李春洋，陳陽(yáng)

（1.中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200，2.中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

加強(qiáng)船舶能效管控既是國(guó)際組織對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，也是企業(yè)強(qiáng)化管理，實(shí)現(xiàn)降本增效目標(biāo)的需要。施工船舶是疏浚項(xiàng)目的主要成本來(lái)源，加強(qiáng)船舶能效管控是該類項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)降本增效的主要抓手點(diǎn)?？溌《虐⒗酆降谰S護(hù)疏浚工程施工航道全長(zhǎng)18km，施工范圍為杜阿拉港進(jìn)港航道PK4-PK22 段，業(yè)主指定拋泥區(qū)位于PK28 的喀麥隆深坑，平均運(yùn)距約15km，航道設(shè)計(jì)水深－7m CD，設(shè)計(jì)底寬150m，邊坡坡比為1：10，土質(zhì)以淤泥回淤土為主。工程投入一艘最大艙容4500m的自航耙吸式挖泥船進(jìn)行施工作業(yè)，采用 “挖運(yùn)拋”施工工藝，通過裝艙溢流提高每船次實(shí)挖土方，每一施工循環(huán)包括定位放耙、挖泥裝艙、重載航行、開底拋泥、輕載返航上線等5 個(gè)環(huán)節(jié)，施工過程中需兼顧航道通航需求。本文結(jié)合該項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)耙吸式挖泥船的能效管控措施進(jìn)行探討。

圖1 喀麥隆杜阿拉港航道維護(hù)疏浚工程示意圖

1 強(qiáng)化船舶施工管控

喀麥隆杜阿拉港進(jìn)港航道有多條河流匯入，航道全年回淤量較大，且隨旱、雨季河流匯入泥沙含量不同，航道回淤總量及回淤分布區(qū)域有明顯變化。此外，施工過程中杜阿拉港仍保持正常運(yùn)營(yíng)，高平潮前后進(jìn)出港船舶較多，施工干擾大。該工程采用疏浚工程量和浚后實(shí)測(cè)水深雙指標(biāo)控制，每次維護(hù)疏浚工程量或水深控制條件滿足任何一個(gè)便需暫停施工，為了在有限的疏浚工程量范圍內(nèi)以最經(jīng)濟(jì)的方式達(dá)到最佳水深，項(xiàng)目實(shí)施過程中主要采取了以下措施。

1.1 合理組織施工

受上游泥沙來(lái)量及水流條件等因素變化影響，杜阿拉港進(jìn)港航道的回淤在時(shí)間和空間上分布不均勻，每次維護(hù)疏浚工前測(cè)圖航道內(nèi)的泥沙淤積分布均有不同。疏浚施工總體按照從下游至上游，先淺段再深段的順序，通過合理布設(shè)耙跡線，達(dá)到全航道逐步均勻加深的效果。施工中結(jié)合工前測(cè)圖航道實(shí)際水深、潮位變化及回淤分布等情況，通過分段、分層、分條組織施工對(duì)全航道進(jìn)行浚深，并根據(jù)外在條件變化及疏浚效果對(duì)施工布線安排進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。為減少船舶重載航行距離，所有船次均采用從上游向下游的施工方向。施工過程中的平整度控制至關(guān)重要，否則后期大量的掃淺工作將嚴(yán)重降低船舶施工能效。通過及時(shí)安排水深測(cè)量對(duì)船舶施工效果進(jìn)行檢驗(yàn)，如存在出現(xiàn)壟溝及淺埂等質(zhì)量通病的趨勢(shì)時(shí)，則采取斜向或S 形施工進(jìn)行及時(shí)消除。

1.2 加強(qiáng)船舶裝艙效率管控

杜阿拉港進(jìn)港航道回淤土質(zhì)以淤泥土為主，部分區(qū)域夾雜少量粘土及中細(xì)砂，疏浚土在泥艙內(nèi)不易沉淀。為提高每船有效土方裝載量，主要采取以下措施：①上線施工前適當(dāng)延長(zhǎng)空船抽艙時(shí)間，確保泥艙內(nèi)余水盡量排空；②耙著地開時(shí)挖泥后先打旁通，待泥漿濃度達(dá)到要求后再改進(jìn)艙；③挖泥結(jié)束起耙時(shí)先改旁通，再耙離地對(duì)耙管進(jìn)行沖洗，以避免低濃度泥漿進(jìn)入艙內(nèi)；④適當(dāng)調(diào)高溢流桶高度，使其高于目標(biāo)裝艙量，以增加泥漿在泥艙內(nèi)的沉淀時(shí)間，起耙前再將溢流桶高度調(diào)至目標(biāo)艙容，排出泥艙內(nèi)上部低濃度泥水混合物；⑤嚴(yán)控下耙深度，通過調(diào)節(jié)波浪補(bǔ)償器壓力，保證耙頭對(duì)地合理的壓力，在確保挖泥濃度滿足要求的同時(shí)，避免出現(xiàn)悶耙；⑥使用合理的挖泥對(duì)地航速，該工程疏浚土以淤泥土為主，挖泥對(duì)地航速采用2～3kn。

1.3 合理確定船舶油水儲(chǔ)量

杜阿拉港進(jìn)港航道設(shè)計(jì)水深為-7m CD，每次維護(hù)疏浚開工之初航道內(nèi)均分布有不同位置的淺段，施工過程中甚至遇到過航道內(nèi)部分淺區(qū)水深不足4.5m的情況，即使通過乘潮施工也滿足不了本工程所用船舶的最大吃水要求。為了確保船舶航行作業(yè)安全，并降低淺水效應(yīng)影響，提高船舶施工能效，除采取根據(jù)航道水深及潮位情況合理降低目標(biāo)艙容以減少船舶滿載吃水的措施外，施工中還通過與港方溝通，協(xié)調(diào)縮短船舶靠泊補(bǔ)給周期，通過降低每次補(bǔ)給周期的船舶油水儲(chǔ)量來(lái)減少船舶吃水，以有效提高船舶淺水區(qū)段施工能效。

1.4 定期進(jìn)行船體檢查清理

喀麥隆地處熱帶，水中海生物繁殖較快，船體上大量依附的海生物除影響船舶月度裝艙系統(tǒng)校核時(shí)水尺讀數(shù)辨識(shí)外，也增大了船舶航行摩擦阻力。做好能效管理，降低船舶阻力是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而摩擦阻力是構(gòu)成船舶航行阻力最主要的因素。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，摩擦阻力約占總阻力的70%左右，低速時(shí)所占比重更大。因此，施工過程中通過每月裝艙系統(tǒng)校核時(shí)租用交通船對(duì)耙吸挖泥船船體附著的海生物進(jìn)行清理。

2 減少、排除外在不利因素影響

該項(xiàng)目實(shí)施過程中除需要考慮疏浚施工作業(yè)本身外，還需考慮其它外在相關(guān)因素對(duì)船舶能效的影響，如業(yè)主方不合理的施工要求，航道中的違規(guī)作業(yè)漁船及浮木對(duì)正常施工的影響，進(jìn)出港船舶的影響等，施工中需要對(duì)這些不利因素進(jìn)行及時(shí)識(shí)別處理。

2.1 加強(qiáng)與相關(guān)方溝通，科學(xué)合理組織施工

該項(xiàng)目的實(shí)施需按照業(yè)主監(jiān)理指定的施工計(jì)劃執(zhí)行，業(yè)主方出于自身利益考慮，往往提出一些不合理施工要求。如該工程施工過程中業(yè)主曾要求對(duì)航道較淺局部進(jìn)行調(diào)頭往返挖除，考慮到該工程為邊通航邊施工項(xiàng)目，這一指令從安全管理和能效管理方面來(lái)說(shuō)對(duì)船舶均極為不利。在項(xiàng)目實(shí)施過程中最終通過與業(yè)主、監(jiān)理方溝通協(xié)商，讓其取消了此不合理施工指令。

2.2 避免或減少會(huì)遇、避讓對(duì)正常施工的影響

每日高平潮前后進(jìn)出港船舶較多，如施工安排不合理或與其它船舶溝通不及時(shí)，就可能導(dǎo)致船舶正常施工受到干擾，造成船舶施工能效降低，甚至發(fā)生緊迫局面。為此，船舶特意聘請(qǐng)2 名當(dāng)?shù)伛{駛輪流駐船協(xié)助溝通，每日及時(shí)通過VHF 向港務(wù)局了解當(dāng)日船舶進(jìn)出港計(jì)劃并報(bào)告船長(zhǎng)，船長(zhǎng)根據(jù)進(jìn)出港船舶時(shí)間對(duì)當(dāng)日施工安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.3 及時(shí)排除疏浚范圍內(nèi)障礙物

杜阿拉港進(jìn)港航道的浮標(biāo)由于定位不牢固及維護(hù)保養(yǎng)不善，經(jīng)常出現(xiàn)偏移入航道的情況。偏移的浮標(biāo)對(duì)船舶正常航行施工帶來(lái)較大影響，如業(yè)主不及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，為確保航行施工安全，船舶不得不放棄偏移浮標(biāo)影響范圍區(qū)域內(nèi)的施工，時(shí)間一久便形成局部淺區(qū)，后續(xù)局部掃淺施工將造成船舶能效降低。針對(duì)這一情況，施工中結(jié)合水深測(cè)量定期對(duì)航道內(nèi)的浮標(biāo)位置進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)浮標(biāo)偏入航道或有明顯偏入航道趨勢(shì)后，及時(shí)向業(yè)主報(bào)告并催促其盡快修復(fù)，以免對(duì)船舶正常施工造成影響。

此外，杜阿拉港航道內(nèi)還存在大量違規(guī)作業(yè)的漁船及來(lái)自上游懸浮于水中的木材，參與本工程施工的耙吸式挖泥船曾遭遇過漁網(wǎng)纏繞螺旋槳及螺旋槳撞擊水中懸木受損的情況，嚴(yán)重影響了施工船舶能效。發(fā)生此類情況船舶及時(shí)聯(lián)系當(dāng)?shù)貪撍具M(jìn)行水下處理，必要時(shí)對(duì)螺旋槳受損部分進(jìn)行切除，以將影響降至最低。同時(shí)，船舶一方面加強(qiáng)航行施工過程中的瞭望，做到早避寬讓，另一方面與當(dāng)?shù)馗蹌?wù)局積極溝通，催促其對(duì)違規(guī)作業(yè)的漁船進(jìn)行及時(shí)處理。

3 加強(qiáng)船員能效意識(shí)教育

船舶能效管理關(guān)鍵在人。隨著科技的進(jìn)步，耙吸式挖泥船的設(shè)計(jì)制造也在不斷改進(jìn)，各種現(xiàn)代化輔助設(shè)備及系統(tǒng)可以大大提高船舶生產(chǎn)效率，但船舶施工能效管控的關(guān)鍵還是在人，再先進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)也離不開人工操作及監(jiān)控管理。培養(yǎng)建立船員的能效管控意識(shí)，激發(fā)船員能效管控的主動(dòng)性是實(shí)現(xiàn)船舶能效管控提升的重要基礎(chǔ)。加強(qiáng)能效管控需要從硬件設(shè)施更新及管控措施優(yōu)化等方面做研究，但更重要的是加強(qiáng)落實(shí)執(zhí)行。加強(qiáng)船舶施工能效管控各項(xiàng)措施的落實(shí)需要全體船員具有較強(qiáng)的能效管控意識(shí)及專業(yè)技術(shù)知識(shí)，船舶能否按計(jì)劃完成航行布線，溢流桶能否按裝艙計(jì)劃進(jìn)行適時(shí)升降，起放耙位置、深度及進(jìn)艙泥漿濃度能否按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)，這些施工措施能否按計(jì)劃有效落實(shí)都將對(duì)船舶的能效管控產(chǎn)生影響。日常工作中應(yīng)從點(diǎn)滴做起，要求船員工作中多留心、勤觀察、善思考，逐步養(yǎng)成良好的能效管控意識(shí)及執(zhí)行落實(shí)能力。

4 結(jié)論

耙吸式挖泥船能效管控除做好疏浚施工工藝措施優(yōu)化外，還需重視船員能效意識(shí)及執(zhí)行力培養(yǎng)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中需提前識(shí)別并盡力排除或降低其他外在不利因素的影響。研究船舶能效管控既是節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境的需要，也是疏浚企業(yè)降本增效的重要途徑，在疏浚實(shí)施過程中通過施工措施優(yōu)化，船機(jī)設(shè)備改進(jìn)及船員船藝提升等措施提升船舶能效管控具有重要意義。