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        基于水射流技術(shù)的船舶錨纜纏繞物清除方法研究

        2017-10-19 03:11:37余葵儲(chǔ)雪權(quán)孫鵬
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年10期

        余葵 儲(chǔ)雪權(quán) 孫鵬

        【摘要】為了保證航標(biāo)持續(xù)發(fā)揮作用,應(yīng)及時(shí)清除浮標(biāo)錨纜纏繞物?,F(xiàn)階段主要是依靠人工來清理浮標(biāo)錨纜纏繞物,需要投入大量人力和時(shí)間。首次提出基于水射流技術(shù)的船舶錨纜纏繞物清除方法,利用高速水射流切割技術(shù)來清除浮標(biāo)錨纜纏繞物。它具有無轉(zhuǎn)動(dòng)部件,取材方便,安全、環(huán)保,工作效率較高,特別是幾次切割后不存在纏繞到下一個(gè)浮標(biāo)錨纜的可能性,還可極大降低清漂人員的工作強(qiáng)度。

        【關(guān)鍵詞】浮標(biāo)錨纜;纏繞物;切割方法;水射流

        三峽工程175米蓄水后,庫區(qū)水位抬高,而庫區(qū)河段浮標(biāo)較多,一般設(shè)置在橋區(qū)、地形復(fù)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(jīng)常纏繞航標(biāo)纜繩,造成浮標(biāo)移位、流失或翻沉,為確保浮標(biāo)正常,提高航標(biāo)維護(hù)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(shù)量多,種類繁雜,而清除工具主要以鐵鉤、砍刀、鋸子等為主,導(dǎo)致清除效率低下,作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度非常大,并且存在一定的安全隱患。如何清除汛期航標(biāo)纏繞物已成為航道維護(hù)最迫切的問題。因此需要對纏繞物的清除方法進(jìn)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(qū)等復(fù)雜航段具有現(xiàn)實(shí)意義,對國內(nèi)其他內(nèi)河航道的航標(biāo)維護(hù)也有非常重要的意義。

        1、前期研究成果

        通過實(shí)地調(diào)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(jìn)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(wǎng)、動(dòng)物殘骸等數(shù)百種物質(zhì),以前試驗(yàn)所采用的常規(guī)機(jī)械切割方式均不能同時(shí)滿足不同種類物體的切割要求,需要尋求一種切割材質(zhì)廣泛,效率高的切割方式,研究過程中曾經(jīng)采用激光切割設(shè)備,雖能切割各種材料,但水中的纏繞物經(jīng)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(fā)現(xiàn),目前世界上剛發(fā)展起來的水刀切割技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對水中不同種類物體的切割,且具有較高的切割效率和經(jīng)濟(jì)性,能滿足本項(xiàng)目需求。前期研究成果與存在的問題如表1所示。

        2、實(shí)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(biāo)艇的艏尖艙內(nèi)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(hù)裝置其長度可達(dá)50m,增大了手持水槍的移動(dòng)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(shí),作業(yè)人員可將手持水槍帶到浮標(biāo)上,根據(jù)實(shí)際纏繞情況進(jìn)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(shù),其切割范圍廣,軟硬材質(zhì)均可進(jìn)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(huán)境影響小,適用與清除錨纜纏繞物作業(yè),且簡單、有效。

        2)可靠性

        該方案采用的水刀切割機(jī),技術(shù)成熟、設(shè)備可靠。在加工、清潔、切割、除銹等行業(yè)已經(jīng)廣泛推廣。將該方案應(yīng)用與水上漂浮物的切割,是可行、可靠的。

        3)實(shí)施成功率

        水刀切割技術(shù),其技術(shù)成熟,操作簡單,受切割材質(zhì)影響小等優(yōu)點(diǎn)已被社會(huì)各界所認(rèn)可。該方案在原有成熟技術(shù)上進(jìn)行改造,在切割方式和方法、多模塊化切割技術(shù)等方面進(jìn)行創(chuàng)新,依托原有技術(shù),滿足錨纜纏繞物的切割要求,在現(xiàn)有成熟設(shè)備上改進(jìn),可大大提高改造成功率。

        4、結(jié)論

        1)便攜式手持水刀切割方法僅需在航標(biāo)艇上安裝一套該裝置,無需在每座浮標(biāo)上安裝任何裝置,極大的降低了每座浮標(biāo)上安裝設(shè)備的成本,同時(shí)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(zhuǎn)動(dòng)部件,取材方便,安全、環(huán)保,工作效率較高,特別是幾次切割后不存在纏繞到下一個(gè)浮標(biāo)錨纜的可能性,還可極大降低清漂人員的工作強(qiáng)度。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 蔣明貴. 三峽庫區(qū)浮標(biāo)錨纜懸掛雜物清除技術(shù)研究[R]. 重慶:長江航道局, 2012.

        [2] 李學(xué)海. 葛洲壩樞紐漂浮物現(xiàn)狀調(diào)查及治理對策探討[J]. 人民長江 , 2008, (7): 57-59

        [3] 孟遂民. 三峽工程漂浮物綜合治理研究[J]. 水力發(fā)電 , 2002, (12): 8-9

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