開體運(yùn)泥船升級(jí)為吸泥船改造技術(shù)及效益分析

胡茂剛 付瑞如

(廈門港務(wù)疏浚工程有限公司， 福建 361012)

1 概述

港口碼頭海床底部的浮泥是每個(gè)港口經(jīng)營(yíng)者及船舶駕駛?cè)藛T較為麻煩的大事，由于浮泥不成型且處于流動(dòng)狀態(tài)，抓斗船及耙吸式挖泥船又難以清理該層的浮泥。經(jīng)過(guò)多年的探究與開發(fā)，目前有一種新工藝應(yīng)運(yùn)而生——吸泥船，用于專門吸附港區(qū)及調(diào)頭區(qū)內(nèi)的浮泥，吸泥泵具有高效、靈活及環(huán)保等性質(zhì)而備受關(guān)注。公司擁有1000m3自航開體泥駁，其規(guī)格是：59.7*13.5*4.6m，主機(jī)功率450*2kW，泥艙的長(zhǎng)度與寬度為 32.4*10.4m。兩艘自航泥駁因高油耗而一直閑置多年。公司利用這現(xiàn)有的船舶設(shè)備來(lái)當(dāng)做吸泥船使用，激活現(xiàn)有資產(chǎn)。運(yùn)泥船作為定點(diǎn)吸泥船使用時(shí)，船舶主機(jī)可以不運(yùn)轉(zhuǎn)，只是吸泥泵和發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行即可，避讓移位時(shí)才需主機(jī)發(fā)揮功能。因吸泥船的構(gòu)造中，船舶只是作為載體的功能使用。公司認(rèn)為在泥艙中設(shè)置一組活動(dòng)式的吸泥泵組，吸泥管從開啟的泥艙底部放下，出泥管安排在泥艙圍壁板上排出。不改變泥駁的原理及結(jié)構(gòu)，可避開船級(jí)社重新變更設(shè)計(jì)審圖要求。

將泥駁船改造成吸泥船優(yōu)勢(shì)有：①可清理廈門港區(qū)存在的大量浮泥；②可有效解決清淤施工與碼頭生產(chǎn)的矛盾，提高公司在浮泥清淤市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力；③可提高船舶的使用率，解決泥駁停置問(wèn)題，既節(jié)能環(huán)保，又可提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 改造方案

因自航開底泥駁增設(shè)吸泥裝置需要按照海上設(shè)施設(shè)計(jì)和建造，改建工程選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的船舶修造廠來(lái)執(zhí)行制作。在1000m3自航泥駁作為吸泥船上，增置兩臺(tái)350HP柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩臺(tái)泥漿泵，泥漿泵清水流量 2000m3/h，吸取泥漿最大濃度 35%。最大吸深為23m，可以滿足全天候施工的要求。吸泥設(shè)備所需的電、油及水是由泥駁船提供。吸泥裝置的主要設(shè)備為泥泵動(dòng)力艙，2臺(tái)吸泥泵組集中安裝在一箱體內(nèi)，箱體外部水密，采用鉸接方式固定在泥艙后部，不影響泥艙兩半體的開閉。作業(yè)時(shí)將泥駁開體2.5度，吸泥管吸口及相連橡膠軟管從船中開體處放至海底泥面。吊放式吸泥管頭放置于泥艙前部，由專人操縱卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)收放吸入口高度；出吸管安裝在左舷，出泥管末端軟管用滑車固定在鋼吊架上，通過(guò)電動(dòng)絞車調(diào)節(jié)出泥口的高度及幅度。在泥艙艉部右舷甲板設(shè)控制臺(tái)，監(jiān)視柴油機(jī)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)變化情況并遙控柴油機(jī)，在每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的遙控按鈕盒設(shè)置無(wú)線遙控裝置。為應(yīng)對(duì)舷側(cè)靠船可能的沖擊，兩半體開啟工作角度后設(shè)有機(jī)械固鎖裝置，該結(jié)構(gòu)強(qiáng)度≥兩半體的開閉力矩；箱體外設(shè)外走道及斜梯可到達(dá)兩舷泥艙圍壁；在泥泵進(jìn)、排出口裝有不銹鋼隔膜壓力表及真空表。

3 改造經(jīng)濟(jì)效益分析

在不改變船舶原有性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，預(yù)算費(fèi)用控制在200萬(wàn)元內(nèi)。通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益分析，船舶完成改造后初步估算，預(yù)計(jì)年?duì)I業(yè)收入 768萬(wàn)元，利潤(rùn)150萬(wàn)元，扣除原船舶成本137萬(wàn)元后仍盈余13萬(wàn)元，即投產(chǎn)后第1年可實(shí)現(xiàn)該船舶扭虧為盈。效益分析見(jiàn)表1。

4 改造效果及應(yīng)用注意事項(xiàng)

吸泥船改造完成后，將吸泥船置于港區(qū)驗(yàn)證吸泥效果。2臺(tái)機(jī)組全部開啟在20min內(nèi)抽滿一艘1000m3的運(yùn)泥船。在沒(méi)有采取泥漿外溢的情況下，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)運(yùn)泥船內(nèi)泥漿濃度及出泥口的泥漿濃度，其泥漿濃度在35-40﹪間，吸取深度等主要運(yùn)行性能符合設(shè)計(jì)要求。改造后成果及應(yīng)用見(jiàn)圖1、2。

表1 船舶年度支出項(xiàng)目一覽表 (萬(wàn)元)

圖1 改造后船舶

圖2 船舶現(xiàn)場(chǎng)使用情況

吸泥船改造的要注意：①泥艙門口開啟的大小決定能否順利生產(chǎn)。開啟尺寸如果不足，吸泥管放不到海里面；開啟口太大，則泵房有可能滑出支撐平臺(tái)。開口度在600-700mm較合適，采用電磁液壓裝置與機(jī)械限位器把控。②船舶壓載水的體積影響生產(chǎn)的正常性。船體壓載水如沒(méi)有淹沒(méi)吸泥泵頂端時(shí)，吸泥泵無(wú)法正常工作。壓載水過(guò)高時(shí)，泵房所受的浮力將會(huì)把泵房舉起而漂移，容易發(fā)生不測(cè)。因此需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行壓載處理。在測(cè)試中記錄好正常作業(yè)的壓載水的水位，做好特定的標(biāo)記。③吸泥管的吊放順序控制生產(chǎn)效率。因吸泥管的長(zhǎng)度大于泥艙的長(zhǎng)度，因此吸泥管的中部、頭部的起重順序顯得尤其重要，開始作業(yè)時(shí)，打開泥門后先放松頭部吊機(jī)，讓吸泥管頭部先入水中，然后放松中部吊機(jī)，讓吸泥管平穩(wěn)入水，避免吸泥管與艙壁碰撞或疊加。收管時(shí)則是先收中部吊機(jī)，到位后收頭部吊機(jī)，與放下泥管的順序相反。④吸泥管的起吊高度影響到材料的損耗率。本吸泥船是在開閉合泥艙門中進(jìn)行作業(yè)，對(duì)吸泥管上下收放。吸泥管中的軟管以一定的弧度伸張?jiān)谀嗯搩?nèi)，收工后，確定軟管的高度位置在泥艙內(nèi)，方可關(guān)閉泥艙門，位置不當(dāng)有可能破壞軟管。在調(diào)試中確定吸泥管的收放位置，設(shè)立限位裝置，確保吸泥管的高度位置。

[1]國(guó)內(nèi)航行海船建造規(guī)范（2006）