现代耙吸式挖泥船疏浚设备的改进

朱峰

（中交上海航道装备工业公司，上海 200137）

近年来，国内的疏浚业获得了飞速的发展，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渐发展到吹填施工，工作水域进一步扩展。在这样的发展形势下，不仅要提高耙吸式挖泥船的型号，更要不断改进其疏浚设备与技术。耙吸式挖泥船，是当前应用较多的一类挖泥船，运行原理近似于真空吸尘器，使用离心泵从海底吸泥。实践表明，疏浚工程的质量及施工效率与疏浚设备的先进性密切相关。所以，我们应进一步提高疏浚设备的技术水平，改进其应用性能，以适应新时期复杂施工项目的需要。

1 我国疏浚业的发展及其制约因素

1.1 疏浚业的发展

我国的疏浚业已有半个多世纪的发展历史，在最初的上世纪50年代，不管是人力还是物力都有所不足，仅能对小型的进口吸链斗船进行仿制。但其实际应用效果并不好，后经多年研究，推出了挖泥船。尽管其最初的规模不大，技术水平也不高，但在当时的应用效果还不错。随着科技的发展，有关技术人员对船体进行不断的升级改造。到了90年代，船舶制造技术中开始引入高科技技术。此时应用较多的船体有挖泥船，耙吸船以及绞吸船等。而且，这些船体的适用性比较好，技术水平更为先进，为我国疏浚业的发展提供了重要的支持。近年来，各疏浚企业进行了体制上的革新，逐渐与交通运输业进行结合，在技术上，我国已能够自主修建大型的疏浚设备，促进了我国疏浚业的进一步发展。

1.2 疏浚业的制约因素

虽然我国的疏浚业近年来获得了高速的发展，但仍受到多个制约因素的影响。

一是，疏浚技术的落后。国内的疏浚技术起步较晚，底子较薄，与技术先进的国家相比，如果不能尽快迎头赶上，会影响到我国疏浚行业的整体发展。而且，国内的疏浚技术在深层次的理论研究上也有所不足，难以进行系统性的研究。二是，疏浚设备的落后。从当前的发展需要来看，国内的疏浚行业要想尽快发展就要加快船舶的制造力度，并结合我国的国情，有所侧重的进行设计和制造。

此外，国内仅有十几家企业在生产中小型疏浚船舶，且清淤能力难以满足我国疏浚行业的发展需要。而且，当前在用的疏浚设备中有很多都是超期服役，已超过了使用年限，存在着极大的安全隐患，且作业效率不高，难以进行安全高效的疏浚施工。

2 现代耙吸式挖泥船疏浚设备的改进

2.1 耙齿的改进

对于耙齿的使用，新型与旧型疏浚船有着比较明显的区别。其中，新型疏浚船的威龙耙头有两种，包括单排、双排耙齿，数量依次为32、51。耙齿数量的增加可以有效的提高作业效率，但对备件的损耗也一样要增加。怎样才能在同样的备件损耗下进一步提升设备的使用效率，值得人们去研究。

以香港某吹填工程为例，耙吸式挖泥船在进行深海取砂作业时，由于砂质颗粒比较大，不得不采用成本较高的耐磨型耙齿。其正常使用周期在20到25天左右，耙齿底部覆盖耐磨材料的部分损耗较小，但其未涂耐磨材料的那部分，长时间使用后变得非常薄，导致耙齿从这一位置断裂，也就使得整个耙齿报废。耐磨型耙齿的成本造价非常高，对于此次使用的新型威龙耙头来说，单排有32个，两个耙头就要64个耙齿，这显然在很大程度上增加了总的施工成本。

经过实验研究，对于耙齿磨损的应对措施如下：在耙齿高压冲水出水孔周边及向上5cm处添加耐磨材料，每个耙齿平均需要4根耐磨焊条，再加上施工期间的补焊，这样就能够有效的延长耙齿使用时间，从之前的20天延长到接近40天。如此不仅减少了材料的使用成本，而且还缩减了更换时间，有效的改善了设备的使用效率，同时加快了工程进度。

2.2 泥舱高压冲水喷嘴的改进

近年来，随着吹填工程项目的增加，疏浚设备在吹填技术方面的研究应加大力度，怎样才能长期、有效地保证疏浚设备的正常使用非常重要。在以往的某些吹填项目中，存在着疏浚设备使用性能不完善的问题，导致作业效率比较低，维护时间及维护成本较高。在某些挖抛疏浚项目中，泥舱高压冲水喷嘴足够使用，可以满足工程需要，但对于吹填项目来说存在一定的不足。因为小泥门距离泥舱壁边缘有着大约4m的距离，而高压冲水喷嘴缺乏泥舱壁向小泥门方向的设计，使得每次进行抽舱作业时有些泥舱壁出现泥浆的残留，依照完成吹填土方量计算，影响到了最终的作业效率，进而导致一定的效益损失。对于这一问题，可以在接近泥门泥舱板壁的位置，从泥门两端冲水管路各向前拓展增添一个喷嘴，这样就能有效的解决上面提到的土方残留问题。

2.3 法兰盘的改进

法兰盘，是挖泥船上较为常用的设备之一，但也是最为容易被忽略的设备之一。新型疏浚船法兰盘的某些螺栓在安装完成后发生敲击扳手难以放入的现象，这给后续的维修、维护工作造成了非常大的麻烦，而且也有着一定的安全隐患。螺栓的牢固性、受力情况都会对设备的使用安全造成影响。当疏浚船深入到水下三、四十米时，螺栓所受到的压力、扭力极大，假如螺栓受力不均、安装不牢固，就会出现断裂情况。

以香港某吹填工程为例，“新海凤”轮常常出现法兰盘螺栓的断裂问题。这就需要持续的换装螺栓，在法兰盘面添加加强筋，才能改善螺丝的吃力情况。这样必然会影响到整个耙臂相应配件的安全系数，有可能引发安全事故。近年来，疏浚船不断向更深海域拓展，所面对的作业环境愈加复杂，因此，在以后的新型疏浚船的生产过程中应对法兰盘进行工艺上的改进，降低因设备问题而引发事故的可能。

2.4 耙唇密封条的改进

耙唇密封条，又被称为耙唇橡皮垫，是耙唇在耙头本体连接处起到一定的密封作用，确保耙唇内真空压力的一种设备。在工程实践中发现，因为材料的问题，新添加的耙唇密封条应用两个月时间后，就会由于橡皮的老化而报废，起不到应有的密封效果。

以香港某吹填工程为例，“新海凤”的最大深度接近45m，这就要求耙唇具有较高的密封性能。在取砂阶段，因为泥浆的浓度较低，持续时间较长，对于施工进度造成了非常大的影响。研究表明，可以通过发挥设备各个配件的效能来增强泥泵真空度。耙唇与耙头本体连接处大概有3～4cm的高度，“新海凤”的耙头宽470cm左右，耙唇内的空间并不小。假如能够有效的利用密封条最初的设计性能，就可以在不影响设备运行的情况下确保泥泵真空，发挥其应有的效果。原先的耙唇密封条厚度为1cm，宽度为20cm，韧性不佳，材质较差，予以更换大概需要50只螺丝，所需时间较长，在项目施工阶段，尽可能的削减设备的修理时间，才能有效的保证施工工期。所以说，将原先的耙唇密封条替换为材质更好、韧性更强的橡皮材料，厚度及宽度也适当的进行调整，使得密封条与耙唇接触良好，以防止耙唇的翻动而导致密封条的断裂。

3 结语

总的来说，随着我国疏浚行业的高速发展，对于挖泥船疏浚设备的技术改进越来越迫切，疏浚工程的质量及施工效率与疏浚设备的先进性密切相关，同时，要结合施工工程的实际需要来进行分析应用，合理选用疏浚设备，不断提高作业效率。本文通过分析我国疏浚业的发展及其制约因素，以及疏浚技术的发展现状，重点讨论了耙齿、泥舱高压冲水喷嘴、法兰盘、耙唇密封条等设备的改进技术，希望能够有效的改善其应用性能。

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