輸泥設(shè)備疏浚船舶輸泥管道的管堵與阻力影響因素

疏浚泥漿在管道輸送中受到多個(gè)因素的影響，文中通過(guò)管道內(nèi)壁粗糙度、顆粒粒徑、泥漿濃度和顆粒沉降速度等影響因素的理論分析和計(jì)算，從計(jì)算結(jié)果可得到如下結(jié)論：①隨著管道內(nèi)壁表面粗糙度的增加，管道的阻力系數(shù)明顯增加。采取措施降低管道內(nèi)壁粗糙度，可以有效降低管道的阻力；②隨著泥質(zhì)顆粒的粒徑增大，會(huì)增大泥漿中顆粒的沉降速度，引起管道堵塞，進(jìn)而增大泥漿的管道阻力損失，因此，減小泥漿中顆粒的粒徑，能夠有效改善管道阻塞現(xiàn)象，降低泥漿的管道輸送阻力。 2100433B

目前，國(guó)內(nèi)疏浚行業(yè)采用的耐磨材料一般有:普通低碳鋼板、低合金鋼、耐磨復(fù)合內(nèi)襯、特殊熱處理鋼、夾套高鉻鑄管及雙金屬鑄造復(fù)合管。前兩種材料雖然價(jià)格便宜，但耐磨性能較差，尤其普通低碳鋼管，耐磨及耐蝕性差，使用壽命短，除了在早期的挖泥船輸泥直管中采用過(guò)外，目前已基本不再使用。

耐磨復(fù)合內(nèi)襯材料主要指以耐磨陶瓷作為防磨內(nèi)襯。陶瓷屬于高耐磨材料，但在管線輸送泥漿的壓力之下，陶瓷內(nèi)襯難以與外部基層鋼管發(fā)生同步的彈性變形，造成內(nèi)襯材料極易破裂剝落的現(xiàn)象。同時(shí)陶瓷材料的成本高，也在一定程度上限制了其在吸排泥管中的使用。特殊熱處理鋼是指經(jīng)過(guò)特殊熱處理技術(shù)提高鋼板的硬度，使得耐磨性顯著提高，具有良好的冷彎性和可焊性的鋼板。

輸泥設(shè)備夾套高鉻鑄管

夾套高鉻鑄管是一種復(fù)合管，以高鉻鑄造管為內(nèi)層，外層為加套普通鋼外板，在管與管之間的空隙處填充特殊的水泥砂漿。外層碳鋼管可根據(jù)鑄件的形狀特點(diǎn)采用焊接或螺栓連接，主要用于制作一些彎管或三通、四通管，但其重量較重。

輸泥設(shè)備雙金屬鑄造復(fù)合管

雙金屬鑄造復(fù)合管是采用離心鑄造技術(shù)將兩種材料(基板和耐磨層)鑄造成整體。通常外層基板為普通的碳鋼，內(nèi)部耐磨層則采用高鉻鑄鐵。其生產(chǎn)成本較低，但在澆注過(guò)程中不易控制尺寸，厚度誤差較大，同夾套高鉻鑄管，其單重較重。

輸泥設(shè)備耐磨復(fù)合板的發(fā)展

耐磨復(fù)合鋼板是采用復(fù)合制造技術(shù)將高耐磨的合金層材料溶敷在基板上的耐磨復(fù)合材料。耐磨復(fù)合板的制造，從最初的手動(dòng)堆焊發(fā)展到現(xiàn)在的合金粉末溶合，其耐磨性越來(lái)越好。耐磨復(fù)合板以其高耐磨性、抗沖擊、易于加工以及高的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)，在節(jié)能、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境方面展示出了巨大的效益。20世紀(jì)60年代許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始研究耐磨堆焊材料并逐步開(kāi)發(fā)出了各類耐磨復(fù)合板材。決定耐磨復(fù)合板性能的耐磨合金一般由碳化鉻組成。碳化鉻屬于高鉻合金體系，除了具有極強(qiáng)的耐磨性外，還具有相當(dāng)?shù)哪透g和耐高溫性能。據(jù)此產(chǎn)生的各類高鉻耐磨復(fù)合板是按照高碳高鉻要求來(lái)配比合金含量的耐磨板材，其合金層含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)5%～6%，含鉻量在30%以上，耐磨性是高鉻鑄鐵的1～2倍，熱處理耐磨鋼板的4～7倍，高錳鋼的5～10倍，熱軋鋼的15～25倍。近幾年來(lái)，耐磨復(fù)合板主要應(yīng)用在冶金、煤炭、建材、化工、發(fā)電等工業(yè)設(shè)備中，在大面積磨損的工況下，使用效果明顯優(yōu)于其它耐磨材料。隨著我國(guó)疏浚產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，疏浚作業(yè)面臨的工況環(huán)境日益復(fù)雜，疏浚土質(zhì)多樣化，對(duì)疏浚設(shè)備的耐磨性和使用壽命提出了更高的要求。疏浚業(yè)亟需高耐磨性的復(fù)合板。

耙吸挖泥船作為河道清淤，航道疏浚的工程船舶，在施工過(guò)程中通過(guò)泥泵的作用，將泥土、碎石從水底經(jīng)由船上配置的吸排泥管輸送到指定地點(diǎn)，如直接裝艙或吹岸作業(yè)。在管道輸送過(guò)程中，因?yàn)閷?shí)際挖掘土質(zhì)多樣化，疏浚吸排泥管的磨損情況非常嚴(yán)重，通常表現(xiàn)為管內(nèi)壁腐蝕與沖刷、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、材質(zhì)裂化、疲勞裂紋等。磨損現(xiàn)象是挖泥船作業(yè)必須面對(duì)的問(wèn)題，在一定程度上也影響了疏浚船隊(duì)的施工效率，管道的嚴(yán)重磨損，不僅降低了疏浚作業(yè)的安全性，也增加了管路更換和維修的費(fèi)用，造成整船的停工，形成較大的經(jīng)濟(jì)損失。通常認(rèn)為管道的腐蝕與管道的材質(zhì)、腐蝕介質(zhì)的特性及其濃度，以及管道內(nèi)介質(zhì)的流速和流態(tài)等因素有關(guān)。在耙吸挖泥船作業(yè)的過(guò)程中，主要的輸送介質(zhì)是各類泥沙，碎石和水，其不同的固體顆粒含量、濃度、速度及壓力對(duì)吸排泥管系產(chǎn)生的磨損程度不同，磨損機(jī)理復(fù)雜。但不管介質(zhì)組成如何，管路自身材質(zhì)的耐磨性對(duì)降低磨耗損失，提高船舶作業(yè)可靠性起著至關(guān)重要的作用。

輸泥倉(cāng)組成

輸泥倉(cāng)的組成有：倉(cāng)體鋼結(jié)構(gòu)部分、爬梯、護(hù)欄、上料管、除塵器、壓力安全閥、高低料位計(jì)、卸料閥等。

除塵系統(tǒng)、破拱裝置、料位裝置的說(shuō)明：

1、除塵系統(tǒng)：輸泥倉(cāng)頂部裝有電動(dòng)除塵裝置，可有效吸附倉(cāng)體內(nèi)懸浮顆粒，減輕對(duì)周圍環(huán)境的污染。

2、破拱裝置：輸泥倉(cāng)下錐部裝有吹氣破拱裝置，利用位于氣控箱內(nèi)小型電磁換向閥控制壓縮空氣的釋放進(jìn)行水泥及各種粉料的破拱，避免粉料堆積，造成堵塞。

3、料位裝置：輸泥倉(cāng)料位裝置可感知倉(cāng)體內(nèi)物料的儲(chǔ)存高度。

輸泥倉(cāng)特點(diǎn)

輸泥倉(cāng)為圓柱形結(jié)構(gòu)，底部由四條圓管支腿支撐整個(gè)倉(cāng)體，整倉(cāng)全部為鋼結(jié)構(gòu)形式，焊接而成；頂部設(shè)有除塵器及壓力安全閥。

1、 輸泥倉(cāng)通常作為混凝土攪拌站（樓）的配套產(chǎn)品使用。

2、 適用于裝散裝水泥及干燥的粉煤灰，具有防雨、防潮、使用方便等特點(diǎn)；規(guī)格尺寸也可根據(jù)客戶要求的尺寸制作。

3、 一般為圓筒支架結(jié)構(gòu)，其上部有除塵設(shè)備，防止粉塵泄漏，下部裝有破拱裝置，防止粉料結(jié)塊，使粉料卸出順暢，并裝有料位傳感設(shè)備，可隨時(shí)掌握倉(cāng)內(nèi)物料使用情況。

4、 一般采用散裝水泥輸送車將粉料氣送入倉(cāng)內(nèi)；根據(jù)水泥倉(cāng)的結(jié)構(gòu)不同，卸料一般有兩種方式，一是下部與螺旋輸送機(jī)連接，用螺旋輸送機(jī)將粉料送入粉料計(jì)量，二是采用氣力輸送。

輸泥倉(cāng)一般用在混凝土攪拌站的散裝水泥存儲(chǔ)中，散裝輸泥倉(cāng)是一種封閉式的儲(chǔ)存散裝物料的罐體，適合儲(chǔ)存水泥、粉煤灰等各種散裝物料，罐體上裝有料位系統(tǒng)，能夠顯示物料的位置和多少，破洞裝置可以解除物料沉積太久而造成的結(jié)實(shí)。輸泥倉(cāng)和螺旋輸送泵配合使用能夠把物料輸送到各個(gè)位置，該罐體安裝方便，安全可靠是各種攪拌站的理想散裝儲(chǔ)存罐。