您好,欢迎来到bet356娱乐场官网!

投稿须知 2019WTC专题
船方计量在绞吸式挖泥船施工中的应用
来源:bet356娱乐场官网 时间:2017-07-17 11:27:42

  在水运工程实践中,疏浚工程量的计量方法常采用水深测量对浚前浚后水深测量结果比对(或陆上浚前浚后测量法)进行疏浚土方计量,该方法技术成熟,应用较为广泛。但对回淤较大的河口水域疏浚,水深测量将无法准确进行疏浚计量,采用船方计量方法可以解决计量难题。

  文/北京水规院京华工程管理有限企业 李飞 孙玉舟

  本文通过某疏浚项目实践取得的经验,深入研究了大型绞吸船挖泥所采用的船方计量法,分析探讨影响船方计量精度的相关因素,为适合采用船方计量的工程项目提供参考。

  船方计量的应用条件和方法

  针对疏浚计量的方法开展了研究,目前专业绞吸船均配备挖泥施工的各类仪表(流量表、压力表、转速表等),船方计量就是通过船舶配备的仪表记录数据进行自动计算疏浚土方量。但在疏浚船舶的施工过程中仪表的准确性成为计量的关键。

  因此,船方计量准确性的主要控制方法就是比对仪表准确性、实测泥浆比重与仪表的准确性。掌握船舶性能技术特点及计量理论常识,同时要求疏浚船舶必须配备先进各类仪表和船载连续产量计,能够自动记录疏浚的施工产量,为船方计量创造必备条件,掌握绞吸船舶疏浚计量原理与计量比对将作为费用控制的重中之重。首先先容船方计量中疏浚土方量的计算公式:

  W=V×πr2×t×ρ

  W―疏浚产量

  V―泥浆流速

  r―仪表管径

  t―疏浚工作时间

  ρ―泥浆浓度

  在水运工程实践中,疏浚工程量的计量方法常采用水深测量对浚前浚后水深测量结果比对(或陆上浚前浚后测量法)进行疏浚土方计量,该方法技术成熟,应用较为广泛。但对回淤较大的河口水域疏浚,水深测量将无法准确进行疏浚计量,采用船方计量方法可以解决计量难题。

  通过上式可知,泥浆浓度和泥浆流速是与产量有关的最主要的两个参数,该记录系统对泥浆浓度和流速的测量是通过测量放射性元素钴(Co)产生的射线穿过输泥管(泥浆)的衰减情况进行反馈的,因钴元素存在衰变的情况,半衰期为5.27年,不同时期记录的疏浚工程量存在不同的误差,作为分析施工产量情况的参考数据精度可以满足要求,但作为准确计量疏浚工程量的依据还不够精确,如果能提高浓度计和流速计的计量精度,就可以利用船载产量计的数据进行疏浚工程量的计量。

  该维护疏浚工程地处河口区,回淤量较大,部分疏浚土重复利用其进行吹填造陆,部分外抛,为了准确计量疏浚工程量,尝试采用了船方计量方法,通过对流速计和浓度计的率定,计算出实测产量。与船载产量计的产量对比,如误差率小于5%,则按船载产量计的产量进行计量;如误差率大于5%,则按船载产量计的产量乘以相应的调整系数进行计量。

  疏浚船舶仪表流速计的率定

  流速计的率定采用染色法,即将染色材料投入到吸入端的清水中开始计时,直到染色材料从排出端排出计时停止,以该染色材料通过整条管线所用时间为计算实测流速的时间。染色材料一般选用染色明显的高锰酸钾等材料。试验前,船舶主机转速等各项参数应调整到与正常施工时相一致;试验时,染色材料投入吸入端时,船舶操作室内同步记录仪表流速,每隔30秒记录一组。输泥管道每一段的管径不一定一致,计算管线长度时要将船上吸入管、船上排出管、自浮管、水下管、排出端管线的管径统一换算至仪表管径,即换算成船上排出管的管径,因测量仪表安顿在船上排出管上。流速的测量一般要进行3次,取其平均值作为实测流速。

  (1)管径换算。由于管径存在不同,应换算成仪表管径长度L。

  L=4V/πd2

  V―各种管道的总容积(m3)

  d―仪表所处位置的管径(m)

  L―折算后的仪表管径长度L(m)

  (2)计算清水流速。

  V1=L/t

  t―高锰酸钾通过管道全长所需时间t(s)

  L―折算后的仪表管径长度L(m)

  V1―清水在管道的流速(m/s)

  (3)计算仪表清水流速。

  V2 为记录流速计读数的平均值。

  (4)误差值计算。

  ΔV=V1-V2

  ΔV―实测清水流速与流速计读数平均值的差值(m/s)

  施工过程中的浓度计率定

  率定的试验过程

  浓度计的率定采用泥样采集法,即让绞吸式挖泥船处于正常的施工状态,使船舶的主机转速、泥浆浓度、流速等施工参数与正常施工时基本一致,船舶操作室和泥浆取样口均布置试验人员,安排专人指挥,每一位置的试验人员均配备对讲机,做到同步操作。取泥样时,操作室内同步记录仪表浓度和仪表流速,每隔一分钟取样一次,根据现场情况,一般进行10组,每组取7 个样。对每组样品进行称重和测量体积。

  船方计量的计算方法

  误差率F 的计算

  F=(W-Q)/W

  W=(W2-W1)/H

  W―产量计效率(m3/h)

  Q ―实测吹泥效率(m3/h)

  W1―开始取样时产量计读数(m3/h)

  W2―结束取样时产量计读数(m3/h)

  H―开始取样到结束取样所用时间(h)

  其中Q=(V+ΔV)×πr2×t×ρ×3600

  V―仪表流速(m/s)

  ΔV―实测清水流速与流速计读数平均值的差值(m/s)

  r―仪表管径(m)

  ρ―实测泥浆浓度

  核定系数的计算

  (1)当F 的绝对值小于5% 时,核定系数为1,按船载产量计的产量进行计量。

  (2)当F 的绝对值大于5% 时,核定系数为1-F,按船载产量计的产量乘以核定系数进行计量或者对生产量计进行调整后,再进行率定试验。

  通过利用染色法和泥样采集法分别对流速计和浓度计的率定,可以比较出船舶上流速计和浓度计的准确性;通过对数据的分析处理,可以较准确地计算出船舶的实际产量,与船载产量计计量结果的对比分析可综合评定船载产量计的计量准确性,从而确定船方计量的核定系数,也可引导船舶计量仪表的调整。

  影响船方计量结果的因素分析

  新进场船舶应进行首次率定;当挖泥船主机、泥泵、叶轮进行维修;挖泥船更换吹泥站作业;吹泥管线长度发生变化后,均应对船舶的产量计进行重新率定。

  挖泥船在工作过程中机械设备存在一定的磨损,计量仪表因放射性元素的衰变等情况的影响,计量的准确性均会发生一定的变化,因此,建议挖泥船每隔两个月也要重新进行产量计的率定。

  应用效果及结论

  绞吸式船方计量在某维护疏浚工程中的试用,通过船方计量与疏浚土重复利用部分(造地)的测量对比分析,计量误差率在3% 以内,满足《疏浚工程土石方计算标准》(JTJ321-96)中的相关规定。

  通过工程实践,船方计量方法能够在回淤性较大的疏浚区域得以广泛应用。在疏浚工程实施过程中,计量具有科学性、准确性的特点,克服了水深测量方法的时限性与局限性,通过对船方计量的进一步深入研究,将对疏浚工程质量、投资控制起到引导性作用,为大型船舶疏浚新技术推广与管理创新等方面具有深远的应用意义。( 来源: bet356娱乐场官网 )

0

关注一下,不做时代的旁观者

微信公众号

微信订阅号

XML 地图 | Sitemap 地图