莊廣傾 堵壬臣 閆立

（廣船國際總裝部）

0 前言

對于船舶建造起浮過程中所加的數(shù)千噸甚至上萬噸配載水排放，傳統(tǒng)方法是采取潛水泵抽水，存在效率低、周期長、抽水值守人工消耗大、對動能要求高等缺點?，F(xiàn)擬利用配載水存在的巨大水壓，在船上臨時工藝孔安裝泄放閥、利用水壓重力式放水，并不斷改良泄放工裝，從而起到快速放水、縮短船塢周期、節(jié)能減排、降本增效的目的。過程中得出放水閥選型公式，并在現(xiàn)場給予驗證，以指導后續(xù)船選型工作。

1 傳統(tǒng)水泵抽水方法不足

傳統(tǒng)方法一般采用清水隊最大功率潛水泵，見圖1（型號QY40-38-7.5）流量 40M3/h,揚程38 米，功率7.5KW，同時布置2 臺。結合以往經(jīng)驗有效功率為75%，布泵、收泵 兩人各半個工，抽水過程兩人值守，每次排水時間5～7 天。

2 新方法的選用及分析

擬采用合適的放水工裝24 小時連續(xù)放水（排水方案見圖2），實現(xiàn)縮短排水周期；放水過程實現(xiàn)不耗電，實現(xiàn)節(jié)能降耗目的，同時擺脫船上動能恢復的限制，坐墩后即可開展工作；同時充分利用船廠現(xiàn)有資源，不增加額外工裝費用，根據(jù)現(xiàn)場核驗得出泄水選型公式，以指導后續(xù)船型放水選型工作。

3 工裝對比選型與現(xiàn)場應用

3.1 泄放閥選型

某30.8 萬載重噸散貨船半船采取5#貨艙加配載水方法：共加5#貨艙加水7616 噸壓載水，艙內(nèi)吃水6.69 米，引用公式 T= △/Q= △/9155πr2 H0.5 ，對直徑100MM 及150MM 流量進行分析：

排水流速與水柱高成曲線關系：V2=2gH，單位時間流量與管徑關系：Q=SV=πr2V，水柱高與存量水成曲線關系：Ht=(△-Qt)/S ，為了減少曲線關系，采取簡化計算公式，不考慮過程中的摩擦因素，僅考慮影響流量最大的水柱高度及閥件半徑，再通過現(xiàn)場驗證公式實用性：流速V 取0.33H 時的流速：

V=（2×g×0.33×H）0.5=（0.66gH）0.5=2.543H0.5

故：Q=SV=2.543πr2 H0.5

T=△/Q=△/3600πr2（0.66gH）0.5

T=△/Q=△/9155πr2 H0.5

上面公式：△：壓載水水量，單位：M3

泄放閥半徑，單位：M

H：壓載水水高，單位：M

T：排水時間，單位：小時

①：直徑100MM 泄放閥排水時間：

T100=7616/9155×3.14×0.052×6.690.5=40.97小時折合1.70 天。

②： 直徑 150MM 泄放閥排水時間：T150=7616/9155×3.14×0.0752 ×6.690.5=18.21 小時折合0.76 天。

結合現(xiàn)場要求，結合船塢生產(chǎn)需求決定采取直徑150MM 泄放閥排水方案。

3.2 工裝制作及密性檢驗

按設計草圖制作工裝（見下圖3），在閥出水口加裝直徑150 的彎形鋼管，減少水流對船體的沖擊力，同時使用軟管駁接到外板工藝孔處，過程充分利用產(chǎn)品船現(xiàn)工藝孔布置及現(xiàn)有的閑置材料，不增加額外的工裝費用。

制作完成后對焊縫外觀檢查合格后進行沖水試驗，壓力不小于0.24MPa，持續(xù)時間不小于15min。

3.3 現(xiàn)場應用

該船半船坐墩后，打開泄放閥，開始通宵放水（放水情況見圖4），共用時18.5 小時。比公式核算的18.21 小時多出0.29 小時，但基本達到預期目的，之后同型船又起浮作業(yè)兩次，都重復利用了之前制作好的放水工裝

表1 兩種方法能效對比表（3 次合計）

圖1 潛水泵

圖2 排水方案草圖

圖3 排水工裝現(xiàn)場制作

第二起浮，加注壓載水12068 噸，水深10.12米。放水時間23.47 小時，第三次起浮加注壓載水17282 噸，水深14.22 米，放水時間28.38 小時。三次放水都取得了明顯的縮短時間，節(jié)能減排效果。

圖4 現(xiàn)場排水情況

4 節(jié)能減排及效益分析

4.1 傳統(tǒng)水泵抽水式能耗分析

某30.8 萬散貨船半船起浮，排水時間：7616/(40×2×0.75)=126.9 小時，24 小時連續(xù)運轉約消耗5.5天，運轉臺班：126.9/8=15.86 工班，消耗電能：126.9×7.5×2=1903.5Kwh，值守定額：126.9×2×20=5076元，布泵、收泵定額：2×4×2×20=320 元（固定），人工費用合計：5076+320=5396 元

同樣可以核算出第二次若采用潛水泵排水時間=201 小時，運轉臺班=25 工班，消耗電能=3015Kwh，工人定額=8360 元 ；第三次起浮排水時間=288 小時，運轉臺班=36 工班，消耗電能=4320Kwh，工人定額=11550 元，能效對比見表1。

4.2 驗證了選型公式的基本適用：

T=△/Q= △/9155πr2 H0.5

上面公式：△：壓載水水量，單位M3

r:泄放閥半徑，單位M

H：壓載水水高，單位M

T：排水時間，單位H

5 結束語

通過三次半船起浮驗證，基本驗證了泄放閥選型公式的適用性，同時實現(xiàn)縮短放水時間84.92%，節(jié)約電能9613Kwh，節(jié)約人工成本25262 元，實現(xiàn)了高效放水的及節(jié)能減排的目的，減少了船塢周期，有效促進快速搭載。接下來繼續(xù)在其他型船使用工裝放水，同時在放水過程中加密監(jiān)控點，定時記錄水位，持續(xù)改進排水管，讓工時核算更加準確，放水作業(yè)更加安全可靠。