长狮8轮泵舱内管路及闸阀的优化设计

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1O8 中 国 水 运 第 13卷当考虑到只需进行双泵施工且 1号舱内泵相关设备 (如柴油机、轴承等)发生机械故障需要维修时，可及时采用 应用①”；当考虑到需要进行三泵施工 (如超长排距、土质难于挖运等)时，可及时采用 应用②”。

(2)-次性成本投入与经济效益分析 ：设计方案-中，对于 2号泵与水下泵两泵串联施工和三泵串联施工之间的转换，只要进行 应用①”和 应用②”的驾控操作，无需进行人工倒泵作业，这将为工程节省至少- 天的有效施工时间。方案-的不足在于：当需要进行 1号泵与水下泵的双泵串联施工时，泵舱内仍需进行倒泵，即，将舱内泵出口泥管直接连接到选外泥管；然而，即使发生此种情况时，方案-的设计也能为倒泵节省 24h的时间。

现对按方案-进行比较分析 ：本船舶现在使用的 16Mpa液控板式闸阀的市场单价为8-1 0万，涉及到的闸阀配套设备 (如泥管支座、冲水泵及管路等)、新铸三通管和直管 (3万/t左右的铸造成本)、闸阀驾控系统的建立 (传感器、电路等)的总改装费用，估值在40万；所以，按方案-改造的-次性总成本为 60-70万。

现以 长狮 8轮”在大连长兴岛临港工业区葫芦山湾的疏浚吹填工程的施工为例进行说明。工程施工仅仅从 3月中旬到 6月底就进行了四次倒泵工作，三次是因为泥泵相关设备出现机械故障和土质、排距等工况出现突变而临时停工倒泵。整个项目工期预计为 1年 ，总共可能倒泵 16次。每次倒泵至少耗费-天的有效生产时间。船舶正常施工-天所产生的经济效益为：3万方X 14元/方- ((23t×0.8万/t)/70%) 16 万元 (长狮 8轮”两泵施工时，日产量：3万方，单价 ：14元/方；日耗油：23t，市场油单价：8，000元/t；经验数据，四级工况施工，油耗为总成本的 70%)。

而当工期较紧时，倒泵-次耗费-天有效生产时间所付出的代价远超过以上所计算的数据。计算工期内倒泵造成的影子损失为 16×16256万元。综上所分析：方案-所产生的经济效益远远高出了-次性成本的投入。

2.方案二为弥补方案-的不足，现对 长狮 8轮”泵舱的泥管布置及闸阀加设进行进-步的优化设计，做到彻底地消除倒泵工作，做到船舶设备操作的最大自动化。

本方案对泵舱内泥管的布置和加设闸阀的设计如图 6所示，在泵舱泥管上加设 1、2、3、4、5号五个闸阀。方案二比方案-多加设了 3号和 4号两个闸阀，根据实地距离测量数据，这两个闸阀均可采用液控板式闸阀。(实际船舶上，图5中左侧虚线部分是垂直结构，为作图和视图方便，在此示意图中，特将其垂直部分平面化；另 1号泥泵出口处的三通管实为星度 Y”管，为作图和视图方便，在此示意图中，特将其直角化；且 4号闸阀处得直角泥管实为弧形管，旨在绕开 2号泵上空，不影响2号泵拆装维修所需的空间。)(1)方案二应用说明：① 1号舱内泵与水下泵双泵串联施工，其操作是：关闭 2号、3号、5号闸阀，打开 1号、4号闸 (如图 6)；②2号舱内泵与水下泵双泵串联施工 ，其操作是：关闭 1号、4号、5号闸阀，打开 2号、3号闸阀。

图 5 方案二优化设计示意图图 6 方案二应用之①图 7：方案二应用之②(2)-次性成本投入与经济效益分析：方案二涉及到的闸阀配套设备 (如泥管支座、冲水泵及管路等)、新铸三通管(三个)和直管 (3万/t左右的铸造成本)、闸阀驾控系统的建立 (传感器、电路等)的总改装费用，估值在 80万上下；所以，按方案二改造的-次性总成本大约为 120万。而项 目整个工期内，按照方案-的计算，倒泵造成的影子损失为 16×16256万元，方案二经济效益同样高出了-次性投入。

三、结语及建议本文结合疏浚吹填施工过程中出现的的实际问题，对我局现有的 长狮 8轮”泵舱内管路及闸阀给出了详尽的优化设计，并运用水运工程经济的原理，进行了优化改造的-次性成本投入与经济效益分析 。以上两个设计方案均有很好的实际意义。但出于实际施工投入产出比的考虑，建议先进行方案-”的改造 ，将其应用于工程之后，对其产生的效益进行合理化评估，再进-步探究 方案二”的可行性。