开体运泥船升级为吸泥船改造技术及效益分析

胡茂刚 付瑞如

(厦门港务疏浚工程有限公司， 福建 361012)

1 概述

港口码头海床底部的浮泥是每个港口经营者及船舶驾驶人员较为麻烦的大事，由于浮泥不成型且处于流动状态，抓斗船及耙吸式挖泥船又难以清理该层的浮泥。经过多年的探究与开发，目前有一种新工艺应运而生——吸泥船，用于专门吸附港区及调头区内的浮泥，吸泥泵具有高效、灵活及环保等性质而备受关注。公司拥有1000m3自航开体泥驳，其规格是：59.7*13.5*4.6m，主机功率450*2kW，泥舱的长度与宽度为 32.4*10.4m。两艘自航泥驳因高油耗而一直闲置多年。公司利用这现有的船舶设备来当做吸泥船使用，激活现有资产。运泥船作为定点吸泥船使用时，船舶主机可以不运转，只是吸泥泵和发动机在运行即可，避让移位时才需主机发挥功能。因吸泥船的构造中，船舶只是作为载体的功能使用。公司认为在泥舱中设置一组活动式的吸泥泵组，吸泥管从开启的泥舱底部放下，出泥管安排在泥舱围壁板上排出。不改变泥驳的原理及结构，可避开船级社重新变更设计审图要求。

将泥驳船改造成吸泥船优势有：①可清理厦门港区存在的大量浮泥；②可有效解决清淤施工与码头生产的矛盾，提高公司在浮泥清淤市场的竞争力；③可提高船舶的使用率，解决泥驳停置问题，既节能环保，又可提高经济效益。

2 改造方案

因自航开底泥驳增设吸泥装置需要按照海上设施设计和建造，改建工程选择具有相应资质的船舶修造厂来执行制作。在1000m3自航泥驳作为吸泥船上，增置两台350HP柴油机驱动的两台泥浆泵，泥浆泵清水流量 2000m3/h，吸取泥浆最大浓度 35%。最大吸深为23m，可以满足全天候施工的要求。吸泥设备所需的电、油及水是由泥驳船提供。吸泥装置的主要设备为泥泵动力舱，2台吸泥泵组集中安装在一箱体内，箱体外部水密，采用铰接方式固定在泥舱后部，不影响泥舱两半体的开闭。作业时将泥驳开体2.5度，吸泥管吸口及相连橡胶软管从船中开体处放至海底泥面。吊放式吸泥管头放置于泥舱前部，由专人操纵卷扬机来收放吸入口高度；出吸管安装在左舷，出泥管末端软管用滑车固定在钢吊架上，通过电动绞车调节出泥口的高度及幅度。在泥舱艉部右舷甲板设控制台，监视柴油机齿轮箱运行状态及参数变化情况并遥控柴油机，在每台卷扬机的遥控按钮盒设置无线遥控装置。为应对舷侧靠船可能的冲击，两半体开启工作角度后设有机械固锁装置，该结构强度≥两半体的开闭力矩；箱体外设外走道及斜梯可到达两舷泥舱围壁；在泥泵进、排出口装有不锈钢隔膜压力表及真空表。

3 改造经济效益分析

在不改变船舶原有性能的基础上进行技术改造，预算费用控制在200万元内。通过经济效益分析，船舶完成改造后初步估算，预计年营业收入 768万元，利润150万元，扣除原船舶成本137万元后仍盈余13万元，即投产后第1年可实现该船舶扭亏为盈。效益分析见表1。

4 改造效果及应用注意事项

吸泥船改造完成后，将吸泥船置于港区验证吸泥效果。2台机组全部开启在20min内抽满一艘1000m3的运泥船。在没有采取泥浆外溢的情况下，现场检测运泥船内泥浆浓度及出泥口的泥浆浓度，其泥浆浓度在35-40﹪间，吸取深度等主要运行性能符合设计要求。改造后成果及应用见图1、2。

表1 船舶年度支出项目一览表 (万元)

图1 改造后船舶

图2 船舶现场使用情况

吸泥船改造的要注意：①泥舱门口开启的大小决定能否顺利生产。开启尺寸如果不足，吸泥管放不到海里面；开启口太大，则泵房有可能滑出支撑平台。开口度在600-700mm较合适，采用电磁液压装置与机械限位器把控。②船舶压载水的体积影响生产的正常性。船体压载水如没有淹没吸泥泵顶端时，吸泥泵无法正常工作。压载水过高时，泵房所受的浮力将会把泵房举起而漂移，容易发生不测。因此需严格按照设计的要求进行压载处理。在测试中记录好正常作业的压载水的水位，做好特定的标记。③吸泥管的吊放顺序控制生产效率。因吸泥管的长度大于泥舱的长度，因此吸泥管的中部、头部的起重顺序显得尤其重要，开始作业时，打开泥门后先放松头部吊机，让吸泥管头部先入水中，然后放松中部吊机，让吸泥管平稳入水，避免吸泥管与舱壁碰撞或叠加。收管时则是先收中部吊机，到位后收头部吊机，与放下泥管的顺序相反。④吸泥管的起吊高度影响到材料的损耗率。本吸泥船是在开闭合泥舱门中进行作业，对吸泥管上下收放。吸泥管中的软管以一定的弧度伸张在泥舱内，收工后，确定软管的高度位置在泥舱内，方可关闭泥舱门，位置不当有可能破坏软管。在调试中确定吸泥管的收放位置，设立限位装置，确保吸泥管的高度位置。

[1]国内航行海船建造规范（2006）