条件差等特点，因此船舶电气设备的防火防爆工作极其重要。在船舶电气设计中要针对防火防爆要求，进行更为细致严格地设计、校验和检验，才能有效保证船舶安全航行。本文主要是对船舶电气设备的特点进行分析，提出了船舶电气防火防爆安全工作要求，之后结合船舶特殊工作环境，探讨了优化改进船舶电气设计的措施和对策，以避免发生防火防爆事故。
关键词：船舶；电气设计；防火防爆
船舶航行中电气设备的工作环境特殊，对其防火防爆要求也很严格，只有这样才能有效避免电气设备发生火灾爆炸事故，保障船舶安全可靠运行。因此船舶电气设计中，要针对水域作业环节及舱室防爆等级，选用防火防爆性能好、等级高的电气设备，做好相关设计、检验、安装和维护工作，保证电气设备的质量满足船舶安全运行需要。结合船舶特殊的工作环境，探讨优化改进船舶电气设计的措施和对策，以避免防火防爆事故的发生，从而保障船舶实现安全可靠稳定航行。
1船舶电气设计中防火防爆的常见问题分析
1.1设计人员存在问题
船舶电气设计要避免出现防火防爆事故，首先要提高设计质量。目前船舶电气设计中出现火灾事故，很大程度是因为设计人员的技术能力、工作经验不够，没能立足长远从安全发展的角度进行船舶电气设计，特别是没有对船舶电气设备现场工作环境进行调查研究，在维修管理等方面经验较少，在设计中过于在意设备的使用性能，没有从安全运行的角度来对电气设备选用选型。在设计过程中，有的设计人员对船舶项目的背景资料收集掌握不全面，对船舶上电气设备的性能、功率和特点不清楚，对舱室防火分割没有充分了解，在相关配套电气设备设计中，因为没掌握电气接线的走向、要求等，在设计上存在一些安全风险隐患[1]。
1.2设计应用存在问题
在电气设备设计应用中，对设计图纸的内容没有再次进行检验，没有结合现场变化进行优化分析研究，导致设计图纸上的缺陷没有得到更正和整改，埋下了出现火灾爆炸事故的隐患。船舶电气设计工作中存在的这些问题，会导致后期施工建设出现严重问题，如电气设备采购要求不明确、数量和质量难以满足船舶安全运行需要；船舶电气设备设计文件缺失，管理不善；船舶设备正常进行维护保养，没有设计要求和依据，日常维护不到位，缩短设备使用寿命，或者设备超期服役，元器件老化等导致出现电气火灾。从上分析可以看到，船舶电气设计工作和船舶安全航行息息相关，如果设计阶段出现问题，就会出现船舶电气设备不符合安全使用要求的情况，给船舶未来使用埋下隐患，有可能造成火灾爆炸等重大经济利益损失和人身安全伤害。
2船舶电气设计中防火防爆的主要对策
2.1优化船舶电气设备选型
船舶电气设备必须适应船舶恶劣的工作运行环境，才能保证设备安全正常使用。因此船舶电气设备需要采用更加耐潮、耐燃、耐晒、耐爆的材料，能有效保护电气设备在特殊大气温度环境下的工作需要。在船舶电气设计中，首先要保证设备选型时都能安全持续运行。电气设备的绝缘材料必须选用耐潮湿、高热和海水等腐蚀性物质侵蚀的，采用专门防护措施保证电气设备的安全运行。设备导电部分采用铜质和铜合金类材料；设备绝缘部分材料必须能有效保证绝缘电阻，避免设备绝缘性能下降，无法安全使用。船舶电气设备还要能够长期连续运转，船舶出现震荡、振动、倾斜时，设备也能稳定工作，对于远洋航运船舶，电气设备更要满足船舶受到大角度倾斜、摇摆冲击下的工作需要。船舶电气设备的外壳防护等级要高于同等条件的陆地设备，特别是要增强对水等有害物质引发的故障。对于可能出现爆炸事故环境下使用的电气设备，必须严格执行国家相关防火防爆设计安装标准要求以及船级社相关要求。为船舶电力系统提供电源的设备，必须要在电压和频率出现波动的情况下也能稳定输出电能。在船舶电力大功率设备启动时，船舶电力电网能够稳定可靠工作，保证设备启动运转。
2.2优化电缆接线和设备安装
在设备安装设计时，必须结合电力设备的工作环境温度等条件，提出安全可靠、操作检修方便的方案，对设备固定螺栓、弹簧垫片等细微之处也要提出设计要求，为电气设备提供良好的减震，电气设备安装高度必须合理科学。电阻、电热类设备，要考虑工作中可能出现的高温环境，避免在船舱内部的油舱、油柜附近使用。如果必须安装，要留出一定的间隔安全距离，方便操作人员进行安全观察和操作。利用电缆敷设电力线路、连通电气设备时，要选用符合国家安全标准的电缆材料，而且电缆尽量平直敷设，避免弯曲，如果需要弯曲，半径必须大于使用电缆外径的6倍以上。电缆有本质安全、非本质安全2种，敷设时同类别的电缆可以使用同一托架，不同各类型电缆要采用一定间距，而且不能使用同一电缆贯通管线进行贯通[2]。重要电气设备要使用单独电缆，避免电缆距离过长。电气设备的接线、接地必须符合国家相关设计标准要求，采用必要的保护措施。工作运行中设备外壳温度会上升到80℃以上的电力设备，加装保护装置，避免烫伤操作人员。设计时还要考虑到电磁对电力设备产生的干扰，屏蔽信号电缆、导线等，避免电磁影响电气设备正常工作。
3船舶电气设计中防火防爆的建议措施
3.1提升船舶电气设计人员的能力水平
设计人员的技能水平是影响船舶电气设计质量的关键因素，选用专业素质能力过硬的设计人员开展设计工作，是避免出现电气设备火灾事故的主要措施。船舶设计单位要选用具有专业设计资格证书和从业资格的人员开展船舶电气设计工作。在设计中组织设计人员深入船舶工作现场，积累丰富的实践经验，在实践中不断优化改进设计方案。可以对船舶电气设计中容易出现火灾爆炸事故的事项建立设计白皮书，帮助所有设计人员有效规避已经出现过的安全风险，避免设计中的安全隐患屡次出现。船舶电气设计是一门专业性比较强的综合工作，船舶设计单位要注重对设计人员能力的再培训再提升，将理论和实践结合起来，定期送设计人员深造，使电气设计人员的能力水平不断提升，提高船舶电气设计质量，保障船舶安全航行。
3.2抓好船舶电气设计项目准备工作
在进行船舶电气设计之前，组织设计人员做好项目的前期准备。要组织设计人员对船舶原船进行整体情况调查，对船舶现场进行勘察，掌握原船上电气设备的功能、性能和特点，电力线路的组向等基础信息。设计人员要全面熟悉掌握原船的技术规格、性能，以及后期航行的水域特点，从而为电气设备设计提供参考。在熟悉原船设计图纸基础上，结合电气设备功能需要，对电气设备的型号按照地点进行设计规划，结合船舶实际情况对比原船图纸，找出保障安全管理需要的电气设备设计方案。设计过程中要提高设计人员的责任心，建立项目任务清单制度，及时整理标注设计中设计安全风险的关键环节，便于后期施工时对照任务清单进行检查、整改。
3.3掌握船舶电气设备设计技能
在设计中设计人员会利用一些器械、软件等辅助工具开展设计。要与时俱进组织设计人员对先进的技术和软件进行学习，定期走出去，到兄弟单位进行专业技术调研和学习，建立适应电气设备设计人员成长的培训方案。组织设计人员学习先进的设计软件的功能，并能进行熟练操作，不断提高电气设备设计能力，更好地发挥出设计软件的作用。注重设计人员对电气设备、电力系统、机械电子等多专业知识的学习，这样设计人员才能确保设计中数据采用和核算的准确性、可靠性[3]。
3.4科学选用船舶电气设备
在船舶电气设备的选用过程中，设计人员要立足整个设计要求，按照科学的方法和流程来进行电气设备的选用。对电气设备的承载容量、断路器进行准确核算，确保选用的电气设备功能、性能有效满足设计标准和要求。电气设备的选择需满足该舱室具体防爆要求，选用的电缆规格、截面积、耐火等性能指标都要能延长电缆使用寿命，保证电缆安全使用，从源头预防火灾或事故的发生。船舶电气设备设计工作事关安全航行、可靠航行，本文建议通过提升船舶电气设计人员的能力水平、抓好船舶电气设计项目准备工作、掌握船舶电气设备设计技能、科学选用船舶电气设备等措施，不断提高船舶电气设计的质量和水平。
参考文献：
[1]林建军.船舶电气防火防爆技术研究[J].内江科技,2012,(4):139-139.
[2]叶萍.浅谈油轮船舶电气的防火防爆[J].机电技术,2011,34(4):156-157.
[3]陈玲玲.船舶电气设计中的防火防爆分析[J].大科技,2017,(011):245-246.
作者：徐亚东 单位：中国船舶集团第七〇四研究所
返回设计论文列表