- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文主要结合GB/T 17436-2025《船舶危险区域防爆电气设备的选用》、CB/T 3909-2019《船舶电气设备安装工艺》等相关的标准,剖析船舶防爆电气安装的核心要点、工艺规范与质量管控措施,并针对现有安装痛点提出优化方案,希望可以为船舶电气防爆施工提供技术参考,筑牢船舶水上作业安全防线。
关键词:船舶电气,船舶设备,防爆安装,研究探讨
0引言
近年来,随着船舶海洋工程行业的持续向前发展,船舶生产建造行业也呈现出非常激烈的竞争趋势。船舶作为非常复杂的水上运载与作业平台,其货油舱、泵舱、蓄电池室、油漆间等区域易形成爆炸性气体环境,电气设备安装不规范极易引发燃爆等安全事故,严重威胁船舶的航行安全与人员财产安全。因此,针对船舶电气设备防爆安装技术开展研究是非常必要且重要的。
1 船舶防爆电气安装的必要性与危险区域划分
船舶长期处于水上密闭或者半密闭空间运行,液货船、集装箱船、工程船等不同的船型,均存在易燃易爆介质积聚风险。其中液货船的货油装卸区、燃油泵舱、机舱燃油泄漏扩散区、液化气舱室周边等场所,汽油、柴油、煤油、挥发性有机溶剂等介质与空气混合后,易形成浓度达爆炸极限的混合物。而船舶电气系统涵盖照明、动力、控制、通信等各类不同的设备,正常运行、启停或故障状态下均有可能产生点火能量,一旦与爆炸性气体接触,瞬间即可引发爆炸燃烧,不仅会造成船体结构损毁、设备报废,还可能会导致人员伤亡、水域污染等严重的后果。因此,规范电气设备防爆安装流程、严控施工的质量,是阻断点火源与爆炸性介质接触、防范燃爆事故的核心技术手段,其直接决定船舶电气系统的安全可靠性以及整体运营稳定性。
依据国际海事防爆标准及国内船舶行业规范,结合爆炸性气体混合物出现的频率、持续时长及扩散范围,将船舶危险区域划分为0区、1区、2区三个等级,不同等级区域的防爆管控要求存在严格的差异:0区为爆炸性气体混合物连续出现、长期存在或频繁出现的区域,此类区域管控等级最高,仅允许采用本质安全型“ia”级防爆设备;1区为正常运行工况下可能出现爆炸性气体混合物的区域,可以选用隔爆型“d”、增安型“e”、正压型“p”等合规防爆设备;2区为正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物,仅在故障或泄漏等异常情况下短时间存在的区域,防爆设备选型与安装工艺可在合规前提下适度优化。船舶防爆电气施工前,必须结合船型、舱室布局、介质特性精准划分危险区域,严格匹配对应防爆等级、温度组别及防护要求,杜绝越级、错配选型。
2 船舶电气设备防爆安装核心技术要点
2.1 防爆设备选型与前置核查
防爆设备选型工作的开展,需要严格遵循“区域适配、等级匹配、船用认证”三大原则,严禁选用无防爆合格证、无船级社认可证书、无出厂检验报告的非标产品。安装之前需要逐一核验设备防爆标志、温度组别、防护等级参数,确保与对应危险区域、易燃易爆介质特性高度契合,常规船舶燃油危险区域需选用ⅡAT3级及以上防爆设备,外壳防护等级不低于IP55,抵御船舶高湿、高盐雾、强振动的恶劣工况侵蚀。同时细致检查设备外观完整性,重点核查隔爆面无划痕、锈蚀、变形缺陷,紧固件、密封垫圈、电缆引入装置等配件齐全完好,杜绝带瑕疵设备进场安装,从源头上规避防爆失效风险。
2.2 设备固定与隔爆面防护工艺
船舶航行过程中持续存在摇摆、振动工况,防爆设备的固定,需兼顾结构稳固性与隔爆完整性。设备基座优先采用热镀锌防锈钢制材质,与船体承重结构焊接牢固,严禁直接在船壳板、水密舱壁上打孔螺栓固定,以防止破坏船体水密性与结构强度。隔爆型设备安装的过程中,一定要严格按照规范控制隔爆接合面间隙,贴合面均匀涂抹船用专用防爆防锈脂,严禁在隔爆面涂刷油漆、密封胶等封堵物质,不得擅自更换紧固件的规格;螺栓紧固需要采用定值力矩扳手,保证受力的均匀,螺纹外露2-3牙,配套弹簧垫圈、防松螺母双重防松,避免长期振动导致紧固件松动,彻底阻断爆炸性气体进入设备内部通道。
2.3 电缆敷设与引入密封施工
危险区域的电缆敷设需要严格遵循“规避风险、密封严密、路径规范”准则,优先选用阻燃耐火型船用防爆电缆,敷设路径避开高温管路、油污区域、机械损伤部位,严禁随意跨越防爆分隔舱壁。电缆接入防爆设备时,必须采用专用防爆电缆密封接头,进线孔加装金属密封垫片,橡胶密封圈与电缆外径紧密贴合无间隙,严格执行单孔单缆敷设要求,多余进线孔采用金属闷板+密封垫圈封堵严实。电缆中间接头需要设置独立的防爆接线盒,接线端子压接牢固无虚接、毛刺,盒内清理干净无杂物、线头,接线完毕后锁紧密封盖,保证整体密封性能达标;电缆金属屏蔽层、外护套需要做可靠接地,形成连续防静电、防雷击通路。
2.4 接地系统与安全保护安装
防爆电气设备需要设置独立专用保护接地装置,接地电阻的数值需要严格控制在0.1Ω以内,接地接触面需要打磨至金属光泽,垫锡箔或导电膏提升导电性能,接地线采用截面积不小于16mm²的多股铜芯线缆,严禁利用船体钢结构作为工作零线。设备金属外壳、接线盒、电缆桥架、穿线钢管等所有导电部件,均需实现多点可靠接地,防止静电积聚、漏电产生电火花。同时需要特别注意的是,危险区域电气回路需配置过载保护、短路保护、漏电闭锁装置,设置明显的断电警示标识,严禁带电开盖进行检修,安装时一定要预留出充足的检修空间,配电装置前后操作通道分别不小于0.8m、0.6m,以保障后期的运维操作安全。
3 防爆安装质量管控与常见问题优化
船舶防爆电气安装是一项极为系统的工作,需要推行全过程闭环质量管控,构建施工前、施工中、完工后三级管控体系,贴合船级社检验规范与海事安全标准。施工前期需要结合船舶图纸、危险区域划分方案,编制专项防爆安装工艺文件,明确各工序技术参数、验收标准;针对施工人员开展专项培训,考核防爆规范、实操技能、安全注意事项,考核合格后方可上岗作业。施工阶段实行工序报验制度,做好隐蔽工程记录、施工影像留存,逐工序核查隔爆间隙、密封密实度、接地电阻、线路绝缘性能,采用500V兆欧表检测带电部件与设备外壳绝缘电阻,确保数值不低于10MΩ,不合格的工序严禁进入下一个环节。完工之后,还要联合船东、船级社开展空载联动调试,模拟设备启停、负载运行工况,验证设备运行的稳定性、防爆可靠性与联锁保护功能,最终出具完整的验收报告。
针对船舶防爆安装高频出现的隔爆面损伤、密封不严、接地不可靠、电缆敷设不规范等各种不同的痛点问题,结合船舶特殊工况制定靶向优化工艺:针对隔爆面损伤问题,采用专用铜制工具、细砂纸精细化处理,严禁硬质工具刮擦、敲击,修复后检测粗糙度达标方可安装;针对密封失效问题,选用耐盐雾、耐油、耐老化的氟橡胶密封部件,密封面做好防腐处理,室外、高湿区域加装防水护罩,定期检查密封件老化状态;针对接地隐患问题,优化接地布线设计,缩短接地线路长度,采用焊接或压接方式连接,定期检测接地电阻与接触面导电性能;针对振动影响问题,结合船舶振动频率,加装专用减振垫、减振支架,降低设备振动幅度,防止紧固件松动、隔爆面位移。此外,建立常态化定期巡检机制,重点排查密封老化、紧固件松动、绝缘下降、线路破损等隐性隐患,建立台账闭环整改,延长防爆设备服役寿命,全面保障防爆性能的长效稳定。
4 结论
总之,船舶电气设备防爆安装是一项系统性的工程,需要严格遵循国家及船舶行业防爆标准,精准把控危险区域划分、设备选型、固定密封、接地保护等核心环节,兼顾船舶特殊工况与防爆安全要求。通过持续规范施工工艺、强化全过程质量管控、优化隐患整改的措施,可有效消除电气点火源,降低爆炸性环境事故风险,保障船舶航行、作业的安全性与稳定性。未来需结合新型防爆技术与船用设备升级,持续优化安装工艺,提升船舶电气防爆的智能化、可靠性水平。
参考文献
[1]全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会(SAC/TC 531).船舶危险区域防爆电气设备的选用:GB/T 17436-2025[S].中国标准出版社,2025.
[2]许子牛.红外热成像技术在工业电气设备防爆性能检测中的应用[J/OL].中国科技期刊数据库 工业A,2025(11)[2025-10-27].
相关文献推荐
- 节点文献
- 读者推荐
- 相关基金文献
- 关联作者
- 相关视频
- 批量下載
