特殊功能設(shè)計(jì)的環(huán)保絞吸挖泥船——“Amoris”號(hào)

劉厚恕

（中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

2010年，盡管大型耙吸挖泥船的建造依然火紅，而國(guó)內(nèi)外絞吸挖泥船的建造則更為壯觀，2008年國(guó)際性金融風(fēng)暴對(duì)該領(lǐng)域造成的影響已幾近消融。這一年，僅楊德努集團(tuán)就有3艘功率23 520 kW的超大型自航絞吸挖泥船先后交付，其絞刀功率更是達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的7 000 kW。該年度IHC Merwede絞吸挖泥船的建造計(jì)劃也是滿滿實(shí)實(shí)，既有德米集團(tuán)訂購(gòu)的28 000 kW超大型自航絞吸船“Ambiorix”號(hào)，也有為沙特阿拉伯用戶建造的世界最大非自航絞吸船“AI Sakab”號(hào)（總功率16 500 kW），為巴拿馬運(yùn)河管理局建造的12 000 kW絞吸船“Quibian 1”號(hào)，以及為中國(guó)用戶建造的多艘大型新海貍系列絞吸船（7 025 MP和8 527 MP）。在中國(guó)，2010年通過(guò)與VOSTA LMG合作，成功建造了國(guó)內(nèi)首艘功率20 000 kW的自航絞吸船“天鯨”號(hào)，以及采用電力變頻驅(qū)動(dòng)的14 176 kW絞吸船“新海豚”號(hào)和號(hào)稱(chēng)國(guó)內(nèi)最大的非自航絞吸船“華夏1號(hào)”等多艘絞吸船，遍布世界各地的中小型絞吸船更是不勝枚舉。無(wú)怪乎國(guó)際疏浚界將2010年戲稱(chēng)為絞吸年。

這里向讀者介紹的是一艘小型但非同尋常的絞吸挖泥船——“Amoris”號(hào)。該船是一艘?guī)в醒b駁設(shè)備的全電動(dòng)非自航環(huán)保絞吸挖泥船（見(jiàn)圖1），建造歷時(shí)14個(gè)月，船體在荷蘭達(dá)門(mén)疏浚設(shè)備公司（DDE）設(shè)于波蘭的船廠建造，安裝則在荷蘭船廠進(jìn)行。該船主要參數(shù)如下：

船 東：比利時(shí)SeReAnt股份有限公司

建造廠商：荷蘭疏浚設(shè)備公司（DDE）

交 付：2010年

總 長(zhǎng)：64.4 m（拼裝結(jié)構(gòu)）

垂 線 長(zhǎng)：34 m

船 寬：9.5 m

吃 水：1.3 m

最大挖深：18 m

泥泵型號(hào)：2×BP45-110型達(dá)門(mén)泥泵

泥泵功率：2×500 kW

生產(chǎn)能力：3 000 m3/h

吸排管徑：4 500 mm

驅(qū)動(dòng)方式：全電力驅(qū)動(dòng)

裝船功率：15.75 kV at 1 800 kVA

圖1 “Amoris”號(hào)絞吸挖泥船外形圖

SeReAnt公司是由德米、楊德努及其各自子公司和Envisan公司組成的聯(lián)合企業(yè)，“Amoris”號(hào)絞吸挖泥船正是該公司建造中的安特衛(wèi)普泥漿機(jī)械脫水和循環(huán)使用項(xiàng)目 （AMORAS項(xiàng)目）——安特衛(wèi)普港先進(jìn)的泥沙處理廠的重要配套裝備。其任務(wù)是不間斷地為該項(xiàng)目的泥沙處理廠送料，對(duì)于港池中污染嚴(yán)重的泥沙，要求該挖泥船通過(guò)專(zhuān)用泥駁直接泵送至處理廠進(jìn)行處理。為此，“Amoris”號(hào)上特別設(shè)置裝駁設(shè)備，在無(wú)需執(zhí)行污泥處理期間也可以行使普通絞吸船的使命，即兩種功能兼?zhèn)?，這是不同尋常的一個(gè)方面。

常規(guī)絞吸挖泥船在疏浚作業(yè)時(shí)，由于經(jīng)常性換樁和移錨而不得不頻繁中斷作業(yè)，但作為污染泥沙處理廠的配套項(xiàng)目，要求該船必須不間斷作業(yè)，以保證高效和穩(wěn)定供料。為此，該船設(shè)計(jì)時(shí)摒棄了絞吸船上常設(shè)的錨纜式移船設(shè)備，即采用四個(gè)定位樁移船作業(yè)（其中兩個(gè)工作樁被安置在靠船首部位的定位樁臺(tái)車(chē)內(nèi)），使船身在兩個(gè)工作樁的作用下借助液壓臺(tái)車(chē)的配合始終保持沿中線平直前移，挖槽寬度的保證僅由橋架（借助兩個(gè)液壓油缸驅(qū)動(dòng)）的左右全幅擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而代之以傳統(tǒng)的橫移絞車(chē)。此舉既便利了港航交通，也確保了疏浚作業(yè)的連續(xù)性和平穩(wěn)性。迄今，“Amoris”號(hào)是配有這種擺動(dòng)式橋架的最大絞吸船（和早期美國(guó)ELLICOTT開(kāi)發(fā)的三樁便攜式小型絞吸船頗為相似），這是該船的另一特征（參見(jiàn)圖1）。

“Amoris”號(hào)的設(shè)計(jì)、建造以及所有疏浚部件皆由荷蘭達(dá)門(mén)疏浚設(shè)備公司（DDE）提供，包括兩臺(tái)帶機(jī)械密封的BP45-110型DOP泥泵（一臺(tái)用于挖泥作業(yè)，另一臺(tái)則用于駁船裝載），一個(gè)重型環(huán)保絞刀，以及一艘Multicat 1205型輔助作業(yè)船。為確保疏浚作業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，DDE還與另一家專(zhuān)業(yè)公司聯(lián)合研制成功該船專(zhuān)用的自動(dòng)化系統(tǒng)，可使疏浚泵的運(yùn)行、橋架的橫移擺動(dòng)以及泥駁與岸基泥沙處理廠的連接等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，確保高效運(yùn)行。

全電力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)置是“Amoris”號(hào)的又一特點(diǎn)。全船除了一套70 kW的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組外，所需的1 800 kVA電力均通過(guò)接線盒從安特衛(wèi)普港區(qū)的高壓電網(wǎng)接入。電力系統(tǒng)的裝船應(yīng)用不僅使該船具有環(huán)保資質(zhì)，在當(dāng)今國(guó)際油價(jià)不斷攀升的情勢(shì)下，如何充分利用港口現(xiàn)有資源達(dá)到節(jié)能和降低成本的目標(biāo)，已成為國(guó)內(nèi)外疏浚界的共同期待。在這方面，該船更成為國(guó)內(nèi)眾多用戶的典范（參見(jiàn)圖2、圖3）。

圖2 “Amoris”號(hào)船首定位樁及橋架擺動(dòng)油缸

圖3 常規(guī)情況下“Amoris”號(hào)也可接水上浮管

綜合以上特點(diǎn)，“Amoris”號(hào)的建造和投入使用值得關(guān)注和期待。

同樣在2010年，美國(guó)ELLICOTT公司建造了一艘采用三樁定位且具有嚴(yán)格環(huán)保要求的新一代便攜式絞吸挖泥船，見(jiàn)圖4。

該860SL型絞吸船除了船尾定位樁臺(tái)車(chē)上的一根移船工作樁外，船首兩側(cè)各設(shè)有一根輔助樁，確保船身沿中線平直移動(dòng)，挖槽寬度則通過(guò)橋架（借助邊錨絞車(chē)?yán)Γ┑淖笥覕[動(dòng)予以保證。同時(shí)，船上柴油機(jī)要求使用一種能進(jìn)行生物降解的燃料油，并有效控制水、空氣和噪音污染。

這種三樁便攜式絞吸船最早亦由ELLICOTT公司開(kāi)發(fā)，在美國(guó)已較為流行。目前建造的新一代三樁便攜式絞吸船的主要特點(diǎn)是能夠較準(zhǔn)確地控制疏浚過(guò)程，故適合環(huán)保類(lèi)疏浚。該船泥泵功率466 kW、絞刀功率60 kW、總裝船功率600 kW、泥管直徑356 mm、最大挖深9 m、生產(chǎn)量345 m3/h、造價(jià)300萬(wàn)美元，由美國(guó)政府采購(gòu)，用于科羅拉多河的環(huán)保疏浚。

圖4 美國(guó)ELLICOTT公司建造的新一代三樁便攜式絞吸船