蓝疆号目前是亚洲最大的全旋转起重兼铺管工程作业船,最大起重能力为3800t,可以铺设直径4.5″至48″各种类型的海底管道,作业水深为8~150m。蓝疆号2000年1月开始建造,2002年投入南海东方1-1气田开发项目的海上导管架安装,同年后期投入该项目22″海底长距离输气管道的铺设。
该船按国际最新技术标准、规范进行设计,所有大型设备都是世界知名品牌或专利产品,本文重点说明该船在铺管设备功能上体现出的高新技术。该船的建成和投入使用标志着我国在海底管道工程建设领域,关键施工装备能力和技术水平已跻身世界先进行列。
一、总体性能
图15-27示该船主甲板平面布置和立面总体。
该船总体性能如下。
a.主要尺寸:
总长:157.5m
型宽:48.0m
型深:12.5m
满载吃水:8.Om
甲板荷载:10t/m2
床位:278个
图15-27 蓝疆号主甲板平面布置和立面
b.浮吊作业:
作业水深:8~150m
风速:<16m/s
有效波高:<2m
c.起吊能力:
主钩有限回旋:3800t×30m
主钩艉吊能力:3000t×40m
主钩全回旋:2500t×44m
1#辅钩全回旋:800t×60m
2#辅钩全回旋:200t×105m
小钩:50t
d.铺管设备:
全自动焊接系统
全自动相控阵超声波检验设备
张紧器:2×72.5t Westech LPT-160
适用管径:4.5″-48″
AR绞车:158t Westech ARW-350
工作站:10个
e.系泊设备:
定位锚机:12台 A MCLYDE MODEL 6000-M2
定位锚:12个Stevpris MK5
锚缆长度:φ3"2200m
f.推进器:
推进器:2×FSZ510-563/MN
功率/转速:2×3000kW/750rpm
螺旋桨:212rpm/Dia3000mm
g.发电机:
主发电机:3×WXL 9L32
功率:3×3990kW
二、主要高新技术
(一)铺管作业线
铺管作业线为全封闭结构,位于船的右舷,所有作业均在一个车间式封闭结构内部进行,减少了环境影响,改善了工作条件。作业能力能在6m至150m水深范围内铺设管径4.5"(114mm)至48"(1219mm)(包括涂层)的海底管线。该作业线为单节点作业线,同时,有适当的空间进行预先预制好的双节点铺设作业和布置双节点铺设作业线。每节单点管子的长度为(12.2±0.09)m,双节点管子的长度为(24.4±0.18)m。
该作业线共有十个单点节作业站,其中包括六个焊接站(包括一个对中站,进行双节点作业时为三个焊接站),一个焊接检验站,一至两个防腐涂层站,一个配重涂层站。共配备两台张紧器,每台能力72.5t;收/放绞车能力为158t左右。船艉设置托管架连接点,托管架为漂浮式,共分三节,总长85m,总重340t左右。
铺设作业依靠操纵12台锚机移船前进,全部锚机及其他与铺设作业相关设备的操纵以及对整个作业线的监控均在艏部的中控室进行。
船的右舷配备了五台舷吊,用于立管安装、辅助托管架连接、平管平移等作业。
在铺管作业线上,关键设备张紧器和收/放(A/R)绞车的功能达到了世界先进水平,其中,张紧器共两台,型号为LPT-160型,每台可提供72.5t张力,最大走管速度为25m/min。包括液压站(3000HP液压泵5台)、中央控制和机旁控制。控制系统为WESTECH数控系统。
收/放(A/R)绞车一台,液压驱动,滚筒式绞车,容绳量为直径76mm钢缆1000m,绞车最大拉力158t,走缆速度25m/min,可以中央控制和机旁控制。控制系统与张紧器共享一套系统,可实行张力自动转换。绞车可提供125%最大额定拉力的刹车力。
(二)锚泊系统
该船装有12只锚的定位锚泊系统,其中6台锚机在艏部绞车室,另外6台在艉部绞车室。12台移船绞车主要性能如下:
型号:AMCLYDE6000—M2:
钢缆规格:直径76~2200m;
最大拉力:303t;
最大速度:280m/min;
最大刹车力:390t;
阻尼刹车额定负荷:119t/96m/min;
驱动方式:交流变频驱动;
控制方式:PLC控制,集中遥控/机旁控制,每台绞车单独控制/分组同时控制;
控制台:能显示绞车各方面工作状态有报警保护功能。
该船定位锚泊系统,包括12只定位锚,每只锚重10t,属新型大抓力锚,最大锚抓力可超过2500t,远超过一般抓力锚的性能。
(三)焊接和检验设备
1.焊接设备
蓝疆号配备国际上技术领先的SATURNAX 05海底管道全自动焊接系统,该系统技术先进、性能可靠,焊接效率和焊接质量高。该系统由法国SERIMER DAsA公司提供,基本性能如下:
适用管道直径:6"以上;
作业适用温度:-40~+50°C;
作业适用最大湿度:95%;
焊接机头为双火炬方式;
适用的焊接方法:GMAW(P)和FACW(P);
适用的焊接软件:ORWEL
采用的焊接电源:KEMPPI3500;
适用的铺管方式:S形铺管或J形铺管。
蓝疆号目前配备4个焊接站的SATURNAX 05焊接系统以及相应的坡口加工和焊口组对设备,由于采用双火炬技术,使得每个焊接站的焊接效率提高一倍,并使焊接站数量减少一半。
2.检验设备
目前在蓝疆号上装备有全自动相控阵超声波探伤(AUT)设备。该设备型号PWAPA,生产厂家为加拿大RD-TECHIN公司。全自动相控阵超声波探伤技术,是20世纪90年代发展起来的一项高技术,并在近年来大量应用于长输管道的环焊缝检测。相控阵检测系统是由数据采集单元、脉冲发射单元、电极驱动单元、相控阵探头、工业计算机、显示器等组成。系统检测原理是在断裂力学ECA(工程临界分析法)的基础上,采用区域划分法将焊缝分成垂直方向上的若干个区,再预先设置检测参数,然后由电子系统控制相控阵探头发射声束及动态聚集,对焊缝进行分区覆盖扫查。检测结果以双门带状图的形式显示。再辅以TOFD(衍身时差法)和B扫功能完成对焊缝的线性扫查、实时显示、结果评判。全自动相控阵超声波与传统射线的检测(RT)方法相比有如下诸多优点:①AUT检测速度快,可达100mm/s;②AUT无污染和辐射危害,作业现场各工种可同时进行,互相不影响;③AUT对缺陷的定量能力提高,能测量出焊缝厚度方向上每个分区层面内(1~3mm)的缺陷尺寸,同时通过沿环缝线形扫查,缺陷长度方向和在焊缝宽度方向的尺寸都能测量,精度很高;④AUT对缺陷的检出能力提高,通过自动调整声束角度对焊缝进行全位置检测,以发现各类缺陷,特别是未熔合等面状危险性缺陷;⑤AUT实时采集信息,屏幕显示探伤结果数据,可随时评判,且文件自动存盘和编号,随时打印调出探伤结果;⑥AUT探伤能在焊后很短的时间内进行,以提供焊接工艺控制信息;⑦AUT与RT相比因判废依据采用的是ECA(工程临界分析),合格率高,判废率低;⑧AUT检测结果可复现,RT复现率低,此外,所有RT能找到的缺陷,AUT都能找到;⑨AUT一次性投入,数据存储成本最低。
装备在蓝疆号上的全自动相控阵超声波检测系统,通过东方1-1海底管道工程项目的实用,效果非常好,运行稳定,达到了安全快速的效果,而且探伤人员的劳动强度大大降低。
(四)在其他设备功能上的先进水平
a.用电负荷管理系统:根据用电负荷的不同,自动启动或停止发电机组中的发电机,主机过载时自动实现非重要负荷的分级卸载。
b.动态自动调载控制系统:对起吊重量物体和旋转时引起的船体倾斜,通过自动调载,船体保持相对平衡,以保证船舶的安全。
c.定位系泊系统:全部12台锚机的操作与监控均在中控室中进行。在铺管时,可由计算机对锚机进行控制,使铺管船在作业时可以按预先设定的路线进行移船。该系统还配备了新型大抓力锚,便于起、抛锚作业。
d.起重机:采用力矩限定系统,当起重量和起重臂的角度接近或超过额定标准时,系统会报警或自动切断系统,当船的倾斜超过额定标准时也会自动切断系统。而达到额定状态时会自动恢复。这系统还包括了起重机故障自动检测系统,还采用独特的配重方式,大大减轻了起重机的重量,对整个船舶结构和性能非常有利。
e.采用了大功率电动推进器(国内首次采用),在船艉设两台3000kW推进器,设计航速可达6~7节,机动性好。在紧急情况下,可以及时调整船位,方便海上施工,并保证作业安全。
f.大功率电动推进器、起重机、锚机都采用了交流电机,使用了变频控制系统,不仅控制可靠,而且节省能源。
马铃薯滴灌种植技术
顶管施工时需要的主要设备有:顶管机、主顶系统、穿墙止水环、泥水系统、触变泥浆系统、测量系统、纠偏系统、中继间等。
1.顶管机
顶管机的功能:
① 切土搅拌均匀;
② 控制顶升方向。
2.主屋面系统
主顶升系统装置由后座垫铁、导轨、千斤顶和千斤顶支架以及后座泵站组成,用于完成管道的推进。
3.穿墙止水环
在工作井预留开口处设置穿墙止水环,防止地下水、泥浆、砂和触变性泥浆从管接头与止水环之间的缝隙流入工作井。当地下水丰富、压力较高或管道埋深较深时,可将压板加工成扭曲接头,以防止止水橡胶因地下水压力而翻出。
4.泥浆系统
①泥浆排水系统主要设备:包括进出口泥浆泵、泥浆管、泥浆水处理装置、泥浆水箱等。
②污泥排放系统有两个功能:排放土壤和平衡地下水。
5.触变泥浆体系
①主要设备:由拌浆、灌浆、管道等组成。
②功能:减少顶管过程中管接头与土壤之间的摩擦。
6.测量系统
①测量系统的主要设备:激光经纬仪、测量靶和监视器。
②测量系统功能:在顶管施工过程中,监测和显示顶管机的轴线偏差。
7.纠偏系统
①主要设备:由纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器、测斜仪等组成。
②功能:顶管施工时控制顶管机前进方向。
8.中继室
①主要设备:由小型千斤顶、液压泵站和壳体组成。
②继电器室功能:将整个管路分段推进,以减小主推力。
:人工顶管是一种非开挖施工方法,是一种无开挖或少开挖的铺管施工技术。顶管法是利用工作坑内顶管设备产生的顶管力,克服管道与周围土壤的摩擦,按设计坡度将管道推入土壤中,并运走土方。将一段管道顶入土层后,应继续顶入下两段管道。其原理是借助主顶轴油缸、管道室和继电器室的推力,将工具管或掘进机从工作坑穿过土层推至接收坑。管道沿着工具管或掘进机,埋在两个坑之间。
市政管道工程施工用到哪些机械设备
三、把好几个关键点
影响马铃薯高产的几个关键因素概括的讲主要是种薯(包括品种、种薯质量)和栽培措施(包括整地、播种、水肥管理、病虫害防治)两个内容。所以我们获得高产,要把好以下几个关键点:
1. 种薯
(1)品种选择
品种的选择主要是根据你种植的目的进行选择,比如:
用途
品 种 选 择
高产系列
紫花白、克新1号、底西芮等
早熟系列
费乌瑞特、早大白等
油炸加工系列
大西洋、夏波蒂等
淀粉加工系列
延薯3号、克新12号、坝薯10号等
目前市场上比较受欢迎的还有彩薯系列。
(2)种薯质量
简单的讲就是选用合格脱毒种薯,一是本身健康,不带病毒和真菌;二是生活力特别旺盛,抗病、抗逆性强;三是增产效果显著,一般增产30%—80%。
选择种薯标准为:具有原品种特征、薯块完整、无病虫害、无冻伤、薯皮光滑、色泽鲜嫩的幼嫩薯块,剔除烂薯,淘汰尖头、有裂痕、畸形、薯皮老化、芽眼突出、皮色暗淡、生有病斑或脐部黑腐的薯块。
这两个关键点是马铃薯高产和高效(节约施用农药等的费用)的基础。
2. 栽培措施:
选地整地、合理轮作、播种质量(播期、播深、密度及合理的株行距结构、覆土等)和水肥管理四个关键点。
(1)选地整地
首先是选择种植地点要能够满足种植品种生育期需要;
其次要尽量选择没有洪水经过、地形平坦、土层深厚、土壤疏松、通透性好的弱酸性轻质壤土或沙壤土地;
第三整地耕深30cm左右,结合深松,把地块中的石头等尖锐杂质清理出去,以免对滴灌带造成破损。
第四要对耕地的水源进行评估,评估的时间主要以作物需水量较大的7-8月为主要评估时间,一般喷灌500亩出水量达到125T/h,滴灌300亩出水量达到40T/h基本满足作物对水分的需求。
(2)合理轮作
马铃薯最好实行3-5年的轮作,不宜与茄科作物(如番茄、烟草、茄子、辣椒等)或块根作物(甜菜)以及胡麻(因为胡麻枯萎病和马铃薯枯萎病是同一种病菌导致病害发生)等作物轮作。适宜与谷类、豆类等作物轮作。
3. 播种质量
(1)播期
当土壤10厘米地温稳定在7-8℃左右时即可播种。一般播期选择在4月下旬-5月上旬为好。滴灌马铃薯应掌握在充分成熟的前提下,提早播种不受冻害的原则。
(2)播深
播种深度一般8—10cm左右即可(根据土质、土壤墒情、种薯大小来确定,播种时必须先对播种机械进行调节,使作业完成达到要求播深、密度,在播种过程中,技术人员要随时在田间进行播种质量检查)不覆膜时,滴灌带使用播种机上自带铺管设备埋到土中,埋设深度5cm即可,保证铺于种薯之上。
(3)密度及株行距结构
目前我们喷灌圈的密度和株行距结构是:行距90cm×株距18-20cm,3700-4100株/亩;
膜下滴灌一般亩种植密度为3500-4000株/亩即可(密度不宜超过5000株/亩,但不低于3000株/亩,播种过程中根据播种机械规格对株距做适当调整,以达到计划密度)。把我们老百姓习惯种植的行距50cm×株距50cm-70cm(亩株数1900-2660株)的大行距扩大到75-80cm(但不超过90cm,根据机械等实际情况可以调整一些,如种薯生产宜密,商品薯生产宜稀;早熟品种宜密,晚熟品种宜稀;微型薯宜密,块薯宜稀),小行距35-40cm, 株距30-33cm(但不要低于23cm),115-150cm覆一膜,亩播种量150公斤左右,也就是我们提出的扩垄缩株增密栽培技术。
在播种时随时对播种质量进行把关,避免因播种引起田间缺苗断垄影响产量。播种之前如发现地块中有地老虎、田鼠等需设法进行灭除,以免咬食滴灌带。
(4)覆土
播种时可采用先播种少覆土,等出苗前7天左右覆土,或者播种时直接把土覆盖到下籽处。(第一种方法好处是膜面宽充分发挥地膜的增温作用,缺点是需两次作业增加人工和成本;第二种方法缺点是膜面覆土面积大影响地膜的采光增温,优点是一次作业完成,节约人工和成本;此两种方法要根据自身实际选择。)
(5)催芽
挑选的种薯放在具有散射光条件的室内12-15℃的较大空房内催芽,此期间注意防止低温冻害。一般10天左右即可萌芽,当芽长1-1.5cm时进行切块播种。切忌催芽不能直接放在光下,不能装在袋子里堆在一起,小心处理防止断芽,保存在通风良好的地方。
(6)科学切块
切块前每个人准备切刀两把,75%的酒精或0.5%高锰酸钾消毒液一盆,将切刀浸入消毒液消毒,切块时每把刀切完一个种薯后浸入消毒液消毒,换用另一把刀切下一个种薯,两把刀轮换消毒使用。切块时要尽量利用顶芽优势并切成方形减少伤口面积,保证每个薯块上有1-2个芽眼,重约40-50克。
4. 水肥管理
(1)水分管理
全生育期遵循少量多次的原则,一般滴灌10次(但也要根据当时降雨等实际情况增加或减少次数)。按土壤最大持水量表示:全生育期平均保持在80%左右为最理想。
一般苗期达到田间持水量达到60%为宜,块茎形成期经历块茎增长期到淀粉积累期保持土壤田间最大持水量的80%为宜,收获期保持在田间最大持水量的60%为宜。
在整个生育期间的灌水要避免过量灌溉,一般使土层深度30cm保持湿润即可(过量灌溉不但浪费水,严重的是养分淋失到根层以下,浪费肥料,作物减产)。时常观测滴头出水情况,防止堵塞。
(2)养分管理
马铃薯各个生长时期对养分的需要量表现为:
幼苗期需肥较少,占全生育期需肥总量的25%左右,此时喷施氮肥可快速提苗,及时封垄促壮苗,对抑制杂草、抵抗病害都有积极作用;
块茎形成至块茎增长期需肥最多,约占全生育期需肥总量的50%以上;
淀粉积累期需肥又减少,约占全生育期需肥总量的25%左右。
膜下滴灌马铃薯最好采用液体肥料,但由于成本较高,所以建议一半用固体专用复合肥作基肥或种肥,另一半用液体肥或水溶性肥料作追肥。
在实际操作中最好采用测土施肥,亩施用农家肥2500-5000公斤加50-80公斤马铃薯专用肥作为基肥一次性施入,均匀撒施到播种田,然后将肥料和0-30cm土层均匀混合;或者将马铃薯专用肥作为种肥施入。追肥施用马铃薯专用液体肥(13-4-13),(含螯合态铁、锰、锌及水溶性硼0.5%,含黄腐酸、氨基酸20%),每亩追施液体肥65公斤,(成本约500元/亩),追肥全部通过滴灌施用。
也可每亩追施19公斤尿素,过磷酸钙18公斤,硫酸钾17公斤。(但一定要注意肥料的溶解程度,在滴灌条件下要采用可溶性肥料进行滴灌追肥,滴灌管融肥时一定要将可溶性肥料充分溶解之后再注入滴灌系统,以免造成滴头堵塞。)
追施化肥要先浇清水1小时左右,待土壤湿润后开始追肥。(放施肥罐的化肥不要超过施肥罐体积的三分之二,并且要关注化肥的溶解)一般亩追施15-20公斤化肥不超过2小时。施肥结束后再浇1小时清水。
水源移动式滴灌的专利是谁发明的
市政工程种类很多,如果是修路的话挖掘机、装载机、压路机、自卸车、摊铺机是必不可少的,推土机和平地机可以选用;如果是下管的话挖掘机、装载机可能还得用吊车;还有小型平板振动夯很多工程都用得到,如果不买商品混凝土的话就得准备搅拌站。
是黑龙江省龙江县刘宗义、尚尔宁、王锐发明的。他们研制的移动滴灌系统06年已获得国家实用新型专利(专利号:ZL200520119225.5)。它的创新点在于采用移动水源、移动首部、移动滴灌管的方式有效解决了半干旱区特别是无水源地块农作物的全生育期抗旱的难题,能够确保农作物稳产高产,目前它是比较有效实用的抗旱装备。
一、型式组成和作业方式:
小型移动滴灌系统主要与农户自有的拖拉机、拖车、水罐配套,由增压泵、输水管、快速连接装置、过滤器、压力表、控制阀门、滴灌主管、毛管及收铺管设备等组成。它的作业方式是一次铺设6-8根,一根铺设125-170米,一次滴灌1亩。
二、主要特点:
1、应用范围广:适合各种地块和作物的全生育期抗旱,不受田间有无水源、地块坡度、作物高矮、风速等的影响。
2、节水显著,抗旱效果好:农户使用2.5吨水罐,两车即可滴灌1亩地,每亩仅用5-6吨水。采用近滴距、小流量滴灌管作业在垄上可形成30厘米宽连续均匀的湿润带,相当于20毫米降雨量,完全可以保证农作物生理用水的需要。
3、一次投资,多年受益:采用国内最优良的内镶式非压力补偿滴灌管,使用寿命可达7-8年。
4、安装使用方便,机动灵活:充分了利用农户现有装备。10几分钟即可安装一套,农户随时随地即可进行滴灌作业。
5、运行成本低、作业效率高:经过实测,包括运水和作业每亩费用仅12-13元。按2.5吨水罐计算,滴灌一车水滴灌时间为20分钟,一亩地需要40分钟,田间移动时不用卷起滴灌管,可采用垄上平移的方式,大大降低了劳动强度,并提高了作业效率,一天可作业7-8亩,如果使用两个水车连续供水,作业效率更高,一天可作业15-16亩,一个抗旱周期可控制80-100亩。
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