基于水射流技術的船舶錨纜纏繞物清除方法研究

余葵　儲雪權　孫鵬

【摘要】為了保證航標持續發揮作用，應及時清除浮標錨纜纏繞物。現階段主要是依靠人工來清理浮標錨纜纏繞物，需要投入大量人力和時間。首次提出基于水射流技術的船舶錨纜纏繞物清除方法，利用高速水射流切割技術來清除浮標錨纜纏繞物。它具有無轉動部件，取材方便，安全、環保，工作效率較高，特別是幾次切割后不存在纏繞到下一個浮標錨纜的可能性，還可極大降低清漂人員的工作強度。

【關鍵詞】浮標錨纜；纏繞物；切割方法；水射流

三峽工程175米蓄水后，庫區水位抬高，而庫區河段浮標較多，一般設置在橋區、地形復雜或河心礙航礁石處，在汛期陡漲水和高洪水位期，江面漂浮物眾多，在水流作用下經常纏繞航標纜繩，造成浮標移位、流失或翻沉，為確保浮標正常，提高航標維護正常率，航道管理部門長期以來均采用人工方式清除錨纜上的纏繞物，由于纏繞物數量多，種類繁雜，而清除工具主要以鐵鉤、砍刀、鋸子等為主，導致清除效率低下，作業人員勞動強度非常大，并且存在一定的安全隱患。如何清除汛期航標纏繞物已成為航道維護最迫切的問題。因此需要對纏繞物的清除方法進行深入研究，探尋更快更安全的清除纏繞物的方法，不僅在三峽庫區等復雜航段具有現實意義，對國內其他內河航道的航標維護也有非常重要的意義。

1、前期研究成果

通過實地調研走訪長江航道一線管理人員、航道專家和航道班組人員交流后對各種解決方案進行了深入研究，由于纏繞物類別眾多，有樹枝、竹子，玉米桿、編織袋、塑料、漁網、動物殘骸等數百種物質，以前試驗所采用的常規機械切割方式均不能同時滿足不同種類物體的切割要求，需要尋求一種切割材質廣泛，效率高的切割方式，研究過程中曾經采用激光切割設備，雖能切割各種材料，但水中的纏繞物經過浸泡，含水量很大，極大地影響激光切割的效率。通過研究發現，目前世界上剛發展起來的水刀切割技術可以實現對水中不同種類物體的切割，且具有較高的切割效率和經濟性，能滿足本項目需求。前期研究成果與存在的問題如表1所示。

2、實施方法

便攜式手持水刀切割器由增壓泵、混合器及手持水槍等部分組成。增壓泵和混合器可以放置在航標艇的艏尖艙內中，高壓軟管從甲板開孔處引出并與其手持水槍相連，高壓軟管通過加裝保護裝置其長度可達50m，增大了手持水槍的移動范圍和便攜性，可以滿足360度無死角位置的切割需要。使用時，作業人員可將手持水槍帶到浮標上，根據實際纏繞情況進行切割。

3、可行性分析

1）有效性

該方案采用的水射流切割技術，其切割范圍廣，軟硬材質均可進行有效切割，切割物品種類涵蓋長江上絕大部分纏繞物類型。切割效率高，受環境影響小，適用與清除錨纜纏繞物作業，且簡單、有效。

2）可靠性

該方案采用的水刀切割機，技術成熟、設備可靠。在加工、清潔、切割、除銹等行業已經廣泛推廣。將該方案應用與水上漂浮物的切割，是可行、可靠的。

3）實施成功率

水刀切割技術，其技術成熟，操作簡單，受切割材質影響小等優點已被社會各界所認可。該方案在原有成熟技術上進行改造，在切割方式和方法、多模塊化切割技術等方面進行創新，依托原有技術，滿足錨纜纏繞物的切割要求，在現有成熟設備上改進，可大大提高改造成功率。

4、結論

1）便攜式手持水刀切割方法僅需在航標艇上安裝一套該裝置，無需在每座浮標上安裝任何裝置，極大的降低了每座浮標上安裝設備的成本，同時效率提高10-15倍，大大降低了清除纏繞物的燃油消耗。

2）該方法具有無轉動部件，取材方便，安全、環保，工作效率較高，特別是幾次切割后不存在纏繞到下一個浮標錨纜的可能性，還可極大降低清漂人員的工作強度。

參考文獻：

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