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輪為我司1979年在日本三菱廣島船廠建造的自航耙吸挖泥船，采用雙機(jī)雙槳驅(qū)動(dòng)和雙耙雙泥泵挖泥系統(tǒng)，泥泵生產(chǎn)廠家：三菱重工，型號(hào)：2150 PS離心泵×2臺(tái)，單泵排量：10000m3/h，壓頭：1．8bar，葉輪直徑：1800mm。因該船泥泵已經(jīng)使用39年，設(shè)備老舊，泵殼等大型部件磨損嚴(yán)重，泥泵吸入真空和排出壓力損失嚴(yán)重，泥泵效率大幅度降低，船舶挖泥經(jīng)濟(jì)效益明顯下降。面對(duì)國(guó)內(nèi)疏浚市場(chǎng)對(duì)疏浚船舶裝備的要求日益提高，航浚4007輪等老式泥泵已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前市場(chǎng)的需要，是否能夠通過(guò)泥泵設(shè)備的更新改造來(lái)實(shí)現(xiàn)挖泥效率短時(shí)間內(nèi)得到大幅提升的設(shè)想被提出，經(jīng)過(guò)前期的分析和論證，這種設(shè)想是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

2 分析與選型

航浚4007輪原泥泵為柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，泥泵柴油機(jī)生產(chǎn)廠家：日本 DAIHATSU公司， 生產(chǎn)日期：1979年5月， 柴油機(jī)主要的技術(shù)參數(shù)如表1。

表1 泥泵柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

根據(jù)航浚4007輪泥泵柴油機(jī)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，考慮到柴油機(jī)本身目前在用轉(zhuǎn)速比額定轉(zhuǎn)速降低等因素，從目前世界上使用普遍、質(zhì)量可靠的疏浚泥泵產(chǎn)品中進(jìn)行篩選和匹配，最后我們選中荷蘭IHC公司生產(chǎn)的型號(hào)為：HRMD 182-38-90高效泥泵作為我們的目標(biāo)泥泵，該泥泵主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 泥泵主要技術(shù)參數(shù)表

泥泵的結(jié)構(gòu)圖如圖1，特性曲線如圖2。

圖1 泥泵結(jié)構(gòu)圖

圖2 泥泵特性曲線圖

在國(guó)內(nèi)外泥泵產(chǎn)品中，我們選中該款泥泵的理由，第一，該款泥泵為高效泥泵，泥泵清水效率能達(dá)到85%以上，滿足我公司改造的初衷，通過(guò)提高泥泵的效率，從而降低船舶的挖泥能耗，提高船舶的整體經(jīng)濟(jì)效益；第二，IHC公司為全球著名的疏浚設(shè)備制造商，公司生產(chǎn)的泥泵質(zhì)量可靠，穩(wěn)定性好，且改造和后續(xù)的技術(shù)服務(wù)到位，備件供應(yīng)及時(shí)和質(zhì)量可靠。

3 改造前后效果對(duì)比

（1）效率對(duì)比

我們通過(guò)航浚4007輪在湛江港航道維護(hù)疏浚工程施工過(guò)程中采集左泥泵的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和比對(duì)，通過(guò)控制排出閘閥的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)泥泵的參數(shù)，采集數(shù)據(jù)如表3和表4。

通過(guò)改造前后采集數(shù)據(jù)對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)：改造后的新泥泵在正常施工時(shí)（閘閥開(kāi)度100%）效率可以達(dá)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）能耗對(duì)比

航浚4007輪泥泵改造完工驗(yàn)收時(shí)間為2014年12月，為了確保能耗核算項(xiàng)目實(shí)施前后工況類似（土質(zhì)均為淤泥，作業(yè)天數(shù)穩(wěn)定，土方量飽滿），我們選取了改造前的統(tǒng)計(jì)范圍為2014年8至11月，改造后統(tǒng)計(jì)范圍為2015年2月至5月，改造前后油耗和作業(yè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表5。

表3 左泥泵運(yùn)行參數(shù)測(cè)試記錄(改造前）

表4 左泥泵運(yùn)行參數(shù)測(cè)試記錄(改造后）

從表中的數(shù)據(jù)我們計(jì)算如下。

①項(xiàng)目實(shí)施前單位能耗量

改造前能耗量=∑2014年8至11月能耗量=2044．96toe

改造前作業(yè)量=∑2014年8至11月作業(yè)量=212．96萬(wàn) m3

改造前單位能耗量=改造前能耗量/改造前作業(yè)量 =2044．96/212．96=9．60toe/ 萬(wàn) m3。

②改造后單位能耗量

改造后實(shí)際能耗量=∑2015年2至5月能耗量=1854．12toe

改造后實(shí)際作業(yè)量=∑2015年2至5月作業(yè)量=253．52萬(wàn) m3

改造后單位能耗量=改造后能耗量/改造后作業(yè)量 =1854．12/253．52=7．31toe/ 萬(wàn) m3。

③單位節(jié)能量

單位節(jié)能量=改造前單位能耗量-改造后單位能耗量 =9．60-7．31=2．29toe/ 萬(wàn) m3。

④改造前后項(xiàng)目節(jié)能量

項(xiàng)目節(jié)能量=單位節(jié)能量×改造后月均作業(yè)量×12=2．29×253．52/4×12=1741toe。

從以上計(jì)算結(jié)果我們可以看出，泥泵改造后可以提高船舶的單位節(jié)能量2．29toe/萬(wàn)m3，取樣期間項(xiàng)目總節(jié)能量1741噸標(biāo)準(zhǔn)油，節(jié)能效果顯著，大大降低了船舶的施工能耗，提高了船舶的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)航浚4007輪疏浚泥泵的改造，顯著提高了該船的挖泥效率，降低了船舶施工能耗，實(shí)現(xiàn)了在較短時(shí)間內(nèi)采用有限的投入快速提高船舶的整體經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)，可以為國(guó)內(nèi)其他同類型老齡疏浚船舶裝備升級(jí)改造提供參考和借鑒。

表5 航浚4007輪施工和能耗統(tǒng)計(jì)記錄表