工程船舶机电施工论述梁少函张宁

梁少函张宁

摘要：船舶建造是系统而复杂的过程，大体分为船体、舾装、轮管电几大施工主体，近年随着科技不断进步，海域施工中工程船舶功能的不断提升，工程类船舶的建造越来越紧迫，其中体现船舶性能的机电系统更变得极为重要，建造过程中机电施工工艺直接影响到该类船舶在使用过程中的安全性和可靠性。认真研究总结工程类船舶机电施工工艺对提高施工工艺、保证船舶性能指标的实现有着重要的意义。根据本人所参建的中交一航局三公司多艘工程类船舶建造项目，归纳总结性阐述该类船舶机电系统施工工艺，着重阐述电气施工工艺和机电设备系统调试工艺。

关键词：施工工艺；设备安装；电力系统；系统调试

引言

中交一航局三公司因港口业务需求先后建造了2940KW拖轮、5000吨方驳、3500方绞吸式挖泥船等多艘不同类型的工程类船舶，各类型船舶功能使用不同，对机电系统施工工艺要求虽略有区别，但针对工程类船舶使用环境和较高的性能需求是统一的，施工工艺要求严谨可靠。本文将由施工初期向整体调试布局延伸，总结施工工艺及调试经验。

一、船舶建造的前期准备

根据船舶建造技术规格书及相关图纸仔细研究，对主要的性能参数做到详细了解，之后逐级向下延伸。设计方的图纸关于主要设备及相关配套设备是选取主要参数，具体选择设备厂家将结合自身、船东及设计方商谈确定，相关配套设备如滑油泵组、油水分离器、空压机、配电设施等附属设备要从接口、工作压力、电制、使用环境等具体参数及需求入手，做到相互匹配。

将船舶设计向生产设计转换是重点工作，要保证施工的流畅性和生产工艺的可行性。对轮机设备及附属设备安装进行模拟安装组对，同时保证安装精度。大多采用托盘式的方法，在分段构件中进行设备定位安装后整体合拢，若因施工条件及技术能力所限也可进行船体成型后再定位安装，主要大型设备匹配好安装工序。电气舾装及电缆布局根据主电缆走向设计进行桥架选型、穿线孔强度计算。

现在船舶自动化越来越先进，更厂家输入输出的信号匹配及采集需求各部相同，开关信号或模拟信号的选择要根据使用功能进行二次划分。

二、施工工艺需要注意的几点要求

1、主机安装

通常主机安装会有设计方及厂家的安装工艺进行指导，对于燃油、滑油、排气等都有相关明确要求，根据施工经验主要注意安装工序的选取，以2940KW拖轮为例，自航船舶涉及船桨舵的安装，有下水前和下水后两类安装方式，通常采取下水后进行定位安装，防止船体因下水后变形的影响，可以保证主机、齿轮箱及输出轴在同一轴线上。该拖轮采用先装轴系确定轴线向主机侧延伸的方法，后定位主机。校中定位后通过垫片紧固在基座固定板上，后续进行镗孔安装。这里需要注意的是在轴系及主机安装过程中要选择温度变化较小的时间段或相同时间段来进行测量，尽量减小温度变化导致船体变形导致的误差范围。

2、配电设备安装

船舶主要电力设备主要有主配电柜、充放电柜、主机控制柜、机舱监控台、驾驶台及相关设备运行的动力柜等，首先要确认电力系统相关的柜安装要遵循几点原则：不贴近油舱、水舱，安装是可拆卸的方便后续维修，所有的安装应有避震装置，安装位置便于操作及人员维修。首先主配电柜是全船动力电源总控制柜，安装区域要避开水管、油管或蒸汽等管线，若必须安装管线，则不可安装带有法兰的管系，并采取保护措施。配电柜前面保留不小于0.8米的操作空间，后面保留不小于0.6米的维修空间，在周边铺设绝缘材料进行安全保护。

3、船内通信及信号设备安装

扬声器及灯光设备安装要有可见性及可接受性，指令传达能及时有效。火灾报警器、应急控制器等安装要求醒目，并且标识明显。无线电设备要距离舱壁保持大于50mm距离，设备馈线尽量短，保证信号传输效果。磁罗经常规驾驶室顶部，其安装中心线与船体中心线平行，平行线控制在±5度范围内，也要注意周围是否存在强磁场区域，避免受到影响。雷达收发装置除注意周围安装环境外，要保证馈线顺势弯曲，收发器和显示器之间的信号电缆保护金属皮要做好可靠接地。

关于电气设备安装高度船舶规范中有明确的安装高度，其基本原则就是便于操作、维修及安全防护，船舶建造中经常会有冲突的管线及结构，在施工中可根据上述原则进行调整。

4、船舶电缆铺设及注意事项

根据工程类船舶内部设计复杂，空间狭小的特点，施工中要注意下面几点问题：

（1）在条件允许的情况下，当电缆通道、管系通道和风管通道并行布置时，应尽量横向展开。当纵向并行布置不可避免时，电缆通道应在管系通道和风管通道的上方或外侧。

（2）主干电缆应尽量避免穿过防火、防爆及水密的舱壁或甲板，一般不应穿越水舱，严禁穿越油舱。

（3）主干电缆通道应尽量平直，有足够的安装和维修空间，并不容易受机械损伤。贯穿甲板及纵横梁结构时，需尽量满足贯穿件内电缆容量不超过通道2/3，开孔边缘至纵桁面板的距离应不小于纵桁腹板高度的40%，当贯通件开孔尺寸超过上述规定需进行强度补偿。

三、试车运行的重要工作

根据施工经验主要进行主机及配电系统两个部分的保护试验，再进行照明、应急、通讯、信号、监测等功能块的监测。

1、发电机组的保护试验

发电机组燃油管路及启动系统检查后首先进行发电机组油压保护、温度报警器、燃油压力、高速保护等几个传感器部件进行模拟试验，试验数据满足船检及设备设定参数，之后启动发电机组进行调压调速性能检验。

2、主配电板保护整定试验

主要针对主开关进行大电流过载试验，采用大电流发生器进行额定电流110%的长延时过载试验及额定电流120%的短时过载试验，随着科技进步开关越来越智能化，大型开关厂家可提供船级社认可的开关模拟器进行过载试验。

3、发电机组并车试验

工程类船舶电力负荷较大，通常有三台以上发电机组提高电力，2940KW拖轮及3500绞吸式挖泥船设有两台以上发电机组，满负荷工作状态需双机并联运行，一台备用。按规范要求进行0%~110%负载试验，单机完成负载试验后进行双机并车试验，双机并行注重几个参数，转速、电压值及相位差，通过设在配电板上的远程调速调压装置进行两台发电机组并车调试，在两台车软性特性相同情况下进行并车运行，运行正常情况下进行突增突卸负载试验及欠压脱机保护试验。

4、主机运行试验

船舶主机是船舶的心脏，是主要动力源，在试航前需着重下列几点：冷却水系统试验、滑油系统试验、燃油系统试验、压缩空气系统试验、发电机组和主配电板试验、涉及安全的水密门控制系统、CO2灭火系统、通用报警系统、供水及排水系统。

主机试车前需对主机上的油压、温度、转速等传感器进行模拟试验，运行过程中间隔时间段检查各部件运转情况，记录燃滑油、冷却水、排气等系统的温度和压力等数据，弱因故障停止运行，间隔时间最好在15min以内。

四、结束语

船舶建造将多种工作系统组合，在其建造过程中涉及多种技术专业，船舶试车及其试验按船舶入级规范还有很多需要检验、测量及试验的项目。本人根据自身所从事的船舶建造工作，总结工程类船舶建造试车过程中的一些经验心得，希望能够对工程类船舶建造的技术人员提供帮助。

参考文献：

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