清淤船技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

随着国民经济的持续稳定发展，更大规模地促进了沿海港口基础设施、临港工业区以及大型枢纽港深水航道建设工程的发展，比如长江口深水航道治理、上海洋山深水港建设工程、河北曹妃甸一期工程、天津滨海开发区建设、以及北部湾港口建设及航道拓宽工程等，犹如雨后春笋。目前我国清淤船的技术发展水平基本与国际先进水平同步。

在定位与测量技术方面，基本保持了和国际先进水平同步。引进了DGPS定位系统、侧扫声纳、多波束测深仪、数字式浅地层剖面仪和HYPACK MAX和PDS测量软件等。目前水深测量和出图全部由计算机控制，可实现远距离传输，还可以进行水下障碍物探测、水下地形3D图测量等。所有测量数据都可以和挖泥船进行交换。

在挖泥机具和辅助设施方面，研制开发了耐磨双金属复合绞刀齿、复合叶轮、复合衬板和耐磨泥泵，开发了犁型耙头、DB耙头、滚刀耙头等，还开发了水上自浮管、水下耙平器。

目前国际上主要采用的清淤方式有扰动式喷水射流、吸扬式斗轮挖掘和冲刷式高压水炮清淤这三种不同工作原理的机械清淤方式。

1、扰动式喷水射流清淤船

扰动式喷水射流清淤就是利用高压喷射的水流对淤积的泥沙进行冲刷，使之扰动重新悬浮，借助天然水流，将泥沙带离清淤区域的清淤方式。我国三门峡试验船、河口冲沙船、潼关一号清淤射流船、潼关二号清淤射流船、潼关三号清淤射流船、黄河潼关清淤射流船、上海航道局自航喷水疏浚船、600m3/h自航喷水挖泥船等，是采用扰动式喷水射流清淤。

虽然我国的科技人员也作了大量的细致艰苦的工作及努力，但终因种种原因在深度、效率、水平与规格等方面与荷兰还有不少差距。

2、吸扬式斗轮挖掘清淤船

从七十年代开始国外几家公司把陆用斗轮式挖掘机的斗轮挖掘装置用于水下开挖，取得了良好的效果。斗轮式挖泥装置采用单体式斗轮和双体斗轮式。双体斗轮式不但继承了单体斗轮式绞刀的优点，而且又有了新发展。下表对单双体斗轮挖掘工作装置进行对比。

我国对现有的双斗轮式绞刀进行了改进，设计了带有随动式吸泥口的双斗轮式绞刀。能够挖掘各类土壤并使吸泥口始终保持在最佳吸泥状态，并已获得了专利。更加适应我国河道沟渠的清淤工作特点。

单双体式斗轮挖掘工作装置比较表

3、冲刷式高压水炮挖泥装置

冲刷式高压水炮挖泥装置的清淤方法与在沉船打捞除泥土应用的高压水枪一样，是用喷射水流实施水下沉船的清泥工作，并在水力采煤中得以广泛应用。我国普遍水枪清淤技术应用于水力挖塘机组。

第二节 产品工艺特点或流程

以双桨、双耙、单甲板、全钢质焊接结构的自航耙吸挖泥船为例。主船体分为——艏部总段、泵/泵机舱总段、泥舱总段、机舱总段、艉部总段，上层建筑生活区、甲板室、烟窗等；预制分段/大构件共计47个。挖泥船的生产工序如下：

1、材料、预处理

选择主船体和上层建筑结构等所用的钢材，所用板材和型材均应符合或不低于中国船级社的要求；本船所用的焊接材料应符合中国船级社的有关要求，并经船级社认可。

钢材订货到厂后，组织有关质检人员会同业主/总包方代表、船检验船师和油漆商代表对材料的材质进行抽查核对；对外观、抛丸除锈的质量及喷保养漆的质量进行抽检验收；喷保养漆后应将钢材的材质牌号、规格、炉批号转移标明。

2、号料、下料、切割

板材经预处理后才能进下料车间，经核对材质牌号、规格（钢材上的材质标记用色漆标出）无误后方可进行划线号料。号料工必须清楚零件图纸及图上的工艺信息；切割工不得一人看管二台或二台以上的半自动切割机，数控切割机由固定的专人负责操作。

3、构件预制

1）构件拼装焊接

在平台上进行构件的拼装，对不同板厚的对接按理论线进行装配。如下位置的构件需进行拼装用埋弧自动焊：船壳平直板、平台面板、舱壁板和甲板板等。构件预制具体的工艺流程流程如下：

构件材质及规格检查——平台（胎架）上装配及固定——焊封底——埋弧自动焊QC抽检——反面回火清根——清洁——QC检查——焊接——修补焊路——QC抽检——焊后对焊接变形调正——构件安装、固定及加强材——焊前QC检查（对过焊孔、流水孔、透气孔、难打磨到自由边端必须安装前处理好）——焊接——焊后部分加强材拆除、补磨焊疤/弧坑、打磨焊珠、清洁——离胎架拆固定焊/码板——调正——外观/主要尺寸QC检测——（办交接登记手续）到下一道工序（分段预制）。

2）分段预制

零件、冷热加工件和构件预拼装经检验合格后，运送到分段预制工位。装配施工工艺流程如下：（严禁在外板对接时的装配码板焊在船壳外的一侧）

清场地——划地样线及检验——立胎架、激光打水平（检验线）——割正胎架、处理切割口——检查——铺基准面板及固定——面板上划装配理论线及检验——装配零/构件及固定——装配加强材——焊前QC检查（对过焊孔、流水孔、透气孔、难打磨到自由边端必须安装前处理好）——焊接——焊后部分加强材拆除、补磨焊疤/弧坑、打磨焊珠、清洁——离胎架拆固定焊/码板——调正——外观/主要尺寸QC检测。

4、船台施工，按照船台分段合拢搭载计划表，以机舱分段作为定位段向前后方向合拢施工。

5、涂装，二次除锈涂装、淡水舱的喷砂、外委加工产品、发外订购产品等的涂装报验按<油漆涂装配套表>和<涂装施工工艺>的要求执行。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

随着科技进步、经济发展，国外清淤疏浚挖泥船都在向高效实用、自动舒适的方向发展。而大型化、系列化、集成化、模块化、专业化、智能化、微型化以及新颖多样化已成为当今世界整个清淤疏浚行业的发展趋势。其主要发展特点有：

1、国外各类挖泥船均向大型化发展。喷水疏浚船装机功率已达2126KW，大型斗轮挖泥船装机总功率已超过25000KW，其中斗轮驱动功率就已经达到5000KW，水炮功率也不小于200~300KW。

2、对市场需求量较大的挖泥船都在向系列化、标准化、模块化等方向发展，不但提高了零部件的互换性，而且更便于设备的维修更换，因此用户可根据不同的作业工况很容易地选择到适合规格的挖泥船。