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        船廂快速清漂裝置研制及應(yīng)用介紹

        2020-11-06 05:50:45狄宗向王向輝何海波
        中國水運(yùn) 2020年9期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備故障漂浮物對接

        狄宗向 王向輝 何海波

        摘 要:向家壩升船機(jī)船廂在正常運(yùn)行過程中會與上/下閘首進(jìn)行對接,對接時上/下游航道內(nèi)的漂浮物就可能進(jìn)入船廂內(nèi),進(jìn)而導(dǎo)致升船機(jī)充泄水系統(tǒng)管路堵塞或設(shè)備故障。本文主要介紹了升船機(jī)船廂快速清漂裝置研制的背景意義、研制過程、解決的實(shí)際問題,以及應(yīng)用取得的顯著效果。

        關(guān)鍵詞:船廂;閘首;對接;漂浮物;設(shè)備故障;快速清漂

        中圖分類號:U66? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2020)09-0063-02

        向家壩升船機(jī)在正常通航運(yùn)行過程中,船廂會與上/下閘首對接,上/下游航道內(nèi)的漂浮物就可能進(jìn)入船廂內(nèi),尤其是在汛期上游水庫漂浮物較多時,大量漂浮物會隨著風(fēng)浪進(jìn)入渡槽和船廂內(nèi)。漂浮物聚集在船廂與閘首對接區(qū)域,當(dāng)升船機(jī)解除對接排間隙水時,間隙內(nèi)的漂浮物會進(jìn)入充泄水管路導(dǎo)致充泄水系統(tǒng)管路堵塞或閥門故障,同時部分較大漂浮物若沉降至工作門和船廂門附近區(qū)域,也可能會導(dǎo)致船廂門、通航門因漂浮物卡阻導(dǎo)致大量漏水事故發(fā)生,這些都將對升船機(jī)的正常通航運(yùn)行造成極大影響。另外,大量漂浮物聚集在船廂內(nèi)也會影響升船機(jī)整體美觀和形象。針對汛期向家壩上游漂浮物較多,大量漂浮進(jìn)入船廂內(nèi)影響船廂與閘首對接的情況,需研制一種可以及時清除船廂對接區(qū)域漂浮物的清漂裝置,從而降低因漂浮物引起的充泄水系統(tǒng)設(shè)備故障率,防止船廂門、通航門因漂浮物卡阻導(dǎo)致大量漏水事故發(fā)生,提高升船機(jī)設(shè)備運(yùn)行可靠性與安全性,進(jìn)一步提升通航效率。

        1升船機(jī)設(shè)備總體布置

        1.1? 上閘首設(shè)備

        上閘首由擋水壩段和渡槽段組成,兼有擋水壩段及升船機(jī)閘首雙重功能。航槽的上游側(cè)布置上閘首事故檢修閘門,用于升船機(jī)正常和事故檢修以及水庫水位超過上游最高通航水位時防洪擋水。事故檢修閘門后布置壩頂活動橋,用于連接上閘首航槽兩側(cè)的交通。

        在擋水壩段后設(shè)置長為85.45m的渡槽段,其頂高程為382.000m。渡槽段下游端布置上閘首工作閘門,閘門型式選擇下沉式平面閘門,保證升船機(jī)適應(yīng)上游水位變化,滿足不同通航水位運(yùn)行的要求。

        1.2? 船廂設(shè)備

        向家壩升船機(jī)船廂采用盛水結(jié)構(gòu)與承載結(jié)構(gòu)合為一體的自承載式結(jié)構(gòu)型式,由128根Ф74mm的鋼絲繩懸吊。船廂有效水域長116m、寬12m、深3m,船廂結(jié)構(gòu)外形長125m、標(biāo)準(zhǔn)段寬16.4m、高7.3m。船廂結(jié)構(gòu)、設(shè)備和3m標(biāo)準(zhǔn)水深的水體總重量約8150t。

        1.3? 下閘首設(shè)備

        下閘首緊鄰船廂室段下游端布置,系整體塢式結(jié)構(gòu)。下閘首起始端布置下閘首工作閘門,閘門型式選擇下沉式平面閘門,保證升船機(jī)適應(yīng)下游水位變化,滿足不同通航水位運(yùn)行的要求。下閘首檢修閘門設(shè)于下閘首工作閘門的下游,用于升船機(jī)檢修以及下游水位超過最高通航水位時防洪擋水,閘門采用平面疊梁型式,由下閘首門機(jī)主鉤通過自動抓梁操作。

        2? 船廂快速清漂裝置研制

        2.1? 船廂清漂技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)查

        國內(nèi)大型升船機(jī)船廂清漂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如下。

        三峽升船機(jī):主要依靠清漂船在上游清漂,若漂浮物進(jìn)入船廂內(nèi),則清漂船進(jìn)入船廂內(nèi)清漂。缺點(diǎn):清漂速度慢,影響通航效率。

        福建水口升船機(jī):主要依靠船廂人員人工清漂,效率較低。

        向家壩升船機(jī):主要依靠船廂人員人工清漂,效率較低;也進(jìn)行過人工拉網(wǎng)清漂,但存在安全網(wǎng)不結(jié)實(shí)、漂浮物不易收集等問題。

        2.2? 船廂清漂裝置設(shè)計

        (1)采用安檢船拉拽清漂、反向拉拽釋放漂浮物的操作方式;

        (2)采用浮筒懸掛鋼板網(wǎng)組合式設(shè)計(鋼板網(wǎng)分為4段可拆卸),采用U型設(shè)計,組合式清漂裝置兩端設(shè)置有尼龍繩固定點(diǎn),全長約11米;

        (3)采用高分子聚乙烯材料生產(chǎn)的水上浮筒提供浮力(單個浮筒重約7KG,可提供350Kg/㎡的承載力),側(cè)面懸掛深約0.6米的菱形鋼板網(wǎng)收集漂浮物;

        (4)該清漂裝置總重量估算在600KG左右,拆卸組裝簡便。

        3解決的實(shí)際問題

        船廂快速清漂裝置研制完成并投運(yùn)后,主要解決了以下問題:

        (1)研制了一種可以在不影響升船機(jī)正常通航運(yùn)行條件下能及時清除船廂對接區(qū)域漂浮物的清漂裝置,大大提升了汛期通航效率。

        (2)解決了船廂人工清漂費(fèi)時費(fèi)力、清漂人員存在落水風(fēng)險等問題。

        (3)通過對升船機(jī)對接充泄水系統(tǒng)在船廂快速清漂裝置投用前后升船機(jī)故障情況的對比分析,基本摸清了對接充泄水系統(tǒng)故障的主要原因。

        4? 應(yīng)用中取得的顯著效果

        4.1? 生產(chǎn)效益

        船廂快速清漂裝置投用后,因船廂內(nèi)漂浮物過多引發(fā)的通航流程中斷事件從平均每月8-10次降低至0次,向家壩升船機(jī)對接充泄水系統(tǒng)、船廂門、通航門等設(shè)備的故障發(fā)生率得到極大降低,設(shè)備運(yùn)行更加可靠,升船機(jī)通航效率進(jìn)一步提升,生產(chǎn)效益顯著。

        4.2? 經(jīng)濟(jì)效益

        直接經(jīng)濟(jì)效益:快速清漂裝置投用前,船廂漂浮物主要依靠船廂協(xié)管人員在船廂上人工清理以及安檢船駛?cè)氪瑤麅?nèi)人工打撈,效率較低。2018年6月至2019年6月一年間,組織人員打撈引航道(含承船廂)范圍內(nèi)水面漂浮物約有150噸,經(jīng)核算,人員打撈綜合單價約為320元/噸。船廂快速清漂裝置投用后,可節(jié)省約5萬元/年的人工打撈成本,直接經(jīng)濟(jì)效益顯著。

        間接經(jīng)濟(jì)效益:向家壩升船機(jī)汛期平均每天因漂浮物較多引起的通航流程中斷時間在20分鐘左右,目前單廂次運(yùn)行平均過機(jī)歷時為40分鐘左右,意味著若解決漂浮物問題,向家壩升船機(jī)每天可以多運(yùn)行0.5個廂次,而以每廂次平均通過貨物500噸、以2018年每噸貨物翻壩費(fèi)用26元為計算標(biāo)準(zhǔn),向家壩汛期漂浮物較多的時間共計約120天,將間接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益78萬元/年。

        推廣經(jīng)濟(jì)效益:船廂快速裝置可推廣至國內(nèi)各大型升船機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用,具體經(jīng)濟(jì)效益待估算。

        5 結(jié)語

        船廂快速清漂裝置的研制,解決了船廂人工清漂效率低下、清漂船進(jìn)入船廂清漂影響升船機(jī)通航等問題。研制的船廂快速清漂裝置可以在升船機(jī)正常通航過程中進(jìn)行清漂,清漂方式方便、快捷,大大提升了升船機(jī)通航效率。另外,該裝置結(jié)構(gòu)簡單、拆裝簡便,利用現(xiàn)有安檢船作為牽引動力,在未增加太多實(shí)際成本的情況下,產(chǎn)生了巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)用效果顯著。

        參考文獻(xiàn):

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