|
| الكمية: | |
|---|---|
إن Jet Suction Dredger 300 (JSD300) عبارة عن وعاء تجريف هيدروليكي متوسط الحجم مصمم لإزالة الرواسب السائبة إلى المتوسطة الضغط بشكل فعال في المسطحات المائية الضحلة إلى المتوسطة العمق (أقل من 15 مترًا). تم تسميته بفوهة الشفط ونظام خطوط الأنابيب بقطر 300 مم، ويجمع JSD300 بين نظام النفث عالي الضغط (الضغط الاسمي 5 بار) ومضخة التجريف الطاردة المركزية (298 كيلوواط) لتسييل ونقل الرواسب كملاط. يعد JSD300 مثاليًا لتطبيقات مثل صيانة الأنهار وتنظيف الموانئ والمعالجة البيئية، ويوفر توازنًا بين التنقل والتأثير البيئي المنخفض والبساطة التشغيلية. يسمح تصميمها المعياري بالنشر السريع عبر الشاحنات أو البارجة، مما يجعلها مناسبة للمشاريع النائية أو الحضرية.
يلعب التجريف دورًا حاسمًا في البنية التحتية البحرية والمعالجة البيئية واستخراج الموارد. هناك نوعان بارزان من الكراكات - كراكات الشفط النفاث (JSD) وكراكات الشفط القاطع (CSD) - يستخدمان فلسفات تصميم متميزة لمعالجة ظروف الرواسب المختلفة. يشرح هذا القسم الاختلافات في التصميم الهيكلي والميكانيكي والتشغيلي بالتفصيل.
الاختلافات بين الحفارة بالشفط النفاث والكراكة بالشفط القاطع
تعتمد وحدات CSD الخاصة بـ Cutter Suction Dredger (CSD) على
الميكانيكي رأس القطع كأداة أساسية لتعطيل الرواسب. هذا الرأس الدوار، المجهز بأسنان أو شفرات من كربيد التنجستن، يقوم بتكسير الرواسب المضغوطة أو الطين المتماسك أو حتى طبقات الصخور الناعمة. يتم تثبيت رأس القاطع عادةً على سلم (ذراع رأسي) يمكن إنزاله إلى قاع البحر، مما يسمح للمشغلين بضبط عمق الحفر. على سبيل المثال، في المشاريع التي تتضمن رواسب من الطين الصلب، يضمن عزم دوران رأس القاطع (الذي يتجاوز غالبًا 100000 نيوتن متر في النماذج الكبيرة) التجزئة الفعالة.
تستخدم الحفارة ذات الشفط النفاث (JSD)
عالية السرعة نفاثات الماء لتسييل الرواسب بدلاً من القطع الميكانيكي. يتم دمج فوهات الماء المضغوط (التي تنبعث منها عادة نفاثات عند 20-50 بار) في فوهة الشفط أو في ذراع نفث منفصل. تخلق هذه التدفقات تدفقًا مضطربًا يعلق الجزيئات في عمود الماء، ويحول الرواسب الكثيفة إلى خليط يشبه الملاط. يعتبر هذا التصميم مثاليًا للرواسب الرخوة إلى المتوسطة الضغط، مثل الرمال أو الطمي أو الطين الناعم، حيث يكون القطع الميكانيكي غير ضروري أو غير فعال.
| لا | غرض | JSD200 | جسد250 | JSD300 | جي إس دي350 | JSD400 | |
| 1 | أداء نعرات | سعة الرمل (متر مكعب/ساعة) | 80-110 | 130-260 | 300-360 | 360-390 | 440-520 |
| 2 | الأعلى. مسافة التفريغ (م) | 200-600 | 200-1000 | 200-1500 | 200-1800 | 200-2000 | |
| 3 | الأعلى. قطر الحصى الذي يمر عبر (مم) | 50-60 | 60-70 | 60-70 | 60-70 | 60-80 | |
| 4 | الأعلى. عمق التجريف (م) | 15 | 15 | 15 | 20 | 20 | |
| 5 | نعرات الجسم | الحجم (الطول × العرض × الارتفاع) (مم) | 8x1x1.5، 2 قطعة 6×2.25×1.5، 1 قطعة |
8x1x1.5، 2 قطعة 6×2.25×1.5، 1 قطعة |
11.8×1.1×1.5، 2 قطعة 8×2.25×1.8، 1 قطعة | 18×1.1×1.5، 2 قطعة | 18×1.1×1.5 2 قطعة |
| 6 | نظام شفط الرمال | حجم المضخة (بوصة) | 8/6 | 10/8 | 12/10 | 14/12 | 16/14 |
| 7 | تدفق المضخة (متر مكعب/ساعة) | 410-540 | 620-1450 | 1650-1800 | 1800-1950 | 2200-2600 | |
| 8 | رأس المضخة (م) | 28-48 | 21-35 | 24-35 | 24-35 | 30-50 | |
| 9 | سرعة المضخة (دورة في الدقيقة) | 730-980 | 730 | 730 | 730 | 550-700 | |
| 10 | قوة المحرك الرئيسي (كيلوواط) | 132-156 | 180-250 | 250-300 | 300-410 | 410-460 | |
| 11 | علبة التروس | نعم | نعم | نعم | نعم | نعم | |
| 12 | ربط قاعدة معدنية | يشمل | يشمل | يشمل | يشمل | يشمل | |
| 13 | مضخة مياه ذات ضغط عالي | نفث الرمال | نفث الرمال | نفث الرمال | نفث الرمال | نفث الرمال | |
| 14 | نظام الطاقة الكهربائية | مولد | الطاقة الكهربائية | الطاقة الكهربائية | الطاقة الكهربائية | الطاقة الكهربائية | الطاقة الكهربائية |
| 15 | نظام التحكم | غرفة التحكم | نعم | نعم | نعم | نعم | نعم |
| 16 | لوحة التحكم | نعم | نعم | نعم | نعم | نعم | |
| 17 | جهاز الرفع | ونش كهربائي | نعم | نعم | نعم | نعم | نعم |
| 18 | معدات المروحة | المروحة مع المحرك | حركة | حركة | حركة | حركة | حركة |
| 19 | معدات أخرى | خرطوم الشفط المطاطي، رأس الشفط، الدرابزين، المراسي، المأوى، سترة النجاة، إلخ. | |||||
| 20 | ملاحظة | 1. يمكن تعديل أي بيانات وفقًا لمتطلبات العملاء المحددة. 2. الحفارة المخصصة مقبولة وفقًا للمتطلبات. 3. اختيار قوة المحرك يتم تحديده من خلال أداء الحفارة. 4. سوف تؤثر حالة موقع العمل على مسافة التفريغ الفعلية، وسعة الرمال، وما إلى ذلك. 5. حجم الحفارة العلوي ليس ثابتًا، ويمكن تعديله وفقًا لظروف محددة. |
|||||
CSD: خط أنابيب الشفط الصلب مع غرفة القطع
تتميز CSDs بوجود خط أنابيب شفط صلب متصل مباشرة برأس القاطع. تلتقط غرفة القطع، الموجودة في الجزء الأمامي من خط الأنابيب، الرواسب المجزأة وتنقلها إلى مضخة التجريف عبر الضغط السلبي. تم تحسين قطر خط الأنابيب (غالبًا 300-1200 مم) وطاقة المضخة (ما يصل إلى 10000 كيلووات في الوحدات الكبيرة) للملاط عالي المحتوى الصلب. على سبيل المثال، قد يستخدم CSD الذي يتعامل مع الحصى خط أنابيب فولاذي مقاوم للتآكل بسمك 25-40 مم لمقاومة التآكل.
JSD: فوهة شفط مرنة مع نظام نفث متكامل
تستخدم JSDs فوهة شفط مرنة (على سبيل المثال، المطاط أو البوليمر المقوى) مجهزة بفوهات نفاثة حلقية أو خطية. تسمح مرونة الفوهة بالتكيف مع قاع البحر غير المستوي، بينما تقوم الطائرات بإنشاء 'منطقة تسييل' حول مدخل الشفط. يتم بعد ذلك سحب خليط الملاط إلى المضخة من خلال خط أنابيب أقصر، والذي قد يتضمن تأثير فنتوري لتعزيز كفاءة الشفط. على سبيل المثال، في JSD المصمم لتجريف الأنهار، قد تحتوي الفوهة على نسبة طول إلى قطر 1:1 لموازنة تغطية النفاث وقوة الشفط.
CSD: بدن للخدمة الشاقة مع سلم قاطع ثابت
عادةً ما تكون CSDs عبارة عن سفن أكبر (الطول: 30-150 مترًا) مع تصميم هيكل قوي لدعم وزن سلم القاطع والأحمال الميكانيكية. ويستخدمون أعمدة طينية (أعمدة فولاذية عمودية) أو أنظمة ونش لتحديد المواقع، والتي تثبت السفينة أثناء التجريف. القدرة على المناورة محدودة أثناء التشغيل، حيث أن سلم القطع يقيد الحركة الجانبية. ومع ذلك، فإن استقرارها يجعلها مناسبة للبيئات البحرية أو ذات الطاقة العالية.
JSD: بدن مدمج مزود بأذرع نفث رشيقة
غالبًا ما تكون سفن JSD أصغر حجمًا وأكثر مرونة (الطول: 10-50 مترًا)، مع بدن انسيابي مصمم للملاحة في المياه الضحلة. وقد يستخدمون الدفع المائي أو دافعات السمت لتحديد المواقع بدقة، مما يسمح لهم بالتنقل في المساحات الضيقة مثل الموانئ أو قنوات الري. يمكن أن تكون أذرع النفث (أو الفوهات) مفصلية أو يتم التحكم فيها عن بعد، مما يتيح للمشغلين استهداف مناطق محددة دون تغيير موضع السفينة بأكملها.
CSD: تتطلب CSDs ذات الطلب العالي على الطاقة الميكانيكية
طاقة كبيرة لتشغيل كل من رأس القاطع ومضخة التجريف. قد تستهلك وحدة CSD الكبيرة النموذجية ما بين 5000 إلى 15000 كيلووات، حيث يمثل رأس القطع ما بين 30 إلى 50% من إجمالي استخدام الطاقة. وهذا يجعلها أقل كفاءة بالنسبة للرواسب السائبة ولكنها لا غنى عنها بالنسبة للمواد الصلبة.
JSD: التركيز على الكفاءة الهيدروليكية
تعطي JSDs الأولوية للطاقة الهيدروليكية لنفث المياه (على سبيل المثال، 500-3000 كيلو واط للمضخة النفاثة) وتعتمد على مضخات الشفط الأصغر. يكون استهلاكها للطاقة بشكل عام أقل بنسبة 30-50% من أجهزة CSD للرواسب المناسبة، حيث أن التميع يتطلب طاقة أقل من القطع الميكانيكي.
5. مكونات الصيانة والتآكل
CSD: الاستبدال المتكرر لأسنان القاطع وبطانات خطوط الأنابيب
يتحمل رأس القاطع وخطوط الأنابيب تآكلًا كبيرًا، مما يتطلب فحصًا منتظمًا واستبدال الأسنان (كل 50-200 ساعة من التشغيل) والبطانات المقاومة للتآكل (كل 6-12 شهرًا).
JSD: انخفاض التآكل الميكانيكي
مع عدم وجود أجزاء متحركة على اتصال مباشر مع الرواسب، تحتوي JSDs على عدد أقل من المكونات القابلة للارتداء. قد تتآكل الفوهات النفاثة بمرور الوقت (يتم استبدالها كل 100-500 ساعة) ولكنها أسهل وأرخص في الصيانة من رؤوس القطع.
المعدات الرئيسية للحفارة ذات الشفط النفاث
المكونات الأساسية ووظائفها
تعتمد كفاءة الحفارة ذات الشفط النفاث على الأنظمة الهيدروليكية والميكانيكية المتكاملة. فيما يلي تفاصيل مفصلة عن معداتها الرئيسية:
المضخة النفاثة : تدفع المياه من خلال الفوهات عند ضغط 5-10 بار. عادةً ما تكون مضخة الطرد المركزي مزودة بدفاعات من الفولاذ المقاوم للصدأ، قادرة على توصيل 500-3000 م⊃3;/ساعة من الماء.
الفوهات : مصنوعة من كربيد التنجستن أو السيراميك لمقاومة التآكل. التكوينات تشمل:
الفوهات الحلقية : تحيط بمدخل الشفط لإنشاء منطقة تميع دائرية.
الفوهات الخطية : يتم تركيبها على ذراع النفث للتآكل المستهدف (على سبيل المثال، 6-12 فوهة لكل ذراع).
الخراطيم الهيدروليكية : تربط الأنابيب المرنة (المقدرة بـ 60 بار) المضخة بالفوهات، مما يسمح بالحركة المفصلية أثناء التشغيل.
تصميم الفوهة : غالبًا ما تكون بيضاوية أو مستطيلة لتتناسب مع تدفق الرواسب. بالنسبة إلى JSD300، قد يبلغ قطر الفوهة 300 مم مع مدخل بزاوية 45 درجة لتحسين التقاط الملاط.
خرطوم الشفط : يربط خرطوم المطاط المقوى أو PVC (الطول: 5-20 م) الفوهة بمضخة التجريف. تتميز بحلقات مضادة للالتواء ووصلات سريعة التحرير لسهولة النشر.
3. مضخة نعرات
مضخة الطرد المركزي : مصممة للملاط ذي المحتوى المنخفض من المواد الصلبة (30٪ من المواد الصلبة من حيث الحجم). قد يستخدم JSD300 مضخة بقدرة 500 كيلووات بقطر تفريغ 300 مم، قادرة على التعامل مع جزيئات يصل قطرها إلى 50 مم.
بطانات مضادة للتآكل : تعمل طبقات البولي يوريثين أو المطاط على إطالة عمر المضخة في البيئات الرملية.
محرك الديزل : عادةً ما يقوم محرك الديزل البحري بقدرة 298 كيلووات بتشغيل مضخة التجريف.
لوحة التحكم : تتميز بـ PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) لضبط ضغط النفاث وسرعة المضخة وزاوية الفوهة في الوقت الفعلي. يتضمن أجهزة استشعار لمراقبة كثافة الملاط وأداء المحرك.
الهيكل : هيكل خفيف الوزن من الألومنيوم أو الفولاذ (الطول الإجمالي: 28 مترًا لـ JSD300) مع غاطس يبلغ ≥1.5 مترًا للوصول إلى المياه الضحلة.
أجهزة الدفع : توفر محركات الدفع أو نفاثات السمت إمكانية المناورة بزاوية 360 درجة، مما يسمح بتحديد المواقع بدقة فوق المناطق المستهدفة.
