船舶电工条工艺全.doc
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1、全日制高等职业学院教材船 舶 电 工 工 艺主编 郑恳 张德孝内 容 简 介本书是教育部高等职业教育学校船舶类专业的规划教材,是根据高等职业教育教学大纲的要求而编写的。全书内容包括:船舶电气建造及船舶电气概述;电气安装件及船体构件开孔补强;船用电缆的选择、拉放、敷设及接线工艺;船舶电气设备的安装;船舶电气设备及电缆的接地;船舶电站、船舶电气设备、船舶甲板机械及各类辅机、船舶冷藏与空调系统的系泊试验;船舶电气的航行试验、船舶PLC控制应用等方面的知识。本书是根据船舶工业最新造船工艺标准和现代区域造船模式、结合高等职业教育人才培养目标及教学特点来组织编写的,教材中选用了大量的当代造船方面的新技术、
2、新成果和新工艺。本书适用于高等职业院校船舶电气类专业的全日制教材,中等职业学校的同类专业亦可选用。本书还可用于修、造船厂从事船舶电气建造工作人员的参考材料。船 舶 电 工 工 艺主编 郑 恳 张德孝主审 刘明伟前 言船舶电工工艺是船舶电气技术专业的一门重要专业课,课程的宗旨是为船舶行业的电气建造工作培养工艺人员和施工人员。由于船舶类院校大多都是以一个或几个船厂为依托的,而全国各大船厂又都有各自较为独立的船舶生产建造体系,因此各院校的这一课程往往都是采用自编的内部教材或讲义。随着我国造船业向着大载重、高航速及高度自动化方向的迈进,尤其是区域造船法的广泛采用,使得船舶电气建造的工艺手段发生了很大的
3、变化,原有教材或讲义中的一些内容已不能满足目前工厂的实际需要,再加上职业教育院校的教材建设也要求有统编的教材,因此编制并出版船舶电工工艺这本教材是必要的。在教材的编写过程中,编者深入了解并结合了我国现行造船行业新的动态和新的工艺流程,本着实用性、实时性、易读性、多层面性的原则,对所参考的有关船舶电气建造的原理、规范、工艺、检验等方面的内容进行了精心的提练和加工,并以船舶建造的实际顺序为主线来组织本书中的各知识模块。其中也汲取了兄弟院校有关教材和讲义中的一些内容。全书共有十二章,主要阐述了船舶电气设备安装、调试、试验等方面的工艺要求和工艺方法。本书是在严格执行国际电工委员会及中国船舶标准化技术委
4、员会关于船舶建造方面的有关规定或规范的前提下组织编写的。教材中的第一章、第三章、第六章、第十章、第十一章及附录由渤海船舶职业学院张德孝编写;教材中的第二章、第五章、第七章、第九章由渤海船舶职业学院郑恳编写;教材中的第四章、第十二章由海船舶职业学院张永平编写;教材中的第八章由渤海船舶职业学院王瑞云编写。在教材的编写过程中,得到了渤船重工集团标准科赵运杰、电装分厂曹东等同志的大力支持和帮助,在此表示诚挚的感谢。由于编者水平有限,经验不足,书中难免会存在一些缺点和不足之处,诚挚希望广大读者批评指正。 编 者二六年三月一日目 录第一章 船舶电气建造及船舶电气概述(1)第一节 船舶电气建造工艺(1)第二
5、节 船舶电气设备概况(5)习题(8)第二章 电气安装件及船体构件开孔补强(9)第一节 电气设备固定件(9)第二节 电缆紧固件(11)第三节 电缆贯穿件(15)第四节 船体构件开孔原则(18)习题(20)第三章 船用电缆的拉敷与引入设备(22)第一节 船用电缆的结构与型号(22)第二节 船舶常用电缆及选择(25)第三节 船用电缆的拉放(28)第四节 船用电缆的敷设(30)第五节 电缆引入设备(34)第六节 电缆的切割与引入(37)第七节 电缆在特殊条件下的敷设工艺(41)第八节 电缆孔的密封(43)第九节热缩材料在造船和修船中的应用(47)习题(51)第四章 船舶电气设备的安装(52)第一节 船
6、舶电气设备安装原则及安装阶段(52)第二节 船舶电气设备的基本安装方法(55第三节 电气接地概述(58)第四节 船舶灯具及其安装(64)第五节 船用蓄电池的安装(69)第六节 船舶通信、无线电及助航设备的安装(71)习题(72)第五章 船舶电站的系泊试验(74)第一节 概 述(74)第二节 柴油发电机组起动及报警装置试验(77)第三节 主配电板保护装置试验(78)第四节 柴油发电机组负荷试验(80)第五节 柴油发电机特性试验(84)第六节 发电机并联运行与配电板联锁试验(86)第七节 自动电站调试方法及故障排除(89)习题(96)第六章 船舶电气设备的系泊试验(97)第一节 概 述(97)第二
7、节 充放电板与蓄电池试验(98)第三节 照明设备及专用灯具试验(99)第四节 船内通信系统试验(101)第五节 应急切断系统及雾笛、刮水器、扫雪器试验(105)第六节 无线电设备试验(107)第七节 助航设备试验(111)习题(118)第七章 船舶报警系统的系泊试验(119)第一节 SAU的概要(119)第二节 机舱监测报警点的调试程序(121)第三节 报警调试过程中的故障排除(123)第四节 火警报警系统概述(123)第五节 火警探测回路(125)第六节 火警报警系统调试及故障排查(127)第七节 货舱抽烟报警系统(129)习题(129)第八章 甲板机械及各类辅机的系泊试验(130)第一节
8、概 述(130)第二节 舵机系泊试验(131)第三节 锚机系泊试验(136)第四节 救生设备试验(138)第五节 起重设备试验(140)习题(146)第九章 船舶辅助锅炉系统的系泊试验(147)第一节 船舶辅助锅炉系统的组成(147)第二节 锅炉系统控制逻辑图(149)第三节 锅炉系统的调试(150)第四节 锅炉常见故障分析与排除(153)习题(155)第十章 船舶冷藏与空调系统的系泊试验(156)第一节 冷藏系统的系泊试验(156)第二节 空调系统的系泊试验(162)习题(166)第十一章 船舶电气的航行试验(167)第一节 概 述(167)第二节 航行试验的准备工作(170)第三节 航行试
9、验的基本内容及要求(174)第四节 助航设备航行试验(176)第五节 无线电通信设备的航行试验(179)第六节 船舶自动化系统航行试验(181)习题(190)第十二章 PLC可编程控制器的应用(191)第一节 PLC可编程控制器硬件和软件及工作原理(191)第二节 PLC可编程控制器的应用(196)习题(201)附录一 船舶安全用电常识(202)第二节 船舶安全用电常识(202)第二节 船舶安全用电常识(203)附录二 船舶电气专业设计、标准与检验简介(207)第一节 电气专业设计阶段概述(207)第二节 工艺文件、图样及技术文件的编号(209)第三节 标准化基本知识(212)第四节 船舶规范
10、及船舶检验(214)参考文献(217)第一章 船舶电气建造及船舶电气概述第一节 船舶电气建造工艺一电气建造工艺概述船舶电工工艺即船舶电气建造工艺,是指电气工作人员在船舶建造过程中,对船舶电气进行安装、调试以及维护保养等工作所必须遵循或参照的技术规范和工艺方法。其主要任务是通过采用先进的工艺手段及合理的生产组织,在确保船舶电气建造质量的前提下,尽量节约原材料、降低成本、提高生产率且缩短生产周期。船舶电气建造是一个综合性的过程,其工作复杂、劳动量大,为了便于组织生产、编制计划,必须将船舶电气建造工程分成若干个计划统计单位,即电气工艺阶段。电气工艺阶段是指在船舶电气建造的生产周期中,按合理的工艺程序
11、,在一定时间内所应完成的一部分造船工程。由于船舶建造的特点,电气安装的大量工作要在船体建造较完善的情况下才能全面展开。因为电缆及电气设备安装后,应避免火种接近并要防止其受到机械损伤,所以,电气安装工作必须安排在较后的阶段,并要求在较短的时间内完成大量的工作。为了迅速有效地完成这项工作,必须合理地划分电气工艺阶段。电气工艺阶段划分的实质,就是要把所有的船舶电气建造工作穿插安排到船体建造的各个工艺阶段中去,使各专业、各工种间能相互协调一致,以达到按期按质完成造船任务的目的。在具体划分时,一般应在船舶施工设计阶段进行,要考虑与船舶建造的工艺路线和总进程相适应。船舶电气建造是一项较为复杂的系统工程,它
12、具有设备繁多、线路复杂、空间狭小、施工周期短、交叉作业及工作条件较恶劣,而对建造质量的要求又极为严格的特点。如何合理地安排生产流程和生产计划,以实现船舶电气建造工作的高质量和高效率,由此而显得极为重要。二船体各工艺阶段的电气建造内容船舶电气建造的内容与船体建造的各工艺阶段是密不可分的,在船体的不同工艺阶段,其电气建造的特点和内容是不同的。1船体准备阶段船体准备阶段是电气建造的工艺准备及生产准备阶段。在该阶段,要确定电气施工的工作量、工时定额;组织电气放样、完善材料清单;进行非标件、特殊材料及仪器仪表的加工与配套;开始技术培训、安全教育等。2船体备料加工阶段船体备料加工阶段是车间内场加工制作与配
13、套阶段。在该阶段,施工人员要熟悉图纸资料、施工要点;进行全船所用电气材料、安装紧固件、设备工装的自制加工;开始全船所用电气材料、设备等的配套,部分设备内场的模拟调试;确定缺料清单。3船体分段建造阶段在该阶段,要结束自制工件、工装、设备的加工并入库;完成电气设备的工艺配套;开始电缆紧固件与大型电气设备的初步安装、电缆工艺备料与拉敷及分段设备的安装与接线。4船体分段合拢阶段在该阶段,要进行主干电缆的工艺备料与拉敷紧固;完成局部电缆的补遗、校对与紧固;开始进行设备的安装与电缆引入设备的接线。5舾装阶段在该阶段,要结束全船电缆的拉敷、查对、紧固以及全船电气设备的安装与接线、密封件的密封;完成导航设备、
14、测深仪、计程仪等特种设备的安装;完成系泊试验前的准备,包括试验方案的制定及工装的准备等。6系泊试验阶段在该阶段,要完成全船机电设备安装收尾、全船电气设备的报验与清洁检查;完成发电屏与配电屏之间汇流条的分离;配电屏接岸电并准备系泊试验。依据试验大纲,对强、弱电设备分别进行调试并报验结果;完成航行试验准备工作。7航行试验阶段在该阶段,要明确航行试验大纲的项目指标、提出配合工作项目,并申报上级主管机关批准;进行备品备件、图纸资料及生活供应品的准备;提交各种设备和装置的效用试验报告及其参数指标;依据试验大纲的要求,完成在特定海域及海情下对电气设备的各项效用及指标的考查。8交船阶段在该阶段,要解决航行中
15、出现的问题,并完善设计施工图纸;编制完工文件并进行设备的维护保养;向船主进行技术交底并申明注意事项;移交设备与备品备件及各种图纸资料。在指定限期内向船主移交完工文件;确定缓装电气设备的安装计划;编制本产品的建造总结、审定后归档。三船舶电气建造工艺原则船舶电气建造工艺原则可根据船舶的不同类别、船体及电装车间的生产能力来确定,经常采用的几种工艺原则如下所述。1按合拢顺序安装工艺特征:在某段船体合拢完毕并经火工校正后,即进行各阶段的电气安装工作,将跨区的主干电缆卷绕挂起,按合拢顺序向前推进。优点:开工较早,能缩短船舶电气建造的周期,节省人力。缺点:电气施工周期较长,与其他工种交叉作业,电缆及一些设备
16、易受损伤。应用:船体建造能力不强,大合拢时间较长而又要求缩短造船周期的大、中型船舶。2全面平行安装工艺特征:在船体大合拢完毕并经火工校正后,将全船按工艺分区,各小组按区实施同步平行作业;各小组也可实现局部交叉流水作业。优点:安装效率较高,人员可机动投入,缩短造船周期。缺点:电气安装工作开始较迟,若调配不当,可能会延长电气安装周期,应注意统筹。应用:船体建造能力较强,大合拢时间较短的大、中型船舶。3分段预安装工艺特征:在船体某一分段建造完成后,即可进行该分段电气紧固件及大型设备的预安装;无试水要求的舱室的电缆、设备等的安装与接线。主干电缆在大合拢时再敷设。优点:能缩短船舶建造周期,在分段倒置时能
17、寻找到有利的安装位置,变空中作业为地面作业,降低劳动强度。缺点:电气安装周期较长,电缆线路所占的位置较大。应用:用于批量产品或标准型的大、中型船舶的建造。4总段预安装工艺 特征:各专业工种均在各总段中完成舾装任务,电气安装工作可大部分完成。主干电缆在大合拢时再敷设。优点:能大大缩短船舶建造周期。缺点:电气安装周期较长,电缆线路所占的位置较大。应用:适于大型或超大型单一建造的船舶及标准型的大、中型船舶的建造。5部件安装工艺特征:把船上的部分安装工作移到内场进行,连成一个部件后再上船安装。如电缆紧固件和电气设备安装件的内场安装等。优点:可改善劳动条件、减轻劳动强度、提高效率,保证安装质量。缺点:部
18、件的运输及安装不便。应用:适于批量生产的各种船舶。除了上述介绍的安装工艺原则外,还有分区安装工艺、流水安装工工艺等原则,在船舶的电气建造过程中,往往是上述各种不同安装工艺原则的有机综合。四船舶电气建造工艺原则的确定(1)主要原则是要尽量缩短船舶电气建造的周期、减少电气安装的工作量、降低劳动强度、提高船舶建造的质量及合理安排劳动力。(2)船体采用小分段依次逐段合拢时,大合拢的周期较长,电气建造工艺宜采用“按合拢顺序安装工艺”。(3)船体车间自动化程度较高,采用由几总段大合拢的建造方法,当合拢周期较短时,常采用“全面平行安装工艺”。(4)当船体采用分段依次合拢,且在分段完成后,留有各专业的预装时间
19、,常采用“分段预安装工艺”。(5)当船体采用总段大合拢方式的大型船舶建造时,各总段的建造周期较长,应采用“总段预安装工艺”。(6)由于其他工种施工的需要,某一特定部分的安装件及电气设备需要提前或滞后安装,应采用局部性的施工工艺。(7)在确定完整体电气建造施工工艺后,还要考虑电气安装各工艺阶段中劳动力的调配,应尽量采用平行作业、内部工作与外部工作交叉进行的安装工艺。另外,还应将每一船体总段分成若干个工艺安装区及电气安装阶段,以便能在各阶段中投入机动劳动力或多余的劳动力,易于统筹安排。(8)对于批量产品的建造,可考虑流水作业法,即某一安装小组专门负责每一条船舶上的同类别电气建造工作。(9)可根据产
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