黃家堯

摘 要： 集裝箱船是當(dāng)前貨運(yùn)主流船型之一，具有航速快，裝卸速度快，停港時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，深受客戶的青睞，近年來(lái)，世界各國(guó)進(jìn)出口雜貨有相當(dāng)大比例采用集裝箱船運(yùn)輸。集裝箱船所載貨物種類繁多，其中有一些屬于危險(xiǎn)貨物，據(jù)統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)貨物占貨物總量比例能達(dá)到15%，為了經(jīng)濟(jì)效益，集裝箱船在設(shè)計(jì)的時(shí)候就會(huì)考慮讓一些貨艙適用于裝載危險(xiǎn)貨物。裝載危險(xiǎn)貨物對(duì)船舶設(shè)計(jì)及船舶運(yùn)營(yíng)管理等多方面都有特殊的要求，單從電氣設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，是對(duì)船上相應(yīng)的電氣設(shè)備提出了特殊的要求，如在危險(xiǎn)區(qū)域采用防爆設(shè)備，或者在裝載危險(xiǎn)品時(shí)關(guān)閉非防爆設(shè)備，本文研究的就是在裝載危險(xiǎn)品時(shí)如何有效的關(guān)閉危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的非防爆設(shè)備，此關(guān)閉方法不是簡(jiǎn)單的關(guān)斷設(shè)備，而是要徹底杜絕這些設(shè)備在裝載危險(xiǎn)品時(shí)被人為的誤開(kāi)啟，并且此方法還要獲得船級(jí)社的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：集裝箱船 危險(xiǎn)貨物 電氣聯(lián)鎖 防爆設(shè)備

中圖分類號(hào)：U6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）01-0302-01

一、意義

所謂危險(xiǎn)貨物是指《國(guó)際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則（IMDG Code）》所述的物質(zhì)、材料和物品，總共分為九大類，這里不再贅述。按照規(guī)范要求，裝載危險(xiǎn)貨物時(shí)，貨艙內(nèi)，貨艙通風(fēng)管道，貨艙出風(fēng)口一定范圍內(nèi)等區(qū)域?qū)儆谝?guī)范定義的危險(xiǎn)區(qū)域，危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)安裝的電氣設(shè)備應(yīng)采用滿足相應(yīng)要求的防爆設(shè)備，然而，防爆設(shè)備價(jià)格昂貴，會(huì)在一定程度上增加的造船和維護(hù)成本，在不違反規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，部分船型采用的方法是裝載危險(xiǎn)品時(shí)利用電氣聯(lián)鎖的方式徹底關(guān)閉部分非防爆設(shè)備，這既節(jié)約成本，又能滿足規(guī)范要求，是一個(gè)很多船東理想的解決方案。

二、方法

集裝箱船貨艙區(qū)域常出現(xiàn)的電氣設(shè)備主要包括：照明系統(tǒng)的燈具、貨艙通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、冷藏集裝箱供電插座、燃油、壓載、消防管系閥門(mén)遙控系統(tǒng)的遙控閥、液位遙測(cè)系統(tǒng)的液位傳感器和液位開(kāi)關(guān)等，由于閥門(mén)遙控系統(tǒng)和液位遙測(cè)系統(tǒng)在裝載危險(xiǎn)品的時(shí)候也不可避免的需要使用，因此這些電氣設(shè)備沒(méi)辦法關(guān)停，如果確實(shí)需要安裝在危險(xiǎn)區(qū)域，只能采用防爆設(shè)備，本文主要講述燈具、風(fēng)機(jī)和冷藏箱插座的電氣聯(lián)鎖。

首先，此電氣聯(lián)鎖功能是裝載危險(xiǎn)品時(shí)使用的，涉及到船舶安全問(wèn)題，使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生，所以這個(gè)聯(lián)鎖功能必須由專人負(fù)責(zé)，不能隨便什么人都可以操作，因此在關(guān)鍵控制器上必須設(shè)置有限制控制權(quán)限的措施，通?？梢圆捎脦ц€匙的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，此轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可以設(shè)置在貨控室的貨控臺(tái)上或者駕駛室的駕控臺(tái)上，也可以兩邊均有，如果兩處均設(shè)置控制權(quán)限時(shí)，為了解決同步問(wèn)題，需在一處設(shè)置優(yōu)先權(quán)，比如貨控室優(yōu)先，那么貨控臺(tái)上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)為三檔，除了正常和危險(xiǎn)品兩檔外，還需增加一檔駕駛室控制。由于集裝箱船分多個(gè)貨艙，在裝載危險(xiǎn)品的時(shí)候也是按照貨艙區(qū)分，比如某個(gè)或者某幾個(gè)貨艙裝載危險(xiǎn)品，其他貨艙不裝載危險(xiǎn)品，所以危險(xiǎn)品聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)應(yīng)該根據(jù)打算載運(yùn)危險(xiǎn)貨物的貨艙數(shù)量分別設(shè)置，分別關(guān)閉每個(gè)貨艙的電氣設(shè)備。

為了在裝載危險(xiǎn)品的時(shí)候徹底關(guān)斷相關(guān)電氣設(shè)備，避免有人因?yàn)檎`操作開(kāi)啟相關(guān)設(shè)備，我們可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制繼電器，輸出多付常開(kāi)觸點(diǎn)徹底斷開(kāi)相關(guān)設(shè)備的控制回路，正常情況下，這些觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)至危險(xiǎn)品時(shí)，這些觸點(diǎn)斷開(kāi)，也可以經(jīng)過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)換常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)。

先說(shuō)照明系統(tǒng)，集裝箱船貨艙的照明系統(tǒng)，為了控制方便，通常設(shè)有多地控制功能，最方便可靠的控制方式是脈沖繼電器加接觸器控制照明分路（如圖），脈沖繼電器用于遙控照明，接觸器用于帶動(dòng)照明負(fù)載，在脈沖繼電器控制線路上并接多個(gè)非自鎖常開(kāi)按鈕，任何一個(gè)按鈕動(dòng)作均可以改變脈沖繼電器狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)控制照明系統(tǒng)的通斷。聯(lián)鎖觸點(diǎn)應(yīng)接至接觸器的控制線路上，當(dāng)轉(zhuǎn)至危險(xiǎn)品狀態(tài)時(shí)，觸點(diǎn)變成常開(kāi)狀態(tài)，這樣能立即切斷照明回路，且其他任何地方的控制都無(wú)法開(kāi)啟照明。但是需注意，這里只能關(guān)閉正常照明，應(yīng)急照明是逃生必須使用的，不能聯(lián)鎖關(guān)閉，所以應(yīng)急照明燈具如果在危險(xiǎn)區(qū)域，只能選用防爆設(shè)備。還有，正常照明一個(gè)分路上往往包含十幾盞燈，如果有一盞非防爆燈在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，那么整個(gè)分路都需要聯(lián)鎖切斷，或者將其更換為防爆燈。

再說(shuō)貨艙風(fēng)機(jī)，集裝箱船貨艙通風(fēng)量在裝載冷藏箱和裝載危險(xiǎn)品時(shí)不同，裝載危險(xiǎn)品時(shí)需要的通風(fēng)量少，可以參考輪機(jī)專業(yè)貨艙通風(fēng)計(jì)算書(shū)，在裝載危險(xiǎn)品時(shí)不需要使用的風(fēng)機(jī)通常選用非防爆風(fēng)機(jī)。我們知道，船上電機(jī)的控制方式是利用接觸器控制，外部控制系統(tǒng)只控制接觸器控制線路的通斷，因此危險(xiǎn)品聯(lián)鎖觸點(diǎn)需接至接觸器的主控制線路上，類似于外接的應(yīng)急停止按鈕，觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。這里需注意，貨艙風(fēng)機(jī)往往設(shè)有本地控制和遙控控制，遙控控制啟動(dòng)回路并接于本地啟動(dòng)回路上，因此聯(lián)鎖觸點(diǎn)必須串接在主停止回路上，否則會(huì)導(dǎo)致遙控系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)但是就地仍然可以啟動(dòng)的情況，筆者曾經(jīng)遇到過(guò)這種情況，當(dāng)時(shí)配電板原理設(shè)計(jì)時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員粗心導(dǎo)致的錯(cuò)誤，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，驗(yàn)船師意見(jiàn)非常大，最后導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)大量的修改。

最后說(shuō)冷藏集裝箱插座，集裝箱船裝載冷藏集裝箱需要船上給冷藏集裝箱供電，使用冷藏插座是最常用的方法，由于冷藏插座直接由分電箱供電，沒(méi)有相關(guān)的控制線路，沒(méi)辦法像照明或者風(fēng)機(jī)那樣聯(lián)鎖，我們可以直接在供電斷路器上想辦法。不管船上選用的是什么品牌的斷路器，只要是塑殼斷路器，均可以加裝分勵(lì)脫扣線圈，在給線圈通電的時(shí)候，斷路器會(huì)被強(qiáng)制切斷，所以可以從聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)繼電器上引出常開(kāi)觸點(diǎn)至冷藏插座斷路器的分勵(lì)脫扣線路上，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至危險(xiǎn)品狀態(tài)時(shí)，觸點(diǎn)閉合，分勵(lì)脫扣線圈通電，相應(yīng)的斷路器會(huì)被強(qiáng)制切斷，從而切斷冷藏插座的電源。但是此做法其實(shí)有一個(gè)缺陷，分勵(lì)脫扣線圈雖然能切斷斷路器，但是人為手動(dòng)還是可以合閘相關(guān)斷路器，只不過(guò)手放開(kāi)的時(shí)候斷路器還是能自動(dòng)斷開(kāi)，筆者曾碰到有船檢當(dāng)時(shí)提出此做法還是存在安全隱患，只是考慮到目前行業(yè)上都是這么做的，而且也沒(méi)有其他合適的方法，船檢最終沒(méi)有過(guò)于糾結(jié)這個(gè)問(wèn)題。

還有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)分享，船上設(shè)備安裝及定位受到很多現(xiàn)場(chǎng)因素的影響，設(shè)備實(shí)際的安裝位置往往與圖紙上的理論位置有偏差，這就導(dǎo)致了一些設(shè)備本來(lái)在圖紙上不在危險(xiǎn)區(qū)域，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)卻在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，這就需要臨時(shí)增加額外的聯(lián)鎖線路，所以在圖紙及原理設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)留備用的聯(lián)鎖觸點(diǎn)及電纜線路很有必要，能很好的避免現(xiàn)場(chǎng)返工。

三、結(jié)語(yǔ)

筆者在船廠負(fù)責(zé)過(guò)多種集裝箱船型的電氣設(shè)計(jì)及項(xiàng)目主管工作，看到過(guò)多家配電板廠關(guān)于此聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)，由于很多配電板原理設(shè)計(jì)人員對(duì)貨艙危險(xiǎn)品聯(lián)鎖概念理解不夠透徹，往往將原理設(shè)計(jì)搞錯(cuò)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的修改量非常大，而且現(xiàn)場(chǎng)修改往往線路混亂，一塌糊涂，船東和船檢在這方面也被弄得非常頭疼，希望此文所述能加深相關(guān)人員對(duì)此概念的理解。

參考文獻(xiàn)

[1]《國(guó)際海上人命安全公約》，2004

[2]《國(guó)際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則（IMDG Code）》