大型耙吸船在黏性土质条件下的施工

大型耙吸船在黏性土质条件下施工易出现耙头堵塞以及泥舱疏浚土板结、固化等问题,针对这一现象,研究施工设备改造及施工工艺优化。通过引入具备水下泵等先进设备的超大型耙吸船"浚洋1"、强化高压冲水设备、改造耙头等来降低耙头堵塞影响。采用"泥沙垫舱+黏土装舱"的施工工艺,以淤泥及少量沙土作为疏浚黏土与泥舱间的润滑剂,减少黏土在船舶泥舱的滞留,缩短船舶抛泥时间,提高船舶施工效率。     

多石底质下耙吸船小流道泥泵的性能调整

针对耙吸船在俄罗斯布朗克工程中疏浚多石底质工况时,频繁出现块石堵泵、堵耙口等严重影响施工生产的难题,对耙吸船泥泵通道的通过能力及耙头格栅进行研究。采用泥泵相似性原理,从泥泵叶轮球面通道尺寸、叶轮切割对泥泵性能影响、叶片切割长度计算、叶轮切割操作等方面进行分析,调整泥泵叶轮通径以适应多石底质复杂工况。通过实施该方法,有效解决了多石底质下耙吸船小流道叶轮施工效率低的难题,单船过泵量平均提高44%,装舱生产率平均提高17%,周期生产率提高11. 5%。     

基于智能疏浚模式的滨州港产能与控制模型

高效疏浚是疏浚施工一直追求的目标,也是研究的热点。基于智能疏浚模式的控制原理,对智能疏浚模式下"航浚6008"轮的滨州港工程施工数据进行分析,建立产能与控制模型,并对该耙吸挖泥船在滨州港工程的产能做进一步优化计算。结果表明,生产率受流量、浆体相对密度与泥泵特性等因素的影响和制约;疏浚过程中,智能疏浚模式主要依靠活动罩控制器与泥泵控制器的相互配合,当实际泥浆流速高于(最佳)设定值时,在其他边界条件不变时,活动罩自动控制器将活动罩下压,使耙头生产率与泥泵汽蚀控制相匹配;检测到泥泵汽蚀时,泥泵控制器通过降低泥泵转速而降低泥浆流速,以达到最佳混合物流速。     

水下泥泵在耙吸式挖泥船上的应用

耙吸式挖泥船安装水下泵通常是为满足深水取砂疏浚的需要。近年来,随着水下泥泵装置技术的成熟,水下泥泵装置越来越多地应用于航道疏浚作业。相比于舱内泵,安装水下泥泵可有效提升泥泵吸入浓度、提高装舱效率,并可改善泥泵的气蚀性能、减少振动。文章从离心式泥泵的特性出发,阐释应用水下泵可提高疏浚浓度的理论基础,简要介绍了水下泥泵装置的组成特点以及在应用中可能存在的问题;最后介绍耙吸式挖泥船应用水下泥泵的实船案例,为耙吸式挖泥船疏浚系统设计提供参考。     

如何确定耙吸船最佳装舱时间

提高耙吸船开挖密实粉细砂的施工效率是疏浚工程界不断探索的问题,而采用最佳装舱时间是提高耙吸船挖砂效率最有效的方法之一。结合锦州港301泊位工程港池粉细砂的疏浚施工,通过对有效载重曲线和小时效率曲线的分析,简要介绍最佳装舱时间的计算。     

6 000m3/h水下泥泵型双耙式吸泥船的改装

6000m^3/h水下泥泵型双耙式吸泥船是由8 500DWT集装箱货船添置泥门、耙头、耙吸管、起吊设施及泥泵机组等设备改装而成.经实际航行,强度、干舷、稳性等参数均达到了改装设计要求.本船在疏浚作业时,耙头吸泥装舱自航至卸泥区后,开启泥门卸泥作业于沿海航区,可供沿海港湾、岛屿区域疏浚作业之用,亦可在内河干流中进行疏浚作业.     

浅谈单、双耙的使用对大型耙吸船粉细砂装舱效率的影响

针对大型耙吸式挖泥船疏浚粉细砂时普遍遇到装舱效率明显降低的情况,通过大型自航耙吸挖泥船在湛江港30万吨级航道改扩建工程中的应用,采取现场调查和数据分析的方法,对单独使用单耙和双耙时自航耙吸挖泥船的粉细砂装舱效率进行了数据分析,发现在相同施工时间下,采用单耙和双耙进行混合施工比单独采用双耙施工,自航耙吸挖泥船对于粉细砂的装载量提高了7%,表明采取单、双耙混合施工能有效的提高粉细砂的v装舱效率。     

“通程”号超大型耙吸挖泥船开发设计

阐述了708研究所自主开发设计的国内第一艘超大型挖泥船,采用全通甲板,适用于深、远海作业;泥舱舱容达18374m3,最大挖深可达85m,为目前中国设计建造的最大舱容、最大挖深的深水疏浚工程船;疏浚设备(即:泥泵、水下泵、高压冲水泵等)采用全变频电力驱动,泥舱首次采用箱形泥门形式。     

耙吸挖泥船疏浚仿真初探

建立了耙头在垂直方向上运动的数学模型，采用面向对象的Visual C 和Delphi语言，开发了耙吸挖泥船疏浚仿真软件，给出了耙吸挖泥船泥泵启动、泥沙输送及装舱等过程的仿真示例。     

装舱溢流施工在航道疏浚工程中的应用

装舱溢流施工工艺是耙吸挖泥船最常采用的施工方法,该方法可增大挖泥船的装舱浓度,以提高其挖泥效率、降低疏浚费用。基于装舱溢流施工工艺特点及固体颗粒在液体中的沉降运动规律研究,以工程实例为依据,分析溢流施工工艺在航道疏浚工程中的适用性。     

改造平板驳联合耙吸船装舱施工工艺探讨

京唐港区砂源为粉细砂，颗粒较细且不易沉淀，采用传统的吸砂船进行水下取砂溢流量极大、效率极低且装舱量少，无法提供可靠的砂源且取砂造价过高。通过增加主管分流装置对平板驳进行改造，结合同期航道疏浚的耙吸船连接管道进行吹砂，通过溢流沉淀，将耙吸船泥舱中的海砂吹至砂船船舱内，再用于防波堤筑堤冲砂。试验表明，耙吸船联合改造平板驳装舱砂船每日可提供砂源约0.93万方。将航道疏浚与防波堤冲砂施工有机结合，同时节约了吹填区围埝建设和取砂船单独水下取砂的费用。     

大型耙吸式挖泥船在浅水区疏浚工艺的应用

针对大型耙吸式挖泥船大面积浅水区施工的问题,基于船舶的施工特性及项目工况条件,探讨在水深不满足船舶设计最小吃水的环境中,利用抽舱旁通与打开前泥门装舱的方法结合疏浚集成控制系统形成的浅水区疏浚工艺进行疏浚作业的可行性.依托非洲东部某港池疏浚工程项目实践,说明浅水区疏浚工艺可以优化船舶吃水,提高大型耙吸式挖泥船大面积浅水条...     

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。     

耙吸挖泥船消能箱关键参数对装舱效果影响的数值分析

消能箱作为泥舱系统的关键设备，直接参与疏浚装舱过程，其出流特性对船舶装舱效果及生产效率有重要影响。以1.50万m³耙吸挖泥船的消能箱为研究对象，采用流场数值模拟手段，对消能箱主体尺寸、结构形式等影响出流特性的关键参数进行计算分析。结果表明，在一定范围内，消能箱管径越大，消能效果越好，且出流均匀性得到一定程度改善；等截面积条件下，圆形截面消能箱的装舱效果显著优于方形截面的设计；消能箱中部开口指向舱底的速度分量较大，可通过布置水平挡板进行局部优化。该消能箱设计有助于改善疏浚装舱过程中细粉砂的沉积效果，节省装舱时间，减少溢流损失。     

无泥舱自航挖泥船艕带装驳疏浚工艺应用实践

介绍无泥舱自航挖泥船、自航满底泥驳与双侧吹泥船及其组合作业所采用的艕带装驳疏浚工艺与艕带转吹吹填工艺及其在天津港水深维护疏浚工程中的应用与实践.认为根据具体疏浚工程量身定做出疏浚吹填组合船组是未来疏浚业前沿装备的研究方向.     

“万顷沙”泥泵除气系统

在疏浚过程中泥泵内产生的气体大大降低了泥泵的效率。文章分析了泥泵内的气体是怎样产生的;而气体又是如何使工作效率降低的;怎样将泥泵内的气体排除。并详细介绍了"万倾沙"泥泵系统的组成及工作原理。结果表明:泥泵除气系统在理论上和实际使用中都能够提高疏浚效率。     

超大型耙吸式挖泥船泥泵运行区划分研究

超大型耙吸式挖泥船为适应复杂的工况变化,其要求泥泵工作时的转速、流量、扬程、功率的变化范围即运行区更加宽广,合理确定泥泵的允许运行区,保证泥泵的安全稳定运行是整个疏浚过程的关键.通过3D有限元仿真分析,确定出泥泵不发生结构破坏的最大承压、不发生轴系共振的最高转速及承受最高功率的泥泵最低转速,首次提出并实践图形表示泥泵的运行区的方法,为今后的相关研究及工艺指导提供参考.     

耙吸式疏浚船泥泵特性分析与工况优化

介绍疏浚船泥泵特性和管路特性,并就泥泵运行过程中的转速、泥浆浓度、土质情况、输送管线等生产要素对泥泵产量的影响进行了分析,继而讨论了生产实践过程中使用较多的双泵串联工作状况,提出了双泵串联吹泥工作时的运行注意要点.     

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。     

泥泵的水力性能预测和优化设计

为提高疏浚泥泵的效率,降低设计制作成本,根据给定参数对泥泵进行水力设计、建立三维实体造型和对实体进行网格划分,运用软件采用控制体积法和紊流模型,对泥泵进行数值分析和性能预测,根据预测结果反复优化设计泥泵,以达到设计要求.