1、船舶电工岗位培训教材目录第一章基本知识第一节 船舶概述1 船舶的分类2。 主要技术参数3。 主要动力装置第二节 船舶建造流程1。 船舶建造的主要流程2. 造船模式第三节 船舶电气安装概述1。 船舶电气安装工艺流程2。 船舶电工安装相关的图纸资料3. 常用的工具和仪表第二章 船舶电气安装工艺第一节 电气安装施工工艺的制定依据1。 船舶建造规范2。 船舶建造规格书第二节 船舶电气施工的生产设计和施工图纸1. 造船生产设计2. 电装生产设计第三节 电缆路径上的电装舾装件1。 电缆支承件2。 电缆贯穿件3。 设备支架第四节 电装舾装件在分段(总组)上的预装1. 电装生产的区域划分2. 分段预装前的准备
2、工作3. 划线定位4. 电缆路径和其它舾装件,船体构件的关系5. 电缆导架的安装6。 电缆穿线管的安装7。 电气舾装件的安装要求第五节 电缆敷设1. 电缆的结构、型号及规格2. 电缆表册3. 备料4. 电缆敷设的工艺要求5. 电缆敷设要领第六节 电缆贯穿的密性1。 电缆贯穿舱壁和甲板的工艺要求2. 贯穿件的形式3。 成组填料函的密封第七节 船舶电气设备安装1. 船舶电气设备的安装分类2. 安装的工艺原则3。 电气设备的安装第八节 电缆引入设备和电缆的切割接线1. 电缆引入设备2. 接线第九节 电气接地工艺1。 电气接地的种类2。 电气设备接地工艺3。 电缆接地工艺第三章 船舶电气设备第一节 船
3、舶电气设备的一般要求1 环境条件2 防护等级3 运行要求第二节 船舶电气设备的分类1. 船舶电气设备的系统分类2. 船舶电力系统3. 船舶电力拖动系统4. 船舶照明系统5. 船舶通信和导航系统第三节 船舶电气设备的一般介绍1. 船舶主配电板2. 船舶应急配电板3. 充放电板4. 船舶舵机5. 船舶电动辅机6. 船舶甲板电动机械第四节 机舱自动化设备1。 机舱自动化系统2。 机舱监测报警系统第四章 码头系泊试验第一节 主电站试验的程序和方法1. 试验提交项目2. 试验设备3. 试验前的准备4. 发电机组试验和提交验收第二节 应急电站的试验程序和方法1 试验提交项目2 试验前的准备3 发电机调试4
4、 提交验收第三节 燃油锅炉的试验程序和方法1。 辅锅炉给水自动控制试验2. 锅炉燃烧自动控制试验第四节 机舱主要成套设备的试验程序和方法1. 滑油、燃油滤器自动清洗2. 空气压缩机第五节 机舱报警系统的试验程序和方法1。 报警系统试验程序2. 试验附:船舶电工安全生产讲话第一章基本知识第一节 船舶概述凡从事水上运输、作业、作战以及各种水中运载的工具统称为“船舶”.1. 船舶的分类按用途船舶可分为军用船舶和民用船舶两大类。军用船舶也称为军舰或舰艇。按担负的任务分为战斗舰艇和辅助舰船;战斗舰艇又分为水面舰艇和水下舰艇即潜艇.1)民用船舶民用船舶按业务用途分为运输船、工程船、渔业船、工作船海洋开发船
5、等。民用船舶按航行区域分为内河船、沿海船和远洋船。运输船分为客船和货船两大类。(1)客船客船以载客为主兼带少量货物.载客也载一部分货物的称为客货船.载客旅游的称为旅游船或游船。一般有多层上层建筑。以人为本的客船是一座各种设施一应俱全的水上城市。载客周游各国旅游观光的游船更是富丽堂皇,称为豪华游船.如图1.1。1.1所示.(图1.1.1.1)豪华旅游船图客船的结构强度、航行性能、稳定性、抗沉性以及安全设施都比其他船舶要求高。除良好的居住环境和服务设施外,在确保旅客的生命安全方面有更高的要求。(2)货船货船是运载货物的船舶。以装载的货物分类。例如:杂货船、散货船、油船、集装箱船、冷藏船、滚装船、车
6、渡船、化学品船和液化气船等.根据装载货物的种类,货舱的结构、舱盖的形式、装卸机械以及安全设施有不同的要求。 杂货船是干货船。装载日用杂货。甲板上开货舱口,装有起重设备。 散货船是装载无包装的货物。如粮食、矿砂、煤炭、水泥等干货。装载货物单一。装有起重设备。货舱舱口较大,可以用港口设备装卸货物,提高装卸效率、缩短停靠码头的时间。散货船一般采用艉机型,上层建筑在艉部,如图1.1。1。2所示.(图1.1.1.2)好望角散货船图 油船是液货船专门运输石油及石油制品的船舶。有原油船和成品油船。油船对火灾的防范特别严格。即使一颗火星都可能酿成火灾。海船建造规范对油船的设计和建造有特殊的要求.(图1.1.1
7、.3)超大型油船图(图1.1.1.3)油船图油船的上层建筑和机舱集中设在艉部。避免主机轴通过油舱。一般是单层甲板,甲板上布置大量输油管道,纵通艏艉的步桥。电气设备的开关、电缆的破损都可能产生火化、电弧。在危险区域安装的电气设备和电缆都有有严格的防护要求。纵通艏艉的步桥的电缆除防护要求外,敷设还要考虑到足够的伸缩,以适应航行时船体可能的变形。石油分别装在油密的油舱内,设有圆形油气膨胀舱口和油密性好的舱口盖。石油装卸用油泵和输油管道.一般不设起货设备.油船的载重已达几十万吨。超大型油船如图1.1.1.3所示。 集装箱船是装载规格统一的标准货物箱的货船。预先在陆地上把不同种类和规格的货物装入标准的箱
8、内,然后再装船运输。这种标准箱称为集装箱。港口有专用的码头,专用的集装箱装卸机械设备,缩短船舶装卸的时间,改善劳动条件,提高经济效益。目前各国航运部门已广泛采用。集装箱船货舱舱口大,便于集装箱装卸,舱盖盖上,甲板上再安放集装箱。装载的箱数从几百箱发展到近万箱。大型集装箱船如图1。1。1。4所示.冷藏集装箱船也广泛采用。冷藏的集装箱有两种,带冷藏单元和无冷藏单元。如图1。1。1。5所示.带冷藏单元的冷藏集装箱,带有制冷机,相当于大型的电冰箱。集装箱吊放到船上定位后,用电源插头线与附近的插座连接,进行制冷。一般集装箱船在某几个部位,安装冷藏电源插座,供带冷藏单元的冷藏集装箱使用。(图1.1.1.4
9、)集装箱船图(图1.1.1.5)集装箱的两种形式无冷藏单元的集装箱只能用冷藏集装箱船运输。冷藏集装箱船有数套制冷设备,通过管路与各集装箱舱舱壁上的专用口连接。无冷藏单元的集装箱上下有冷气输送口,集装箱放入集装箱舱的专用位置后,用柔性的伸缩管嵌入舱壁口与箱可之间,成为冷气通道。用船上固定的冷气设备对集装箱制冷。非冷藏的集装箱安放在甲板上。 滚装船是装载、运输滚装货物的货船.滚装货物是有轮滚动的货物,即货物装在汽车或拖车上,以一车货物作为装载单元的货物.就像货物装入集装箱作为装载单元一样。滚装船在尾部安装活动的艉封板,航行封闭成船艉,靠码头放下,作为装卸通道。现在都是用汽车装货。汽车在货物堆放处或
10、仓库装卸.货车驶入、驶出船,大大提高装卸效率。船上设有一定的客舱,供开车和随车人员居住,也可以搭载旅客. 车渡船(图1.1.1.6)火车渡船图是装载、运输汽车或火车的货船。渡船航行在江河两岸、海峡之间、陆地与岛屿之间的运输船。航程较短。实际也是一种滚装船。国外有很多汽车渡船。目前我国主要用于火车渡。例如渤海湾来往大连与烟台的火车渡船,横渡琼州海峡来往广东与海南岛的火车渡船.火车渡船有良好的操纵性能、良好的稳性、快速的锚泊作业、平稳的装卸控制。图1.1.1.6所示是渤海湾的火车渡船.该船可以载运火车、汽车和旅客。在上甲板下面的主车厢甲板上有5条铁轨,可载50节、总重为4000吨的火车厢.火车通过
11、尾部的引桥装卸.上甲板可以载运50辆货车和25辆轿车。上面两层旅客甲板,可容480位旅客居住。装有减摇鳍可以降低大浪中的横摇.有一套横倾控制装置,装卸使重量发生变化,保持渡船与引桥保持平滑的连接。 液化气船是用来载运液化气体的液货船。使气体液化的方法有加压和冷冻两种。气体加压液化是气体在一定的压力(例如17。5巴)下成为液体的方法。液化气灌装入球形和圆筒形耐压容器中,在常温下运输。气体冷冻液化是气体在一定的低温(例如160)下成为液体的方法。液化气灌装入耐低温特殊钢材制成的球式容器内.船上的冷冻系统保持所需的低温。在常温下运输.(图1.1.1.7)液化气船图小型液化气船采用加压的方法,大型的一
12、般采用冷冻的方法。(图1.1.1.8)10000匹多用途拖船图现在运输的液化气体有液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)两种。图1.1。1.7是液化天然气船。 拖船是拖曳其它船舶或水上浮动的建筑物的工具船。拖船船身小、机动性好、马力大。(图1.1.1.9)耙吸式挖泥船图港口、内河拖船用来拖曳驳船、协助船舶进出、带浮筒、靠离码头等。近海拖船用来参与海上救助、海上作业。图1.1。1.8是10000匹多用途拖船,用来支持钻井平台的作业。拖曳平台、拖锚定位、接送船员、输送物品、输送水泥以及消防等。(3)工程船 挖泥船是进行水下挖泥,加宽和清理航道。有多种形式,如耙吸式、链斗式、抓斗式等。大型挖泥船
13、采用耙吸式。施工时吸泥管斜靠河床,吸泥管端部的耙头将泥耙松,吸泥管吸泥输入到泥舱.船缓慢航行,边耙、边吸.图1。1。1。9是耙吸式挖泥船图。(图1.1.1.10)大型起重船图 起重船也称为浮吊,起重能力从几百吨到上千吨。用于码头、船坞、桥梁等建设吊装重型构件,码头主机整机吊装,上层建筑整体吊装等.图1.1。1。10是大型起重船图。2)军用船舶军用船舶分为战斗舰艇和辅助舰船两类。战斗舰艇分为水面舰艇和水下舰艇(潜艇)两类。辅助舰船是专门为战斗舰艇提供各种战勤保障的舰船。战斗舰艇有各种舰种类,执行不同的任务.例如:巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、登陆舰、航空母舰和潜艇等.(图1.1.1.11)巡洋舰图(1
14、)巡洋舰是仅次于航空母舰的大型军舰。第二次世界大战时是海军战斗舰艇的主要舰种.随着航空母舰和其它中小型舰艇的发展,其地位已下降。(图1.1.1.12)驱逐舰舰图巡洋舰是远洋作战的大型水面战舰,具有多种作战能力。主要用于海上攻防作战,掩护航空母舰编队和其他舰队编队,保卫己方或破坏敌方的海上交通线,攻击敌方舰艇、基地、港口和岸上目标.登陆作战中进行火力支援,担负海上编队指挥舰等。 巡洋舰装备有与其排水量相称的攻防武器系统,精密的探测计算设备和指挥控制通信系统。按排水量分为:轻型导弹巡洋舰和重型导弹巡洋舰;按动力装置分为:常规动力巡洋舰和核动力巡洋舰。其满载排水量0。53万吨,最大航速3035节。具
15、有较高的航速,较大的续航力和较好的耐波性.巡洋舰原来是以大口径火炮为主,现在以导弹为主。目前世界上的巡洋舰都是导弹巡洋舰。外形如图1。1.1.11所示。(2)驱逐舰驱逐舰是以导弹,鱼雷,舰炮等为主要武器,具有多种作战能力的中型军舰。常规驱逐舰的排水量为20005000吨,航速为3035节。导弹驱逐舰的排水量为30009000吨。驱逐舰是海军舰队中突击力较强的舰种之一,具有较好的机动性和攻击力。用于攻击潜艇和水面舰船,舰队防空,以及护航,侦察巡逻警戒,布雷,袭击岸上目标等.外形如图1。1.1.12所示。(3)护卫舰(图1.1.1.13)导弹护卫舰图护卫舰是以反潜武器、舰炮和导弹为主要武器的轻型水
16、面战斗军舰.主要任务是巡逻、警戒和护卫.护卫海上战斗舰艇、运输船队、登陆作战编队、防止敌潜艇、鱼雷艇和航空兵的袭击.担负防空、对海和反潜多方面任务。护卫舰相对驱逐舰武备较弱、续航力较小,但具有目标小、机动性好、造价低等优点。护卫舰的排水量一般为10003000吨,航速为2530节。装备中小口径火炮、舰对舰、舰对空导弹、反潜导弹、反潜鱼雷和深水炸弹等武备。外形如图1.1.1。13所示.(4)登陆舰艇(图1.1.1.14)大型登陆舰图(图1.1.1.15)登陆舰登陆运输车辆图(图1.1.1.16)坞式登陆舰图登陆舰艇又称两栖舰艇,它是为输送登陆兵及其武器装备,补给品登陆而专门制造的舰艇。它包括多种
17、不同类型的舰艇。排水量从几十吨到上万吨。大型的称为舰、小型的称为艇。登陆运输舰有登陆兵运输舰、登陆物资运输舰、坞式登陆舰和综合登陆运输舰等。登陆型的舰艇是直接靠滩运输部队、物资装备、车辆、坦克上岸,艏部有大开门和吊桥,艉部有艉锚,用于退滩和保持船位.这种舰艇的吃水浅、底部平,排水量一般不大。外形如图1。1.1。14所示.图1。1.1。15表示登陆后,打开门、放下吊桥运输车辆的情况。两栖战型舰的排水量大,适航性好、续航力高,用于远距离作战。运送部队、物资准备到近岸处,由运载的登陆艇和直升飞机转送上岸.坞式登陆舰内有一个或两个巨大的坞室,在艉或艏部有一活动水闸,水闸打开,艉(艏)部分沉入海水中,装
18、载的登陆艇或两栖车辆可从坞室驶出.现代坞式登陆舰的满载排水量一般在万吨左右,航速3040公里/小时,可载1022艘各类登陆艇或2080辆两栖车辆。有的还设有直升机平台,载运直升机数架,可实施机降登陆作战。外形如图1。1.1。16所示。(5)航空母舰航空母舰是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰只。它攻防兼备,作战能力强,能执行多种战役战术任务,很具威慑力,因而倍受世界海军的器重。现代航空母舰及舰载机已成为高技术密集的军事系统工程。(图1.1.1.17)航空母舰图航空母舰主要用于攻击水面舰艇、潜艇和运输舰船,袭击海岸设施和陆上目标,夺取作战海区的制空权和制海权。排水量为数万吨,航速约26到35
19、节,续航力高。有供飞机起落的飞行甲板、弹射装置、阻拦装置和升降机等。机库在飞行甲板下面。上层建筑在中或后部的一侧.一般以舰载机为主,装备导弹、火炮、反潜武器等.动力装置有常规动力和核动力两种。(6)潜水艇潜水艇也称潜艇是能潜入水下活动和作战的舰艇.利用调节压载水舱的水来控制艇的浮力,既可以在水面又可以在水下航行。具有良好的隐蔽性、机动性和突击力。主要用于攻击水面和水下舰艇、袭击岸上设施和重要目标、破坏海上交通线,也用于布雷和侦察。外形如图1。1.1。18所示。(图1.1.1.18)潜水舰图潜水艇有常规动力和核动力两种。常规动力潜水艇水面航行用柴油机作为主机,水下航行用蓄电池向电动机供电运转推进
20、。排水量较小在3000吨以下,水下航速1520节。核动力潜水艇排水量大几千至上万吨,水下航速可达3040节。按武器准备分为鱼雷潜艇和导弹潜艇。按战斗使命分为战略导弹潜艇和攻击潜艇。战略导弹潜艇一般是核动力。一般的无线通信、导航设备只能在水面航行用,水下航行观察困难,无法使用无线电通信.下潜一定深度可以用潜望镜观察水面情况,用声纳探测水下情况。2 主要技术参数1)船体的主要尺度(1)船长表示船长有三种数据: 总长:是指艏端至艉端的最大水平距离。 垂线间长:又称两柱间长,是指船艏垂线与艉垂线之间的水平距离。 设计水线长:是指设计水线与船艏、艉轮廓线交点之间的水平距离。船长一般是指设计水线长或垂线间
21、长.如图1。1.2.1.a.纵中剖面所示.(图1.1.2.1)船舶主要尺度(2)型宽见图1。1。2。1。b.舯横剖面。一般民船是指舯横剖面内设计水线处的最大宽度.(3)型深是指舯横剖面内船底基线至上甲板边线的垂直距离。(4)吃水是指舯横剖面内船底基线至设计水线的垂直距离。2)排水量船舶的重量等于所排开水的重量.淡水的比重为1,排开1立方米淡水的重量为1吨、海水的比重为1。025,排开1立方米海水的重量为1。025吨。船的重量和排水量都以“吨”来计量.船舶在水中因重力作用下沉,被排开的水产生向上的浮力,重力等于浮力,船不再下沉而浮在水面上.船越重、浸(吃)水越多;船越轻、浸水越少。船舶的排水量是
22、空船重量与载重重量之和。空载排水量是指船舶全部建成后交船时的排水量,即空船重量。满载排水量是指在船舶上装载预先规定的设计载重量的排水量.空载和满载排水量分为出港和到港两种。出港时,满载货物(包括人员)并带足燃料、滑油、淡水、粮食以及各种必需的给养物品等消耗物品,航行过程中,除货物和人员外,所带物品都在消耗,到港假设还剩余10,显然,出港满载排水量大于到港满载排水量。同样,出港空载排水量也大于到港的。民用船舶的设计排水量是指最大排水量即出港满载排水量.3)储备浮力与载重线标志船舶装载到设计水线,表示已满载。航行中遭遇破损事故,舷外水进入船舱,增加船舶的重量,吃水会超过设计水线。吃水超过上甲板,引
23、起船舶全部浸水而沉没。设计水线至上甲板边线的距离(即图1.1。2。1。b.中型深与吃水之间的距离)正常情况下不浸水,是干的,称为干舷.干舷这部分体积排水所产生的浮力,称为“储备浮力.考虑到航行安全,必需有足够的干舷。干舷这部分体积的大小用满载排水量的百分比表示。海船一般要求20 25%,军用船舶要求更高,甚至100%。储备浮力的要求随着航行区域与季节而变化。夏季、冬季不同,淡水、海水不同等。每膄船需要标志出在各种情况下的允许吃水即允许的载重。在海船船体的舯部两舷按船检部门规定,按规定的标准尺寸画出“载重标志线.如图1.1。2。2所示。由圆圈和几根线段组成。载重符号我国用汉语拼音。含义如下(括号
24、中为英语缩写):(图1.1.2.2)载重线标志Z C中华人民共和国船舶检验局;X(S)夏季载重线:R(T)热带载重线:Q(F)-淡水载重线;RQ(TF)热带淡水载重线;D(W)-冬季载重线;SDD(WNA)-北大西洋冬季载重线。圆圈称为载重圆盘.圆盘上的水平线与夏季(X)载重线平。两侧Z和C表示中国船检局。4)稳性船舶稳性是指船舶受到外力(如风、浪和载荷的移动)的作用产生倾斜,当外力消除后仍能恢复到原来的平衡位置的性能。船舶倾斜有左右的“横倾和艏艉的“纵倾”。船舶稳性主要由船舶设计决定。提高稳性的措施主要是降低船舶的重心。另外,增加船宽、减小受风面积、加大型深等都可以提高稳性.5)抗沉性船舶抗
25、沉性是指船舶在一舱或数舱破损进水,保证不沉、不翻的能力。即船舶在破损进水后仍有一定的浮性和稳性。船舶航行发生碰撞、触礁或搁浅,引起破损,上甲板以下的部位会进水。提高抗沉性的措施有,设置水密舱壁和储备浮力.设置水密舱壁是将水线下的各部位用水密舱壁分隔,发生破损进水,将水限制在一定的范围内,不致漫延到其它部位甚至全船。储备浮力上面已提到,设置足够的干舷可以保证足够的储备浮力。6)耐波性船舶耐波性是指船舶在风浪中遭受由于外力干扰所产生的各种运动以及砰击上浪、失速飞车和波浪弯距等,仍能维持一定航速在水面安全航行的性能。船舶经常会在风浪中航行。受风浪的影响会发生摇摆、航速降低、甲板上浪、船底砰击、螺旋桨
26、部分出水使转速剧增(即飞车)等现象。风浪的影响主要表现在船舶摇荡上。一般注意到的是横摇和纵摇、摇摆的幅度和周期。减小横摇的措施有三种:在船中舭部装舭龙骨、设减摇水舱和在船中舭部装减摇鳍。(1) 舭龙骨舭龙骨是在船中舭部两侧与外板垂直处,安装的长条形板材。长度约为船长的1/32/3.船舶发生横摇时,舭龙骨产生与横摇方向相反的阻力距,使横摇振幅减小。舭龙骨结构简单,应用较广。如图1。1.2.3.a.所示。(2) 减摇水舱减摇水舱是设在内部左右两舷的水舱,两舷水舱下部有水管相连,上部有空气管相通。船在波浪上发生共振时,水舱内的水柱振荡落后于波浪振荡180相位角。因此,水舱内水柱所造成的减摇力拒于波浪
27、的倾侧力拒方向总是相反的,使横摇振幅减小。如图1.1。2.3。b.所示。c. 减摇鳍b. 减摇水舱a. 舭龙骨(图1.1.2.3)减摇方式(3) 减摇鳍减摇鳍又称侧舵,是安装在两舷舭部的可转动的机翼形装置。如图1.1。2。3。c.所示。船舶发生横摇,通过船内的操纵机构,调节鳍到一定的角度,使水流在鳍上产生作用力来减小摇摆。不使用时可以收入船内。高速船舶采用减摇鳍有很好的效果。军舰也有采用。(图1.1.2.4)球鼻船艏7)快速性船舶快速性是指在给定的推进机械的功率情况下,表征船舶航行速度快慢的性能。船舶要以一定的速度航行,需要主机带动推进器驱动,克服水中航行所受到的阻力。因此,船舶的快速性由船舶
28、所受的阻力和推进器的效率确定。船舶在水中航行受到的阻力分为水阻力和空气阻力。水阻力是水对船体水下部分的反作用力;空气阻力是空气对船体水上部分的反作用力。为此,船舶设计时采用低阻力的型线、加装可以减少兴波阻力的附加体,例如如图1.1.2。4所示的球鼻船艏等。要改善船舶的快速性还必须配以性能良好、效率较高的推进器。目前大多数船舶都采用螺旋桨推进器。一般来说,螺旋桨的直径越大,转速越低,则效率越高。桨叶必须全部没水,螺旋桨直径的大小受到船舶吃水的限制.(图1.1.2.5)甲板名称主机带动螺旋桨旋转,桨叶的螺距方向决定推进船的方向。螺旋桨旋转把水推向后方,水的反作用力推船前进;旋转方向相反,则把水推向
29、前方,水的反作用力推船后退。螺旋桨螺距角度固定的称为定距桨。船舶前进航行,主机旋转方向称为正车,主机反转称为倒车,船舶后退。桨叶的螺距方向和大小可以改变的称为可变螺距桨或可调桨.主机以恒定的速度旋转,调节螺距的大小和方向改变航速和进退.单主机、单螺旋桨的船,螺旋桨安装在尾部中间。双主机、双螺旋桨的船,螺旋桨安装在尾部两侧。主机旋转方向相反,桨叶角度相反.8)甲板名称根据船舶的结构特点,可分为上下两部分:上甲板以上称为上层建筑;以下称为主船体.上甲板是指从艏部至艉部连续贯通的甲板。它所受到的纵弯曲力最大,结构上称为强力甲板.不连续的局部甲板称为平台甲板或简称平台。图1.1.2。5所示是某种船型的
30、甲板名称。各层甲板从上到下的名称为:罗径甲板、驾驶甲板、救生艇甲板、起居甲板、上甲板和下甲板。3 主要动力装置船舶动力装置是指为保证船舶正常航行、停泊、作业和作战性能以及船员、旅客正常工作和生活所需的各种机械设备与系统的综合体。(图1.1.3.1)推进装置推进装置是主要的动力装置。推进装置包括主机、传动装置(轴系、离合器和减速装置等)以及推进器等。图1。1。3.1 表示主机通过传动装置(轴系)驱动推进器(螺旋浆)。推进器是推动船舶前进的机构.推进器是把一种能量(例如自然力、人力或机械能)转换成船舶推力的“能量转换器”。推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类。靠人力或风力驱船前进的纤、帆等为主
31、动式;桨、橹、喷水推进器、螺旋桨等为反应式。现代船舶大多采用反应式推进器,应用最广的是螺旋桨。1)主机船舶主机是一种热力机械,其作用是把燃料的热能转变成机械能。船舶动力装置按主机类型分为:柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置和核动力装置等基本型式。(1)柴油机柴油机是目前广泛采用的动力装置。柴油机热效率高、耗油率低,功率范围广。柴油机属于往复式内燃机.燃料油在汽缸内燃烧、膨胀、压缩推动活塞作上下往复运动,通过连杆与曲轴连接,直线运动转换成旋转运动,实现输入燃料的热能转换成机械能输出。柴油机动力装置除主机和传动设备外,其他附属设备较少,总重量较轻.柴油机输出功率过去以马力(匹)为单位
32、,现在多以千瓦为单位。功率范围范围从数十千瓦至数万千瓦。柴油机的转速分为低、中、高3种.以每分钟几转计量。300转/分以下为低速、3001000转/分为中速、1000转/分以上为高速。高速柴油机重量轻、体积小,但油耗高,对燃料要求高.因转速高,振动、噪音和磨损都大,寿命较短。一般用于小型船舶的主机。低速柴油机重量重、体积大,但磨损小,振动、噪音也相应小,寿命长。可以使用劣质燃油,例如渣油。可以直接驱动螺旋浆。民用船舶特别是大吨位的一般采用低速,舰船采用中速或高速。(2)汽轮机汽轮机也就是通常称的蒸汽轮机。汽轮机轴上装有叶轮,高压蒸汽从喷嘴喷入,产生的高速气流冲向叶片,推动叶轮使轴旋转。将输入蒸
33、汽的热能转换成机械能输出。汽轮机具有单机功率大、工作可靠、振动、噪音和磨损小,使用寿命长。但需要锅炉提供蒸汽。附属设备较多、体积庞大。锅炉从点火燃烧到产出足够的蒸汽需要很长的时间。由于热量转换过程复杂,热效率较低。现在已较少作为船舶主机使用。液化天然气船(LNG)在航行运输过程中,液化天然气会蒸发。为了减少损失,将蒸发出的天然气送到锅炉中去燃烧,制造水蒸气。汽轮机作为液化天然气船的主机被广泛采用。(3)燃气轮机b. 动力装置a. 核反应堆(图1.1.3.2)核动力推进装置原理示意图燃气轮机是利用燃料在燃烧室内燃烧产生的高温气进入燃气轮机推动叶片转动。在船舶动力装置中,燃气轮机的单位功率(千瓦)
34、重量最轻,体积最小,启动迅速,工况改变容易.但油耗高、寿命短。随着工艺技术的发展,油耗下降、寿命提高,舰船的主机已逐步推广使用。(4)核动力装置核动力是以核能即原子能作为动力。核动力装置是以原子核的裂变反应所产生的巨大热能转换成动力能的装置。就像燃油燃烧产生的热能,加热水产生蒸汽推动汽轮机转动,把燃料的热能转换成机械能一样。核动力推进装置原理如图1.1.3。2示意。该图以汽轮机为主机,经减速齿轮减速驱动主推进器(螺旋桨)。汽轮机的蒸汽由核动力装置提供。由于核的放射性物质对人体有严重的杀伤作用,核动力装置有极严密的保护层,这种保护层称为屏蔽。如图1。1。3。2。a.所示。整个核反应堆有一个密封外
35、壳,在核反应堆内反应堆容器有一次屏蔽,在密封外壳外还有二次屏蔽。水蒸汽由水加热而成。核在核反应区内裂变,裂变反应产生的温度极高,会使水立即汽化.为了防止水汽化,必须提高水的压力以提高水的沸点,在水管上设置加压器,在喷嘴的施压控制下,把水压加到9。819。6MPa(即100200大气压)。为了把具有放射性的水与外界隔离,防止事故引起核泄漏,采用两个独力、相互隔离的水循环.核反应加热的水通过热交换器的管路,在一回路水泵的作用下循环为一回路.热交换器的水加热成蒸气,推动汽轮机运转,蒸气经冷凝器冷凝成水,在二回路水泵的作用下循环为二回路。如图1.1。3。2。b.所示。核动力装置消耗极微量的核燃料就能获
36、得巨大的能量,一艘核动力航空母舰可以航行10多年而不必加燃料。核反应不需要消耗空气就可以获得能量,因此潜水艇首先使用核动力。核反应的放射性物质对人体有严重的杀伤作用,对水和港口有污染,必须具有尺寸和重量较大的防护层,造价昂贵、建造和管理复杂.2)辅锅炉锅炉是用来提供蒸汽的设备。以柴油机为主动力的船舶,蒸汽不直接用于主机,而是用于辅助设备,例如加热主机的燃油,预加热主机的滑油和冷却用淡水。船员日常生活也需要用蒸汽。向辅助设施提供蒸汽的锅炉称为辅助锅炉或辅锅炉。船舶辅锅炉有:燃油辅锅炉、废气锅炉和组合式锅炉。一般以柴油机为主机的船舶都设有燃油辅锅炉。燃油辅锅炉是用燃油(柴油)喷人炉膛燃烧,加热炉水
37、、水汽化成水蒸汽,炉内蒸汽增加形成压力。具有一定压力的蒸汽输出提供用户使用.废气锅炉是用柴油主机排除的高温废气(温度约300400),通过锅炉加热水产生蒸汽。利用废气产生水蒸气,可以节约能源,提高航行的经济性.组合式锅炉是燃油和废气两者合一的辅锅炉。航行时用废气,停航时用燃油。大功率船舶的主机(柴油发电机),排出的废气通过废气锅炉产生的蒸汽,已可以解决航行中的用汽需要,燃油锅炉只在泊港或锚泊,主机不运行时使用。第二节 船舶建造流程船舶建造是大型的综合性工程.单件(船)生产形式.技术密集、劳动密集、配套复杂、多工种立体的作业。船舶建造一般要经历船台上(或船坞内)的船体制造、码头上的舾装作业和航行
38、试验等过程。目前的船舶建造通常要进行分段预舾装、区域组装或总装以及船台上(或船坞内)的船体制造、码头上的舾作业装和航行试验等过程。在造船的各个历史阶段,各个造船厂都有一套按当时的工艺技术条件制定的造船模式。这些模式都是以缩短建造周期(特别是船台或船坞周期)为目标.(图1.2.1.1)船舶建造流程船舶建造是以船体制造为主线的船体制造、舾装和涂装三大作业系统。1 船舶建造的主要流程船舶造船合同签订生效后,图纸设计要经过有关方面确认后才能进行船舶制造.船厂无论采用哪一种造船模式,都要通过如图1。2。1.1所示的主要建造流程。船体制造一般都采用分段制造的方式。即把船体分成若干个分段,在胎架或平台上制造
39、。分段的数量要根据生产模式、场地的大小、起重和运输能力来决定。现代的造船技术在分段制造阶段纳入部分舾装作业。称为分段预舾装。1)设计施工图纸是根据技术规格书和所依据的标准、规范进行设计。设计有方案性的初步设计和具体的详细设计以及生产所需的施工设计.作为技术设计的初步和详细设计一般由设计院承担.施工设计一般由造船厂的设计部门承担.技术设计提供了船体的结构、舱室的划分、舱室的布置、各机械系统图、各电气系统图、生活设施布置、舱室绝缘布置图以及各种技术要求、性能要求和试验要求的资料等作为建造的施工依据,但不能直接用来施工。船厂需要进行施工设计,把这些图纸转换成船厂可施工的图纸、资料。2)放样和号料船体
40、特别是上甲板以下的主船体,其外形是光顺的空间曲面。剪裁钢板之前要按三向投影线表示的船体外形图,制作成实际尺寸的样板(例如木质样板),样板上标注加工和装配可识别的记号。用手工按实际尺寸做样板和记号,称为放样和号料。现在利用计算机进行数学放样和号料,无需手工制作样板。这一工序仍称为放样和号料.3)构件加工制造船体制造主要是钢板和型材的加工和焊接。加工成各种结构件和部件,加工包括剪、割、滚压、弯制和刨边坡口等。钢材在加工之前需要进行预处理。进行矫正、(喷沙、喷丸)除锈和涂底漆等工作。钢板和型材的加工,简单的用手工在钢材上画线,用剪床、氧乙炔气割或等离子切割进行剪、割;数学放样的可以直接控制机械例如光
41、电切割机或数控切割机落料.边缘需要加工焊缝坡口的用刨边机加工。要求曲面形状的用弯板机、滚压机、肋骨冷弯机或火工加热等加工成形。4)部件制造加工成形的构件和小部件一般在车间平台上装配焊接成一个个组件式的部件。5)分段制造“分段”造船的方法是为了缩短船台周期。即把船体分为若干个可以起吊的分段,这些分段可以同时制造,然后再到船台上合拢成整体。分段制造一般在室外(有条件的大车间则在室内)的装焊平台或胎架上进行。将加工成形的构件和部件装配焊接成分段。完整、大的分段称为总段或总组.例如整个上层建筑、船艏和船艉等.船体结构和船厂的起重运输条件允许,采用大的分段和总段为分段的预舾装创造条件.分段制造的船体可以
42、翻转到任一有利于装配特别是焊接的位置。这种方式对采用预舾装工艺更显有利.焊装顶部的舾装件,可以翻转到底部作业,不必支撑物件,不必朝天焊接.6)总装合拢一般船舶在船台上进行分段的合拢总装.大型船舶则在船坞内。一般采用先吊装船中的底部分段,作为建造的基准,然后向船艏、船艉和上层吊装分段焊装。船体总装完成后还要对船体进行密闭性试验、进行各项水下工程,例如尾部进行轴系和舵系对中、安装轴系、螺旋桨和舵等。7)下水下水是船舶从陆地移入水里的过程。船体总装和各项水下(水线以下)工程结束,船体制造在总体上已完成,可以下水。从船台下水,有纵向下水和横向下水。纵向下水的船体是搁在墩木上建造。下水前,将船体从墩木上
43、移到滑板和滑道上,滑道向入水方向有一定倾斜,松开设置于滑板与滑道间的制动装置,船舶由于自重连同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力浮于水面。为减少下滑时的摩擦阻力,滑板与滑道之间涂有一定厚度的下水油脂,减少滑动摩擦力.横向下水的船体是在轨道的一排小车上建造。下水前用机械的钢索纵向牵引船体到专用的下水道,搁置在下水道上的下水架上。下水架下有横向的轨道轮子,机械的另一组钢索再横向牵引下水架,缓缓进入下水池。轨道在下水处逐渐倾斜,下水架的一组轮子也倾斜,保证船体平衡。船坞建造的船舶,下水是开阀放水,船体浮起后,开闸用拖轮将船拖出船坞、停靠码头。8)舾装作业船停靠码头进行舾装作业,安装机械设备、管
44、路;安装电气设备、敷设电缆;舱室木作、绝缘;油漆涂装以及各种船体舾装件的安装。为配合施工、保证安全,码头配备的照明电源、电焊电源、压缩空气源、氧气乙炔气源、水源等用电线、电焊龙头线、气管、水管等悬挂上船,供各工种连接使用。各舱室、内走道等悬挂临时低压照明。有高空作业的部位例如机舱等都安置脚手板、架。明火作业的部位安置灭火器。9)码头试验也称系泊试验。在码头系泊(静止)的状态下对主机、电站、舵机、机舱辅机、甲板机械以及其它航行设备、安全设施、信号系统、通讯系统等进行试验、调试、提交检验。码头试验对各系统设计的合理性、安全性、可靠性等进行评估、确认;对系统设备的质量、安装质量、安装布置与图纸的符合
45、性、运行的可靠性、环境的适应性、可操作性等进行调试、试验、确认。为航行试验做好准备。10)航行试验运输船舶和舰船的主要表现是航行。航行试验是对船舶的各项性能指标进行测定,各系统设备进行实效试验.例如测定航速、主机功率、回转半径、惯性、电站全负载运行、发电机并联运行、应急发电机转换试验、抛锚试验、航行灯灯光试验等。11)返修航行试验中出现的问题,船东、验船师以及有关检验部门提出返修项目清单,工厂检验部门汇总、分类交各有关车间返修。每项返修结束,请有关人员检验认可.12)交船所有返修项目验收则可交船。2 造船模式模式是指某种事物的某种标准形式。对船厂来说,建造的最终产品是可以营运的船舶或可以服役的
46、舰艇。造船模式是船厂组织造船生产所采用的方式。各家船厂造船的类型、工艺技术、工艺装备、生产条件不同,建造方式也不同.但在组织造船生产上都是根据自身的条件,确立一种有利于提高造船生产效率、确保建造质量和缩短造船周期的模式。船舶是由多专业、多工种参与作业的产品。船厂经常提及的船 、机、电就是船体、轮机和电气三个主要专业。油漆从舾装中分离出来成为独立的涂装专业。船舶是一个复杂的组合体.组织造船生产是把作业任务分解成可操作的作业单元,然后再组合成整体。1)传统造船模式前面讨论的船舶建造流程属于传统造船模式。该模式的设计阶段分为:初步设计、技术设计和施工设计。初步设计是船舶总体的方案设计。技术设计是用于
47、施工的设计,其中包括电气各系统图、布置图、设备清单等等施工依据.初步设计和技术设计一般由船舶总体设计部门例如设计院作出。施工设计由造船厂设计部门作出.根据施工设计分别由工艺、计划和生产等部门分专业、按系统进行施工工艺设计。设计、工艺和管理三者分离。生产方式是按工艺路线以工艺项目分专业工种组织生产,“先船体、后舾装”。采用按专业、分系统的调度型管理方式.(1)船体制造与舾装作业船体制造的特点是,加工制造每个构件、部件、分段、总段都有具体的尺寸、形状、位置和要求。工人制作必须保证在允许的误差范围内,没有随意性的余地.对每一个加工件,无论大小,船体的施工图纸必须给出可参照的数据和编号。工人必须按图施工。船体工人在分段制造