“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。     

"天鲲"号超大型自航绞吸挖泥船

正"天鲲"号超大型自航绞吸挖泥船由中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)设计,上海振华船厂建造,已于2017年11月3日顺利下水。该船为双桨、双转动导流管、全电力驱动的自航绞吸挖泥船,适用于国内外港口航道疏浚、岛礁建设及围海吹填造地,具有挖掘强风化岩以及抗压强度45 MPa以内的中弱风化岩能力。该船主要尺度     

自航绞吸挖泥船“天鲲号”电力驱动系统冗余设计

绞吸挖泥船具有沙(土、岩石)挖掘、泥浆输送等功能,具有较高的施工效率和适应性,是疏浚工程应用最广泛的工程船舶之一。近年来,为了适应国际化的节能和环保发展趋势,电力驱动已经表现的越来越重要。但是绞吸挖泥船本身具有疏浚设备多、施工工况复杂等特点,所以要求电力系统在完成基本功能的同时,提高冗余性能是非常关键的。优化的冗余设计,在节约造船成本、方便船舱布置的同时,可以更加简捷、有效地实现全船动力设备的电力分配与控制。     

国内最先进自航绞吸挖泥船“天鲲号”进坞合拢

正8月1日,5 000 k W自航绞吸式挖泥船天鲲号的建造项目工作会顺利召开,中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)沈伟平副院长出席了会议。会后,在各方共同见证下,在建分段顺利完成了分段的进坞搭载,由此标志着项目进入了新的建造阶段。天鲲号由MARIC设计、振华重工启东海洋工程公司建造,是国家工信部立项的重点项目,该船     

亚洲最大绞吸挖泥船“天鲲号”下水

<正>11月3日,由中交天津航道局有限公司投资并联合设计,上海振华重工(集团)股份有限公司建造的、绞刀功率达6 600千瓦的重型自航绞吸挖泥船"天鲲号"轮在江苏启东顺利下水。该船建成后将成为亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船,标志着我国疏浚装备研发建造能力处于世界先进水平。"天鲲号"轮长140米,宽27.8米,型深9米,最大挖深35米,总装机功率2.58万千瓦,设计每小时挖泥6 000立方米。该船根据地质条件配置4种不同绞刀,可开挖单侧抗压强度50兆帕以内的岩石。作     

亚洲最大绞吸挖泥船“天鲲号”下水

正由中交天津航道局有限公司投资并联合设计,上海振华重工(集团)股份有限公司建造的、绞刀功率达6600kw的重型自航绞吸挖泥船"天鲲号"轮在江苏启东顺利下水。该船建成后将成为亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船,标志着我国疏浚装备研发建造能力处于世界先进水平。     

亚洲最大绞吸挖泥船“天鲲”号建成

正11月3日,由中国交建所属中交天津航道局有限公司投资并联合设计,上海振华重工建造的6 600 k W绞刀功率重型自航绞吸挖泥船"天鲲"号在江苏启东成功下水。"天鲲"号的成功下水,标志着中国疏浚装备研发建造能力进一步升级,处于世界先进水平,建成后它将取代"天鲸"号,成为亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船。下水之后,"天鲲"号将进入调试试验阶段,计划于2018年上半年交付使用。     

自航绞吸式挖泥船“天鲸号”电力系统设计

＂天鲸号＂是目前亚洲最大、中国第一艘大型自航绞吸式挖泥船,不仅挖掘能力强、疏浚产量高,而且电站和驱动方式的设计达到国际先进水平。通过＂天鲸号＂在不同工况下供电情况的分析,具体阐述了功率的分配和电站的管理;并通过各种电压系统的对比确定了本船的电压;针对不同变频设备的特点,详细介绍了直流母线技术和有源前端（AFE）变频技术的具体应用。同时介绍了本船电缆和配线的特点,以及各种辅助电源的适用范围,为国内开展自主设计提供参考和借鉴。     

“天麒号”和“天麟号”大型非自航绞吸挖泥船

“天麒”和“天麟”为姊妹船,是目前亚洲最大的非绞吸挖泥船,也是国内自行设计和建造的具有挖掘弱风化岩能的大型绞吸挖泥船。本论文介绍它的基本技术状态,包括船型与总布置、主要要素、电力系统、吸排泥系统、绞刀驱动系统和钢桩台车系统,特别介绍了挖岩试验的基本情况。     

基于环保理念的“天鲲号”自航绞吸船设计

融入先进疏浚理念,为实现疏浚船舶绿色施工,国内自主研发的6 600kW绞刀功率自航绞吸船"天鲲号"设计中采用了基于环保理念的设计方法。综合考虑船舶总布置、疏浚设备、工艺技术、新能源应用,改善施工人员居住环境,降低水体污染及海洋生物影响,逐步实现以可再生能源为动力的目标。这些表明,基于环保理念的船舶设计有助于疏浚船舶实现日后的高效施工、科学施工和绿色施工。同时,"天鲲号"的设计对提高我国大型疏浚船舶设计总体水平起促进作用,也为今后研发设计同类型船舶提供思路。     

"天鲸"号大型自航绞吸式挖泥船

论文介绍了国内的第一艘自航绞吸式挖泥船"天鲸"号的主要要素、总布置概况、型线、柔性钢桩台车系统、输泥系统和推进装置,定性地探讨了它的艏部型线设计和灵活的输泥系统配置,对它的挖掘岩石能力作了计算.文中提出了法规对驾驶台翼桥宽度的要求,可供有关部门参考和探讨.     

昊海龙号超大型自航绞吸挖泥船

昊海龙号超大型自航绞吸挖泥船由中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)设计,中船黄埔文冲船舶有限公司建造,已于2021年4月30日顺利完成试航.整个试航过程中,各项设备运转正常,总体性能指标达到设计要求.     

“天麒号”和“天麟号”大型非自航绞吸挖泥船设计要点

"天麒号"和"天麟号"采用了可靠、灵活、节能、冗余的变频驱动技术,配置了带缓冲的重型钢桩台车系统,适应在较大的风浪中作业,是国内自行设计和建造的具有挖掘弱风化岩能的大型绞吸挖泥船。文章介绍了其主要特征,包括总布置、主要要素、动力配置、输泥系统、绞刀驱动系统和带缓冲的重型钢桩台车系统,特别介绍了挖岩试验的基本情况。     

“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。     

“天鲲号”超大型自航绞吸船辅钢桩门装置设计

针对自航绞吸船在艏部设置辅钢桩定位系统存在的影响航速等问题,“天鲲”号超大型自航绞吸挖泥船提出了在艏部设置钢桩门的解决方案。该解决方案不仅可以保持完整的艏部线型,减小航行阻力,而且还可以减小辅钢桩甲板作业空间。本文介绍了“天鲲”号辅钢桩门装置的设计方案,以及辅桩钢桩门结构设计,最后提出了辅钢桩门开闭油缸等关键设备的选型计算方法及选型结果。本文可为超大型自航绞吸式挖泥船的辅钢桩门装置的设计分析提供参考和设计思路。     

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。     

重型自航绞吸船天鲸号岩石输送分析

针对国内外疏浚业缺乏关于岩石输送分析资料的现状,立足于泥泵及管路输送系统原理,以亚洲第一大重型自航绞吸船天鲸号输送岩石的施工数据为基础,对泥泵泥浆扬程换算系数和管路沿程摩阻系数分别进行反分析.对于风化较为严重且混有大量细颗粒成分的岩石与风化程度较弱几乎全部由岩块构成的两种岩石的泥泵泥浆扬程计算方法进行研究,验证经验公式的适用性,同时反分析得出输送两种岩石时的管路沿程摩阻系数.由于岩石的单轴饱和抗压强度不同,沿程摩阻系数差距很大,建议针对性地对项目的土质进行反分析得出沿程摩阻系数.     

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。     

砂岩磨蚀性在“天鲲号”绞吸挖泥船挖掘过程中的应用

广西某港航道扩建工程,重型绞吸船“天鲲号”疏浚典型风化砂岩时刀齿出现磨蚀和断裂现象,影响施工效率发挥。在分析疏浚风化砂岩抗拉强度和矿物成分特性指标基础上,结合疏浚岩石磨蚀性理论,推导出广西钦州砂岩磨蚀性指数与绞刀刀齿消耗的经验性关系公式,用来预测重型绞吸船挖掘风化岩石的绞刀齿消耗量。研究结果表明：1）中风化砂岩岩体完整性较好,单轴饱和抗压强度为9～41 MPa,疏浚岩土工程特性分级为12～13级。施工中风化砂岩岩体时绞刀刀臂和刀齿磨蚀断裂问题突出,中风化砂岩是影响疏浚效率的关键土质。2）创新性引入改进的Schimazek值F理论,综合考虑矿物成分种类、矿物含量、矿物硬度、岩石粒度和岩石饱和抗拉强度因素,来评估岩石材料的磨蚀性。3）基于疏浚岩石磨蚀性理论和施工参数,推导出“天鲲号”万方刀齿消耗量和改进Schimazek值F之间公式。4）预测“天鲲号”万方刀齿消耗量计算值和实测值的相对偏差绝对值在17.3%以下,可靠性良好,为疏浚岩石提供技术支撑。     

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设计的新一代大型绞吸挖泥船目前建造完毕,已投入广西防城港的吹填施工。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,和2台舱内泥泵,根据工程疏浚要求可实现二泵串联和三泵串联工作。该船技术性能先进,疏浚浓度可达25％以上,排距可达6000m,最大挖深为25m,产量可达3000m^3／h。