“天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船

“天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船由中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院（MARIC）設(shè)計，上海振華船廠建造，已于2017年11月3日順利下水。

圖1 “天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船

該船為雙槳、雙轉(zhuǎn)動導(dǎo)流管、全電力驅(qū)動的自航絞吸挖泥船，適用于國內(nèi)外港口航道疏浚、島礁建設(shè)及圍海吹填造地，具有挖掘強(qiáng)風(fēng)化巖以及抗壓強(qiáng)度45 MPa以內(nèi)的中弱風(fēng)化巖能力。該船主要尺度及參數(shù)見表1。

“天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船在設(shè)計中實現(xiàn)了多項技術(shù)突破：

（1）國內(nèi)最大自航絞吸挖泥船

該船總裝機(jī)功率25 842 kW，配置5 000 kW重型絞刀、5 000 kW水下泥泵、2臺6 000 kW艙內(nèi)泥泵和2套4 000 kW推進(jìn)系統(tǒng)，是目前國內(nèi)裝機(jī)功率最大、疏浚能力最強(qiáng)的自航絞吸挖泥船。

（2）全電力驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用

該船突破了傳統(tǒng)的柴油機(jī)或柴油機(jī)/電動機(jī)混合驅(qū)動模式，在絞吸挖泥船上國內(nèi)首次應(yīng)用了全電力驅(qū)動技術(shù)。根據(jù)不同工況下的功率負(fù)荷需求，通過功率管理系統(tǒng)靈活控制單臺或數(shù)臺發(fā)電機(jī)組并聯(lián)為全船設(shè)備提供電力，使柴油機(jī)在多變的工況下始終處于合理高效的負(fù)荷范圍內(nèi)，從而降低油耗、提高船舶營運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性，也避免了負(fù)載突加對柴油機(jī)造成的沖擊和損傷。

表1 “天鯤”號主要尺度及參數(shù)

（3）重型橋架的開發(fā)設(shè)計

該船重型橋架系統(tǒng)包括絞刀傳動系統(tǒng)、水下泵傳動系統(tǒng)、橋架吸排管系、橫移系統(tǒng)和起升系統(tǒng)等。為克服大功率絞刀挖巖時對橋架的反沖擊力，對橋架整體結(jié)構(gòu)以及橋架耳軸等局部高應(yīng)力區(qū)域進(jìn)行有限元分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保橋架具備足夠的強(qiáng)度和剛度，滿足工程需要；采用高低雙鉸點設(shè)計形式，通過船上起重機(jī)等自身設(shè)備進(jìn)行上下鉸點切換，從而調(diào)整橋架位置，滿足6.5～35 m不同挖深的需要。

（4）新型定位系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計

該船設(shè)置了一套重型柔性鋼樁臺車定位系統(tǒng)。通過柔性緩沖的作用，可以極大地削弱作用于船體上的環(huán)境力負(fù)載，延長船舶在惡劣環(huán)境條件下的持續(xù)作業(yè)時間。此外，該船還設(shè)有一套三纜定位系統(tǒng)，從而實現(xiàn)三纜定位技術(shù)在自航絞吸挖泥船上的首次應(yīng)用，在滿足一定施工精度的同時，進(jìn)一步加強(qiáng)了柔性緩沖的幅度和效果，有效提高目標(biāo)船在惡劣環(huán)境條件下的適應(yīng)性和可作業(yè)性。

（5）居住艙室減振降噪

該船在居住艙室的優(yōu)化設(shè)計中以盡量遠(yuǎn)離主機(jī)等噪聲源和振動源為設(shè)計目標(biāo)，將餐廳、會議室、娛樂健身室及洗衣間等對振動噪聲要求相對較低的公共處所布置于主甲板上。對于船員臥室等對振動噪聲要求較高的處所,集中置于首樓甲板中部并用新型氣動彈性減振器架起，這也是氣動減振技術(shù)在國內(nèi)疏浚船上的首次應(yīng)用，可有效減弱目標(biāo)船在挖掘巖石時產(chǎn)生的強(qiáng)勁低頻振動向生活區(qū)的傳遞，改善船員的工作和生活環(huán)境。

“天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船的研發(fā)成功，開創(chuàng)了國內(nèi)自主研發(fā)建造超大型自航絞吸挖泥船的新篇章，推動了國內(nèi)疏浚行業(yè)的進(jìn)步，也標(biāo)志著我國已然邁入疏浚大國之列。

圖2 “天鯤”號超大型自航絞吸挖泥船