試論船舶電氣設(shè)備管理與工藝

船舶電氣設(shè)備管理最主要的內(nèi)容就是常見故障的排查和日常維護(hù)保養(yǎng)，是保證電力設(shè)備系統(tǒng)高效率運(yùn)行的核心工作。船舶電力系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，又長期處于連續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，因此容易出現(xiàn)一些故障和問題，相關(guān)管理人員必須掌握先進(jìn)的設(shè)備管理工藝才能確保系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行安全。鑒于船舶電力系統(tǒng)管理的復(fù)雜性，有必要對其管理方法和工藝進(jìn)行重點(diǎn)分析。一、船舶電力系統(tǒng)的構(gòu)成簡介船舶電力系統(tǒng)一般包括三個(gè)部分，即電站、電力網(wǎng)絡(luò)和電氣負(fù)載。其中電站是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，其實(shí)質(zhì)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電站結(jié)構(gòu)中含有發(fā)電機(jī)、原動機(jī)以及配電板等設(shè)備部件。原動機(jī)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，通過原動機(jī)，帶動發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然后發(fā)電機(jī)組發(fā)生電氣感應(yīng)，完成電能的轉(zhuǎn)化，再將電能傳輸?shù)脚潆姲?，通過電纜進(jìn)行電能的輸送。常用的原動機(jī)有柴油和燃?xì)鈨煞N類型，而發(fā)電機(jī)組有柴油型、燃?xì)庑秃推喰腿N。電力網(wǎng)絡(luò)是船舶中的配電系統(tǒng)，電力網(wǎng)設(shè)置在電氣設(shè)備荷載的終端，從配電板開始，通過直徑、類型不同的電纜構(gòu)成配電網(wǎng)絡(luò)，將電力傳輸?shù)椒峙潆娫O(shè)備，完成船舶各部分的供電活動。船舶電力網(wǎng)含有照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、備用系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)等子系統(tǒng)。電氣負(fù)載是衡量船舶電力設(shè)備能耗的主要裝置，由電動機(jī)動力負(fù)載、測量設(shè)備負(fù)載以及單線負(fù)載等構(gòu)成。二、船舶電氣設(shè)備的管理工藝1、設(shè)備選型管理船舶電氣設(shè)備選型是電氣設(shè)備管理的首要工作，高質(zhì)量、高性能的電氣設(shè)備能在后期使用時(shí)保證最優(yōu)的運(yùn)行效果，降低管理工作壓力。進(jìn)行設(shè)備選型管理時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注以下六個(gè)方面：一是設(shè)備材料的選擇。船舶運(yùn)行環(huán)境特殊，其電氣設(shè)備材料應(yīng)具備耐高溫、耐潮濕、防腐等特點(diǎn)，以保證設(shè)備在海洋環(huán)境中長期高質(zhì)量工作。二是絕緣材料的選擇。絕緣材料是電氣設(shè)備中的重要材料，關(guān)系到設(shè)備安全和人員安全。絕緣材料必須耐腐蝕、耐鹽霧、防潮、隔熱，以保證電氣設(shè)備的絕緣電阻值持續(xù)在合理范圍內(nèi)。三是設(shè)備的防振性能。船舶航行過程中會因天氣變化出現(xiàn)嚴(yán)重的波動、傾斜、振蕩，電氣設(shè)備必須能在這種環(huán)境下穩(wěn)定的工作。四是合理選擇設(shè)備安裝位置。電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不可避免地會放出高溫，這一特點(diǎn)對周圍事物的影響最大。為確保船舶安全，禁止將電氣設(shè)備安裝在油箱等對溫度敏感的設(shè)備周圍，若必須安裝，電氣設(shè)備與油箱之間的距離至少在500mm以上，以防止設(shè)備發(fā)熱導(dǎo)致油箱溫度過高，帶來安全隱患。五是電線電纜的敷設(shè)。電氣設(shè)備的電纜敷設(shè)應(yīng)盡量確保電纜平直，不出現(xiàn)扭曲或過大的彎折。敷設(shè)轉(zhuǎn)彎處時(shí)，轉(zhuǎn)彎的半徑應(yīng)大于6倍電纜直徑，并將電纜固定。敷設(shè)多根電纜時(shí)，將不同電纜分隔開，以免出現(xiàn)交纏。六是對電氣設(shè)備進(jìn)行接線處理。例如，管理中發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備外殼溫度已經(jīng)高于80℃，為防止人員燙傷和電纜損壞，應(yīng)增加保護(hù)措施，加設(shè)鋼板保護(hù)罩、鍍鋅鋼管等。若電氣設(shè)備的常規(guī)工作電壓高于50V，必須對其做接地處理。2、設(shè)備維修管理船舶電氣設(shè)備的維修管理可被分成五個(gè)步驟，即看、聽、聞、摸、做。通過五個(gè)步驟的相互配合，能在最快的時(shí)間找出船舶電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的原因，從而及時(shí)采取措施加以解決。（1）看：檢測設(shè)備指示儀變化觀察設(shè)備外形和指示儀是否出現(xiàn)明顯變化和異常，以了解當(dāng)前電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行信息。目前，大部分船舶的電氣設(shè)備都安裝了先進(jìn)的指示儀表，用以監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀況，因此通過查看儀表就能大致了解設(shè)備是否出現(xiàn)異常。根據(jù)每一設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，對比實(shí)際顯示數(shù)據(jù)，若實(shí)際數(shù)值已經(jīng)超出正常范圍，即應(yīng)該立即進(jìn)行檢查。當(dāng)發(fā)生故障后，首先應(yīng)檢查電氣設(shè)備的元件是否出現(xiàn)損壞。例如，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)短路問題，則檢查熔斷器是否正常，若熔斷器已經(jīng)被燒斷，可斷定確實(shí)為短路。另外，查看設(shè)備中的零部件是否穩(wěn)固，是否出現(xiàn)連接不牢，輔助查找設(shè)備故障。（2）聽：傾聽設(shè)備運(yùn)行的聲音船舶上使用的電氣設(shè)備一般具備較高的性能和質(zhì)量要求，除部分特殊設(shè)備外，在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音很小，且聲音連續(xù)而均勻。因此在進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)，通過聽聲音也可判斷其是否出現(xiàn)故障。以三相異步電動機(jī)為例，若電動機(jī)中有一相出現(xiàn)斷相，則不能正常啟動設(shè)備，并會出現(xiàn)“嗡嗡”的響聲；若電動機(jī)的軸承磨損過大或出現(xiàn)其他問題時(shí)，設(shè)備就會出現(xiàn)“沙沙”聲。再比如交流接觸器的短路環(huán)出現(xiàn)斷裂，當(dāng)設(shè)備通電后能聽到“吱吱”聲。對于經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備管理人員，通過聽電氣設(shè)備發(fā)出的聲音就能判斷是哪一部分出了問題，在管理過程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異響應(yīng)在第一時(shí)間停機(jī)檢查。（3）聞：嗅異味發(fā)掘設(shè)備故障船舶電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中，異常放熱會伴有特殊的氣味出現(xiàn)，通過嗅設(shè)備出現(xiàn)的氣味就可判斷其是否出現(xiàn)問題。例如，電氣設(shè)備的電動機(jī)、電纜管線等位置均包裹一層絕緣材料，絕緣材料在遇到溫度過高的情況時(shí)，就會出現(xiàn)刺激性氣味，若這種放熱非常嚴(yán)重，如設(shè)備短路或荷載嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，還會出現(xiàn)更為明顯的焦糊氣味。這種氣味能輕易被辨別，也是一種比較直接的判斷電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法。（4）摸：感受設(shè)備的溫度變化觸摸電氣設(shè)備不帶電的外殼或部件，通過溫度來判斷設(shè)備的狀態(tài)。電氣設(shè)備在通電長期運(yùn)行的狀態(tài)下，不可避免會出現(xiàn)設(shè)備表面溫度升高的現(xiàn)象，但這種溫度一般都有一個(gè)較為恒定的值。若出現(xiàn)溫度顯著升高甚至燙手的情況，雖然不能馬上明確導(dǎo)致溫度過高的原因，但已經(jīng)可以斷定設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障。例如，初步判斷設(shè)備的電機(jī)繞組短路，在驗(yàn)證時(shí)，可將轉(zhuǎn)子單獨(dú)拿出并通電，用手觸摸哪一部分的繞組發(fā)熱最為嚴(yán)重，可以找出故障點(diǎn)。但是使用觸摸的方法進(jìn)行故障判斷得到的結(jié)果比較籠統(tǒng)，一般僅在初步判斷時(shí)使用。此外，船舶電氣設(shè)備隨著使用年限的增長，其正常發(fā)熱現(xiàn)象也會更加明顯，使用觸摸法進(jìn)行判斷的準(zhǔn)確率就會受到一定的影響。此時(shí)就需要采用專門的設(shè)備來檢測，例如使用溫度計(jì)法和電阻法，以保證故障檢測結(jié)果的正確性。（5）做：進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)做指的是對船舶電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，這也是減少故障發(fā)生概率的最有效方法。維護(hù)保養(yǎng)是電氣設(shè)備管理的核心工作。在日常工作中，維修人員必須定期檢查電氣設(shè)備的繼電器、觸頭、電阻等部分是否出現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)維修方案或選擇更換。通常來說，船舶電氣設(shè)備在無故障時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)工作比較簡單，但其出現(xiàn)的頻率卻較高。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)工作的難度也隨之提高。要求維護(hù)人員深入了解電氣設(shè)備的運(yùn)行原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，并掌握規(guī)范的維護(hù)保養(yǎng)技巧，以便在日常管理時(shí)對設(shè)備進(jìn)行全方位的保養(yǎng)，及時(shí)處理設(shè)備故障，保證電力系統(tǒng)的運(yùn)