挖泥船管道输泥的加气助送阻力特性试验研究

由于疏浚船舶排泥管中的泥浆在管道输送中阻力大,常常引起管道磨损、堵塞和输送功耗大等技术问题,限制了疏浚船舶作用的发挥.加气助送输泥方式是解决该问题的一种方法.能够有效地减小泥浆的管道阻力.通过试验研究了泥浆浓度、管道流量和加气压力等因素的改变对泥浆的管道阻力的影响关系,从试验数据得到在高浓度和大流量的泥浆中加入压力较低的压缩气体具有明显的减阻效果的结论.     

多泵串联技术在环保疏浚工程中的应用

在现代化的疏浚施工时，往往需要将江河湖泊的淤泥疏浚到较远的位置。针对疏浚淤泥远距离输送的问题，研究了挖泥船与多台接力泵船串联施工的工艺。结果表明：串联接力泵船可以显著提高淤泥的运输距离；管道阻力损失的理论值有助于确定接力泵船的位置；施工过程中，挖泥船与各泵船的施工配合尤为重要。结合太湖清淤工程的实施，总结得出挖泥船与多台接力泵船串联的工艺流程、管道输送阻力、位置距离等，提高了工程的施工效率和施工质量。     

砂性土粒径与水力式疏浚施工输送产量的关系

砂性土输送生产率计算需要较为复杂的过程,其涉及泥泵特性、管路布设信息、驱动功率、天然土密度、沉降流速等数据,且往往其中部分量难以准确获取。为此,专门针对砂性土粒径对输送的影响进行研究,依据浆体管路输送原理,对疏浚施工水力式挖泥船砂性土输送生产率限制条件进行分析,得到简化的砂性土生产率计算方法,在已知某种砂性土粒径的情况下,可直接求出输送生产率,而不必经过泥泵特性曲线、管路曲线求取等复杂过程,该方法可为疏浚工程生产预测提供参考。     

远距离输送砂浆充填砂袋施工技术

以肯尼亚拉姆港项目疏浚及吹填工程为例,针对临时围堰及引堤建设中陆地砂源与充砂袋施工区域距离远的问题,对远距离输送砂浆充填砂袋施工技术进行研究。创造性地提出通过优化泵机组合、合理设计远距离砂浆输送管线及适用于该管路系统的合流器及分流器,实现安全、高效的远距离输送砂浆充填砂袋施工。可减少船机设备的投入,降低施工成本,保障施工进度,取得良好的经济和社会效益。目前国内针对远距离输送砂浆充填砂袋施工技术尚无成熟的施工工艺,该技术的成功实施对类似工程有重要的参考意义。     

振动流变对泥浆管道输送的减阻效果研究*

泥浆在管道输送中阻力大导致能耗高,严重制约疏浚生产效益。本文将泥沙流变学的振动加载流化技术应用到泥浆管道输送减阻研究中,在管道系统中开展振动流变减阻效果研究。结果表明,减阻效果随着振动频率的增大先显著提升后趋于平缓;随着体积浓度的增加而增强,但其增强的速度逐渐减小;随着输送流速的增加而不断减弱直至趋于平稳。且对于试验泥样,存在一个最优振动频率为40 Hz,此时系统达到了最佳减阻效益状态;在内径为100 mm管道中,当泥浆体积浓度为29.94%、管道输送流速为0.9 m/s、微幅机械振动频率为100 Hz时,对于中值粒径为31 μm的奉贤海滩泥沙能减小20%以上的阻力损失;最后,提出了泥浆管道输送振动流变减阻的计算模型。     

吹填施工中管道水力输送原理分析

吹填施工涉及到管道水力输送理论知识，包括泵机、泥泵、管道组成的联合系统，各子系统相互关联、相对复杂。疏浚管理人员理解难度较大，并对水力输送过程中出现的问题分析不准确。本文针对上述问题，采用能量守恒分析法，对管道水力输送原理进行解析、推导经验公式以及实例分析。可以加深疏浚管理人员对原理及公式的理解，更准确地预测吹填产能，分析解决施工中的技术问题，实现精细化管理以及规避相关风险。     

绞吸船日常施工报表的效率统计与分析

疏浚工程施工过程中,监控疏浚船舶的日报信息对于监控船舶施工进度,了解船舶施工状况有着重要作用,由于绞吸船在施工过程中疏浚土质和开挖位置相对稳定,日报统计资料易于结合影响绞吸船绞刀破土能力的土质条件因素以及影响泥泵输送能力的管线长度等因素,运用统计学的原理,提炼、分析船舶当天的施工效率,较为准确的评估该船舶在其他项目中类似的土质,工况条件下的施工效率,评估疏浚单方成本的合理性。     

基于粗糙集技术的绞吸船挖掘黏性土生产率预测

挖泥船是疏浚工程中应用最广泛的疏浚设备，其生产效率直接影响整个工程的效率。本文采用粗糙集技术建立了一个船舶生产率预估模型，并针对绞吸船挖掘黏性土这一工况，开展模型验证性试验。根据实船数据与经验研究成果，分别采用土质参数与土质等级两种方式表征土质变化情况，并对两种方式下生产率预估结果进行对比。结果表明：两种方式下生产率误差均在10%以下，采用粗糙集技术建立生产率预估模型的方法可行；基于土质等级建模得到的生产率预估值更接近实际生产率。     

长直管道输砂的沿程临界流速*

近年来，河湖水库的环保疏浚、港口航道建设与维护性疏浚工程越来越多，管道输送是疏浚泥沙搬运的主要方式，输送距离也越来越长。管道输送中流速沿程的再分布情况和临界流速尚待进一步研究。基于古雷镇填沙工程清水工况及输沙工况分层取样浓度实测数据对模型进行率定。在此基础上对长直管道输送砂类泥沙颗粒进行三维水动力及砂的运动模拟，分析了直管道沿程的剖面流速再分布特征和泥沙淤积临界流速规律，提出长管中不同断面位置发生泥沙淤积的临界流速公式，为疏浚工程设计提供参考依据。     

疏浚管路阻力损失计算方法的分析

管道输沙阻力损失计算是江河湖泊、港口航道疏浚工程中的一个基本问题,它是设计管道浆体输送系统的重要参数,直接关系到动力设备的选型和运行的能耗.文章重点以疏浚工程中泥沙的输送为研究对象,对管内两相流动的阻力特性及临界流速问题进行了初步研究,并实验研究了泥沙在不同的浓度和速度下的阻力特性,对3种模型的阻力损失计算模型进行了检验、分析和评价.结果表明Jufin＆Lopatin是一个比较好的计算模型.对于颗粒的不均匀性的影响,科学的方法能提高计算模型的计算精度.     

LRK-GPS技术在瓜达尔港疏浚工程中的应用

LRK-GPS技术应用于瓜达尔港疏浚工程中,能够精确地测量动态疏浚高程基准面,快速建立水下数字地面模型(DTM),模拟疏浚设备的工作状态,形成可视化的操作环境,有效地提高了疏浚船舶的工作效率和施工质量,降低能耗,增强了疏浚企业的国际竞争力.     

马来西亚碧桂园疏浚工程绞吸船施工工艺优化

马来西亚碧桂园疏浚项目具有工程土质复杂、存在干出泥面等特点,绞吸船在该工地施工时,容易出现堵管、流速波动幅度大、塌方闷口等一系列问题,严重影响船舶施工效率。为解决上述问题,通过研究绞吸船的挖掘控制手法、输送技术等,改变了挖掘分层方式、输送流速、输送浓度等施工参数,优化其施工工艺。工艺优化后,马来西亚碧桂园疏浚工程绞吸船施工时再未出现过塌方、堵管等问题,加快了施工进度,节约了施工成本。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

沿海远距离施工实时水位控制测量方法

针对沿海远距离施工实时水位难以精确测量的问题,结合连云港港30万吨级航道二期工程航道疏浚施工项目,对施工实时水位观测原理、施工船舶吃水动态变化等进行研究,提出一种基于星站差分技术的沿海远距离施工实时水位控制测量方法,并验证了该方法的可靠性.该方法满足现行爯水运工程测量规范爲和施工水位精度要求,且适用于全球任意海域,在沿海远距离施工实时水位控制测量方面具有推广价值.     

超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计

绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。     

基于DELFT模型的砂性土管线输送数模研究

管道输沙阻力损失计算是港口航道疏浚工程中的基本问题，是合理确定整个输送系统的重要环节，直接关系到动力设备的选型和运行的能耗。需要能够预测所需的压力和功率，以便在一个有一个或多个泥泵（通常是离心泵）系统中，在有或没有管道倾斜和或升高的情况下，将固液混合物输送到很短到很长的距离。本文根据厦门大小嶝工程的实际工程土质情况和施工设备，采用DELFT模型对管道内泥浆输送的重要参数进行数模研究，从而指导实际施工。     

远海疏浚时船舶施工效率影响因素分析

通过对一条新型疏浚船舶在远海疏浚工程中出现的施工效率较低的问题进行分析,总结影响远海疏浚时船舶施工效率的因素,对这些因素进行论证和数学模型分析后,得出疏浚船舶在远海工程中施工效率低下的主要原因,并提出可行的对策,为各型疏浚船舶提供理论支持和技术参考。     

基于RBF-ARX模型的耙吸挖泥船泥浆管道输送模型预测控制*

针对耙吸挖泥船挖泥装舱过程中管道内泥浆输送流速过低导致管道堵塞影响疏浚效率、造成安全风险等问题,进行泥浆管道输送模型预测控制研究。提出一种基于RBF-ARX模型的预测控制方法,通过改变泥泵转速控制耙吸挖泥船输送管道中泥浆的流速。建立基于RBF-ARX模型的泥浆管道输送模型,设计基于RBF-ARX模型的预测控制器,并对泥浆输送过程进行仿真。结果表明,设计的模型预测控制器与PID控制器相比,该控制方法具有较好的动态控制效果与较强的鲁棒性。     

潮流作用下疏浚吹填排泥管线输送技术优化

传统疏浚吹填排泥管线输送技术的淤泥输送效率较差,为此,提出潮流作用下疏浚吹填排泥管线输送技术优化方法设计。勘察水域施工条件,将排泥管线划分为岸管、沉管、浮管,根据潮位变化、围堰面积、吹填高程等勘察参数,选定一条远距离的最优线路,并通过橡胶管和水陆管,连接岸上、水面和水下的管线,下放挖泥船至河底,交替收换绞刀架前部的龙须揽,使用绞刀头破土挖泥,吊脱挖泥船分层开挖,再利用输出泵加压泥浆,使其通过输泥管线运输到回填区。对比实验结果表明,此次设计技术应用在排泥管线输送过程中,淤泥横截面密度降低了0.026kg/m³,有效提高了输送效率。