创新的挖泥船pid.docx

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1、新的超大型自航绞吸挖泥船 世界上最大的绞吸挖泥船 新一代挖泥船研究与开发的说明Franss A.M. Lijjmbaach, Roobbyy dee Baackeer, Cassparr H.M. Kraamerrs, Lauurenns JJ. dde JJongge摘要：绞吸吸挖泥船船最适合合处理硬硬质土和和粘性土土。但是是绞吸挖挖泥船也也应具有有耙吸挖挖泥船的的一些特特有的优优点，如如自航、自自给和在在海上作作业。大大约155年前，曾曾建造过过一些可可自航的的绞吸挖挖泥船，并并在不同同的工况况下使用用。直到到目前，仍仍在使用用中的最最大的绞绞吸挖泥泥船是“Leoonarrdo da Vi

2、nnci”（“达?芬芬奇”）号，其其总装机机功率约约20,0000kW。根根据该挖挖泥船所所积累的的经验，JJan de Null 集团团认为研研制新一一代绞吸吸挖泥船船的时机机已经成成熟，新新一代挖挖泥船最最显著的的特征就就是规模模扩大，尤尤其是在在疏浚功功率和更更完善的的通用性性和方便便性方面面。这些些观念构构成了一一艘新绞绞吸挖泥泥船的方方案设计计。与JJan de Null及分承承包商和和供应商商合作共共同研发发并制造造世界上上最大的的绞吸挖挖泥船，这这又一次次对IHHC荷兰兰公司提提出了挑挑战。该该船的总总装机功功率将达达27,5000kW，船船舶规模模将增加加37。 在研研制过程程

3、中，我我们将疏疏浚设备备设计、制制造和使使用的经经验与在在疏浚技技术、造造船学、轮轮机工程程、材料料技术、电电气工程程、ICCT和控控制技术术领域的的最新进进展相结结合。 本文文从历史史的角度度和市场场的眼光光来分析析这一新新研制的的挖泥船船，将它它与早期期耙吸挖挖泥船市市场中出出现的规规模扩大大相比较较，对其其一些特特有特征征、功能能要求、限限制和条条件加以以分析。同同时，还还对一些些次级系系统的开开发、以以及选用用的方法法和遇到到的问题题加以分分析。本本文将讨讨论土壤壤类型、船船舶主尺尺寸、绞绞刀桥架架（15550 t）、绞绞车系统统、定位位桩（每每根2330 tt）及其其提升和和卧到系系

4、统、泥泥泵系统统（1558000kW，在在三台泵泵之间分分配）、各各种电能能系统、环环境方面面、振动动和噪声声问题的的解决、流流体动力力方面和和船舶抗抗风浪性性能等。关键词：绞绞吸挖泥泥船，自自航，航航海1. 前言言 本文文介绍了了迄今为为止建造造的功率率最大的的自航绞绞吸挖泥泥船“J.FF.J. DEE NUUL”号。它它的所有有部件比比原先建建造的“马可波波罗”号和“达?芬芬奇”号都要要大，而而且功率率也更大大。该船船交付使使用后，JJAN DE NULL集团将将拥有三三艘均由由IHCC建造的的世界上上最大和和功率最最强的自自航绞吸吸挖泥船船。启动动投资如如此巨大大的一个个项目蕴蕴含着诸诸

5、多的风风险，因因为必须须重新考考虑各种种已知的的限制因因素，并并且常常常必须跨跨越这些些限制因因素。这这些限制制不仅存存在于技技术领域域，也存存在于财财务和操操作方面面。本文文仅对研研制这艘艘绞吸挖挖泥船的的技术方方面加以以讨论。 审视这一艘艘新船时时，人们们会提出出两个问问题：? 是不是是越大越越好？? 设计、建建造这样样一艘船船有什么么要求？是不是越大大越好？人们研研制这种种绞吸挖挖泥船是是出自于于要超越越当前这这一代绞绞吸挖泥泥船在操操作上存存在某些些限制的的需要。因因此，它它必须在在海况下下具有更更高的产产量和更更高的工工作效率率。为了了正确看看待启动动这一项项目的决决策，本本文将从从

6、历史和和市场的的角度进进行分析析，还将将把“J.FF.J. DEE NUUL”号和其其它大型型绞吸挖挖泥船进进行比较较。 初看看之下，该该船很象象是直接接按照“达?芬芬奇”号进行行设计和和建造的的一个较较大的复复制品。但但实际情情况并非非如此。自自从19986年年“达?芬芬奇”号交付付使用后后的177年里，发发生了许许多变化化。新技技术、新新材料和和新的自自动化设设备被开开发出来来。但最最重要的的一点是是在各种种系统和和结构的的设计中中功率和和重量都都增加了了。对于于IHCC来说，这这意味着着需要在在设计、计计算和实实际建造造中付出出更多的的努力和和艰辛。对对有些供供应商来来说，所所需要的的某

7、些系系统的技技术规格格远远超超出了他他们以往往供应的的范围。有有时，在在结构上上也会受受到限制制，因此此必须寻寻找新的的解决方方案。图1. “J.FF.J. DEE NUUL”号艺术术印象图图 出于于以下几几方面的的原因必必须进行行创新：- 需要在在性能方方面超越越现有的的绞吸挖挖泥船，尤尤其是在在海况条条件下的的作业能能力；- 与环境境和船员员工作条条件有关关的法规规；- 在经验验和技术术改进的的基础上上对现有有系统的的改进；- 适应功功率和重重量的增增加。 因此此，初看看之下，该该船及其其各个系系统似乎乎只是通通常的做做法。船船上每样样东西都都是成比比例的。这这使得人人们容易易忘记即即使是

8、熟熟知的或或简单的的结构也也需要多多少创新新，而这这些创新新被掩盖盖在下面面。 “JJ.F.J. DE NULL”号的设设计和建建造是JJAN DE NULL集团、IIHC荷荷兰公司司和所有有相关供供应商共共同努力力取得的的巨大成成就。这这艘船是是17年年后建造造的第一一艘自航航绞吸挖挖泥船，并并且开始始了新一一代绞吸吸挖泥船船的研制制。所有有的努力力已变为为经验并并扩展了了许多有有关人员员的能力力。2. 历史史观点 本章章从历史史的角度度来分析析“J.FF.J. DEE NUUL”号的研研制。2.1 绞绞吸挖泥泥船 绞吸吸挖泥船船通常作作为适用用于各类类土质的的一种非非自航设设备。而而自航绞

9、绞吸挖泥泥船则主主要用于于疏浚硬硬质土和和粘性土土。安装装在绞刀刀桥架端端部的绞绞刀用来来破坏土土壤的粘粘聚力、聚聚集泥土土并产生生泥浆。离离心泵吸吸入泥浆浆并将其其装入泥泥驳或通通过水上上排泥管管进行远远距离输输送。挖挖泥船通通过插入入海底的的一根定定位桩固固定其位位置。利利用边锚锚绞车和和钢缆进进行绞锚锚，使挖挖泥船绕绕着定位位桩摆动动。一旦旦将土壤壤浚挖至至规定的的深度，整整条船需需要向前前移动一一步。这这可以利利用一根根辅助定定位桩来来实现，或或利用定定位桩台台车来实实现，这这样可以以减少定定位桩的的操作时时间和提提高产量量。 绞吸吸挖泥船船设计和和操作过过程中的的三个主主要问题题是：

10、问题 所涉涉及的系系统1. 产量量 绞刀刀、泥泵泵、边锚锚、定位位桩系统统、绞车车2. 绞刀刀精确定定位 绞绞刀架、边边锚、定定位桩系系统、绞绞车3. 切割割力的传传递 绞绞刀架、绞绞刀、边边锚、定定位桩系系统、绞绞车 这三个问题题相互作作用，而而各个系系统集成成多种功功能。2.2 绞绞吸挖泥泥船起源源 最早早的绞吸吸挖泥船船19世世纪出现现在美国国。在美美国它发发展成为为最主要要的疏浚浚设备。欧欧洲和日日本的挖挖泥船都都采用了了绞吸挖挖泥船的的原理并并不断努努力改进进设计提提高性能能。在欧欧洲，一一直都是是以荷兰兰和比利利时的疏疏浚公司司和船厂厂为主在在进行创创新。由由于绞刀刀精确定定位和切

11、切削力传传递的原原因，绞绞吸挖泥泥船最初初仅用于于没有大大浪的有有掩护水水域。它它属非自自航挖泥泥船，被被认为不不能在海海况下施施工。2.3 自自航绞吸吸挖泥船船 然而而，到了了70年年代，在在海况下下疏浚硬硬土和岩岩石的需需求显著著增长。荷荷兰和比比利时的的疏浚承承包商们们意识到到了这一一潜在的的国际市市场并寻寻找解决决方案。首首批建造造的是远远洋、非非自航重重型绞吸吸挖泥船船。随后后在19977年年Zannen-Verrstooep (现在在的Booskaaliss)公司司建造了了“Aquuariius”号，是是由Dee Meerweede（119933年后并并入IHHC）船船厂建造造的。

12、由由此开创创了一种种新类型型的绞吸吸挖泥船船，也是是第一艘艘大型自自航绞吸吸挖泥船船，其总总装机功功率为112,7750kkW。尽尽管自航航绞吸挖挖泥船的的建造和和使用成成本都较较高但人人们依然然选择它它的原因因主要有有两个。第第一，为为了适应应在海况况下工作作，自航航船舶装装备较好好，能够够应付大大风浪或或无需帮帮助自行行前往避避风场所所。自航航船舶能能够完全全独立地地工作。第第二，此此类船舶舶的市场场是国际际化的，相相对较小小的工程程分布在在世界各各地。自自航挖泥泥船使调调遣和调调离的时时间和费费用显著著降低。图2. “Aquuariius”号2.4 疏疏浚承包包商间的的竞争 所有有的疏浚

13、浚承包商商都彼此此注视着着对方。在在设备方方面有两两条适用用法则。效效仿法则则是指一一旦新一一代的设设备得到到了验证证，其余余的所有有人都会会效仿。发发展法则则是指效效仿者希希望它变变得更大大、更重重、功率率更大。所所有的自自航绞吸吸挖泥船船都是在在随后的的数年内内建成的的，例如如“Oraanjee”号（BBoskkaliis公司司）和“马可?波罗”号（JJan de Null公司）。119866年，随随着“Billberrg II”号（现现在称为为“Urssa”号）和和“达?芬芬奇”号的建建成，自自航绞吸吸挖泥船船的开发发停止了了，而“达?芬芬奇”号依然然是在服服役中的的功率最最大的自自航绞

14、吸吸挖泥船船。800年代末末，由于于进入经经济不景景气时期期各大疏疏浚承包包商都遇遇到了问问题。没没有新的的投资，自自航绞吸吸挖泥船船的开发发停止了了。2.5 非非自航绞绞吸挖泥泥船 在770和880 年年代，在在自航绞绞吸挖泥泥船发展展的同时时，非自自航绞吸吸挖泥船船也得到到了改进进。由于于来自中中东的承承包商和和有关机机构不断断增长的的需求，这这些非自自航绞吸吸挖泥船船的开发发并未停停滞。从从“Masshhoour”号（苏苏伊士运运河管理理局，119966）和“Al Saddr”号(阿阿联酋国国家疏浚浚公司NNMDCC，19999)可以看看出规模模在增大大。“Masshhoour”号甚至至

15、比“达?芬芬奇”号的装装机功率率更大，但但大部分分功率都都分配给给了泵，分分配给绞绞刀的功功率比“达?芬芬奇”号少得得多。图3. “Al Saddr”号2.6 同同类的自自航耙吸吸挖泥船船 进入入90年年代初期期，随着着第一艘艘大型自自航耙吸吸挖泥船船“J.FF.J. DEE NUUL”号（现现已出售售并更名名）的下下水以及及随后为为国际疏疏浚公司司（DII，为DDEMEE的成员员）建造造的第一一艘超大大型自航航耙吸挖挖泥船“珠江”号，疏疏浚设备备开始了了新一轮轮的大发发展。超超大型自自航耙吸吸挖泥船船使大型型土地吹吹填项目目在经济济上成为为可行从从而创造造了自己己的市场场。整个个自航耙耙吸挖

16、泥泥船队的的现代化化就此开开始。设设备的发发展以及及最重要要的自动动化催生生了超大大型经济济型船舶舶。正在在此时，尺尺度的进进一步增增大是否否可行的的疑问使使这种发发展趋势势停滞下下来。“WD Faiirwaay”号（BBoskkaliis公司司）是其其中最大大的，舱舱容量扩扩大到335,5508mm3， 但有计计划要将将“Vassco da Gamma”号（JJan de Null公司）的的舱容扩扩大到444,0000mm3，这这证明了了发展法法则。 随着着自航耙耙吸挖泥泥船长度度的增加加，使它它有可能能够安装装更长的的耙吸管管，从而而增加疏疏浚深度度。IHHC公司司为JAAN DDE NN

17、UL公公司“Vassco da Gamma”号制造造的1660m深深疏浚设设备是迄迄今为止止最长的的。 这些些超大型型自航耙耙吸挖泥泥船经证证明可与与绞吸挖挖泥船相相抗衡，它它们能够够实施以以前只能能由绞吸吸挖泥船船来实施施的项目目，并且且更经济济。由于于安装了了艏吹装装置和改改进的抽抽舱系统统，因此此减少了了对抛吹吹作业的的需求，而而这通常常是由绞绞吸挖泥泥船来做做的一项项工作。图图4、“Vassco da Gamma”号上的的深水疏疏浚设备备目前看来似似乎超大大型耙吸吸挖泥船船的快速速发展已已经结束束，疏浚浚承包商商们重新新又把目目光放在在了自航航绞吸挖挖泥船上上。一个个原因是是大型自自航

18、绞吸吸挖泥船船队的平平均船龄龄已达220年。这这意味着着它们要要么需要要全面的的升级，要要么需要要更新换换代。另另一个原原因是工工程的类类型不断断变化，必必须寻找找新的市市场。与与自航耙耙吸挖泥泥船的发发展相对对应，这这艘新的的绞吸挖挖泥船可可以称作作超大型型绞吸挖挖泥船。如如果上述述两个法法则还适适用的话话，则这这不可能能是超大大型自航航绞吸挖挖泥船开开发中的的最后一一艘。我我们依然然可以对对波浪条条件下作作业的效效率和适适应性加加以改进进。3. 市场场观点 新建建大型疏疏浚船舶舶需要大大量的投投资，这这只能指指望该船船能够承承揽足够够的工程程以偿还还该笔投投资。还还需明确确的是建建造和使使

19、用一艘艘自航绞绞吸挖泥泥船所增增加的费费用会在在施工和和操作优优势方面面得到足足够的投投资回报报。为正正确看待待这笔投投资，下下面从市市场角度度加以分分析。3.1 绞绞吸挖泥泥船的使使用年限限 一艘艘自航绞绞吸挖泥泥船的技技术和经经济使用用年限很很长。许许多已经经建造的的绞吸挖挖泥船，甚甚至已经经使用了了20年年，今天天依然在在服役。一一个原因因是其平平均利用用率较低低，有足足够的维维修时间间。尽管管在现有有的结构构中已经经采用了了现代化化的设备备、材料料和自动动化系统统，但疏疏浚设备备的基本本设计和和方案依依然非常常坚固，并并且其价价值已经经得到了了证明。它它们并没没有太大大的改变变，而且且

20、可以对对现有的的船舶在在功率和和自动化化方面进进行必要要的升级级。 与耙耙吸挖泥泥船相比比，绞吸吸挖泥船船的静荷荷载相当当低。切切削岩石石、振动动和冲击击的动荷荷载对直直接接触触的构件件如绞刀刀齿和绞绞刀本身身具有很很大的影影响。它它们都能能方便地地加以更更换。这这些船舶舶的上部部结构如如船体、绞绞刀桥架架等被设设计和建建造得非非常坚固固，能够够承受较较大的恒恒载和振振动。它它们不需需要象耙耙吸挖泥泥船那样样进行装装舱和卸卸载的循循环作业业。这类类荷载对对耙吸挖挖泥船船船体的影影响要比比较大的的恒载对对绞吸挖挖泥船的的影响大大得多。3.2 绞绞吸挖泥泥船适用用的工程程 适用用于自航航绞吸挖挖泥

21、船这这类船舶舶的土壤壤是硬质质土和粘粘性土，包包括坚硬硬的或胶胶结砂、各各种粘土土、软岩岩石或甚甚至坚硬硬岩石。一一艘超大大型自航航绞吸挖挖泥船适适用的典典型工程程类型与与耙吸挖挖泥船适适用的类类型不同同。在大大多数情情况下，这这类船舶舶用于遍遍布世界界各地的的相对较较小的工工程，诸诸如管线线的近岸岸段、入入海排污污管、港港口建设设和海上上工业的的各种特特殊工程程。未来来可以预预见的一一些长期期工程有有巴拿马马运河或或其它运运河的拓拓宽和长长距离管管路的敷敷设。3.3 自自航绞吸吸挖泥船船 一艘艘自航绞绞吸挖泥泥船的选选择对该该船的建建造和使使用都有有重要的的影响。缺缺点是由由于海上上航行船船

22、舶的一一些特殊殊要求诸诸如船体体、推进进系统和和其它额额外设备备的安装装，会对对平面布布置和设设计造成成一些限限制。操操作方面面需要配配备合格格的驾驶驶船员，成成本较高高。 当然然对那些些工期短短的工程程来说，一一艘自航航绞吸挖挖泥船的的优点十十分明显显，它可可以完全全独立地地工作，可可以到遥遥远的地地方去。调调遣和调调离的时时间和费费用都有有限。用用驳船运运输非自自航绞吸吸挖泥船船的费用用非常昂昂贵，因因为受时时间损失失和保险险因素的的影响。除除此之外外，仅仅仅是大型型绞吸挖挖泥船的的尺度就就使它很很难用半半潜重件件专用船船或平底底船运输输。另外外，拖带带中的风风险也相相当大，并并且不能能随

23、意忽忽略这些些风险，因因为这些些大型绞绞吸挖泥泥船的建建造成本本很高。这这就意味味着大型型绞吸挖挖泥船能能够自航航几乎是是必需的的。 有些些承包商商更喜欢欢非自航航绞吸挖挖泥船，如如阿联酋酋国家疏疏浚公司司（NMMDC）和和苏伊士士运河管管理局。主主要的原原因是他他们的区区域市场场不需要要太多的的运输。“Mashhour”号在苏伊士运河施工而“Al Sadr”号在波斯湾作业。 为了了在世界界各地的的不同工工程中使使用这些些船舶，大大多数自自航绞吸吸挖泥船船的平面面布置都都经过专专门设计计，可以以进行多多种配置置，例如如，可以以在深度度为355m时挖挖掘粘土土和装驳驳而在深深度为110m时时使用

24、110kmm长的排排泥管线线挖掘岩岩石。这这要求绞绞吸挖泥泥船具有有多用途途、能够够快速改改变以适适应新要要求、能能够绞吸吸大量的的粘性土土和硬土土。作为为一台独独立的设设备，它它们通常常配备抛抛锚杆用用于起锚锚和抛锚锚、装驳驳设备、绞绞刀头平平台、绞绞刀头起起吊设备备、维修修场地和和工具、易易于改变变的泥泵泵配置、定定位桩台台车和卧卧到装置置以及一一台大型型移动式式甲板吊吊车。图5. “马可?波罗”号正在在装驳3.4 辅辅助设备备 尽管管大型绞绞吸挖泥泥船可以以自航，但但为了达达到最佳佳施工效效果还需需要有一一系列辅辅助设备备。这需需要一笔笔投资，这这笔投资资加上必必需的备备件和工工具几乎乎

25、达到了了和挖泥泥船本身身费用相相同的数数量级。 “JJ.F.J. DE NULL”号的全全套辅助助设备包包括：- 绞刀头头 包括括相关的的绞刀齿齿和齿座座。在“J.FF.J. DEE NUUL”号交付付时，会会有122个新的的绞刀头头。- 多用途途工作船船 这是是一艘专专用的自自航工作作船，用用来起锚锚和铺设设浮管、为为挖泥船船运输备备件、绞绞刀头和和其它必必需品。该该船长228m，型型宽122.3mm，装机机功率为为14000kWW。有一一台26600kkNm的的甲板吊吊，最大大起重能能力为2225tt。带有有一个容容量超过过4000m3的的舱室，也也可以用用作加油油驳。- 浮管 直径110

26、000mm，带带球形接接头，工工作压力力38bbar。- 重力锚锚 重1170tt。- 辅助浮浮箱 由由浮箱和和其它浮浮式设备备所组成成，用于于锚定水水上排泥泥管、铺铺设水下下排泥管管、敷设设锚缆等等。- 陆上车车间 装装备齐全全的车间间，装备备有起重重机、绞绞刀操作作器、焊焊接工具具组和疏疏浚非常常坚硬土土时维护护和修理理绞刀头头必需的的所有其其它设备备。 装驳驳系统要要求有护护舷系统统，使大大型驳船船即使在在恶劣的的天气条条件下也也能靠泊泊和驶离离绞吸挖挖泥船。“J.F.J. DE NUL”号的护舷系统重量超过220t。绞吸挖泥船还需要配备大型驳船，用于运输和处置疏浚土。除了Jan De

27、Nul公司船队现有的船体对开泥驳，现已订购了4艘新的3700m3驳船（型号SB313）以配合“J.F.J. DE NUL”号施工。表1. 船船体对开开泥驳 Geeelvvincck MMageellaano Ninna SSB3113舱容量（mm3） 18000 220000 34400 37000船长（m） 80 80 89.65 92载重量（tton） 27000 336000 50000 62000船舶数量 3 33 2 43.5 绞绞吸挖泥泥船的性性能 很难难对绞吸吸挖泥船船的性能能加以预预测和比比较因为为涉及的的参数较较多。每每一个工工程都有有其特殊殊的环境境，存在在特定的的困难，若

28、若要真正正进行比比较，就就需要让让两艘绞绞吸挖泥泥船并排排工作。一一种比较较简便的的比较方方法就是是观察功功率和泥泥泵的特特性。这这些可以以反映出出船舶的的性能，但但不能反反映出对对环境因因素诸如如土壤、岩岩石和天天气条件件的反作作用。 在实实践中，“达?芬奇”号的一些极限性在其使用年限中已经被扩展。许多艰巨的工程已经被完成，未来还会有更多。无论工程如何要求，“达?芬奇”号总是不太适合这些工程。要在这些工程中施工需要有一艘性能超越“达?芬奇”号的绞吸挖泥船。被突破的极限包括绞刀功率、边锚绞车功率、绞刀桥架的重量和泥泵的功率。下面一章与其它大型绞吸挖泥船进行比较。 提高高效率是是超越“达?芬芬奇

29、”号的另另一种方方法。这这通过加加长定位位桩台车车的行程程和滑槽槽的重量量来实现现。完全全依靠尺尺度和重重量就能能提高该该船在涌涌浪和风风浪中的的性能，因因为通过过它们就就可以缩缩短由于于波浪条条件所造造成的停停工时间间。3.6 竞竞争 所有有已经拥拥有（自自航）绞绞吸挖泥泥船的疏疏浚公司司都会预预测竞争争的到来来。这艘艘采用最最先进的的技术、结结合200年使用用经验并并运用规规模经济济学加以以设计的的新建船船舶，使使得“J.FF.J. DEE NUUL”号具有有优势。预预计它会会以其335m的的疏浚深深度、海海上的适适航能力力和绞刀刀的功率率创造自自己的市市场份额额。如果果其它的的主要承承包

30、商们们接受这这一挑战战，我们们不会感感到惊讶讶。因为为现有的的绞吸挖挖泥船都都已经相相当老了了，船龄龄都在220年左左右，为为保持竞竞争力和和处于良良好状态态，都已已经进行行了改造造或需要要进行大大的改造造。图6. “达?芬芬奇”号4. “JJ.F.J. DE NULL”号的特特征 对“J.FF.J. DEE NUUL”号加以以说明的的最佳方方法就是是把它的的特征与与它之前前的产品品和一些些竞争对对手进行行比较。4.1 设设计原理理 “JJ.F.J. DE NULL”号的设设计是在在“马可?波罗”号和“达?芬芬奇”号的基基础上适适应新要要求的进进一步发发展。对对那些运运转良好好的组成成部分和和

31、系统已已经按照照现代的的标准加加以设计计。这些些船舶在在20多多年的使使用中所所积累的的实践经经验在研研制和确确定该船船技术规规格的过过程中起起到了重重要的作作用。 “马马可?波波罗”号和“达?芬芬奇”号是按按照能够够独立地地在世界界各地承承接各种种类型的的工程进进行布置置和设计计的。“J.FF.J. DEE NUUL”号保留留了这一一理念，并并增加了了两个标标准：- 性能超超越现有有的任何何绞吸挖挖泥船，并并扩展绞绞吸挖泥泥船的能能力极限限；- 提高在在海洋条条件下的的作业效效率和适适应性。 为了了满足第第一个标标准，增增大了绞绞刀和泥泥泵的功功率。通通过提高高船舶的的尺度和和重量来来改善对

32、对波浪和和涌浪的的反作用用，例如如绞刀桥桥架的重重量增加加到15550tt。其它它措施包包括在绞绞刀桥架架的提升升钢缆和和定位桩桩的提升升钢缆上上采用波波浪补偿偿器。同同时，还还通过模模拟和计计算以改改进设计计并确保保建造质质量优异异，特别别重视细细部设计计，从而而提高了了该船的的性能。 非自自航绞吸吸挖泥船船船体和和各系统统的设计计相对比比较容易易，不必必都要满满足海上上航行船船舶的规规范。而而自航绞绞吸挖泥泥船必须须是正式式的海上上航行船船舶，必必须符合合相应的的规范和和规定并并能经受受住任何何严峻的的海况。其其设计是是最优疏疏浚设施施与造船船要求折折衷的产产物。 该船船按照BBureea

33、u Verritaas船级级社下列列船级标标准建造造： ? I ? 船体体 ? MACCH 挖挖泥船 无限限制航行行AUTT-UMMS4.2 主主要特征征 在表表2中列列出了几几艘自航航绞吸挖挖泥船和和两艘非非自航绞绞吸挖泥泥船的主主要特征征值。所所有数值值尽可能能采用原原始的竣竣工技术术规格以以反映功功率的演演变。最最新的技技术规格格数据可可能与此此不同，因因为这些些挖泥船船经过长长期使用用后大多多数都进进行了更更新改造造。 从“Aquuariius”号到“J.FF.J. DEE NUUL”号，功功率的发发展十分分清晰。这这些主要要的特征征值表明明随着“J.FF.J. DEE NUUL”号的

34、诞诞生绞吸吸挖泥船船开始进进入新一一代。660000kW的的绞刀功功率比以以往增加加了约330。1158000kWW的泥泵泵功率比比“Masshhoour”号增加加了200，最最大的输输送压力力达388巴。边边锚绞车车的标称称拉力为为14000kNN，最大大拉力为为18550kNN，提高高了约220。排排泥管的的直径增增大到110000mm。为为固定该该船，采采用了2230tt的定位位桩和220t的的边锚。定定位桩台台车的行行程增加加到9mm。 表2船名 JJ.F.J. DE NULL号 达达?芬奇奇号 UURSAA号（前前BILLBERRG II号） 马可?波罗号号 DCCI AAQUAAR

35、IUUS号 AL SADDR号 MASSHHOOUR号号船东 JJAN DE NULL集团 JANN DEE NUUL集团团 BOOSKAALISS JAAN DDE NNUL集集团 DDI(从从DCII租船) NMMDC 苏伊士士运河管管理局造船编号 IHHC CCO12234 IHCC COO11775 OO&K Nr. 7775 IIHC CO111277 Dee Meerweede IHCC 0223299 IHHC CCO12210建造年代 20003 19886 119866 19979 19777 119999 19996类型 自自航 自自航 自自航 自自航 自自航 非非自航 非

36、自航航总长 m 1400.7 1277.1 1155.833 1116 1107 1177.5 1400.3浮箱总长 m 1123.49 1100 1004.11 999.5 84.66 97.3 1113.4型宽 m 27.8 222.440 220 119 119 220.33 222.4型深 m 8.88 8.15 7.88 7.6 77.6 6 77.2吃水 m 6.551 55.133 5.5 44.866 4.85 4.55 4.95总装机功率率 kWW 2771900 2002300 1558711 1447722 1225122 2002000 2226699疏浚深度 m 66

37、.5-34.75 6-330 55.8/25 30 25 27 35吸泥管直径径 mmm 10000 9000 9550 9900 8500 9000 110000排泥管直径径 mmm 10000 9000 9000 9900 8500 8550 9900绞刀功率 kW 60000 444000 39960 29440 119900 22200 24000（最最大30000）绞刀直径（最最大） mm 36000 336000 36640 29440 227800 34470 36440绞刀直径（平平均） mm 30000 228600 26620 26117 225022 28800 2900

38、0绞刀转数 rpmm 311 311 388 311 400 300 244绞刀扭距 kN 15771 111322 7996 7725 4755 7000 9955绞刀桥架重重量 tt 15550 10335 112555 8000 6600 11000 111500潜水泵功率率 kWW 38800 27335 222000 22280 17665 222000 24400船内泵功率率 kWW 260000 2244885 2237000 2233110 2228000 2242000 2254000泥泵总功率率 kWW 1558000 1117055 96600 89000 773655

39、1006000 1332000艏边锚绞车车功率 kW 5755 4885 4490 2955 2995 4400 3500艏边锚绞车车速度 m/mmin 21-40 21.6 220 118 117.55-255 255 233艏边锚绞车车拉力 kN 14000 112100 13350 9000 9000 8850 8000定位桩直径径 m 2.220 22 1.8 11.8 1.88 1.8 22定位桩重量量 t 2300 1330 1125 92 80 88 1600推进力 kkW 2238000 2227335 774000 222880 228700 非自自航 非非自航航速 knn

40、111.5 10.9 113.55 100.6 11.5 舱室 60 41 30 45 24 30 734.3 疏疏浚特征征 对各各绞吸挖挖泥船的的性能进进行比较较是一个个困难的的问题，因因为涉及及许多参参数。在在前面的的章节中中，对一一些基本本情况进进行了比比较。本本节根据据MTII荷兰的的DASS集团进进行的计计算，依依据可用用的泥泵泵和绞刀刀的特征征值进行行了简单单的比较较。一艘艘绞吸挖挖泥船的的产量受受到可用用泥泵功功率和绞绞刀产量量的限制制。 关于于一艘绞绞吸挖泥泥船绞刀刀功率、泥泥泵功率率和其它它参数之之间关系系的分析析，建议议参阅“绞吸挖挖泥船的的功能要要求”一文（详详见港港口与

41、疏疏浚第第1477期）。 在图图7中，对对一些绞绞吸挖泥泥船的泥泥泵性能能进行了了比较。本本图是按按中细沙沙计算的的。图中中，虚线线表示切切削极限限。计算算依据原原始设计计技术规规格书。考考虑到功功率的数数值和绞绞刀的重重量，预预测“J.FF.J. DEE NUUL”号的绞绞刀产量量极限值值会较高高。 从这这些数字字可以预预测绞吸吸挖泥船船的性能能和能力力会创造造新的极极限值。当当然这还还有待于于在实践践中加以以证明。图7、 疏疏浚特征征5. 设计计和制造造中的创创新 前面面一章中中简单明明了的数数据说明明了功率率和重量量的增加加。要做做到这一一点，并并非现有有各系统统简单外外推的结结果，而而

42、需要所所有相关关人员的的努力和和创造力力。本章章将对这这些努力力做一介介绍。5.1 简简介 “JJ.F.J. DE NULL”号在下下列这些些方面与与众不同同：1. 各方方面的功功能都是是最强大大；2. 效率率最高；3. 最重重；4. 自119866年以来来是同类类中的第第一艘；5. 创造造了一种种新级别别的船舶舶。 该项项目采用用的方法法是综合合IHCC各种现现有的知知识并与与Jann dee Nuul和各各子系统统供应商商密切合合作。 对以以下各方方面给予予特别的的重视：? 计算： 应力力、扭距距和其它它振动、噪噪音、模模拟、流流体力学学、有限限元法（FFEM）、计计算流体体动力学学（CF

43、FD）? 系统集集成 自自动化、全全部以柴柴油发动动机发电电、动力力管理? 环境 环境噪噪音、避避免水污污染? 船员 住舱、噪噪音、振振动、气气候控制制? 实际建建造 高高标准、焊焊接、检检查图8. “J.FF.J. DEE NUUL”号下水水5.2 计计算和模模拟 为了了对安装装在船上上的几乎乎所有系系统和结结构的设设计进行行检验并并加以改改进，广广泛应用用了计算算机辅助助计算和和模拟。 对所所有重要要的和重重负荷区区域都运运用有限限元法（FFEM）进进行了计计算。对对静载和和动载都都进行了了模拟。大大型构件件如整个个绞刀桥桥架和定定位桩台台车。计计算结果果对这些些大型构构件的细细部结构构在应力力和疲劳劳方面的的优化提提供了资资料。其其它详细细计算的的例子有有：绞刀刀桥架的的耳轴、卧卧倒轴和和锁定销销、船体体、双层层底、定定位桩、应应急备用用定位桩桩提升系系统、船船舶舷侧侧尤其是是驳船系系泊时的的撞