绞吸船疏浚中粗砂时泥泵叶轮更换策略分析

大型绞吸船中粗砂输送泥泵叶轮磨损严重,导致泥泵性能下降、油耗增加,针对目前通过泥泵运行过程振动情况来判定叶轮更换时机的现状,分析泥泵不同磨损阶段工效变化特性,对比不同累计输送方量下泥泵更换的成本投入、产能提升和整体经济效益,为泥泵叶轮更换策略优化提供指导。结果表明,1000万m^(3)的工程在200万m^(3)时更换叶轮对比300万m^(3)时更换叶轮,其预计可节省80.1 t燃油;累计输送方量250万m^(3)时,建议达到300万m^(3)或报废后更换,该泥泵叶轮更换策略能显著降低施工成本、实现节能减排。

不同品种(种)油茶果径、籽径测定及机械脱蒲性能研究

对浙江主栽的11个油茶Camellia oleifera良种与3个浙江本土油茶品种(种)分别测定果径和籽径及其直径分布,并选取其中6个长林系列品种的油茶果进行混合测验机械脱蒲效果,分析油茶果的脱蒲率、油茶籽破损率和蒲籽分离率,研究果径、籽径对油茶机械化脱蒲的影响,为油茶果机械化脱蒲及加工机械开发提供理论依据与数据支撑。结果表明,果径分布区间在<19 mm、19~31 mm、31~43 mm、>43 mm的油茶果实比例分别为0.67%、35.55%、54.65%、9.13%;不同品种(种)油茶籽径分布有一定的差异,油茶籽径分布区间在<9 mm、9~15 mm、15~21 mm、>21 mm的油茶籽比例分别为1.79%、31.45%、57.80%、8.96%。机械化脱蒲试验结果表明,油茶果的脱蒲率为92.78%,油茶籽的破损率为2.34%,蒲籽分离率为87.20%,油茶籽径大于30 mm的油茶籽易受损,果径在19.58~21.22 mm的油茶果不易脱蒲和分离。可依据试验结果对油茶果脱蒲机械的辊子的尺寸、辊子运动的速度、筛选器的间隙等关键零部件进行设计与分析,同时可对不同果径的油茶果分选后,再分别进行机械脱蒲,以提高脱蒲率和蒲籽分离率,降低油茶籽破损率。

竹木筷二氧化硫·重金属和塑化剂含量检测研究

为科学评价竹木筷产品质量,对47种竹木筷SO2,24种漆饰竹木筷重金属铅、镉、砷和18种塑化剂等安全危害物质进行研究,并构建迁移样品面积计算模型。结果表明,16种炭化竹筷和16种木筷均未检出SO2,但15种本色竹筷中有14种检出SO2,其中4种超出GB 19790.2—2005的限值要求。24种漆饰竹木筷均检出重金属,其中23种检出铅、17种检出镉、3种检出砷,但迁移量均低于GB/T 24398—2009的限值要求。2种漆饰竹木筷未检出塑化剂,22种漆饰竹木筷共检出5种塑化剂,其中22种筷子检出邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、11种筷子检出邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、各9种筷子检出邻苯二甲酸异丁酯(DIBP)和邻苯二甲酸(2-乙基)己酯(DEHP)、3种筷子检测出邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。检出的DEHP迁移量均小于GB 9685—2016中的限值要求(≤1.5 mg/kg);检出DBP的3种漆饰竹木筷中有1种筷子DBP迁移量达645.0μg/kg,超出了GB 9685—2016中的限值要求(≤0.3 mg/kg)。

环保绞吸船管道输送加气增排技术现场试验研究及能效分析

针对河湖库清淤环保绞吸船长排距输送吹距不足、传统接力泵增排方式安装维护困难及使用成本较高的问题,依托现场工程开展射流管加气和风炮管直接加气2种不同加气方式的增排技术试验研究,并对其增排效果和能效进行对比分析。研究表明,射流管加气和风炮管直接加气2种加气方式均具有增压减阻增排增流的效果。二者相比,射流管加气方式更能起到节能降本增效的作用。通过工程现场测试,相比于传统接力泵方式,采用射流管加气工艺可增产约9%,降低单方成本约6.0%,若换算为排距,可在原排距基础上提升排距约16.6%,其节能增排效果显著。本研究结果可为河湖库清淤环保绞吸船的长排距施工提供参考。

耙吸挖泥船耙头固定体喷嘴流场特性数值分析

耙吸挖泥船高压冲水喷嘴的移动特性对其疏浚效率具有明显影响,通过CFD数值模拟手段对移动耙头固定体喷嘴流场特性进行研究。结果显示:在高压冲水时,喷嘴移动速度对高压冲水的速度及压力具有显著影响,移动速度越快,高压冲水速度场衰减越明显。在超高压冲水时,喷嘴移动速度对其流场特性变化并不显著,尤其在不同喷距时,最大速度并没有明显变化。因此,提高喷嘴的冲水压力可以减小其移动速度对速度等流场特性的影响,从而提高疏浚作业的效率。

油茶鲜果采收与初加工机械装备研究现状与发展趋势

介绍了油茶产业的发展现状,对油茶鲜果采收机械、脱蒲机械、油茶籽干燥机械分别进行了详细阐述,分析了当前油茶鲜果机械化采收和采收后机械化初加工方面存在的问题,并针对问题提出了对策与建议。

基于水性丙烯酸涂料的家具用竹集成材涂饰工艺研究

采用水性丙烯酸(T1)、自交联聚氨酯改性水性丙烯酸(T2)、水性聚氨酯丙烯酸(T3)对家具用竹集成材进行涂饰,探究不同的丙烯酸种类、涂饰方式及涂布量对漆膜性能的影响。结果表明:水性丙烯酸种类对漆膜性能有一定影响,T3底漆和面漆的表干/实干时间较快,底漆为8 min/8.5 min、第一次面漆为7 min/7.5 min、第二次面漆为6 min/6.5 min,T2和T3的硬度略高于T1,均为B级,附着力均为0级。综合比较下,T3的性能较佳。涂饰方式对漆膜性能影响不明显,不同涂饰方式下底漆表干/实干时间为8 min/8.5 min,面漆表干/实干时间为6.5 min/7 min,其硬度和附着力均为B级和0级,一底一面涂饰下漆膜耐磨性较佳,为51.24 mg·100 r^(-1)。涂布量对漆膜性能影响较大,漆膜表干/实干时间会随着涂布量的增加而增大,涂布量为80 g·m^(-)2时漆膜的附着力、硬度及耐磨性最佳,分别为0级、B级和51.24 mg·100 r^(-1)。

竹木工艺筷物理力学性能试验分析

本文对47种竹木工艺筷的含水率、尺寸偏差、弯曲量、耐热水、耐热油、折断和跌落等物理力学性能进行了试验。结果表明,竹木工艺筷的含水率在7%~16%之间,其中木质工艺筷的含水率最高,其次是本色竹质工艺筷、炭化竹质工艺筷;竹木工艺筷的长度偏差基本在±2.0 mm以内,大头端面和小头端面的尺寸偏差均在±0.20mm以内。竹木工艺筷有较好的尺寸稳定性,弯曲量均<0.60 mm,其中木质工艺筷相对优于竹质工艺筷;竹木工艺筷的折断和跌落性能优异;未漆饰竹木工艺筷比漆饰竹木工艺筷有更好的耐热水和耐热油性能,其中漆饰竹质工艺筷耐热水和耐热油性能相对较差;经60min水煮试验和60min热油试验后,未漆饰竹木工艺筷均未出现变形、变色、起毛等现象。建议在高温条件下尽量使用未漆饰竹木工艺筷。

小型袋装砂抛填水下轨迹模拟与分析

袋装砂筑堤抛填过程,由于施工区域水深、流急,袋装砂在抛落过程中发生偏移,使得抛填精度难以控制。基于RANS方程和VOF方法,建立了小型袋装砂抛填的数学模型,对小型袋装砂抛填水下轨迹进行了数值模拟与分析。结果表明:小型袋装砂抛袋偏移量随抛袋水深和流速的增大而增大;抛袋角度顺流而下时,袋体姿态良好,利于保证抛袋质量。

大管径钢管浆体输送磨损特性与生命周期分析

本研究针对粗砂、钙化物和细砂等不同吹填介质和典型管线铺设工况,开展了钢质排泥管(Q235-DN850)管壁磨损特性的现场测试与生命周期分析。研究表明,输送土质对浆体输送管道的磨损速度有明显的影响,输送介质越粗磨损速率越大;不同管线铺设形式条件下,上坡管段的磨损速率最大、顺直管段次之、下坡管段的较小。基于此,给出了不同土质吹填工况条件下DN850-Q235钢质管的最大磨损点位和最大磨损速率,给出了管道剩余生命周期的预测方法,形成了不同土质条件下排泥管全生命周期管理流程。

不同材质吹填管线中粗砂输送摩阻特性

以厦门新机场大小嶝造地工程作为典型工程,开展不同材质吹填管线中粗砂输送摩阻特性的现场监测研究。在绞吸挖泥船吹填管线中串联钢基聚氨酯内衬管、Q235钢制管和铠装管,进行清水和中粗砂输送条件下的沿程压力监测。根据该测试结果,对比分析输送清水和中粗砂介质条件下,不同材质吹填管线的摩阻特性;并根据不同材质吹填管线的水力坡度,对比绞吸船给定排压条件下不同材质吹填管线中粗砂的排距。结果表明:打清水和输送中粗砂时,铠装管的水力坡度最大,Q235钢制管次之,钢基聚氨酯内衬管最小;中粗砂输送条件下,钢基聚氨酯内衬管线的水力坡度比Q235钢制管降低约10%。

竹材用水性涂料研究现状

竹材水性涂饰逐步成为竹材防护领域的主流,水性涂料在竹材上的涂饰效果及力学性能相较于其他涂料仍有较大提升空间。本文介绍了竹材用水性涂料的种类,总结了竹材用水性涂料应用于竹材的涂饰及干燥问题的研究现状,分析了竹材用水性涂料涂饰及干燥的影响因素,并未来竹材用水性涂料的发展趋势做出展望。

聚氨酯耐磨复合管在中粗砂吹填工况下的应用

排泥管线作为疏浚吹填工程中介质输送的重要方式,其磨损性能决定了排泥管线的使用寿命。在中粗砂工况下,Q235钢质排泥管线磨损严重。基于厦门机场中粗砂吹填工程,在吹填现场串联布置Q235钢质排泥管和聚氨酯耐磨复合管,对相同施工条件下2种管线的磨损特性及摩阻损失进行对比与分析。结果表明:聚氨酯复合管的耐磨性至少为钢质管的10倍,摩阻损失相比于钢质管减小10%左右;聚氨酯涂层在钢基底上的附着力、耐冲击性能满足中粗砂的吹填施工要求;聚氨酯复合管相比于钢质管具有更加优越的耐磨性和减阻性,在中粗砂吹填工况下适用性更好。

塑料排水板打设深度及回带长度监测系统研究

插板机插打塑料排水板促进软基加固时,为保证插板质量,需对塑料排水板的打设深度和回带长度进行监测。设计了基于PLC和编码器的自动监测系统,实现了对塑料排水板的打设深度和回带长度自动监测。实际应用表明,该自动化监测系统能以较高精度监测排水板的打设深度和回带长度,有效降低了监理人员的劳动强度,对提高工程质量大有裨益。

疏浚排泥管在不同管道组合下的输送摩阻分析

疏浚排泥管是疏浚工程介质输送的重要组成部分,其输送阻力是吹填排距和性能的决定性因素之一。以细粉砂土质的三夹沙南航道工程为依托,针对疏浚排泥管开展2 m长橡胶管和12 m长钢制管在不同连接组合方式下的输送阻力现场试验与对比分析。结果表明:管道压力损失随着输送流速和浓度的增大而增大;纯钢管组合下的输送摩阻最小,“4钢管+1橡胶管”组合的输送摩阻次之,“1钢管+1橡胶管”组合的输送摩阻最大,其相比于纯钢管组合的输送摩阻增大约6%。研究结果可为工程现场的排泥管布设与施工提供指导。

基于机器学习的排泥管线压降预测

福建沿海地区的吹填工程中,主要的土质颗粒为中粗砂。该类型土质在输送过程中阻力大较易发生堵管,导致施工进程延缓。在输送环境下施工,掌握管路内输送阻力的实时信息至关重要。粗颗粒条件下,常用的经验方法如Durand公式法的计算精度较差。基于已有的管路输送研究,以及福建沿海工程的测试数据,使用高斯过程回归方法和支持向量机方法建立管路压降预测模型。两种回归模型均能在训练期得到较为理想的效果,模型R^2指标达到0.80以上。在模型的预测期,支持向量机回归模型的R^2指标为0.78,高斯过程回归预测模型的R^2指标达到0.95。结果表明:基于高斯过程回归的机器学习模型能够较好地预测中粗砂吹填工程的疏浚参数。

小口径排泥管输送加气技术现场试验研究

小型疏浚工程通常采用小型绞吸船进行施工,小型绞吸船由于泥泵功率较小,导致输送排距无法满足需求,本文探讨小口径排泥管加气技术对管道排距的影响。现场试验依托石门澳蓄滞浚清淤吹填工程,在吹填管上相距300 m的2个位置进行试验,分别使用空压机直接加气和射流器混合加气两种方式。试验结果表明,管道加气技术能够有效提升输送排距。空压机直接加气效果比射流器混合加气效果更好,加气点靠近船端位置效果最好,平均增加排距22.2%,射流器混合加气平均增加排距12%。现场试验验证了疏浚排泥管加气技术的可行性,为疏浚工程排距问题提供了新的解决思路。

中粗砂输送顺直钢制管最大磨损率计算公式

针对疏浚工程中粗砂输送钢制排泥管(DN850、Q235)磨损严重,无法准确计算磨损率的问题,通过不同疏浚工程排泥管磨损量、输送流速、输送浓度、介质粒径等实测值优化Turner磨损率经验公式,将之应用于中粗砂输送顺直钢制排泥管磨损率预测。结果表明,输送管道底部高浓度中粗砂持续的作用造成管道底部磨损严重;Turner磨损率经验公式,在钢制排泥管中粗砂输送条件下,其预测误差仅为1.8%;Turner公式的成功应用,为中粗砂吹填工程排泥管调配提供了精确的磨损量预测值,有利于实现排泥管的最大经济价值。

基于管道粗糙度的排泥管沿程压力损失计算

疏浚吹填工程中,管道内壁粗糙度是分析排泥管浆体输送特性的重要参数。本文以现场工程为依托,针对Q235钢管通过现场观测试验与理论计算方法,获取了施工现场排泥管的内壁绝对粗糙度和当量粗糙度以及两种粗糙度之间的转化关系,从而建立了基于绝对粗糙度的管道清水沿程阻力系数计算公式;并通过现场泥浆输送试验与水力计算,得到了输送中粗砂工况下的水力坡度,确定了输送中粗砂状况下的管道沿程压力损失计算公式,为绞吸船管线布设与排距估算提供了参考。

潮流作用下绞吸挖泥船水上管线分布与系缆力分析

基于数值模拟方法,对水上管线在不同潮流工况下的分布和系缆力进行分析。研究结果表明,在水上浮管锚固间隔为80~100 m情况下,当潮流流速<1.4 m/s时,水上管线的系缆力小于最大锚抓力,潮流作用不影响正常施工;当潮流流速≥1.4 m/s时,水上管线的系缆力超过了最大锚抓力,需要减小锚固间隔来确保水上浮管的安全与稳定。在2.0 m/s的强潮流作用下,水上管线呈弧形分布,弯曲角度达到了30°左右,系缆力超过了最大锚固力,建议将水上管线尽量保持顺直,同时将锚固间隔设为40~50 m,以确保水上管线的稳定和施工的顺利进行。