基于CFD的绞吸船绞刀防石设备水力性能研究

绞吸船施工过程中常常会遇到石块、杂物糊堵吸入口或泥泵而影响绞吸船的连续施工,目前解决该问题最有效的方法是在绞刀处加装防石设备。然而防石设备没有标准的形式,不同单位研制了不同的防石设备,各种防石设备对绞吸船吸入能力的影响一直没有办法定量评估。首先总结了目前常用的防石设备形式,然后采用CFD方法对加装不同防石设备前后绞吸船吸入口附近流场进行模拟,计算加装防石设备前后绞吸船的吸入段水力损失,确定了由于加装防石设备造成的局部水力损失系数。经研究表明,防石网和双防石环结构引起的水力损失较大,单防石环和犬牙式防石格栅水力损失最小。为选择防石设备提供了基础数据。     

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。     

200 m~3/h(电动)分体绞吸式挖泥船挖泥系统设计

为了满足内陆国家乌兹别克斯坦河道疏浚需要,研制开发200 m~3/h(电动)分体绞吸式挖泥船,需采用车运船舶至现场进行拼装。针对该船泵舱空间狭小及船舶的运输、现场拼装等实际问题,对泥泵、泥泵驱动系统、绞刀驱动系统进行比较选型,实船使用情况表明,该船挖泥系统满足实际使用工况。     

大型绞吸式挖泥船疏浚设备轴系设计关键技术研究

绞吸式挖泥船疏浚设备轴系主要包括绞刀轴系和泥泵轴系,疏浚设备轴系设计是挖泥船设计的关键部分,设计质量好坏关系到疏浚工作的可靠性及使用寿命。国内外各大船级社尚未对疏浚设备轴系设计提出相关的规范性指导意见。进行轴系设计关键技术的研究并提出一般设计流程,以某大型绞吸式挖泥船疏浚设备轴系设计为例进行验证,结果表明,所提出的研究方法及流程可为疏浚设备轴系设计提供理论基础,具有重要的指导意义。     

绞吸船施工要点及措施

绞吸船是疏浚施工的主力船型.我国绞吸船挖泥操作主要依靠经验,操作水平偏低.对疏浚土质的重视程度不够,对泥泵、管线理论及性能匹配理解较浅,限制了产量的进一步提高.文章总结了绞吸船施工普遍存在的问题,分析提出了解决方法,供疏浚工程技术人员及绞吸船操作人员参考.     

绞吸挖泥船吸扬系统数字仿真匹配计算

针对绞吸式挖泥船吸扬系统匹配选型不佳和产量预测不准等问题,利用数字仿真建模技术重构绞吸挖泥船吸扬系统的镜像数字模型。针对不同的绞吸挖泥船,通过调整模型参数可求解得到与之相对应的各子系统数字模型。在绞刀及其驱动系统中定量分析了绞刀转速、横移速度和吸口流速与泥浆比重的关系;在泥泵与管路系统中根据相似定律构建了泥泵-管路模型,研究了不同土质和泥浆浓度对泥泵扬程的影响,并求解预测出不同管道流速下的施工最佳工况点。将仿真系统应用到实验室小型疏浚平台上进行试验验证,试验结果显示数字系统能准确预测施工动态参数和产量,并能提前为施工策略提供指导性建议。     

大型绞吸船挖粉细砂短吹距单双泵施工效益分析

针对绞吸船短吹距施工效益问题,以江苏启东吕四港西港池疏浚工程为例,分别对绞吸船在短吹距情况下的单泵不加缩口以及双泵加缩口的施工工艺进行研究,通过理论计算使泥泵机提供的扬程与管线阻力相匹配,对比单泵与双泵施工的横移速度、流速、浓度等施工参数,比较单泵与双泵施工的生产率和生产效益。结果表明,"天吉"船双泵施工较单泵施工可提高利润约22.68万元/月,双泵施工的生产率较单泵施工提高约22%。     

绞吸挖泥船加装冲水吸泥装置改造

介绍加装液压机臂式吹吸装置作为吸泥、冲水装置主体的改造办法,将原绞吸式挖泥船改造成集绞吸和吹泥一体的兼容型疏浚工程船。     

基于控制图的绞吸船横移挖泥操作参数范围设定

针对施工过程中绞吸船横移速度范围难以控制的问题,以盘锦航道疏浚施工为例,采用基于控制图的分析方法,对绞吸船的横移参数进行研究.提出基于控制图的绞吸挖泥船横移挖泥操作参数范围的设定方法,并通过实例对操作过程中绞刀压力和水下泵吸入真空两个参数的范围进行设定,实现对挖泥过程中横移操作的连续质量控制.结果表明,该方法能够科学、直观地帮助操作人员掌控最佳参数范围,进而提高船舶生产率.     

绞吸式挖泥船施工黏土混块石防石设备的应用

绞吸式挖泥船在施工黏土时,常发生绞刀头或绞刀吸口被黏土堵塞问题,特别是在黏土中夹杂块石的工况条件下,堵塞更加严重。通过在绞刀上加装防石环、绞刀吸口加装格栅等措施,解决了黏土及石块堵塞绞刀和泥泵等问题,使船舶施工生产效率显著提高,工程效益明显改善。     

重型绞吸挖泥船挖掘砂岩混泥岩施工工艺优化

针对重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的复杂工况,以钦州港东航道扩建工程为例,开展“天鲲号”绞吸船挖掘与输送砂岩混泥岩土质的施工工艺研究。通过7G与8G 6臂绞刀的对比试验,综合比较不同绞刀型号的生产效率及刀齿损耗,对挖泥机具进行比选;通过对绞吸船施工时进尺、切厚等关键施工参数的分析优化,结合砂岩混泥岩的土质特性,确定了最佳挖掘施工工艺;通过对泥泵性能的分析计算,确定了绞吸船输送的最佳控制浓度;从挖掘、输送2方面进行施工工艺优化,总结了重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的施工技术。研究成果可为类似工况的绞吸船施工提供参考。     

肯尼亚拉姆港疏浚工程施工工艺优化

肯尼亚拉姆港疏浚及吹填工程土质以珊瑚质石灰岩混黏土为主。针对绞吸船在施工时易堵口堵泵、硬质珊瑚岩易造成绞刀损坏并严重影响船舶正常施工等问题,对绞刀的型号、防石装置及挖掘工艺进行研究。采用理论分析与现场试验相结合的方式,对绞刀和刀齿进行强度改造,有效提高生产效率;同时安装拨石碎石装置,防石效果较好;时间利用率达到75%以上,在节约施工成本的同时缩短了工期。     

大型绞吸挖泥船桥架结构性能研究

利用MSC.NASTRAN对三艘绞刀功率不同的绞吸挖泥船桥架结构进行结构强度比较分析,并对能够疏浚岩石的绞刀功率为4200kW的绞吸挖泥船桥架进行模态预报与响应分析,所得结果能够为以后研发具有更大绞刀切削功率、可疏浚更高强度岩石的超大型绞吸挖泥船桥架结构提供参考依据.     

“电天牛”系列绞吸船挖岩施工工艺

伴随疏浚技术的快速发展,采用大型挖泥船直接开挖大体积风化岩已成为主要施工手段。以"电天牛"系列绞吸船为例,通过合理选用绞刀和绞刀齿、降低绞刀齿磨损、软化岩石等一系列措施,可有效提高船舶生产率、降低施工成本。与传统炸礁、清礁施工工艺相比,绞吸船开挖风化岩具有施工效率高、成本较低的优点。     

大型绞吸船开挖深水航道岩石方案优化

为避免破坏疏浚区水环境,采用大型绞吸船在不炸礁的情况下开挖深水航道岩石已成为现实。针对绞吸船开挖深水航道岩石施工,开展了前期策化,并在实施过程中进行了泥驳船的改造以及绞吸船施工工艺和构造优化,分析并测算出了挖岩生产率、开挖不同硬度岩石的齿耗、油耗及管线输送百万立方疏浚土的磨耗数据,并从中总结出绞吸船开挖深水航道岩石的规律性结论,可供类似工程施工借鉴以至推广。     

滨州港3万吨级航道工程绞吸船施工问题的排除与工艺优化

滨州港3万吨级航道工程土质具有颗粒细、密实、极硬等特点,绞吸船施工该土质时,存在绞刀电机电流波动幅度大、正刀施工容易跑刀、横移锚容易走锚、生产率较低等问题。为有效解决上述问题,通过对比分析绞吸船不同绞刀形式、调整挖掘进尺、优化施工关键参数、查找排泥管线额外阻力等方法,使绞吸船绞刀电机电流波动幅度下降,改善了正刀施工容易跑刀现象,横移锚不再走锚,生产率提高了约15%,节约施工成本的同时也缩短了工期。     

大型桥架结构振动模态预报

疏浚硬质海底岩石的需求使大型绞吸挖泥船桥架的振动问题日益突出,有必要对桥架结构进行振动模态预报并作出优化设计探讨.利用MSC.NASTRAN对两艘能够疏浚一定强度岩石但绞刀功率不同的绞吸挖泥船桥架结构进行了振动模态预报和比较分析.基于振动模态预报结果对桥架结构避振设计进行了探讨.所得结果为研发具有更大绞刀切削功率、疏浚更高强度岩石的超大型绞吸挖泥船桥架结构提供了参考依据.     

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。     

绞吸式挖泥船加装砂水混合装置改装与应用

针对香港国际机场第三跑道扩建工程吹填料受限、需要用机制砂进行环保施工的要求，对“海洋英豪”绞吸式挖泥船进行适应性改造，在桥架前端加装砂水混合装置，将机制砂与海水在装置内混合，再通过绞吸船的吸砂管输送到泥泵进行远距离吹填，实现环保疏浚。该砂水混合装置可以推广到对吹填转运有高环保要求的施工项目，同时对国内外的环保接力输送具有指导意义。     

新一代大型绞吸挖泥船

由江苏省船舶设计研究所有限公司为营口港一疏浚工程有限公司设计的2条大型绞吸挖泥船目前在营口港一船厂建造完毕,已投入营口港鲅鱼圈工地施工。该船装机功率达9200kW,设1台目前达到国际先进水平的电轴系统驱动水下泥泵,2台舱内泥泵,根据工程疏浚要求可实现二泵串联,