1500吨级沥青运输驳的电气系统设计

1500吨级沥青运输驳的电气系统设计力高7L锻匍宠32船舶设计技术交流7R进1999年第4期总112期032一,1500吨级沥青运输驳的电气系统设计刖舌苏丽_/I67“1500吨级沥青运输驳”是长轮集团南京长江油运公司委托我院设计的改造船舶,它是由七十年代初建造,并营运至今的三条”1500吨渣油甲板两用驳”改造而成随着我国交通基础建设的大力加强,用于公路铺设的沥青需求量大增,而以前从水路运输沥青的船舶在我国几乎是个空白南京油运公司抓住市场动向,决心要涉足沥青运输这个项目,建造沥青运输船舶从1999年4月14日发送设计任务书,至8月初沥青运输驳从青山船厂建成出厂,设计及施工总共不到4个月时间该船于9月16日完成了南通一鄂洲的首次长途运输,实船使用各方反映较好我承担了沥青驳电气部分的设计任务,配合施工,直至实船回访的各项工作以下从六个方面探讨本船电气设计的特点,并结合施工及回访中反映的问题提出看法一,电站的确立原船无发电机组,平时用电靠拖轮及岸电供给改为沥青驳后,需增加为沥青加热用的热油锅炉,机舱,泵舱,锅炉舱的通风设备及空压机,燃油输送泵等380V动力设备,并增添了空调,电热水器,电炒锅等生活设备沥青输送泵由柴油机直接驱动经电力负荷重新计算,从适用,经济及后续储备多方面综合考虑,选用两台64KW发电机组,能够满足三条驳固定编队及临时单驳作业的用电需要,具有很强的机动性当三驳固定编队组成5000吨沥青船队时,采用”一拖三”的供电方式,即一条驳的两台发电机并车使用,同时向另外两条驳供电,就可满足三条驳的用电要求,这样即可减少人工管理和节省油耗,维护检修也相应减少,经济性得到提高单驳作业时,一台发电机使用,另一台备用,完全满足规范要求,灵活性大二,配电设备的改造本船配电设备的改造按船东要求本着经济,适用的原则进行,尽量利用原船的现有设备和线路我们主要在以下几个方面进行了变动与调整按新增220V设备后的负荷重新计算,在保留原船220V/25V,1KVA变压器的基础上,再增设一台CSD一10型400V/230V,IOKVA的变压器L,原船配电板实际上是个简易的充放电箱,可进行电源转换,对蓄电池充电及给照明设备供电等,功能十分有限为避免造成全船电气线路的大变动,我们从经济及方便施工的角度考虑,决定保留该配电板,并根据改造需要作相1999年第4期总L12期船舶设计技术交流33应的变动2,新增主配电板一座,共两屏,分别为两台发电机组的控制及其负荷配电屏主开关选用DW95400B/332J型,具有过载,短路,失压,欠压保护,另设有逆功率保护,负荷开关选用TO一100BA,TH一5SB及RIG一63H型板上还设有绝缘监测报警及风油遥切线路,发电机发生过载时具有自动卸载功能3,增设两台锅炉电气控制柜,以分别控制两台热油锅炉及其辅助设备,由锅炉本体成套供应4,增设电力分电箱一只,用以新增生活污水处理装置,空压机及油水分离器的配电其余动力设备通过相应的组合启动器磁力启动器由主配电板直接供电另设有遥控按钮盒两只,可在泵舱口及驾驶室分别对泵舱及沥青罐边空舱风机进行遥控启停5,增设三相平衡式生活分电箱一只,由主配电板供电用以新增生活设备如电饭煲,电炒锅,电开水壶等的配电三,船队相互供电考虑到在航行和停泊状态时,要求三驳组成的船队只使用任一只驳的两台发电机进行供电,这样就必须形成船队输配电的闭环网络我们采用了方便可靠的插座联接方式来进行同型驳的相互供电,在每只驳艏艉增设六个驳船问供电插座,由主配电板直接供电插座为南京航海仪器厂产品,型号为CZXS39,2/I102,380V,60A,具有机械联锁功能,全封闭,防水构造,保证了使用安全可靠,实船使用反映很好在船队相互供电方面,我们曾尝试输入,输出电源共用一套线路,这样每条驳可少配置电气设备及电缆,且接入电源较随意,方便,不必仔细辨别某个插座箱到底是输入还是输出之用遗憾的是由于时间十分仓促,有些细节诸如联锁与控制,船队用电管理的协调性等问题尚待考虑成熟,故最终放弃了这一方案现经本船营运并回访了解到,船队相互供电的设计达到了预期效果,完全满足实际需要四,监测报警系统按照中国船级社上海规范研究所编制的沥青船检验指南上的要求,应设一只液货监测箱,上设沥青罐液货温度表,以及下列各项声光报警液货高低温,液货高位,沥青罐边空舱舱底水高位,重油箱及重油舱高低温,热油锅炉综合故障等还设有热油锅炉和热油循环泵工作指示灯及启停按钮等按船东要求使用巡回检测仪,故四个沥青罐,一个重油箱及两个重油舱的温度均由八点巡回检测仪监测,传感器为该巡回检测仪配带的型铂热电阻型由于实船安装及调试方面有些不到位,各个沥青罐温度显示有相当的误差,而液货船测温的准确性非常重要,它关系到液货密度及配载的计量,影响到船舶载重量,重心,吃水等船舶状态资料的掌握在要求有关方面负责把温度显示尽量调得一致外,还增设一部手枪式红外线测温仪,作为校表之用用于液位报警的八只液位控制器中用于液货舱高位报警的四只液位控制器,是经过特别选型的,一是液货舱温度高,达200C225C,二是沥青粘稠度大,三是必须防爆我们在研究了这些特点后,决定选用特别适于热重油温度不大于450C,压力不大于40MPA粘稠脏污以及易燃,易爆,有腐蚀性等介质的UQKD液位控制器,液位控制范围210800MM参照有关规范,本驳增设一套火灾报警装置在驾驶室设一只4路S1500型火灾报警箱,分别在锅炉舱,泵舱,机舱设火灾探测器和火警按钮本套装置由进口探头含防爆型,电源箱T68/JZB及控制器组成另外,由船舶设计技术交流1999年第4期总112期于防爆探头本身具备遏制微电流通过的功能而将安全栅省去此外,在会议室设一只鸣音器,作为驾驶室监测报警的延伸另设一套便携式可燃气体检测报警装置,主要对沥青罐边空舱,主甲板开敞处等地的碳氢化合物的百分比进行测量,从而有效地避免火灾的发生,确保沥青驳的安全实船使用结果,证明本驳的监测报警系统设计合理,使用方便,设备运行可靠五,通讯设备根据沥青驳作业的特点,在通讯方面增设了两套手持式无线电话,供驳上艏艉及驳与驳之间的联络之用图纸送审中,船检局提出,应在驾驶室设置一套对外扩音喊话装置我们注意到内河船舶无线电通信设备规范1995年版中有这样一项条款”客驳,危险品驳,闪点60的油驳以及大于600GT的有人驳等非机动船,应至少配置1台可携式甚高频无线电话或VHF和1台可携式对外扩音装置可携式对外扩音装置应确保传话清晰并符合我国有关的行业技术标准可携式对外扩音装置应至少配置一组同容量的备用电池或一台自动充电装置”按照上述规定,本驳应配置一台可携式对外扩音装置经与船检协商,确定为增设一只号筒式电喇叭,并带有一组同容量的备用电池六,电缆敷设虽然沥青船检验指南中并未指明泵舱及沥青罐边空舱为防爆区,但该指南制定者上海规范研究所要求上述区域按防爆要求设计故通过泵舱及沥青罐边空舱电缆穿管敷设,与液货舱内必需电气设备如传感器相连接的电缆应穿在厚壁气密管内敷设,直至主甲板以上,在液货舱内的电缆不应与液货相接触主干电缆在舱底沥青罐边空舱的左舷处艏艉贯穿,这是考虑到空舱靠舷边环境温度相对低些,且不影响人在甲板上的走动在敷设电缆的施工过程中,船厂曾提出”沥青罐防雨蓬中的环境温度为60,而电缆的额定工作环境温度为45按一般标准,电缆管中的电缆长期在60下工作,如何防护”我们认为虽然存在环境温度较高的问题,但由于所用的电缆在额定电流下可长期工作在85的环境中,防护层的老化与绝缘性能都不存在问题,不必依常规的”45C”来考虑而且艏艉走向的主干电缆主要是连接传感器,探头等监测设备,本身通过电流很小,电缆截