現(xiàn)代耙吸式挖泥船疏浚設備的改進

朱峰

（中交上海航道裝備工業(yè)公司，上海 200137）

近年來，國內的疏浚業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，疏浚工程向外大大拓展，疏浚船由以往的基建型耙吸施工逐漸發(fā)展到吹填施工，工作水域進一步擴展。在這樣的發(fā)展形勢下，不僅要提高耙吸式挖泥船的型號，更要不斷改進其疏浚設備與技術。耙吸式挖泥船，是當前應用較多的一類挖泥船，運行原理近似于真空吸塵器，使用離心泵從海底吸泥。實踐表明，疏浚工程的質量及施工效率與疏浚設備的先進性密切相關。所以，我們應進一步提高疏浚設備的技術水平，改進其應用性能，以適應新時期復雜施工項目的需要。

1 我國疏浚業(yè)的發(fā)展及其制約因素

1.1 疏浚業(yè)的發(fā)展

我國的疏浚業(yè)已有半個多世紀的發(fā)展歷史，在最初的上世紀50年代，不管是人力還是物力都有所不足，僅能對小型的進口吸鏈斗船進行仿制。但其實際應用效果并不好，后經多年研究，推出了挖泥船。盡管其最初的規(guī)模不大，技術水平也不高，但在當時的應用效果還不錯。隨著科技的發(fā)展，有關技術人員對船體進行不斷的升級改造。到了90年代，船舶制造技術中開始引入高科技技術。此時應用較多的船體有挖泥船，耙吸船以及絞吸船等。而且，這些船體的適用性比較好，技術水平更為先進，為我國疏浚業(yè)的發(fā)展提供了重要的支持。近年來，各疏浚企業(yè)進行了體制上的革新，逐漸與交通運輸業(yè)進行結合，在技術上，我國已能夠自主修建大型的疏浚設備，促進了我國疏浚業(yè)的進一步發(fā)展。

1.2 疏浚業(yè)的制約因素

雖然我國的疏浚業(yè)近年來獲得了高速的發(fā)展，但仍受到多個制約因素的影響。

一是，疏浚技術的落后。國內的疏浚技術起步較晚，底子較薄，與技術先進的國家相比，如果不能盡快迎頭趕上，會影響到我國疏浚行業(yè)的整體發(fā)展。而且，國內的疏浚技術在深層次的理論研究上也有所不足，難以進行系統(tǒng)性的研究。二是，疏浚設備的落后。從當前的發(fā)展需要來看，國內的疏浚行業(yè)要想盡快發(fā)展就要加快船舶的制造力度，并結合我國的國情，有所側重的進行設計和制造。

此外，國內僅有十幾家企業(yè)在生產中小型疏浚船舶，且清淤能力難以滿足我國疏浚行業(yè)的發(fā)展需要。而且，當前在用的疏浚設備中有很多都是超期服役，已超過了使用年限，存在著極大的安全隱患，且作業(yè)效率不高，難以進行安全高效的疏浚施工。

2 現(xiàn)代耙吸式挖泥船疏浚設備的改進

2.1 耙齒的改進

對于耙齒的使用，新型與舊型疏浚船有著比較明顯的區(qū)別。其中，新型疏浚船的威龍耙頭有兩種，包括單排、雙排耙齒，數(shù)量依次為32、51。耙齒數(shù)量的增加可以有效的提高作業(yè)效率，但對備件的損耗也一樣要增加。怎樣才能在同樣的備件損耗下進一步提升設備的使用效率，值得人們去研究。

以香港某吹填工程為例，耙吸式挖泥船在進行深海取砂作業(yè)時，由于砂質顆粒比較大，不得不采用成本較高的耐磨型耙齒。其正常使用周期在20到25天左右，耙齒底部覆蓋耐磨材料的部分損耗較小，但其未涂耐磨材料的那部分，長時間使用后變得非常薄，導致耙齒從這一位置斷裂，也就使得整個耙齒報廢。耐磨型耙齒的成本造價非常高，對于此次使用的新型威龍耙頭來說，單排有32個，兩個耙頭就要64個耙齒，這顯然在很大程度上增加了總的施工成本。

經過實驗研究，對于耙齒磨損的應對措施如下：在耙齒高壓沖水出水孔周邊及向上5cm處添加耐磨材料，每個耙齒平均需要4根耐磨焊條，再加上施工期間的補焊，這樣就能夠有效的延長耙齒使用時間，從之前的20天延長到接近40天。如此不僅減少了材料的使用成本，而且還縮減了更換時間，有效的改善了設備的使用效率，同時加快了工程進度。

2.2 泥艙高壓沖水噴嘴的改進

近年來，隨著吹填工程項目的增加，疏浚設備在吹填技術方面的研究應加大力度，怎樣才能長期、有效地保證疏浚設備的正常使用非常重要。在以往的某些吹填項目中，存在著疏浚設備使用性能不完善的問題，導致作業(yè)效率比較低，維護時間及維護成本較高。在某些挖拋疏浚項目中，泥艙高壓沖水噴嘴足夠使用，可以滿足工程需要，但對于吹填項目來說存在一定的不足。因為小泥門距離泥艙壁邊緣有著大約4m的距離，而高壓沖水噴嘴缺乏泥艙壁向小泥門方向的設計，使得每次進行抽艙作業(yè)時有些泥艙壁出現(xiàn)泥漿的殘留，依照完成吹填土方量計算，影響到了最終的作業(yè)效率，進而導致一定的效益損失。對于這一問題，可以在接近泥門泥艙板壁的位置，從泥門兩端沖水管路各向前拓展增添一個噴嘴，這樣就能有效的解決上面提到的土方殘留問題。

2.3 法蘭盤的改進

法蘭盤，是挖泥船上較為常用的設備之一，但也是最為容易被忽略的設備之一。新型疏浚船法蘭盤的某些螺栓在安裝完成后發(fā)生敲擊扳手難以放入的現(xiàn)象，這給后續(xù)的維修、維護工作造成了非常大的麻煩，而且也有著一定的安全隱患。螺栓的牢固性、受力情況都會對設備的使用安全造成影響。當疏浚船深入到水下三、四十米時，螺栓所受到的壓力、扭力極大，假如螺栓受力不均、安裝不牢固，就會出現(xiàn)斷裂情況。

以香港某吹填工程為例，“新海鳳”輪常常出現(xiàn)法蘭盤螺栓的斷裂問題。這就需要持續(xù)的換裝螺栓，在法蘭盤面添加加強筋，才能改善螺絲的吃力情況。這樣必然會影響到整個耙臂相應配件的安全系數(shù)，有可能引發(fā)安全事故。近年來，疏浚船不斷向更深海域拓展，所面對的作業(yè)環(huán)境愈加復雜，因此，在以后的新型疏浚船的生產過程中應對法蘭盤進行工藝上的改進，降低因設備問題而引發(fā)事故的可能。

2.4 耙唇密封條的改進

耙唇密封條，又被稱為耙唇橡皮墊，是耙唇在耙頭本體連接處起到一定的密封作用，確保耙唇內真空壓力的一種設備。在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，因為材料的問題，新添加的耙唇密封條應用兩個月時間后，就會由于橡皮的老化而報廢，起不到應有的密封效果。

以香港某吹填工程為例，“新海鳳”的最大深度接近45m，這就要求耙唇具有較高的密封性能。在取砂階段，因為泥漿的濃度較低，持續(xù)時間較長，對于施工進度造成了非常大的影響。研究表明，可以通過發(fā)揮設備各個配件的效能來增強泥泵真空度。耙唇與耙頭本體連接處大概有3～4cm的高度，“新海鳳”的耙頭寬470cm左右，耙唇內的空間并不小。假如能夠有效的利用密封條最初的設計性能，就可以在不影響設備運行的情況下確保泥泵真空，發(fā)揮其應有的效果。原先的耙唇密封條厚度為1cm，寬度為20cm，韌性不佳，材質較差，予以更換大概需要50只螺絲，所需時間較長，在項目施工階段，盡可能的削減設備的修理時間，才能有效的保證施工工期。所以說，將原先的耙唇密封條替換為材質更好、韌性更強的橡皮材料，厚度及寬度也適當?shù)倪M行調整，使得密封條與耙唇接觸良好，以防止耙唇的翻動而導致密封條的斷裂。

3 結語

總的來說，隨著我國疏浚行業(yè)的高速發(fā)展，對于挖泥船疏浚設備的技術改進越來越迫切，疏浚工程的質量及施工效率與疏浚設備的先進性密切相關，同時，要結合施工工程的實際需要來進行分析應用，合理選用疏浚設備，不斷提高作業(yè)效率。本文通過分析我國疏浚業(yè)的發(fā)展及其制約因素，以及疏浚技術的發(fā)展現(xiàn)狀，重點討論了耙齒、泥艙高壓沖水噴嘴、法蘭盤、耙唇密封條等設備的改進技術，希望能夠有效的改善其應用性能。

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