谢戴峰,潘振生
(常州市船舶检验局,江苏 常州 213000)
内河玻璃钢小船动力蓄电池安装检验分析
谢戴峰,潘振生
(常州市船舶检验局,江苏 常州 213000)
为帮助验船师掌握电力推进船舶蓄电池组的安装检验要求,促进设计部门优化设计,从而能够提高船舶质量,通过分析规范对该型船舶所涉章节的要求并结合实际现状,指出了传统设计的不足,提出针对该型船舶的通用解决方法,使之既满足法规要求又方便设计建造。该方法取得了良好效果,并在实际中得到了应用。
内河玻璃钢小船;电力推进;动力蓄电池组;船舶检验
近年来因环保、静音优势,内河小型玻璃钢电力推进船舶在景区得到广泛应用。由于检验规范和规则对于该船型蓄电池组的安装检验要求比较分散,有些规定需综合分析理解,从而导致验船师在检验时不能熟练掌握这些规则,设计部门也存在考虑不周全的情况。为此,本文就基于现行有效的船舶检验法规,详细分析蓄电池组布置和通风安装检验要点,并结合目前的生产实际状况,提出合理的解决方案,以提高船舶安全质量。
1.1蓄电池组布置方式的现状分析
在实际的检验工作中发现,某些经过设计建造检验的内河玻璃钢电力推进船舶的蓄电池组通常布置在客舱底部的中间或者两侧纵向贯通的专用舱室内,舱室的首尾使用通风管自然通风方式。采用这种布置方式可能是设计和检验部门考虑到内河玻璃钢电力推进船的浮态和载荷分布的原因,但是却忽略了规范对该型船舶更为重要的要求。规范对内河玻璃钢电力推进船的要求主要有以下两点:
(1)《内河船舶法定检验技术规则》(2011)第9篇第2节第13条规定:凡与油漆间或储灯间未用气密舱壁隔开的围蔽舱室,不能作为载客处所。
(2)《钢质内河船舶建造规范》(2016)第3篇第1章第1.4.3.4条规定:油漆间防爆类、级别为ⅡB,蓄电池室防爆类、级别为ⅡC。由此可知,蓄电池室的防爆等级要高于油漆间。
而在实船建造施工时,船厂考虑到蓄电池组的安放和船东后期营运中检修、维护的需要,蓄电池舱室通常在客舱内部开设舱口盖,玻璃钢船舶蓄电池舱室要做到气密比较困难,因而没有满足上述规范的要求。
综上所述,传统的布置方式虽然在浮态、强度方面有所考量,但没有考虑到防爆要求,存在明显的缺陷,不能满足规范的要求。
1.2满足规范要求的蓄电池组布置方式
内河玻璃钢电力推进船在实际的使用过程中,一般情况下船东基于运营成本考虑,会倾向于采用大电流充电方式以缩短充电时间,但是目前没有适合该型船舶的防爆风机,所以充电功率必须限制在等于和小于2 kW。蓄电池组布置应符合《内河小型船舶建造规范》(2006)第6章第8节第6.8.2.7条规定,即:充电功率等于和小于2 kW 但大于0.2 kW 的蓄电池组可以安装在专用的箱、柜中或敞开安装在通风良好的舱室内。
根据蓄电池组舱室的防爆等级要求,风机的防爆等级要达到ⅡC,但是目前市场上很难找到满足上述要求的防爆风机。设计部门未考虑到上述情况,导致出现设计满足规范要求,但是在生产中无法实现设计理念的情况,因此,为防止此现象发生,应当限制蓄电池组的充电功率。依据《钢质内河船舶建造规范》(2016)第3篇第5章第5.2.2.1条规定,即:蓄电池室、箱、柜均应通风,以避免可燃气体积聚,其出风口在顶部,进风口在底部,并有防止水和火焰进入的措施,出风管应通至开敞处所且无点燃源处。
依据上述规范要求的分析并结合目前的实际情况,合理的解决方案如下:
(1)蓄电池组的布置:在限制充电机充电功率小于等于2 kW的前提下,该船型蓄电池组的通用布置可以放在有防护装置的主甲板上,能够满足规范要求。
(2)蓄电池组的通风:必须满足规范要求的通风面积,采用自然通风;出风口在顶部,进风口在底部,并有防止水和火焰进入的措施;出风管应通至开敞处所且无点燃源处。
4.1船舶主要参数
某实船船体材料为玻璃钢,其总长8.50 m,船宽2.90,型深0.85;无刷电动机型号GC112-110-5.5 kW;蓄电池型号3D210(6 V),用18块蓄电池作为动力源。
4.2蓄电池组的布置
为使充电功率等于和小于 2 kW,必须把充电机的充电电流严格限制在18.5A以内,此时充电功率为1.9 kW,小于2 kW。考虑到该型船舶的舱室容积较小,舱室内安放蓄电池比较困难,蓄电池组可以分开布置在船艏、艉部甲板之上,前、后各2组分别为4块和5块,并设有防护装置,做好局部结构加强工作。这种布置方式能够满足规范要求。
4.3蓄电池组的通风
依据《钢质内河船舶建造规范》(2016)第3篇第5章第5.2.2.3条要求,透气型蓄电池出风管的截面积A应按下式计算:
A≥50UnQn/1 000
式中:A为出风管的截面积,cm2;Un为蓄电池标称电压,Un=6 V;Q为蓄电池容量,Q=210 Ah;n为蓄电池数量,n=5。
经计算,A=315 cm2。
在蓄电池组的防护装置底部装设直径大约14.2 cm的2个带有防水格栅的圆口作为通风管道进口,顶部装设同样直径的带防水格栅的出口,并注意无火源,即可满足规范要求。
根据规范对该型船舶的综合分析并结合实际情况可知,传统的蓄电池组的布置与通风方式存在不能满足规范要求的情况,设计部门也未能考虑配套设备的市场供应情况,因而存在较大的安全隐患。而上述解决方案简单方便,设计部门在没有找到合适的配套设施之前也可作为参考。该方案在实际生产中得到了应用,并取得了船厂、船东的多方认可。
[1] 中华人民共和国海事局.内河船舶法定检验技术规则(2011)及修改通报[M].北京:人民交通出版社,2011.
[2] 中国船级社.钢质内河船舶建造规范[M].北京:人民交通出版社,2016.
[3] 中国船级社.内河小型船舶建造规范[M].北京:人民交通出版社,2006.
U692.7
A
2016-08-15
谢戴峰(1982—),男,工程师,验船师,从事船舶检验工作;潘振生(1988—),男,硕士,工程师,验船师,从事船舶检验工作。