新一代超大型自航绞吸挖泥船性能论证及设计方案

近年来随着工程建设对绞吸挖泥船的要求不断提升，绞吸挖泥船正在向总装机功率超大型化、强挖掘能力、高疏浚性能、智能自动化、节能和环保方向发展，结合国内外超大型绞吸挖泥船的特点和发展趋势，对新一代超大型自航绞吸挖泥船的船舶首尾方向、船型、主尺度、动力配置、疏浚设备配置、船舶主要功能和总布置等设计要点进行论证分析，形成了超大型绞吸式挖泥船船型论证分析的总体思路和设计方案，为超大型自航绞吸式挖泥船的总体设计提供参考。     

超大型自航绞吸挖泥船发展现状及设计特点

随着疏浚事业的不断发展和科学技术的进步，为了适应各种不同工况的需要和满足海上施工的要求，绞吸挖泥船挖掘能力越来越强，疏浚距离越来越远，自动化程度越来越高，越来越节能和环保。文章介绍了国内外超大型自航绞吸挖泥船的发展现状和主要技术特点，通过对目前国内外自航绞吸挖泥船主要性能参数进行调研分析对比，有针对性地分析了各大型船舶的配置情况，提出了未来超大型自航绞吸挖泥船一些关键参数、技术指标和设计要点，为船舶设计提供理论和技术参考。     

全球最强大绞吸式挖泥船正式交付运营

正比利时海工与疏浚巨头DEME集团已经正式接收荷兰Royal IHC船厂交付的巨型绞吸式挖泥船"Spartacus"号。该船是全球最大和动力最强的绞吸式挖泥船,也是世界上第一艘双燃料绞吸挖泥船,具有绿色护照和清洁设计符号。作为行业内首艘采用LNG动力的绞吸式挖泥船,该船船上配有多个能源节约装置,比如废热回收系统等。     

“新海旭”全球最大非自航重型绞吸挖泥船

本论文介绍了国内自2010年以来建成的四型有代表意义的非自航大型绞吸挖泥船和国外最大的两艘非自航绞吸挖泥船,可以看到国内自主研制能力已经步入国际领先行列。集成船舶设计通用原理和绞吸挖泥船专业疏浚设备开发技术,用图形的方式表示了该船型设计的主要方面。扼要介绍了“新海旭”的总布置、航区、动力配置、疏浚输送系统和钢桩台车定位系统等,并对大型绞吸挖泥船的作业航区、动力配置方案和疏浚输送系统生产能力等进行了探讨和分析。论文提出的绞吸挖泥船设计原理和对“新海旭”的技术状态介绍可供开发大型绞吸挖泥船参考。     

绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统

介绍了自主开发研制的绞吸挖泥船计算机辅助疏浚决策系统的主要功能。该系统针对土质变化,运用多项高新技术,监测绞吸挖泥船的工作状态,建立施工参数与挖掘土质及产量的相互关系,通过分析、优化、辅助决策与提示,指导疏浚操作人员对疏浚参数的优化改进,从而提高绞吸挖泥船的生产效率。该系统已通过天津市科技成果鉴定和中港集团验收,并在集团多条绞吸船上推广使用,效果良好。     

锂电池储能系统在绞吸挖泥船的应用分析

对国内主流的绞吸挖泥船按照动力系统配置特点进行分类,对各类典型船舶从动力系统与锂电池储能系统应用结合方面开展相关研究,分析各类绞吸挖泥船与锂电池储能系统应用结合的可行性,为后续实船与锂电池储能系统的应用结合提供依据。     

基于克里金法的绞吸挖泥船泥泵磨损近似模型

针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题，以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象，综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响，采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析，得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上，采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型，并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度，可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测，为泥泵可靠性设计提供便利。     

“天鲲”号超大型自航绞吸挖泥船总体设计技术

结合国内外超大型绞吸挖泥船的特点和发展趋势,对我国自主研发设计的"天鲲"号超大型自航绞吸挖泥船的船型、主尺度和总布置等总体设计要点进行详细论述,形成了大型绞吸式挖泥船船型论证分析的总体思路,为超大型自航绞吸式挖泥船的总体设计提供参考,提升了国内整体绞吸船的设计和建造水平。     

基于可靠性的结构优化对绞吸船定位桩应用

移船倒桩系统的定位桩结构是大型绞吸挖泥船的重要结构,是绞吸挖泥船在海上作业的基础性定位设施。目前,国内外对移船倒桩结构系统的研究取得了一定的成果,但主要是静动力分析及安全评定方面。本文基于可靠性的结构优化设计研究,结合绞吸挖泥船的实际工作情况,建立了移船倒桩结构定位桩优化设计模型,确立了随机参数模型,以大型绞吸挖泥船移船倒桩结构为例进行了定位桩基于可靠性的优化设计。算例结果显示了基于可靠性的优化是合理且经济的。     

超大型自航绞吸船的经济性分析及发展趋势

文章介绍了绞吸式挖泥船的特点及自航绞吸船为适应市场需要产生、发展的历史和现状,并在此基础上评估了自航绞吸挖泥船的发展趋势.同时,对自航和非自航绞吸式挖泥船的经济性进行了分析.     

大型绞吸挖泥船性能提升研究

在中长周期波浪海况条件下，针对我国早期研制的大型绞吸挖泥船施工适应性差、长排距工程排距受限等难题。本文以“天杉”船为研究对象，通过理论分析、数值模拟、有限元分析计算、实船验证等方法，开展了大型绞吸挖泥船定位系统性能提升、输送系统性能提升、船舶动力系统升级研究，形成了一系列大型绞吸挖泥船性能提升的技术，并成功应用。为我国早期研制的大型绞吸挖泥船的性能改善提供参考。     

绞吸船施工效率影响因素分析

绞吸式挖泥船具有一次性完成挖泥、输送、排出等疏浚工序的特点,因此特点,其施工效率受到整个工序流程的影响,施工管理流程长,影响施工效率的因素多。本文通过对绞吸式挖泥船施工过程中相关数据的收集和对比分析,研究影响绞吸船施工效率的主要因素,为加强绞吸船管理水平,提高绞吸船施工效率、和梳理绞吸船施工成本分析等提供参考。     

中小型自航绞吸挖泥船经济性评估初探

随着工业发展,需要拖轮协助作业的非自航绞吸挖泥船越来越难以满足市场需要。为了更好地进行航道疏浚作业,自航绞吸挖泥船的研究不断增多,而目前对自航绞吸挖泥船的研究仅局限于适合广阔水域的大型或超大型船型。我国河流水域众多,对适用于狭窄水域的中小型自航绞吸挖泥船也有一定需求量。因此,文中通过对某中小型自航绞吸挖泥船进行电力推进设计,与相同疏浚能力的非自航绞吸挖泥船对比分析、综合考量后认为,中小型自航绞吸挖泥船具有灵活、环保、便捷、经济等优势。     

绞吸挖泥船维护保养管理系统的开发与实现

针对绞吸挖泥船的维护保养管理问题,提出绞吸挖泥船维护保养管理系统开发的必要性。分析业务需求,设计系统架构,分解定期首排、定期保养、维护保养发现和定期更新设置等功能模块,实现对绞吸挖泥船的全生命周期管理,可规范绞吸挖泥船的维护保养管理流程,有效提高维护保养效率。     

波浪补偿系统在自航绞吸挖泥船上的应用

针对自航绞吸挖泥船桥架波浪补偿系统,介绍波浪补偿油缸的作用,阐述蓄能器控制阀组的功能,分析系统的液压原理。为防止在极端情况下波浪补偿油缸出现损坏,专门配置桥架补偿控制系统。桥架波浪补偿系统可大幅提高自航绞吸挖泥船在波浪中的适应性、有效工作时间和施工效率。     

3800m^3／h自航电动绞吸挖泥船疏浚设备系统

大型挖泥船利用潜水电机驱动铰刀可大幅提高传输效率,减少环境污染。本文以3800m^3／h电动绞吸挖泥船为例,着重介绍了舱内泥泵系统、水下泥泵系统、电动绞刀和电动绞车系统以及定位桩系统的配置情况,对于我国电动驱动大型绞吸挖泥船的国产化研究开发具有一定的参考作用。     

基于工业工程ECRS的绞吸挖泥船边线换向操作标准化研究

在对某绞吸挖泥船有关数据、专家经验以及现场调研结果分析基础上,提出基于工业工程ECRS原则的绞吸挖泥船挖泥操作流程中有关边线换向操作的改善方法,最后对绞吸挖泥船的其它挖泥操作的标准化变革进行了展望。     

大型自航绞吸挖泥船的发展与新的技术要求

论文介绍了国内外自航绞吸挖泥船的发展现状,对比了国内外大型自航绞吸挖泥船技术特点,提出了大型自航绞吸挖泥船新的技术要求;探讨了自航绞吸挖泥船装机功率科学合理增加的可行性;文中表述了绞吸式挖泥船关键技术的研究和应用。     

绞吸挖泥船疏浚系统三维设计研究

以某大型绞吸挖泥船为例,应用参数化软件PROE进行疏浚系统三维设计,探索三维软件设计效果。研究表明,PROE应用于绞吸挖泥船疏浚系统三维设计切实可行。PROE可以满足疏浚系统建模、装配、布置、出工程图、运动仿真和有限元分析等不同的设计需求。该研究对船舶三维设计推广有一定参考价值。     

绞吸挖泥船环境载荷及其对作业能力的影响

绞吸挖泥船作业时绕定位桩旋转,旋转角度确定了挖泥船的挖泥宽度。在恶劣条件下,由于外部载荷的作用和绞车能力的限制,该角度将会减小。对在急流航段作业的绞吸挖泥船的环境载荷和不同设备配备下的作业能力进行了计算分析,并总结了规律,为绞吸挖泥船初步设计时的设备选取、作业环境条件的确定提供了方法。