Resistance of Air Injection Transportation in a Cutter-suction Dredger

Cutter-suction dredger transports slurry through pipeline. But the pipeline is easy to be jammed and frayed because of huge resistance, resulting in limited exertion of dredger and high energy consumption. One of the solutions is air injection transporting, which can reduce the resistance in pipeline. This paper makes research on the relations between pipeline distance and other factors such as slurry concentration, pressure of air injection and transportation distance, by making use of Prof. Aluf Orell＇ s slug model. The test data prove that the key factors are slurry concentration and air volume fraction, and that high slurry concentration and low air volume fraction can reduce more resistance, and such reducing effect becomes weaker with the increase of transportation distance.

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工工艺优化

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程土质主要为起球的黏性土,混有少量粗砂,绞吸船在施工时受黏土起球及黏性等影响,容易出现堵管、绞刀糊堵、输送困难等情况,施工作业关键参数波动幅度较大,作业人员操作控制难度高,平均生产效率低。重点围绕绞吸船的挖掘和输送分析,确定关键施工参数,优化施工工艺,指导作业人员施工。优化后的施工工艺使烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工产能提高20%以上,节约了施工成本。

天鲲号绞吸挖泥船挖岩作业配套船舶技术研究

随着全球经济增长和疏浚业的扩大,大型绞吸挖泥船已成为这一领域的关键装备。文章专注于提升超大型绞吸挖泥船“天鲲号”的效能。通过分析该船在挖岩工程中的挑战,引入了“挖-运分离”的高效物流策略。为实现这一目标,建议开发一艘专门与天鲲号配套使用的开体式耙吸挖泥船。文章详细讨论了开体式耙吸挖泥船在主尺度和舱容、快速靠泊、泥舱结构和强度、疏浚系统和船舶布局等方面与天鲲号的匹配问题。提出了一个新颖的开体式耙吸挖泥船方案,能够完全满足配合天鲲号挖岩装驳和运输的需求,实现“挖-运分离”物流策略;能够开展后期扫浅挖泥作业,减少天鲲号的占用期,从而显著提升整体经济效益。

超大型自航绞吸挖泥船清洁燃料应用

为满足更加严格的排放标准,开发使用清洁能源的超大型绞吸挖泥船,不仅可满足绿色港口、航道建设需要,还可以填补国内绞吸挖泥船使用清洁能源的空白,同时也可进一步降低船舶营运成本,提高船舶的营运效益。文章介绍了船舶应用清洁燃料的现状及趋势,以超大型绞吸挖泥船作为大型绞吸挖泥船舶,有针对性地分析了LNG双燃料和甲醇双燃料超大型绞吸挖泥船动力系统配置、动力系统布置、动力系统初始投资、运营维护成本等。提出了未来超大型自航绞吸挖泥船应用清洁燃料的要点,为船舶设计提供理论和技术参考。

重型绞吸挖泥船挖掘砂岩混泥岩施工工艺优化

针对重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的复杂工况,以钦州港东航道扩建工程为例,开展“天鲲号”绞吸船挖掘与输送砂岩混泥岩土质的施工工艺研究。通过7G与8G 6臂绞刀的对比试验,综合比较不同绞刀型号的生产效率及刀齿损耗,对挖泥机具进行比选;通过对绞吸船施工时进尺、切厚等关键施工参数的分析优化,结合砂岩混泥岩的土质特性,确定了最佳挖掘施工工艺;通过对泥泵性能的分析计算,确定了绞吸船输送的最佳控制浓度;从挖掘、输送2方面进行施工工艺优化,总结了重型绞吸船挖掘砂岩混泥岩的施工技术。研究成果可为类似工况的绞吸船施工提供参考。

大流量、高扬程、超大轴径泥泵机械密封的研制及优化

“天鲲号”的投产使用,极大地提高了疏浚工程的施工效率,但目前“天鲲号”泥泵采用的L型橡胶密封在高排压下很快磨损失效引起泄漏停机,严重影响施工进度。针对这一问题,提出采用机械密封代替L型橡胶密封的方法。通过技术参数计算,对密封部位进行仿真,对机械密封进行设计、制造,并通过2次实船测试对机械密封的性能开展验证。研究结果为解决疏浚装备泥泵密封在大流量、高扬程、超大轴径及高压下寿命短的问题提供了一种新的方案。

简析三种挖泥船在疏浚工程中的适用性

疏浚工程属于港口建设的重要一环,且投资数额较大,占用工期较长,其疏浚船舶的选取对于项目质量及成本控制都具有重要影响。在疏浚工程中,最常见的疏浚船舶为绞吸式挖泥船,抓斗式挖泥船和耙吸式挖泥船。目前国内对于这三类疏浚船舶的施工工艺已经有较为成熟的理论研究,但是针对投资造价以及横向对比论证的研究较少。本文简要介绍了如何从这三种疏浚船舶中根据疏浚工期、施工造价以及施工适用性角度去选取最佳方案,希望能对类似工程提供一定的技术参考。

大型绞吸挖泥船桥架技术发展现状及趋势

绞吸挖泥船是实施水库清淤、航道疏浚、吹填成陆、港口建设等工程建设的特种工程船,安装有绞刀头、水下泵、泥管、横移滑轮等一系列设备的桥架是施工设备系统中的设计重点与难点,它对整个绞吸挖泥船的主尺度以及整体布局有着重要的影响,是绞吸挖泥船设计的重要环节。从桥架设计要求、桥架结构形式、桥架布置位置、绞刀驱动方式等方面进行分析和比较,提出了未来大型自航绞吸挖泥船桥架发展趋势和设计特点,为绞吸挖泥船桥架设计提供理论和技术参考。

双耳轴绞吸挖泥船桥架切换配套装置改型设计

针对国内首艘双耳轴绞吸挖泥船“天鲲号”无法在施工现场独立完成上下耳轴切换整套工序的问题,对影响现场切换的上下吸口管路及维修平台2个关键部件进行改型设计,旨在提升桥架位置切换整套工序速度及便捷性。文章在原船结构基础上提出的改型设计方案,利用桥架转动带动专用斜形短管,实现水线以下管路联通,利用液压缸驱动维修平台整体升降,实现维修平台与桥架位置匹配,并采用室内模型试验及有限元模拟等手段分析验证改型设计的有效性及可靠性。结果表明,改型管路装置可有效对中及密封,改型维修平台结构形式合理,强度及刚度满足使用要求,不仅为“天鲲号”等现有双耳轴绞吸挖泥船的改进提供了有效方案,也可为未来新船设计提供参考。

朔州市下米庄水库清淤措施探讨

经过60多年运行,朔州市下米庄水库存在淤积严重、生态景观效果不满足周边需求等问题,通过多种技术进行综合比较,提出采用绞吸式挖泥船、挖掘机相结合方式清淤,采用挖掘机结合自卸汽车直接填筑至填筑场域进行淤泥处理,并同步开展生态修复措施,可提高水库防洪能力,增加水库兴利能力,更好地发挥水库的综合效益。因此,对下米庄水库进行清淤十分必要且具备可行性。

基于CFD的绞吸挖泥船风流载荷分析

绞吸挖泥船在作业过程中受到载荷影响的情况较为复杂。以某绞吸挖泥船为研究对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟模型对绞吸挖泥船风流载荷进行分析,得到无因次的风流载荷系数,总结绞吸挖泥船风流载荷规律。研究结果可为绞吸挖泥船的系泊分析和作业过程安全性分析提供一定参考。

“新海旭”全球最大非自航重型绞吸挖泥船

文章介绍了国内自2010年以来建成的四型有代表意义的非自航大型绞吸挖泥船和国外最大的两艘非自航绞吸挖泥船,可以看到国内自主研制能力已经步入国际领先行列。集成船舶设计通用原理和绞吸挖泥船专业疏浚设备开发技术,用图形的方式表示了该船型设计的主要方面。扼要介绍了"新海旭"的总布置、航区、动力配置、疏浚输送系统和钢桩台车定位系统等,并对大型绞吸挖泥船的作业航区、动力配置方案和疏浚输送系统生产能力等进行了探讨和分析。论文提出的绞吸挖泥船设计原理和对"新海旭"的技术状态介绍可供开发大型绞吸挖泥船参考。

绞吸挖泥船疏浚仿真研究

疏浚系统仿真是目前疏浚从业人员技术培训、工艺辅助决策和疏浚科学研究的先进手段。主要针对绞吸挖泥船设备组成、作业环境和施工特点,提出了绞吸挖泥船疏浚系统仿真的基本构思,分析了实现该系统的重要环节和关键技术及难点。研制的多通道环形柱幕绞吸挖泥船施工模拟系统已投入使用,效果良好。

基于Unity3D的绞吸式挖泥船虚拟仿真系统

为了解决绞吸式挖泥船传统培训方法的一些不足,针对绞吸式挖泥船的施工操作流程和施工环境展示,设计了基于Unity3D的绞吸式挖泥船虚拟仿真系统。针对铰刀切削地形变化的仿真,采取了自动网格变形、贴图变化的方法;配合石块碎裂和管道内泥砂比重的粒子数量模拟,再通过寻路算法实现了2D平面的泥砂路径模拟;通过虚拟交互设备实现立体显示和人机交互,实现更好地虚拟仿真效果。

“天鲸”号大型自航绞吸式挖泥船

论文介绍了国内的第一艘自航绞吸式挖泥船"天鲸"号的主要要素、总布置概况、型线、柔性钢桩台车系统、输泥系统和推进装置,定性地探讨了它的艏部型线设计和灵活的输泥系统配置,对它的挖掘岩石能力作了计算.文中提出了法规对驾驶台翼桥宽度的要求,可供有关部门参考和探讨.

挖泥船疏浚施工引起的悬浮物扩散现场观测研究

挖泥船疏浚施工引起的悬浮物扩散对海域环境具有危害性。对绞吸式挖泥船疏浚作业、耙吸式挖泥船疏浚和溢流引起的悬浮物扩散以及潮流流向、流速开展现场观测。结果表明,因疏浚对底泥的扰动作用,底部悬浮物浓度相对较大,表层悬浮物浓度相对较小。在对流和扩散作用下,形成以疏浚船为中心不断向外扩散的浑浊水体。溢流发生造成挖泥船附近水域悬浮物浓度增加,表层悬浮物浓度增幅较大。

大型绞吸式挖泥船台车系统的设计研究

介绍了大型绞吸式挖泥船的台车定位装置的系统原理及组成,并对台车设计中一些关键数据的选择进行了仿真研究,对台车的结构强度进行了有限元分析计算.

绞吸式挖泥船疏浚动态特性与仿真系统设计

对绞吸式挖泥船疏浚动态特性的数学模型和仿真系统设计进行了探讨.采用面向对象的VisualC++语言和MicrosoftFoundationClass图形函数,仿真不同疏浚工况下的动态特性,有助于指导挖泥船的高效、安全运行.

大型绞吸挖泥船挖岩绞刀切削力计算分析

考虑岩石疏浚和煤炭切削的共同特点,并结合绞刀切削的实际情况,借鉴煤炭切削中截齿的受力理论,提出绞刀水下切削岩石的数学模型,并对相关参数的选取进行了探讨.在此基础上,通过编程对4 200kW大型绞吸挖泥船的绞刀受力和功率进行了计算,并对不同横移速度和岩石单轴抗压强度下绞刀受力和功率变化的趋势进行了分析.

绞吸式挖泥船绞刀系统液压冲击研究

随着沿海经济的快速发展,绞吸式挖泥船具有广阔的市场,已成为水下开挖输送施工、水域工程治理的主要设备,但是由于液压冲击,绞吸式挖泥船的叶片泵经常发生故障,降低了挖泥船工作效率。对绞吸式挖泥船由于土质不均所引起的液压冲击进行分析研究,并在系统中连接蓄能器。利用三维建模软件AMESim对绞刀系统进行实体建模,模拟实际工况对绞刀马达加载,得出了叶片泵入口压力曲线。通过比较分析了绞刀系统是否安装蓄能器的压力图,确定最佳的蓄能器前单向阀开口大小。得出的压力曲线与现场所测曲线进行对比,可以为液压系统的仿真提供理论依据。