0 摇臂式取水泵船介绍

一、船舶的广泛使用和管理
采用船舶取水，安全是否有保证呢？我的回答是肯定的。

七一年“9.13”事件前，我们就为重庆建设机床厂设计建造了一艘泵船，后来为本省设计制造多艏泵船。

06年我们成功设计制造了万盛电厂泵船。

綦江是长江支流属于山区急流河道，水面坡降大，取水地点又在河道的峡口处。

山洪暴发时，泊位处波涛汹涌，浪高达2米以上。

相比綦江，三峡库区的水情温和多了，现在万盛泵船已经过8年的安全使用，我想，只要我们按照科学规律设计、建造、使用泵船，安全是有绝对保障的。

更何况8年来，我公司在泵船设计、制造技术方面，又有了很大提高。

1、船舶的广泛使用，在座的各位并不生疏
就民用方面：各种大小和豪华游览船；各种运输船如集装箱船、滚装船、液化气运输船、化学品运输船；各种工程船，挖泥船、起重打桩船、布缆船、航天测量船等。

从船舶形式分，还有双体船、气垫船、半潜船等。

最近几年，各国还大力发展遥控或程序控制执行各种特别任务的无人微型船泊，用于沿海吃水极浅水域的地形测量，或执行各种军事任务。

在取水泵船方面，武汉是使用泵船最普遍的城市。

泵船取水，1955年首先在汉口应用，目前在武汉地区，沉井已经很少使用。

泵车取水系统已经极少见，武昌热电厂的泵车取水系统前年已经拆除。

目前在使用的泵船：取水能力最大已达42万m3/t；摇臂管通径最大达1600mm ——这是我公司04年产品，用于南昌晨鸣纸业热电厂。

2、船舶设计、建造管理
设计：建造地船舶检验机构审图、批准盖章；
建造：由当地船舶检验机构监造、发证；
3、船舶使用管理
由地方海事部门统一管理：管理方法，与汽车类似：
⑴对人员，需要查验各种岗位操作证，还要定期考试；
⑵对船泊，实行年检制度；按照《内河船舶法定检验技术规则—1999》规定，投入使用后第一次中间检验为4年，以后每隔2年进行一次中间检验；每8
年进行一次换证检验（需要测量外板厚度）；3次换证检验后，换证检验间隔期是6年。

以上是一般规定。

各个航区，因安全重要程度不同，有可能还要严格。

二、船舶常识
1、船舶专业术语——打开《取水泵船平面和侧面图》
船总长、型长、总宽、型宽、型深、吃水（m）、干舷、排水量（m3）、
总吨位（709吨）——这个数据可以看出船舶的大小，是海事部门收费的依据之一；
航区：内河A、（长江口—江阴）B（江阴至宜昌及三峡库区大部分水域）、C、J1、J2 ——小河、急流，海洋Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ（无限航区）；
2、稳性
⑴稳性概念：初稳性，大倾角稳性。

以木盆和木提桶装载干货为例，看看它们稳性的特点：木盆浅，比较稳不容易倾斜，但不能抵御大风浪；而木提桶窄而高，虽然容易晃动，但是很不容易翻）
⑵稳性校核：复原力矩＞风力倾覆力矩+重量形成的倾斜力矩+船上液体自由液面倾斜力矩；
打开《泵船复原力矩计算图》——解释船舶产生回复力矩的原理；
液面的有害作用：液体罐车，装载一半就很容易左右晃荡，解决办法就是装满就不晃荡，但是从安全出发，大部分液体是不能装满的，解决的办法就是将液体舱内部价纵向隔板。

3、快速性和稳性：要想船快，就将船设计窄一点，但稳性就差了；
4、初稳性太好的船舶，在风浪中颠簸厉害，在航行中并不理想；
5、船舶迴转性要好，这是港作船端重要性能，提高迴转性能，除了采用机翼理论，设计先进的舵叶之外，减短船舶长度是关键，但却造成船舶阻力大了，航速降低了；而且还造成航向稳定性不好。

所以，船舶的很多性能是相互制约的，在设计时需要把握好各个性能的关系。

三、万州泵船设计
（一）泵船总体设计
打开《取水泵船平面和侧面图》——先介绍侧面图，再从下至上介绍各层；最后：
1、满足水泵、配电柜等设备布置和操控需要；
2、满足工作人员值班、生活起居需要；
3、具有足够的结构强度和稳性，本船为安全起见，结构和稳性都提高一个级别设计，满足内河A级航区的要求。

4、能抵御其它船舶碰撞的能力；满足一舱进水后仍能正常供水的要求；
5、系泊系统要能满足千年一遇洪水；
6、满足船舶在水位变化后，在甲板上操作需要；
7、值班人员上下船的交通需要；
8、充分考虑防范河道浮渣和垃圾；
9、依据船舶有关规范进行其它各项设计。

下面重点介绍几个问题
（二）输水管系统
查看《取水系统侧面图》：由万向摇臂接头、摇臂管和岸端平台组成；
打开公司产品全部产品照片…
1、摇臂式：有3种：
直管加强型；——打开《武汉宗关水厂3号》
实腹长摇臂；——打开《国电万盛电厂泵船》和《中电投宜宾电厂取水船》桁架型；——打开《川投泸州电厂泵船》
2、多级浮船型；——《国投曲靖电厂泵船1#》
3、水面漂浮型；——见贵州洪家渡水库《华润黔西电厂施工取水系统》
4、DN900 54.5m摇臂管打开照片《万州DN900长摇臂管》
DN900- L54.5m摇臂管是国内最大的，（石柱电厂摇臂管通径仅DN600）。

侧面呈纺锤形，外观漂亮。

摇臂管设计指标：最大拉应力为σ=734 kg/cm2 ，最大压应力为σ=492 kg/cm2 ；摇臂管在工厂已进行灌水负荷试验，其中部最大挠度仅58mm<L/900。

根据根据挠度公式反推，摇臂管的应力计算是准确的。

5、DN900摇臂接头打开照片《DN900》和图《DN900 总装配图》
两个方向摇动；两个方向可以转动；2个轨道面、滚轮组d72；向上的举力41.35t，一端含水总重37t；水位急剧变化后会产生的附加力矩；
（三）抗碰撞和抗沉性能：
1、泵船艏艉设置大型保险杠，可以抵御其它船舶碰撞。

设置6道水密舱壁，将泵船分隔成7个独立的水密舱，使泵船具备客船的防沉性能，即一舱进水后水不会涌入其它舱室；经计算，无论哪舱进水，其最小干舷都大于500mm，所产生的纵倾≯1°，此时水泵机组仍能正常工作。

（四）防渣清渣系统
打开《拦渣系统照片》
外层格栅阻拦大块浮渣，内层钻孔板网，阻拦细小浮渣；电动起吊，两层自动分开，便于采用高压水枪冲洗；
该产品是我公司首创！
（五）、泵船系泊设计
打开《锚泊布置图》
概况
7根锚链：左右4根，用于抵御左右舷风力；
前后3根，用于抵御水流作用，控制船舶位置；
右舷艏端的这根锚链用于平衡主锚链对摇臂管横向压力；
计算打开《水流阻力计算和地锚安全校核》
1、这是船舶专业计算船舶阻力的表格；
阻力分类计算，合成；其中“摩擦阻力”“兴波阻力”是主要部分
设计船舶的锚泊系统：在三峡库区铸钢锚抓不住河床，不可靠！要设置可靠的地锚：我公司和设计院联合设计：60t地锚+插入岩层的锚桩，绝对可靠。

主受力索为3根￠39钢丝绳，其破断总拉力为2036 kn，远大于809 kn，安全绝对有保障。

2、船舶行业锚链设计的传统方法就是，依据“舾装数”查表确定，这是方
法仅适用于航行船舶，不适用于取水泵船。

南盘江上游的开远电厂泵船，曾发生“走锚”事故。

四、泵船系泊操作和维护
（一）、取水泵船的使用
内容包括建立“锚更制度”和“锚更日志”，分汛期和非汛期。

汛期每小时检查一次；非汛期，每天检查一次。

具体任务是检查锚索的松紧程度，如果钢索松紧不确当，须立即调整。

一般水位标高变化1至2米时，须收放一次锚索。

如遇山洪暴发，须不分昼夜地随时监控水位变化，即时检查和收放锚索；
锚索的松紧程度一般是凭经验操作。

理论上锚链的松紧度可以通过悬链线公式计算。

见《艏艉钢索下垂量计算示意图》
（二）、取水泵船维护
内容包括对全船水线以上的所有部位，每年要进行一次除锈涂漆；对船舶外板定期测厚等。

（三）、舾装设备的维护
A. 原则要求
泵船系泊系统中的锚链，每年维护1次，一般安排在每年的4月上旬至5月下旬进行，此时水位较低，水线以下锚链长度也比较短，施工难度较小。

锚链维护时，取水船抵御突发事件能力降低，因此必须在现场配备专职安全员手持扩音器，警示航道上来往船舶，防止其它船舶接近本船。

先对锚链进行逐环检查，要用卡尺测量链环（或钢索）磨损和腐蚀程度；检查钢索断股的数量。

要提出锚链检查后维护的原则意见。

检查电动绞盘、带缆桩、导缆孔和系缆眼板是否有变形或较大磨损，分析原因，修复检查中出现的毛病。

(四)、摇臂接头运行维护
1、秋冬春三季，摇臂接头转动部位，要求每旬压入黄油或润滑油，夏季则为半旬一次；
2、填料处出现少量渗漏是正常现象，(正常渗漏参考值：DN500：0.5～
2.0 L/min，DN1600：2.0～10.0 L/min)；
3、填料每2至3年左右更换一次，具体时间视填料的磨损状况而定；
4、每个月，或每次大风（6级以上）以后，或水位变幅达200cm时，都必须进行一次详细检查：
摇臂接头使用大忌：填料不可压得太紧。

否则，当泵船发生纵向移动或水位发生较大变幅时，联络管和摇臂接头将会受到额外力矩，这是非常危险的！
武汉江源汉船舶取水技术工程有限公司 2014.5。