国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)于2020年12月14日发布了推荐性国家标准《自航耙吸挖泥船疏浚系统设计技术要求》(GB/T 39656—2020),自2021年7月1日起实施。 一、制定背景 随着我国经济和海运的快速发展,港口、航道建设及维护工程迅速增长,挖泥船是施工船舶中使用面最广的一类。耙吸挖泥船是一种自航的、利用耙头在海床拖弋破土、并使用疏浚泥泵装舱的挖泥船,是近沿海港口、航道疏浚施工以及深远海取砂吹填施工作业的主力装备。具有挖掘、装舱、疏浚物运输及抛卸、吹岸等功能,其结构形式、功能原理、适用范围、施工原理、作业流程等方面具有独特性。根据典型设计工况的不同,耙吸挖泥船的舱容可从几百立方米至几万立方米不等,船舶主尺度和主要技术参数也大相径庭。 目前在世界范围内,以欧洲四大疏浚公司为代表的疏浚装备制造企业,都各自拥有自主耙吸挖泥船设计与制造技术,但尚未发布过自航耙吸挖泥船疏浚系统整体性能方面的相关标准。而国内已颁布、实施的与耙吸挖泥船相关的技术标准,从内容上看都是对单个疏浚设备或系统的标准化要求,在自航耙吸挖泥船疏浚系统的整体性能要求方面还尚未有单独的标准发布实施。 二、标准的定位和作用 自航耙吸挖泥船疏浚系统标准的制定,以我国疏浚行业多年来在自航耙吸挖泥船设计、制造和运营方面的经验为基础,主编单位通过对国内外相关标准、规范、先进技术成果的应用现状以及耙吸船用户的使用反馈进行充分调研,对近年来世界范围内新近建造、投产的各类型自航耙吸挖泥船疏浚系统的配置、技术特性、施工性能反馈等进行充分研究,兼顾最新的疏浚装备技术标准和规范,以最大程度满足自航耙吸挖泥船在疏浚系统的设计、制造方面的实际需求。 三、标准主要内容 本标准包括了自航耙吸挖泥船疏浚系统的设计依据、设计要求、技术文件和设计验证等内容,适用于自航耙吸挖泥船疏浚系统的设计、制造和改造。 1.设计依据 (1)设计任务书 耙吸挖泥船是一种工程船,需满足特定的作业环境、功能、性能和设备配置要求,这些要求在船东提出船舶建造时都已基本形成,具体体现在设计任务书中,疏浚系统设计就是依据设计任务书,围绕实现船舶的功能和性能、满足作业环境和设备配置等要求而进行。疏浚系统设计任务书为疏浚系统设计的输入条件,必须遵照执行。 (2)需满足的船舶规范 在自航耙吸挖泥船疏浚系统的设计过程中,需根据船舶的设计使用区域(内河、国内航行、国际航行等),分别满足中国海事局和中国船级社相关法规对挖泥船疏浚系统的特定要求,以确保疏浚系统的设计能够满足船舶营运过程中的作业安全需求。 2.设计要求 (1)总体要求 耙吸挖泥船疏浚系统中有耙头、耙臂及吊放装置、泥门等强受力构件,为了保证施工安全,这些设备的结构部件强度需满足设计作业工况受力要求。根据国内外各大疏浚企业长期施工经验,过高的船舶航速会大幅增加推进功率,而过低的航速则会影响耙吸施工效率,因此耙吸挖泥船施工作业时挖泥航速通常设定在在2~4节范围内,并以此为基础对整个疏浚系统进行详细设计、校核与验证。 (2)挖掘系统 根据挖掘系统的组成及功能特性,将挖掘系统分为耙头、耙臂、耙臂吊放装置、耙臂随动架等4个子系统,分别提出技术要求和相关规定。耙头要求包括通径、挖掘能力、高压冲水喷嘴、通流面积、吸口格栅等方面;耙臂要求包括滑块密封、工作夹角、吊点设置、旋转接头、姿态传感等方面;吊放装置包括绞车拉力、波浪补偿、控制模式、应急操作等方面;随动架包括承载物层数、工作弯曲半径等方面。 (3)泥泵 作为挖泥船的最核心机具,泥泵堪称挖泥船的心脏,其性能是影响挖泥船整体能效的最关键因素之一。本章节对泥泵在不同作业工况下的流量与扬程、汽蚀余量、吸口布置、泵体型式、封水系统、恒扭矩与恒功率输出特性等进行了规定,确保泥泵性能满足船舶施工整体需求。 (4)装舱系统 装舱系统是用于耙吸挖泥船自行装载的子系统,主要包括装载消能、低浓度排放、溢流等功能。本章节主要对上述功能及相关机具的技术要求进行了规定,主要包括消能箱位置及型式、低浓度排放出口位置、溢流筒数量和位置等。 (5)卸泥系统 作为耙吸船“挖-运-抛/吹”作业流程的最后环节,卸泥系统按作业方式主要分为泥门卸泥和艏吹卸泥两种方式。本章节主要对泥门的功能与形式、抽舱通道形式、艏吹装置整体强度等进行了规定。对于方形泥门、锥形泥门、艏吹装置等子系统/部件,目前已发布有相关行业标准,因此在本标准中不进行重复规定。 (6)疏浚监控系统 相关要求按GB/T 29135的规定进行。 (7)产量计量系统 产量计量系统指泥泵产量计量和吃水装载产量计量。本标准分别对泥泵产量计量和吃水装载产量计量的数据设置、信号平滑时间、数据最大允许误差、故障报警等功能进行了规定。 (8)吸排泥管系 对耙吸船吸排泥管系的管径、弯曲半径、阀组设置等要求进行了规定。 (9)高压冲水系统 对高压冲水系统的功能、额定排量和流速、喷嘴布置要求等进行了规定。 3.技术文件 耙吸挖泥船疏浚系统设计工作所需形成的技术文件以列表形式进行了汇总。 4、设计验证 对系统功能、性能的验证要求进行了规定。 (全国港口标准化技术委员会疏浚装备分技术委员会供稿,文稿编撰 杨舒)来源:交通运输部 |