淺談絞沖式挖泥設備的開發與研制

摘 要：本文重點從技術的可行性分析、開發設計及部分主要設備的參數等方面做出了論述，對投資者提供了非常重要的參考價值。

關鍵詞：絞沖式；挖泥設備；開發與研制

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

目前，我國圍海造田項目逐漸增多，在近海灘涂挖沙工程施工中，研制開發一種新型疏浚挖泥設備能夠在項目中使用，前景將比較廣闊。根據近海砂場多為鐵板砂這一特性，結合長期機淤施工經驗，本著以經濟效益為中心安全高效、可靠實用的原則，我認為開發一種沖、絞結合的挖泥設備是比較合理、現實的。

一、該疏浚挖泥設備應重點考慮的幾個問題：

1 針對砂質特點，絞刀形式必須采用絞吸式。

2 根據砂場不易坍塌的特性，絞吸式僅能解決挖動挖深的問題，也就是說僅能挖坑，不能解決大面積坍塌，不能及時還砂而造成生產效率降低，因此必須采用沖吸式結構，安裝高壓水槍，在絞刀打成的工作區域內擴大作業面，造成工作區域的砂場大面積坍塌，從而提高產量，提高作業效率。

3 根據經濟實用原則，圍繞投資小、效率高，性價比高的原則進行開發。

4 根據海上作業風浪較大，在設計時應考慮船體的主尺度相對加大。

5 考慮運輸問題。

二、技術開發的可行性分析

（一）技術開發的必要性

1 良好的市場機遇是進行技術開發的主要外在因素；2 自身設備的劣勢是進行技術開發的主要動力；3 進行技術開發能夠增加新的經濟點，提高我局的經濟效益和社會效益。

（二）實施技術開發的可行性

1 經濟合理性分析

（1）成本投入分析

本設備由我局自行研制開發，船體采用現有的15米雙體承壓舟，主要機械設備購置、安裝、現場試驗等費用約為40萬元。

（2）產值估算

按照設計指標，經過試驗能夠達到預期效果后，按每條船安裝4套設備計算，平均產量為240方/小時，平均每方8元，平均每月工作500小時，每年工作9個月，則每年增加產值240×500×8×9=864萬元。毛利率按50%計，則每年增加利潤432萬元。

（3）靜態投資回收期

若采用該方案進行研制開發，靜態投資回收期為：3個月

通過成本分析，我認為投資該項目在經濟上是合理的，并且達到了投資小，見效快，收益大的目的。

2 技術可行性分析

結合研制開發挖泥船的特點，船體部分可采用2艘20米沖吸式挖泥船的船體并聯而成，下一步重點考慮的是在現有船體上如何進行合理布置及設備安裝的問題。機電設備部分已經考察了幾家專業生產潛水電泵的廠家，并在技術上進行了交流探討，并達成了一致的認可，因此該項目開發在技術上是可行的。

三、開發設計階段

根據以上幾個應重點考慮的方面，對疏浚挖泥設備提出如下方案：

（一）船體部分：考慮穩性、運輸及增大甲板面積，采用2艘船體組成雙體船，主體尺度為：總長20米，總寬15米，型深1.5米。

（二）挖泥船吸排部分：挖泥船的吸排部分系統主要由三部分組成：

第一部分：潛水電泵加絞刀部分，該部分由水下電動機、泥漿泵、傳動軸及螺旋絞刀組成，絞刀的旋轉是由電動機通過傳動軸直接進行驅動。主要參數配置：

潛水電泵：流量：150m3/h；揚程：35m；電機軸功率：45kW；配套功率：60kW；泥漿濃度：約40%；排距：1500m；螺旋絞刀：最大直徑：400mm齒數：4齒，消耗電機功率：10kW；排泥管直徑：6″。

第二部分：高壓水槍部分，該部分的原理是通過高壓水泵將產生的高壓水流經水槍向絞刀四周的泥沙進行沖擊，水槍出口均勻布置在絞刀上部潛水電泵四周壁上，與傳動軸線有夾角為300，通過這樣布置，向絞刀四周的泥沙進行沖擊時，能夠造成坍塌，從而提高含砂量。主要參數配置：

水槍泵：流量：50m3/h揚程：100米，電機功率：12kW

水槍口：1/2″，出口：8個

第三部分：起落及固定架，本部分主要用于泵的起落及當電泵在工作時，防止因其扭矩過大而產生旋轉。主要由龍門架、潛水電機固定裝置、電動卷揚機、防旋轉限位裝置等組成。

（三）甲板機械部分：根據挖泥船主要部件功率需求配備100KW發電機組1臺（詳見電力負荷計算書），主要參數為：

發電機組：1臺；功率：90KW；電動卷揚機：1臺；電機功率：7.5KW；速比：53；主配電柜：1個

四、實際制作安裝階段

1 組織準備

技術方案論證、圖紙設計完成，船體、設備購置到場后，即進入實際制作安裝階段，此階段是技術研制開發的實質階段，問題多，困難大，因此，應該精心組織、合理安排，確定工程施工進度計劃，以保證各項工作有條不紊的進行。

2 加強協調

在施工中，應著重加強技術人員與施工人員、施工方與設備供應方之間的協調與配合，發現問題，及時改進處理，確保制作安裝一次性成功。

3 安全生產、文明施工

生產過程中要提高安全意識，加強安全管理，特別是在現場組裝時，由于現場條件惡劣，施工難度大，安全問題尤為突出，因此應制定有效的安全措施，確保人員和設備的安全，做到安全生產、文明施工。

結語

絞沖式挖泥設備具有生產效率高、投資小、設備安裝簡單等優點，而且船體能夠方便的拆卸及組裝，便于運輸和移動，是一種非常經濟實惠的疏浚挖泥設備，其缺點是由于空間較小，結構簡單，施工操作人員的作業條件相比于其他大型的挖泥船舶比較艱苦，下一步可以在施工操作方面做出改進。

參考文獻

[1]姚佶.挖泥船的分類與發展研究.科技風[J]，2012（07）.

[2]劉忠強.淺談絞吸式挖泥船設備的合理配置.才智[J]，2012（11）.

[3]徐燕.疏浚挖泥設備的應用與創新研究.中國水運（下半月）[J]，2011（07）.