时间: 2024-11-05 13:33:03 | 作者: 产品中心
船上的绞车缓缓转动，甲板两侧的耙头和耙臂管先被吊起，后沉入水中，与船体舷侧的吸口连接。泥泵启动，水底的泥沙通过耙头沿着耙臂管被源源不断吸入船体腹部的泥舱……长江口12.5米深水航道，一艘蓝色船体上标有“新海鲟”3个大字的挖泥船正在疏浚作业。
这是全球最大、国内首艘液化天然气与柴油双燃料动力耙吸式挖泥船，自10月10日来到长江口后，便在这里持续开展航道维护作业。
“新海鲟”轮为我国自主研制，由中交上航局投资建造，在我国疏浚船舶中首次引入液化天然气燃料，标志着我国疏浚业在环保和节能技术方面取得重大突破。
相对于传统耙吸式挖泥船，“新海鲟”轮更绿色低碳、环保节能，其背后有哪些创新？让我们大家一起走近。
“全球最大、国内首艘！我们成功了！”提及9月底“新海鲟”轮在洋山港投运，回忆该船从研发设计到建造调试、从下水试航到正式交付的历程，中交上航局“新海鲟”轮船舶监造项目经理部经理、党支部书记赵燕飞依旧难掩激动，该船将世界双燃料动力耙吸式挖泥船的最大舱容，从10000立方米级一举提升到15000立方米级。
该船总长155.7米、型宽32米，其面积相当于12个篮球场大小；满载吃水9.9米，设计泥舱最大舱容达16808立方米，相当于7个标准游泳池的容积。
耙吸式挖泥船多以柴油为燃料。“新海鲟”轮在我国耙吸式挖泥船中首次引入液化天然气燃料，采用液化天然气和柴油双燃料动力。这在某种程度上预示着，在国内无经验可以借鉴。
项目团队坚持全船一体化设计，从总体设计、船型设计到动力配置再到系统性、功能性设计，闯过一个又一个技术难关，已有多项技术创新正在申报专利。
“许多技术都是首创，大家都是摸着石头过河，一开始确实很难。”赵燕飞介绍，全船由超过5000个种类10万个设备部件组成，需要100多家主要设备供应单位通力协作，对产业链韧性和安全性的挑战很高。
据介绍，在“新海鲟”轮的设计、建造等过程中，光是总体设计、详细设计和施工设计环节，就凝聚数百名工程师的智慧。在船体建造和模块安装时，数百名工人同时作业是常态。加上众多供应商，直接和间接参与“新海鲟”轮建造的人员可达数千人。
从图纸审查、设备检验、编制工艺文件，到运行测试、精度控制……在“新海鲟”轮诞生过程中，赵燕飞带领项目团队一同“焊”在船厂里，丝毫不敢松懈。
每一道程序，都马虎不得。秉承“安全第一、质量第一”的原则，中交上航局“新海鲟”轮船舶监造项目经理部提前策划，组织对船舶组装、焊接、涂装、设施安装等关键程序反复论证。采用着色、磁粉、超声波、特种射线检验等方法交叉检查，全面保证焊接质量；在船舶涂装施工中，严格执行质量控制，做到针孔大小的漏涂都不放过，有效缩短了施工周期、降低了潜在维护成本。
正式投运后，“新海鲟”轮便马不停蹄奋战在疏浚一线月上旬，该船在洋山港施工作业10天，顺利结束后又被调至长江口深水航道，投入新一轮施工作业。
有别于绞吸式挖泥船，耙吸式挖泥船可以边航行、边吸泥，自航、自载、自卸，不受输泥管道限制。这类挖泥船一般适用于沿海港口、深水航道的疏浚吹填及海岸维护，既可清淤除泥护港，又可吹沙填海造岛。
“耙吸”二字，基本体现工作原理：在泥泵真空作用下，耙吸式挖泥船通过耙头、耙臂管将水底泥沙吸入船上自带的泥舱，待泥舱满后，起耙航行至抛泥区开舱卸泥，或者通过艏吹/艏喷装置将泥排至需要吹填的位置。
耙头是耙吸式挖泥船的重要疏浚机具，其原理及形状与钉耙相似。“新海鲟”轮绿色的主甲板两侧，两个巨大的耙头格外引人注目。
赵燕飞介绍，这两个重型耙头宽为4.9米，重约23吨。在水下作业时，两个耙头可灵活调整角度来适应不一样地形，配备耐磨耙齿具有强大的破土能力，同时能高压冲水破土，就像超强吸尘器，不停吸入泥浆。
“新海鲟”轮还专门配备了两种不相同的型号的泥管，可让船舶施工能力成倍提高。此外，项目团队在设计、材料、制造工艺等多个角度都进行了创新，使耙头变大、变强，管壁变薄、变轻，从而使疏浚能力大为增强。该船工作1.5小时，其挖泥量就能把一个占地面积为7000多平方米的标准足球场垫高2米多。
在“新海鲟”轮明亮的驾驶室内，整洁的驾驶台与疏浚台分列两边。一名驾驶员根据系统提示，熟练操作按钮，发出一个个指令。
据介绍，在配备自动寻迹、自动疏浚控制等耙吸式挖泥船常规操作系统的基础上，“新海鲟”轮还搭载了综合智能管理平台，配备了国内智能化程度最高的“一键疏浚”和“浚驾合一”系统。
不仅如此，设计团队将这款智能疏浚系统进一步升级，创新整合了船舶定位推进、大数据分析、疏浚施工寻优、设备状态跟踪四大系统，开发出智能航行、智能机舱、智能能耗管理、智能报表四大板块，实现疏浚作业智能控制，疏浚作业异常感知和自主应对。
该系统具有先进的智能感知功能，可使船舶能自动预警施工风险，并自主适应复杂工况，船员由此迅速得到最优航行和实施工程的方案，从而使航行更安全，施工更精准、高效。在典型工况条件即正常条件下，该船只需要一名驾驶员，无需额外配备疏浚操作员，可实现全自动化“无人疏浚”。
对该系统中的智能报表，“新海鲟”轮船长宋加凯十分满意：“每天烧了多少天然气，挖了多少泥，不需要人工计算，在系统里一目了然。”
说起为何需要建造液化天然气与柴油双燃料动力耙吸式挖泥船，中交上航局“新海鲟”轮船舶监造项目经理部副经理胡华坦言，主要是为了适应当前环保形势，响应国家“双碳”战略目标，满足绿色港口、航道建设需求，促进疏浚业低碳转型。
相对于燃油，液化天然气燃料不仅更环保，而且成本更低。“新海鲟”轮引入液化天然气，采用双燃料动力源，不仅极大提升了节能减排成效，还提高了经济效益。
在“新海鲟”轮高耸的艉部建筑内，配置了一套先进的1550立方米液化天然气双耳罐。在这样的超大容量储备下，当该船只用液化天然气作为燃料时，可持续施工14天，续航能力可超过5000海里。
“新海鲟”轮的主机、辅助发电机、锅炉均为双燃料型。赵燕飞介绍，为解决双燃料发动机在液化天然气模式下升功率响应慢的问题，该船采用了目前全球最先进的“一拖二”复合驱动方式。在这一驱动方式下，该船通过智能化系统的“功率管理系统”，能对船上各设备的电能实时自动分配，调整每台发动机的许用负荷，以此满足各种极限情况下的功率分配，船舶功率需求由传统的“刚性负载”转化为“柔性负载”。
“有了优先分配，不但动力释放更平稳，而且更容易控制调节。”谈起真实的操作感受，“新海鲟”轮的轮机长徐薪渊说，“一拖二”复合驱动方式解决了液化天然气模式下主机加载“疲软”的特性问题，在航行、疏浚、抛泥、排岸等各种工况下，都能充分满足动力需求，船舶性能、技术水平都处于国际领先地位。
清洁能源在节能减排上具有天然优势。目前，在纯气体燃料模式下，“新海鲟”轮废气排放大约可减少80%—90%的氮氧化物、20%的二氧化碳，硫氧化物和颗粒物排放为零，环保指标达到国际领先水平。
“全船其它的辅助设备、照明设备、空压机、泵等都用了节能型产品，各类动力管道都优化布置并做好隔热绝缘措施，确保将能量耗散降到最低。而且，主海水泵采用变频控制，自主适应船舶在不同水域和季节工作时中央冷却系统热交换量的变化，来提升海水泵的运行经济性，减少燃料消耗和废气排放。”提到“新海鲟”轮的节能环保措施，胡华如数家珍。
不仅如此，为进一步节能环保，“新海鲟”轮建造团队还首次开发应用了新一代水润滑推进轴系，最大限度上提高了尾轴密封耐久性，避免润滑油泄漏对海洋环境的污染，并为“新海鲟”轮搭载了主机高温水余热回收系统，充分的利用燃料能源。
赵燕飞自豪地说：“‘新海鲟’轮不仅填补了我国清洁能源动力在疏浚船舶应用的空白，也为促进我国疏浚行业绿色转变发展方式与经济转型、推进疏浚技术革新、释放新质生产力提供了新动能，树立了新标杆。”
