【正文】 全船的凈功率、尺度和重量還有許許多多的構(gòu)件掩蓋了設(shè)計(jì)、制造和操作中存在的諸多困難。 初看之下，該船確實(shí)看起來很普通，因?yàn)槊恳粯訓(xùn)|西都是成比例的。這艘船是17年后建造的第一艘自航絞吸挖泥船，并且開始了新一代絞吸挖泥船的開發(fā)。然而，回顧歷史、分析其技術(shù)規(guī)格并考慮超越任何現(xiàn)有絞吸挖泥船的要求，可以確定無疑的是它將具有強(qiáng)大的性能。其潤滑、非常精確的準(zhǔn)直精度和齒輪齒的最大允許應(yīng)力都使它們成為具有最高標(biāo)準(zhǔn)的絞車。 絞車 所有的絞車都是專門設(shè)計(jì)并由Br?hl公司提供。 為了更換和臥到輔助定位樁，專門制造了一個臥到艏門。依靠該船自己的力量就可以做到這一點(diǎn)。 應(yīng)急提升系統(tǒng)是全新設(shè)計(jì)。波浪補(bǔ)償器內(nèi)的液壓缸的速度達(dá)到了密封材料的極限：。在后一種情況下，絞車的制動器和波浪補(bǔ)償器共同作用限制鋼纜的松弛。鋼纜直徑72mm。為保護(hù)目的，纜索沿定位樁內(nèi)的導(dǎo)槽運(yùn)動。需要的維護(hù)較少，并且軸承無油運(yùn)轉(zhuǎn)對作業(yè)的影響較小，因?yàn)橹挥休S承材料遭到了破壞而工作表面并沒有破壞。這種材料是一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，具有強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用和耐磨的特點(diǎn)。然而，定位樁臺車及其周圍的設(shè)備所使用的56個軸承都采用了復(fù)合軸承材料。所使用的液壓缸一直伸進(jìn)發(fā)動機(jī)艙。 對定位樁臺車的制造和設(shè)計(jì)給予特別的重視。因?yàn)槎ㄎ粯对谀嗤林修D(zhuǎn)動，所以它們還要鎖住定位樁不使其相對于挖泥船轉(zhuǎn)動。側(cè)面的導(dǎo)槽由非常特殊的鋼材制造，能承受定位樁產(chǎn)生的非常大的彎曲應(yīng)力。定位樁非常重：230t重。因此，對每一方面都需重新進(jìn)行考慮和測試。 定位樁、鋼樁臺車和定位樁提升系統(tǒng) 對由定位樁、定位樁臺車和定位樁提升系統(tǒng)所組成的整個系統(tǒng)，需要付出大量的努力、進(jìn)行大量的創(chuàng)新。通過控制臺可以觀察裝載過程。護(hù)舷后部的船體采用雙層壁和隔離艙增強(qiáng)。圖10. 1550t絞刀橋架的安裝 裝駁系統(tǒng) 裝駁系統(tǒng)按照可以在涌浪和波浪條件下作業(yè)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 泵艙很寬敞，便于維護(hù)和更換。 為檢驗(yàn)有限元法（FEM）的計(jì)算結(jié)果，疏浚管路中所使用的某些閘閥的測試壓力超過50巴。船上的管子全是雙壁式的，在提供強(qiáng)度的外層低碳鋼管內(nèi)有一層非常堅(jiān)硬的鑄鋼耐磨內(nèi)襯。 疏浚設(shè)備 水下單殼泵和兩臺艙內(nèi)雙殼泵均為IHC制造的。采用了特殊的硬化材料用以承受齒輪內(nèi)的齒應(yīng)力。這一功率通過一個特殊的220t重的Jahnel齒輪箱傳遞，該齒輪箱比Jahnel所制造的任何其它齒輪箱要重60t左右。為了滿足非常小的對準(zhǔn)和尺寸的公差，要求在現(xiàn)場加工。在設(shè)計(jì)和制造中采取了專門的措施防止振動、應(yīng)力集中和疲勞破壞。在其中部添加了一個平放點(diǎn)。耳軸銷的直徑為1300mm，并具有青銅軸承襯套。專門為這些絞刀設(shè)計(jì)了新的絞刀齒系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)該能夠承受該絞吸挖泥船按設(shè)計(jì)要承擔(dān)的重型工程。隨著吸泥管直徑的增大和采用大型絞刀軸承，幾乎沒有空間安裝泥泵吸口。這與螺紋和泥泵吸口都有關(guān)系。6. 子系統(tǒng)中的創(chuàng)新 本章將討論一些特殊的子系統(tǒng)。船體、絞刀橋架和定位樁臺車的結(jié)構(gòu)經(jīng)過認(rèn)真設(shè)計(jì)，以限制振動和應(yīng)力集中。 建造實(shí)踐 建造過程非常精心。 特別要求對主機(jī)（8400kW）進(jìn)行撓性安裝，功率如此之大的主機(jī)在疏浚業(yè)是不尋常的。 通過整艘船的設(shè)計(jì)和施工，尤其是絞刀橋架、主發(fā)動機(jī)的撓性安裝和各種驅(qū)動機(jī)構(gòu)，把令人不適的振動限制到最小。專門為船員采取的措施包括將配有廚房、餐廳、娛樂室、桑那、健身房、酒吧和電視房的服務(wù)甲板布置在艙室和機(jī)艙之間，采用隔音的浮隔地板覆蓋層，將疏浚管路支架與住艙分開。 艙室內(nèi)的噪音被限制在60dB(A)，工作區(qū)域內(nèi)在65dB(A)。C之間）。 該船是按照在世界各地施工進(jìn)行設(shè)計(jì)的，既包括北極地區(qū)也包括熱帶地區(qū)（20176。在船員住艙內(nèi)有健身房、酒吧、桑那和電視房。 船員 在絞吸挖泥船上工作的經(jīng)歷是又嘈雜又振動；而JAN DE NUL公司的傳統(tǒng)是船員長期生活在船上。這已經(jīng)通過采取一系列措施得以實(shí)現(xiàn)，如通過主機(jī)和許多其它甲板設(shè)備的撓性安裝降低振動、通過采用撓性連接降低齒輪箱和絞車的噪音、還有設(shè)備周圍大量使用隔音材料。絞刀軸需潤滑的軸承安裝有專門的潤滑油回收系統(tǒng)，收集所有廢油。 環(huán)境 關(guān)注環(huán)境非常重要，特別重視限制潤滑油和其它污染物質(zhì)的使用。電子海圖系統(tǒng)可以提供疏?，F(xiàn)場的資料。所有的報(bào)警系統(tǒng)均集成到一個控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中做了必要的考慮以方便其更換，從而在發(fā)生事故時減少停工時間。這對船舶設(shè)計(jì)的影響是巨大的，一方面在平面布置上有更多的自由，另一方面設(shè)計(jì)必須考慮大量的高壓電纜、變壓器和變頻器。該船是第一艘運(yùn)用這一原則設(shè)計(jì)的自航絞吸挖泥船。它們是全部采用柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動的概念和自動化系統(tǒng)的全集成。 MARIN還進(jìn)行了流體力學(xué)模擬研究，以預(yù)測該挖泥船在海況下的性能，這對于獲得設(shè)計(jì)條件和了解船舶運(yùn)動對疏浚作業(yè)連續(xù)性的影響尤其重要。 如前所述，船體的形狀是疏浚要求和造船學(xué)之間的折衷產(chǎn)物：為在狹窄的航道內(nèi)開挖邊坡要求船體較短，要具有流暢的線型以便將水流導(dǎo)向螺旋槳，同時還應(yīng)有足夠的浮力來補(bǔ)償絞刀橋架的重量。專門進(jìn)行的一項(xiàng)多參數(shù)模擬使人們可以深入了解定位樁的動態(tài)過程。通過該提升鋼索可以利用提升絞車上的制動器控制自由下落。還對定位樁在受限制的自由下落狀態(tài)下的動態(tài)過程進(jìn)行了模擬。例如動態(tài)絞刀作業(yè)模擬。 其它計(jì)算還包括振動計(jì)算，以降低對人和機(jī)器的振動水平，對噪音也進(jìn)行了計(jì)算，以降低住艙內(nèi)的噪音水平和環(huán)境噪音水平。 對該船上的各個驅(qū)動裝置都進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)計(jì)算。 進(jìn)行動載計(jì)算是為了了解振動對結(jié)構(gòu)的影響并限制疲勞的破壞作用。計(jì)算結(jié)果對這些大型構(gòu)件的細(xì)部結(jié)構(gòu)在應(yīng)力和疲勞方面的優(yōu)化提供了資料。對靜載和動載都進(jìn)行了模擬。 對以下各方面給予特別的重視：? 計(jì)算： 應(yīng)力、扭距和其它振動、噪音、模擬、流體力學(xué)、有限元法（FEM）、計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）? 系統(tǒng)集成 自動化、全部以柴油發(fā)動機(jī)發(fā)電、動力管理? 環(huán)境 環(huán)境噪音、避免水污染? 船員 住艙、噪音、振動、氣候控制? 實(shí)際建造 高標(biāo)準(zhǔn)、焊接、檢查圖8. “. DE NUL”號下水 計(jì)算和模擬 為了對安裝在船上的幾乎所有系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)并加以改進(jìn)，廣泛應(yīng)用了計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和模擬。 簡介 “. DE NUL”號在下列這些方面與眾不同：1. 各方面的功能都是最強(qiáng)大；2. 效率最高；3. 最重；4. 自1986年以來是同類中的第一艘；5. 創(chuàng)造了一種新級別的船舶。要做到這一點(diǎn)，并非現(xiàn)有各系統(tǒng)簡單外推的結(jié)果，而需要所有相關(guān)人員的努力和創(chuàng)造力。當(dāng)然這還有待于在實(shí)踐中加以證明?？紤]到功率的數(shù)值和絞刀的重量，預(yù)測“. DE NUL”號的絞刀產(chǎn)量極限值會較高。圖中，虛線表示切削極限。 在圖7中，對一些絞吸挖泥船的泥泵性能進(jìn)行了比較。一艘絞吸挖泥船的產(chǎn)量受到可用泥泵功率和絞刀產(chǎn)量的限制。在前面的章節(jié)中，對一些基本情況進(jìn)行了比較。 表2船名 . DE NUL號 達(dá)?芬奇號 URSA號（前BILBERG I號） 馬可?波羅號 DCI AQUARIUS號 AL SADR號 MASHHOUR號船東 JAN DE NUL集團(tuán) JAN DE NUL集團(tuán) BOSKALIS