航浚4007轮泥泵改造研究与实践

彭光明

(中交上海航道局中港疏浚有限公司，上海 200120）

1 改造背景

航浚4007轮为我司1979年在日本三菱广岛船厂建造的自航耙吸挖泥船，采用双机双桨驱动和双耙双泥泵挖泥系统，泥泵生产厂家：三菱重工，型号：2150 PS离心泵×2台，单泵排量：10000m3/h，压头：1．8bar，叶轮直径：1800mm。因该船泥泵已经使用39年，设备老旧，泵壳等大型部件磨损严重，泥泵吸入真空和排出压力损失严重，泥泵效率大幅度降低，船舶挖泥经济效益明显下降。面对国内疏浚市场对疏浚船舶装备的要求日益提高，航浚4007轮等老式泥泵已经无法满足当前市场的需要，是否能够通过泥泵设备的更新改造来实现挖泥效率短时间内得到大幅提升的设想被提出，经过前期的分析和论证，这种设想是完全可以实现的。

2 分析与选型

航浚4007轮原泥泵为柴油机直接驱动，泥泵柴油机生产厂家：日本 DAIHATSU公司， 生产日期：1979年5月， 柴油机主要的技术参数如表1。

表1 泥泵柴油机主要技术参数表

根据航浚4007轮泥泵柴油机相关的技术参数，考虑到柴油机本身目前在用转速比额定转速降低等因素，从目前世界上使用普遍、质量可靠的疏浚泥泵产品中进行筛选和匹配，最后我们选中荷兰IHC公司生产的型号为：HRMD 182-38-90高效泥泵作为我们的目标泥泵，该泥泵主要技术参数见表2。

表2 泥泵主要技术参数表

泥泵的结构图如图1，特性曲线如图2。

图1 泥泵结构图

图2 泥泵特性曲线图

在国内外泥泵产品中，我们选中该款泥泵的理由，第一，该款泥泵为高效泥泵，泥泵清水效率能达到85%以上，满足我公司改造的初衷，通过提高泥泵的效率，从而降低船舶的挖泥能耗，提高船舶的整体经济效益；第二，IHC公司为全球著名的疏浚设备制造商，公司生产的泥泵质量可靠，稳定性好，且改造和后续的技术服务到位，备件供应及时和质量可靠。

3 改造前后效果对比

（1）效率对比

我们通过航浚4007轮在湛江港航道维护疏浚工程施工过程中采集左泥泵的数据进行计算和比对，通过控制排出闸阀的开度来调节泥泵的参数，采集数据如表3和表4。

通过改造前后采集数据对比，我们发现：改造后的新泥泵在正常施工时（闸阀开度100%）效率可以达到75．4%，比原泥泵效率 57．1% 提高了 18．3%，泥泵效率得到大幅度提高。

（2）能耗对比

航浚4007轮泥泵改造完工验收时间为2014年12月，为了确保能耗核算项目实施前后工况类似（土质均为淤泥，作业天数稳定，土方量饱满），我们选取了改造前的统计范围为2014年8至11月，改造后统计范围为2015年2月至5月，改造前后油耗和作业量统计数据见下表5。

表3 左泥泵运行参数测试记录(改造前）

表4 左泥泵运行参数测试记录(改造后）

从表中的数据我们计算如下。

①项目实施前单位能耗量

改造前能耗量=∑2014年8至11月能耗量=2044．96toe

改造前作业量=∑2014年8至11月作业量=212．96万 m³

改造前单位能耗量=改造前能耗量/改造前作业量 =2044．96/212．96=9．60toe/ 万 m³。

②改造后单位能耗量

改造后实际能耗量=∑2015年2至5月能耗量=1854．12toe

改造后实际作业量=∑2015年2至5月作业量=253．52万 m³

改造后单位能耗量=改造后能耗量/改造后作业量 =1854．12/253．52=7．31toe/ 万 m³。

③单位节能量

单位节能量=改造前单位能耗量-改造后单位能耗量 =9．60-7．31=2．29toe/ 万 m³。

④改造前后项目节能量

项目节能量=单位节能量×改造后月均作业量×12=2．29×253．52/4×12=1741toe。

从以上计算结果我们可以看出，泥泵改造后可以提高船舶的单位节能量2．29toe/万m³，取样期间项目总节能量1741吨标准油，节能效果显著，大大降低了船舶的施工能耗，提高了船舶的经济效益。

4 结语

通过对航浚4007轮疏浚泥泵的改造，显著提高了该船的挖泥效率，降低了船舶施工能耗，实现了在较短时间内采用有限的投入快速提高船舶的整体经济效益目标，可以为国内其他同类型老龄疏浚船舶装备升级改造提供参考和借鉴。

表5 航浚4007轮施工和能耗统计记录表