船舶水下清洗技术【船舶清洗机】

发布时间:2020-04-14 19:41:00
在坞修期间对船舶进行清洗是经济有效的节能减排措施之一。由于国内的船坞数量无法满足市场需求,且船坞修理时间长,费用昂贵,容易造成停航损失,增大运输成本。此外,在一个坞修周期内,污损导致船舶航行性能降低,而产生的温室气体占全球船队温室气体排放的 9%~12%,所以灵活方便的水下清洗技术是很必要的。

1、 接触类清洗技术
刮铲技术是最初常用的水下清洗技术,由潜水员手工操作,工具简单。然而,其作业费时费力,清洗效果不理想,已逐渐被淘汰。转刷技术常有单刷、双刷和三刷三种工具,由马达带动刷盘转动,部分结构在清洗时,可形成负压吸附在船体表面,配合潜水员推动作业。转刷转速为0~450r/min时,清洗效率可达17~186m2/h。一般说来,该技术十几分钟内可沿船舷往复清洗一次,十几小时内就能完成清理工作,是应用最广泛的水下清洗技术。新加坡港口对水下清洗技术的应用服务处于世界领先地位,早在 20 世纪 60、70 年代,美国海军土木工程实验室(NCEL)就已成功研制出多种基于转刷技术的水下清洗工具。1997 年,美国就主要采用机械转刷技术来清洗军舰上海洋生物附着物,其他国家也有该类清洗设备。2006 年,中国海军装备专门为战舰设计了手持水下清洗设备。基于转刷技术的清洗工具,成为了水下清洗机器人搭载的主要作业手段。该类清洗技术还可根据特定的应用对象,更换不同的转刷材料和部件。根据转刷水下清洗前后效果对比图可以看出,软生物可轻松去除,搁板状生物却难以去除。当其去除坚硬污垢时,难以控制清洗程度,会破坏部分防腐油漆层。而且,该技术作业部位受船体表面特性影响,大部分设备仅适用于船体表面曲率较大的部位,具有很强的局限性。更重要的是,该技术破坏涂层时,还会向周围排放有毒含铜化合物,破坏海洋环境,难以适应越来越严格的监管制度。因此,需要研究适合的优化方法,在达到良好清洗效果的同时最小化对防腐涂层的破坏。
2、射流类清洗技术
射流类清洗技术属于空化水射流技术,具有环保、高效、安全性高的优势,可代替机械转刷和高压水射流技术,是国际上最新、最先进的水下附着物清洗技术,可广泛应用于众多工业领域,如破岩、材料、降解等。空化水射流的发现和应用对水射流清洗技术的发展有着重大意义。通常,高速流体经过空化喷嘴,产生压降,当局部压力低于汽化压力时,发生空化。可采用多种方法(提高温度、加大流速、降低压力等)使诱导液体中大量填满空穴的微气泡高速生长,随后,在表面的高压停滞区暴力溃灭形成近壁面微射流,或分裂成更小的空化气泡,产生极高的溃灭能量,从而将高速射流冲蚀转变成快速清洗。
3、声场类清洗技术
声场类清洗技术是由美国加利福尼亚大学提出的,在船体周围覆盖低频声场可以预防污损生物附着,而高能强声声波可以去除附着的生物。该技术早在 20 世纪80年代,由瑞典人在清除锅炉烟道内积灰时创造,随后得到了广泛应用。其无毒副作用,不污染环境,适合舰船的复杂结构表面,具有很大前景,但影响军舰隐身性能等相关问题还需进一步研究。
4、复合类清洗技术
复合类清洗技术是将几种技术结合,从而提高清洗效果。为了解决转刷难清洗搁板状硬壳类生物的问题,英国 fugro 公司将水射流技术和旋转清洗刷技术相结合,开发了一种水下船体底部表面检查和维护的多功能机器人。考虑到转刷容易破坏基底漆层的弊端,2009 年浙江海洋学院机电工程学院的陈玉莲等人设计了一种水下液压清洗设备,以结合摇杆摆动和不锈钢叶片自转的清洗技术为主,辅以能产生空化效应的高频超声波震荡技术,震落残余生物。
5、长江船舶清洗机
无锡长江高压泵的船舶清洗机对船舶附着物进行清除,考虑到客户使用的水为海水,该介质有很强的腐蚀性,所以我厂在设备的液体过流部位采用耐腐蚀的材料,来提高设备的运行时间。
船舶附着物清洗机