10000方耙吸挖泥船主机选型及动装设计文献综述
2020-04-14 22:11:46
一.研究背景
中国陆地疆域十分辽阔,同时拥有三百多万平方公里的海域,且拥有海岸线近一万八千多公里,海岛近六千五百多个,海洋资源十分丰富。按照《联合国海洋公约》规定的两百多海里专属经济区和大陆架制度,我国是地球上拥有海域最多的国家之一,其中南海海域内的海岛达一千七百多个,位于我国“九段线”之内。近些年以来,我国开始重视南海,加快了对南海的开发利用。
另外由于内河上游长期的水土流失,下游及入海口流沙淤积问题严重,以及伴随着航运业的发展,沿江、沿海大型港口与深水航道不断开工建设,航道疏浚工作越来越急迫。进入二十一世纪以来,我国越来越重视南海的开发利用和航道疏浚的发展,各种样式的疏浚船舶在兴建、扩建、维护航道和港口的工程中已经显示出其是港口航道工程、吹填造地、远海岛礁建设与海洋资源开发及海上国防建设等领域不可替代的工程机械,属于《国家工业制造2025》重点支持的高技术、高难度的海洋工程装备。
疏浚船舶是疏浚产业发展的装备保障,其中,挖泥船作为疏浚船舶中最主要的船型,基本上可以代表疏浚船舶。而耙吸挖泥船在挖深和调遣方面优势明显,一直被视为高技术、高附加值的劳动力密集型产品,而耙吸挖泥船的各种施工功能也造成其作业工况的多种多样,使得耙吸挖泥船的动力装置的重要性不言而喻。耙吸挖泥船的主动力装置,除了包括柴油机、推进器、发电机、艏侧推等常规的动力设备,还包括服务于疏浚作业的疏浚设备,如泥泵、高压冲水泵、液压泵站等。这种多设备、多工况的结合,使得耙吸挖泥船的动力装置形成了多种驱动方式,对应也就形成了不同的动力配置方案,而选择一种合适的推进方式对于耙吸挖泥船来说具有十分重要的意义。
二.研究目的及意义
古代疏浚工程是靠人力使用简易的手工工具进行,后逐步为机械所替代,现今使用的机械方式通常使用挖泥船。挖泥船是用于疏浚工程的一种施工船舶,而耙吸式挖泥船是一种自航式的深海或内陆船,通常配有泥舱和挖泥设备,集挖、装、运、卸于一体的大型航道疏浚装备,实用性非常强。因其在工作状态中,船体不在固定位置上工作,不需要专用的定位设施,挖泥时不用锚缆及辅助机具,占用水域面积不大,从而对周围航行船只影响小而且非常适合远海的疏浚作业,航行性能好,抗风浪能力强,能在恶劣的海洋工况下工作,调遣方便,能迅速转移工作场所等优点而在码头建设、海船航道、内河航道的维护和疏浚工作中起到重要作用,近年来已经逐渐成为航道疏浚的主力军。
具有垄断地位的欧洲四大疏浚公司在全球疏浚市场上占有很大的份额,其设备精良、管理有方,且均拥有超巨型耙吸挖泥船作为旗舰。我国想要从疏浚大国发展到疏浚强国,在国际疏浚市场占有一席之地,就必须打造出具有国际竞争力的疏浚船队,拥有自主设计建造超巨型耙吸挖泥船的能力则是必须跨出的一步。
船舶的动力装置犹如人的心脏,在整艘船舶中占有十分重要的地位。通过学习吸收国外先进的技术与经验,对其开展相关研究,可以提高船舶的整体性能,特别是推进动力方面的性能,并在此基础上达到节能增效的目的。因此,开展对一万方级耙吸挖泥船的设计研究,探求大型耙吸挖泥船的特点,对于提升我国在超巨型耙吸挖泥船方面的设计能力,丰富相关的技术储备,为国内研制大型耙吸挖泥船提供一定的技术储备,紧抓机遇,加速提升我国疏浚船舶产品的研发能力和市场竞争能力。振兴我国的疏浚业具有极其重要的意义。
三.国内外研究现状分析
我国以前的大型耙吸挖泥船主要以进口为主,基本由日本、荷兰等国垄断着建造市场,在设计、建造和使用中也处处受制于国外。国际上处于领先地位的少数发达国家均有百年以上的研究历史,长期引领疏浚工程技术的发展,占领者全球的重要行业,并对外实行技术封锁,独享疏浚产品“大蛋糕”。2000年,由挖泥船强国荷兰IHC公司保持的世界纪录:23000m3超大型耙吸挖泥船,被德国LMC公司以疏浚界的巨无霸:33000m3超大型耙吸挖泥船所取代。