航浚4007輪泥泵改造研究與實踐

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，采用雙機雙槳驅動和雙耙雙泥泵挖泥系統，泥泵生產廠家：三菱重工，型號：2150 PS離心泵×2臺，單泵排量：10000m3/h，壓頭：1．8bar，葉輪直徑：1800mm。因該船泥泵已經使用39年，設備老舊，泵殼等大型部件磨損嚴重，泥泵吸入真空和排出壓力損失嚴重，泥泵效率大幅度降低，船舶挖泥經濟效益明顯下降。面對國內疏浚市場對疏浚船舶裝備的要求日益提高，航浚4007輪等老式泥泵已經無法滿足當前市場的需要，是否能夠通過泥泵設備的更新改造來實現挖泥效率短時間內得到大幅提升的設想被提出，經過前期的分析和論證，這種設想是完全可以實現的。

2 分析與選型

航浚4007輪原泥泵為柴油機直接驅動，泥泵柴油機生產廠家：日本 DAIHATSU公司， 生產日期：1979年5月， 柴油機主要的技術參數如表1。

表1 泥泵柴油機主要技術參數表

根據航浚4007輪泥泵柴油機相關的技術參數，考慮到柴油機本身目前在用轉速比額定轉速降低等因素，從目前世界上使用普遍、質量可靠的疏浚泥泵產品中進行篩選和匹配，最后我們選中荷蘭IHC公司生產的型號為：HRMD 182-38-90高效泥泵作為我們的目標泥泵，該泥泵主要技術參數見表2。

表2 泥泵主要技術參數表

泥泵的結構圖如圖1，特性曲線如圖2。

圖1 泥泵結構圖

圖2 泥泵特性曲線圖

在國內外泥泵產品中，我們選中該款泥泵的理由，第一，該款泥泵為高效泥泵，泥泵清水效率能達到85%以上，滿足我公司改造的初衷，通過提高泥泵的效率，從而降低船舶的挖泥能耗，提高船舶的整體經濟效益；第二，IHC公司為全球著名的疏浚設備制造商，公司生產的泥泵質量可靠，穩定性好，且改造和后續的技術服務到位，備件供應及時和質量可靠。

3 改造前后效果對比

（1）效率對比

我們通過航浚4007輪在湛江港航道維護疏浚工程施工過程中采集左泥泵的數據進行計算和比對，通過控制排出閘閥的開度來調節泥泵的參數，采集數據如表3和表4。

通過改造前后采集數據對比，我們發現：改造后的新泥泵在正常施工時（閘閥開度100%）效率可以達到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）能耗對比

航浚4007輪泥泵改造完工驗收時間為2014年12月，為了確保能耗核算項目實施前后工況類似（土質均為淤泥，作業天數穩定，土方量飽滿），我們選取了改造前的統計范圍為2014年8至11月，改造后統計范圍為2015年2月至5月，改造前后油耗和作業量統計數據見下表5。

表3 左泥泵運行參數測試記錄(改造前）

表4 左泥泵運行參數測試記錄(改造后）

從表中的數據我們計算如下。

①項目實施前單位能耗量

改造前能耗量=∑2014年8至11月能耗量=2044．96toe

改造前作業量=∑2014年8至11月作業量=212．96萬 m3

改造前單位能耗量=改造前能耗量/改造前作業量 =2044．96/212．96=9．60toe/ 萬 m3。

②改造后單位能耗量

改造后實際能耗量=∑2015年2至5月能耗量=1854．12toe

改造后實際作業量=∑2015年2至5月作業量=253．52萬 m3

改造后單位能耗量=改造后能耗量/改造后作業量 =1854．12/253．52=7．31toe/ 萬 m3。

③單位節能量

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

④改造前后項目節能量

項目節能量=單位節能量×改造后月均作業量×12=2．29×253．52/4×12=1741toe。

從以上計算結果我們可以看出，泥泵改造后可以提高船舶的單位節能量2．29toe/萬m3，取樣期間項目總節能量1741噸標準油，節能效果顯著，大大降低了船舶的施工能耗，提高了船舶的經濟效益。

4 結語

通過對航浚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，實現了在較短時間內采用有限的投入快速提高船舶的整體經濟效益目標，可以為國內其他同類型老齡疏浚船舶裝備升級改造提供參考和借鑒。

表5 航浚4007輪施工和能耗統計記錄表