空化射流船体清洗报告

船体清洗报告分析

背景

2008年金融危机席卷全球，到目前为止航运市场仍受其严重影响，波罗的海交易所航运指数持续走低，处在低谷徘徊，航运业不景气现象仍将会持续很长一段时间。大量船务公司、外国船东没有货源，揽不到货，船舶只能在锚地等候航次命令。由于船舶长期处于强腐蚀性海水和强附着力海洋生物环境中航行或者抛锚，难以进行正常的维护保养，使得船体水线以下部分附着藤壶、牡蛎、苔藓虫、花筒螅、石灰虫、海藻等难以清除的微生物、还有一些锈皮和锈斑等。这样船体表面光滑度受到极大影响，水中前进时阻力明显增加，造成船速下降，燃油消耗明显上升。

目前国内各大船务公司包括中远、中海、南京油运等都打出了节能减排的口号，通过缩减燃油消耗来节俭公司运营成本，保护环境。

实际影响

世界上九成以上的贸易运输往来都是通过船舶进行的，航运市场是非常有发展的领域，国内大大小小的船务公司数不胜数，造船厂、修船厂也是应声而起。船舶的营运成本包括：船员工资、物料费、维修费、折旧费，燃油费、港口使费等。其中燃油费是其中所占比重最大的一部分，燃油费是指航运公司所经营的船舶在其营运期间所消耗的燃料油费用，是航运公司三大营运成本之一，是计算营运成本的重要指数，是核算航次利润的主要依据。

一般情况下，因海洋微生物的附着，导致船舶速度下降10%至50%，船舶要消耗更多的燃油以弥补速度的下降，极大的增加了运输成本。人们对此进行了研究，附着在船壳、支柱、金属阀门以及螺

旋桨上的污垢会大大降低其工作效率。在污垢组成厚度约2至3厘米时，贝壳的重量每平方米超过50公斤。由此计算，一艘150米的船需要清理的面积大概约为三千平方米，就有超过150吨的额外生物重量，同时由于海洋生物的附着，增加了被附着面的负载，增大了船舶运行能耗，降低了船舶运载能力。

美国海军已经对海洋生物生长的船体与船舶性能和油耗进行过广泛的研究，他们研究表明一艘轻度生长海生物的船舶在正常巡航速度下增加油耗15%。一艘重度生长海生物的船体能使燃油的损耗增加两倍至三倍。

以国内船舶为例，“兴池”轮油轮轮船长187米，船寛32米，空载吃水7米，满载吃水11.5米，属于巴拿马型船舶。船体良好时静水经济航速约为13.5节，当海生物附着厚度约为3厘米时，静水经济航速最大12.5节。由此计算，海生物附着之前24小时航程324海里，海生物附着之后24小时航程300海里，“兴池”轮24小时日耗油30吨，海生物附着之后日耗油增加到32.4吨，按照市场价格4500元每吨，每天的额外燃油费用为10800元。保持航行状态每个月的额外燃油消耗32.4万元。以上计算船速只下降了

7.4%，当海生物附着严重时，燃油费用会更高。（以上数据为真实可靠航行状态统计数据）。

解决方案

目前，国内船体表面的清洗作业均是在船坞内进行，而受金融危机的影响，进船坞需要面临着巨大的资金问题，在船坞内进行高压水清洗和喷砂作业时，存在着修船期长，船坞不足的问题，同时也增加了船舶的非运营时间和燃油的消耗，此外喷砂会给作业环境带来严重的污染。

由此可见船坞内清洗的方式局限性已越来越明显。应节约能源的需要，各类船体水下清洗技术不断的出现。船体水下清洗的方式从手动操作逐渐向机电液一体化方向发展，国内外先后出现了手持式清洁器、大型清洁装置、适应能力很强的机器人等，这些清洁机器的发展越来越能适应水下恶劣环境及船体复杂外形，工作效率也得到了提高。

空化射流清洗技术原理

所谓空化射流，就是人为的在流束内产生大量的空泡，利用空泡裂所产生的强大冲击力增强射流的作用。

空化是一种复杂的流体动力现象。一般认为水在高速运动中，沿物体某处的局部压力低于该处的饱和蒸汽压力，不仅溶在水中的空气会逸出，而且水自身也开始汽化，形成许多气泡。当射流冲击物体表面时，这些空泡达到高压区时会崩溃，同时产生的压缩波或者微射流，在物体表面及其附近区域产生极高的应力集中，对物体表面的破坏性极大，所以对于高速运转的水利机械，一般均极力避免这种空化现象。

然而空化射流却是在高压水射流技术中，人为的产生并发展这种充满蒸汽的空泡，控制其在目标物上破裂时所产生的局部压力，用来加强其清洗和破碎能力，从而提高在目标物上破裂时所产生的局部高压，用来加强其清洗和破碎能力，从而提高其冲蚀性能。因此，将空化现象应用在清洗中，极有利于表面物质的破碎，大大提高了清洗的效果和效率。

空化射流系统和清洗设备，利用水动力空化效应，可消灭和清除各种成分和厚度的生物污垢（海藻、软体动物和贝壳类等），在清理生锈和剥落的油漆时不会损坏油漆和清漆防垢防腐涂层。所有种类，规模和材料表面所要求的清洗登记均可通过安全的空化射流产生装置的运行模式来达到。

空化射流系统及设备较传统工艺的清洗技术具有以下优势：

1、高效，最大清洗速率可超过1500平米每小时，适用于大范

围，不同材质不同形体的清洗，船舶不必停航进坞，可在岸

边码头或者船舶锚地进行施工作业，施工时间短；

2、安全性能增加，水流将不会损坏船体无保护的油漆和清漆防

垢防腐涂层的破坏，同时空化射流采用的是海水或淡水作为

介质，没有任何污染

3、适用范围广，空化射流技术是一种适用于所有类型的清洗技

术，可应用于钢、混凝土、木质、强塑料性物质的表面清

洗，对附着在其表面的污染物进行高效的清洗。

4、空化射流清洗设备多样，使用大型清洗盘能对规则表面的清

洗，同时对于海底阀门等灵巧部件可使用空化枪进行清洗，

对螺旋桨进行清洗抛光打磨，形成光滑的表面，降低了海生

物的附着，减少了清洗的频率。

根据船体表面附着海生物的厚度专门制定一套严格的等级标准，船舶使用者按照此标准定期的进行海生物的清洗，确保船体表面保持光滑并可能增加燃油效率，并将大幅的的节省了船舶的运营成本。

潜在市场规模与利润分析

随着中国经济的快速发展，中国已经成为世界上最重要的海运大国之一。全球目前有19%的大宗海运货物运往中国，有20%的集装箱运输来自中国；而新增的大宗货物海洋运输之中，有60%至70%是运往中国的。中国的港口货物吞吐量和集装箱吞吐量均已居世界第一位；世界集装箱吞吐量前5大港口中，中国占了3 个。随着中国经济影响力的不断扩大，世界航运中心正在逐步从西方转移到东方，中国海运业已经进入世界海运竞争舞台的前列。

据中国海关货物监管业务统计数据，2013年我国进出口货物吞吐总量为117.67亿吨，全年进出境船舶数量为48.2万艘次。交通运输部发布的2013年交通运输行业发展统计公报中显示，到2013年年末全国拥有水上运输船舶17.26万艘，净载重量24401.03万吨