关于强化耙吸挖泥船轮机管理的有益探索

邱建驰

摘 要：挖泥船的类型较多，其中耙吸挖泥船性价比较高，想要保证耙吸挖泥船的运行效率，就要对轮机加强管理，完善相关设计，以此来提高轮机性能，确保挖泥船作业时，可以始终保持平稳状态。

关键词：轮机管理;耙吸挖泥船;优化设计

0 引言

耙吸式挖泥船的实用性与应用性较强，在工作期间不需要抛锚定位，所以其运行阶段不会影响其它船舶，使用效果非常理想。现如今经过一系列改良，耙吸式挖泥船的适用范围更广，可用于围海造田等高难度作业。在现实使用中，为了保证耙吸挖泥船发挥作用，需要对轮机管理进行强化，确保实际运行质量。

1 “一拖三”复合驱动模式

“一拖三”复合驱动模式是现阶段耙吸挖泥船应用较多的一种模式，大型耙吸挖泥船在实际使用中有一个重要指标，也就是常说的装机总容量（挖泥船动力系统），如果细致划分，又可分为主机和辅机，同时还要考虑装机总容量与现实应用中泥舱容积的科学比值，这一比值有学术上的叫法，称之为装机功率。挖泥船除主推进系统外，相关配套系统（像液压、高压冲水泵等）同样都是能耗大户。传统的轮机设计思路，是让主要动力系统都由柴油机推动，这种方法，不仅耗能较多，而且效率也比较低，经济性明显下降。除此之外，传统模式会让舱室布置困难，无法发挥出合理性，并且有效装载容积将会出现逐渐减少的趋势[1]。为了规避此类问题，“一拖三复合驱动”理论被提出并得到了验证，在疏浚作业期间，采用该种模式可以降低主机负载，留有富裕功率，经济性不言而喻。

2 智能化功率管理系统

目前的挖泥船轮机管理，普遍采用了高质量的复合驱动，借助这种模式，可将主柴油机的现实功率提升，并最大限度使用，在此基础上搭配相关技术，还可以降低后续的营运成本，为挖泥船维修制造便利，实践证明，智能化功率管理系统的应用，会让管理效果更加理想。在全新的复合驱动先进模式引领下，智能化功率管理系统的特殊地位逐渐显现，借助这种智能化系统，不仅可以实现电站负荷的有效调节，还可以完成合理分配，在节能方面的优势突出。实践证明，泥泵的接合排将会影响主机运行特性，具体来说，就是主机的功率输出并不是恒定的，随时在变化，在某种情况下，甚至出现大功率变化。在实际应用中，功率管理系统之所以能够发挥作用，主要依靠的是起动辅发电机，减少主推进器功率的同时，实现高质量的主发电机配置，确保CPP和泥泵的平衡。

具体应用表现如下：第一，主机全负荷航行阶段，容易受多种因素影响，出现主机过载问题，例如：航道水深或者是CPP螺距的变化，都将影响荷载量。此时，PMS会借助科学计算发出推进控制系统的指令，从而减小螺距，保证主机持续运行。第二，挖泥船疏浚作业阶段，双耙作业对主机负荷能力要求非常严格，要达到90%以上才能满足作业要求，如果负荷不达标，就会诱发主机过载事故。因此在泥泵接合排时，功率管理系统就可以发挥作用，通过信号的采集，编写系统程序，最终计算出富裕功率，确保泥泵合排开展顺利[2]。第三，吹填作业期间，当挖泥船切换到双泵串联模式，就会让泥浆浓度产生变化，这种情况下，也会诱发主机过载。因此在现实使用中，可以借助PMS计算，将侧推螺距调整至合理范围，并合理控制高压冲水泵转速，在两者的配合下，确保挖泥船正常作业，满足主机工况要求。

3 热油系统的运用

新型热油系统在耙吸挖泥船中得到了有效运用，现代化热油锅炉与过去蒸汽锅炉相比，优势较为突出，这种优势可以通过经济和技术两个层次体现出来，具体可以归纳为以下几点：第一，目前热油系统所使用的热油沸点相对较高，与此同时，还具有低压高温的显著特性，可以长期保持良好的低压循环运行状态。但值得注意的是，蒸汽锅炉所产生的饱和蒸汽温度需要达到一定的标准。第二，热油系统在应用中，水的凝固膨胀现象并不会产生，即使温度较低，也不会因系统长期停用而让相关管路性能降低，出现冻结反应，最终导致设备爆裂，安全系数高。第三，系统中热油占据主要空间，没有汽、液等其他物质，因此不易结垢，更无需经常清洗，应用较为便捷。第四，冷凝热损失（蒸汽的）不会轻易发生，根据研究发现，热油的传热系数普遍较小，但是加热整体效率还是比较理想的，由此可以将热油系统视作新型节能设备。第五，热油装置布置并没有十分繁琐，反而操作简单，集中供热系统灵活度高，便于调节，对温度控制方便，更加容易维护。第六，环保性能优越。在热油锅炉使用阶段，可以维持良好性能，基本上不会发生漏泄，和蒸汽锅炉相对，具有较高应用价值，系统的保温性能优良，产生的污染少，值得大范围推广。

4 中央冷却水系统

除了上面几大模块外，中央冷却水系统同样重要，以往的挖泥船作业，主要是借助海水完成冷却，随着挖泥船应用需求的加大，传统的冷却手段显然已经不适用于新时期的使用要求。在科技发展的助力下，挖泥船相关设备增多，与之相匹配的冷却水泵性能更加稳定，其他附件如滤器等，选择种类较多，这给冷却系统的完善提供了保障。在实际应用中，由于海水腐蚀性较大，如果长期用海水冷却，势必会缩短设备寿命，造成对管路及附件的重大侵蚀，并且冷却处理过后的海水，因为温度升高，腐蚀性会更严重，这对挖泥船的营运十分不利。基于此，中央制冷技术得以推广，应用程度越来越高，可以持续优化中央冷却水系统。

5 泥泵封水系统

在挖泥船的现实使用中，泥泵封水系统是必不可少的，优化这方面的性能，可以让挖泥船系统更加稳定，持续保持高效运行的状态。耙吸挖泥船轮机采用的是双壳泵设计，这种设计的主要特征集中体现在内外泵壳可以相互辅助，在整体结构中，内泵壳的作用最为突出，属于压力补偿型。正是因为这样的功能分工，内泵壳的寿命较长，可使用至临界磨穿状态，并且当内泵壳裂开后，泵舱也不会发生进水情况，可以保证挖泥船持续作业[3]。除此之外，为了防止泥砂对轴封形成磨损，通常情况下，要对泥泵吸口进行水封。通过连续、合理的封水，维持系统稳定，并防止泥浆渗进，借助科学设计，可避免泥浆水窜入轴封，影响正常作业。与此同时，在轴端封水系统的基础上，还可以配合使用吸入端封水系统，该系统的作用是帮助吸口端维持稳定性能，提供有效、连续的封水保障，防止泵出的泥浆对吸口泵盖产生影响。在应用中，需要注意的是，泥泵封水系统的选择和优化要根据所选泥泵的标准来进行，并结合现实应用需求加以完善，只有重视设计选型，才能发挥出泥泵封水系统的最大优势，从而使其性能得到改善，使经济效益提升。

6 结论

综上所述，近年来，因为大型粑吸挖泥船应用频率的增多，其设计与建造受到重视，在国内发展态势良好，已取得突出成绩，相关研究正在深入。通过研究发现，在耙吸式挖泥船应用阶段，轮机管理尤为重要，可以进一步保障吸式挖泥船的性能，让挖泥船作业更加高效、平稳。在轮机管理工作中，可以从需求出发，对泥泵封水、中央冷却等系统逐步完善，运用“一拖三”复合驱动模式，保证挖泥船运行效率，强化轮机管理效果，将耙吸式挖泥船的优势彻底发挥出来。

参考文献：

[1]蔡振邦.耙吸挖泥船在常回淤航道疏浚施工中的运用分析[J].珠江水运，2020（24）：63-64.

[2]于鼎，余龙，石启正，等.耙吸挖泥船环保阀溢流效果试验与数值分析[J].造船技术，2020（6）：6-11.

[3]郝光杰，俞孟蕻，洪國军，等.自航式耙吸挖泥船疏浚性能评估系统设计[J].水运工程，2020（12）：212-216+227.