南京思展科技

SUCTECH MOTION SYSTEMS


我们为用户提供先进的机器人自动化技术产品以及一体化解决方案

We can provide users with advanced industrial robotics &automation technology products and package solution.  

环保型全回收水下船体清洁系统

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环保型全回收水下船体清洁系统

我们创新型设计了这个水下船体清洁系统,达到了目前全球最先进理念和实用化的水平。这个设计是建立在具有海洋服务工程实际使用价值的基础上,采用无潜水员的设计,既保证了该装置的合理性、高效率和可靠性,又达到了最少人员操作的全自动化水平,使得船舶的离岸清洗和航运中清洗成为可能。系统配置如下:

当前国际上船体清洗装置大多都是采用进船坞清洗或者在码头岸边的开放水域清洗,缺点是清洗周期长,占用船坞或码头以及船舶停运清洗都大大增加了清洁成本,同时也违反环保法律。随着全球海洋环保标准的严格实施,目前各个国家对到达和过境的船舶都有硬性要求,船体进港前海关环保部门都要派人检查确保不得携带污染物和外来海洋生物。但长期航行的船体上附着的海洋生物有时会长达1米以上,并以此为基础形成了一个海洋生态群落,如果某些海洋生物侵入到其他海域或河流会对当地水体中的生物造成严重的危害,同时附着物的生化腐蚀对船体来说也是不可忽视的一个问题。

另外根据国外统计数据,一个清洗后的油轮可以比之前节省30%-40%的燃料,速度越快的船舶如军用舰船和高速客船就尤其明显,甚至达到50%以上。由于我们的这套系统可以让船舶在远离港口的锚地进行清洗工作,我们也以10节航速设计了水下清洁车,使得清洁工作可以在船舶航运中进行,其意义不言自明了。

人工方面,以前如果采用码头岸边清洗方式,需要4-5个潜水员轮换下水进行工作,一个人下水工作时间是大约5-8小时上来轮换一次,这还不是指的靠人工下去铲刮的方式,而是在水下由潜水员人工推着清洁车运行的方式。因此采用我们新设计的清洁车将不再需要专职潜水员的下水工作,这将大大降低相关费用,国内外潜水费用是相当高昂的,寒冬时期对潜水员更是考验,所以一般冬天船东都不进行清洗工作的,以避免水下人员的潜在伤害和过高的人员成本,我们的清洁车却可以在一年四季对船体进行清洗工作,摆脱了劳动密集型的工作方式。

至于清洗方式,目前虽然有类似超声波脱附、高压水射流、人工铲刮等方式,但是都存在对附着物的选择性清洁和效率太低的问题,需要多种方式相互补充,因此清洁周期长,需要设备多,耗时耗工,且都需要船坞码头配合不能实现航行中和离岸清洗。我们和国外同行合作在多年实践中采用了各种方式进行清洗,最后总结了目前我们的这种高效率低成本并安全的清洁方式,就是三个盘形清洁刷头同时旋转工作相互覆盖的方式,达到了最高的工作效率和清污效果。

清洁刷头采用单元式简便拆装更换的设计,针对不同船体附着物快速更换多种类型刷头,车体上的三个刷头之间亦可形成合理组合从而达到高效清污的目的。

经过多次前期实验,本系统在水下的移动行走和抽污方案为电动和液压组合方式,这种方案非常合理并受到了用户的赞许。我们将动力系统本身占比的重量放到了水面以上,确保了清洁车运动的灵活性、低流阻、高速度和高效率。抽排污装置重点考虑了常用船舶吃水深度和水压的影响以及工作效率,采用了特别设计的万向接头,避免了排污管对车体移动灵活性的影响。车体外形和结构设计方面,根据以往实践经验并综合考虑了要在无潜水员下水的条件下从船上或岸边吊放和回收清洁车体,以及它在船体壳上运动时遇到船体焊接缝等突出部位的碰撞缓冲和通过性等方面。

特点:                                                                                                                                                        操作面板示意图

  • 设备在港口或锚地不需要潜水员下水就可以独立工作,大大减少了对工作人员数量的需求,也更安全。
  • 这个C-ROV配备了只有工作级ROV才会有的4个强力推进器控制其在水中的运动和姿态。
  • 和常规商用级的ROV那样配备了四个垂直矢量模式布置的推进器
  • 能够在最高10节速度的强大水流下向前移动。
  • 接近中性浮力,这使车体更容易离开船体表面返回水面,同时在水中可以灵活地运动。
  • 能够承受60米水深的压力,这保证了设备在某些情况下落入更深水时的安全。
  • 配备120m长度的液压管和电缆。
  • 管路和电缆从设备的中心出来,这有利于保持机器平稳和直线地运行,使其在各个角度上都没有对它有拉拽力。
  • 机器所有的工作部件都被罩住,这有助于清除生长物。
  • 摄像机和照明灯可以单独安装和更换,他们也很容易互换。
  • C-ROV可以在原地掉头
  • 两侧履带能够灵活地自动张紧,因为由于海生物附着以及焊接和附着件的缘故,船体通常是非常凹凸的。
  • 裙边和毛刷条封闭出的空间通过排污泵和一个6英寸软管把污水物输送回岸边的回收系统。
  • 系统通过通信方式远程控制,以避免信号干扰。

水下车体材料主要由高密度浮体以及不锈钢机身框架组成,包含以下几个组成部分:

  • 密闭型浮体机身:包括裙边、毛刷、框架、浮体、保险杠、保险绳
  • 4个姿态控制推进器:控制车体的姿态和运动
  • 2个对称的动力履带轮:控制车体在船体上的行走,转向
  • 前3后2摄像机和照明灯:传送车体前后侧向等视频,便于操作员观察车体的运动方向和所在位置以及检查船体的清洁效果。主摄像机配置万向云台,可以全方向观察周围环境和本体设施如管路电缆状况
  • 清洁刷和刷盘旋转马达:负责将船体上的附着物和生长物刮除下来
  • 排污泵马达:排污泵将清除出来的船体附着污物或碎片排到水面之上
  • 排污管:将清洁出来的污水输送到水面的水处理系统去
  • 水下就地控制箱:将水面控制系统过来的信号进行分配处理和驱动就地电控装置
  • 水面控制显示系统安装于一辆箱式货车或面包车中,作为操作人员具体观察、监控、遥控清洁车运行和控制泵站以及水处理系统等协调工作的指挥车。它包含了以下几个组成部分:
  • 显示器:显示水下车体传来的各路视频,水深,就地机箱内温度和湿度等
  • 控制台(配置按钮组、摇杆组):指挥控制清洁车运行,泵站启停,水处理系统运行,视频处理,报警处理,现场工作人员对讲等
  • 主控制箱:安装电控和可编程序控制器,视频控制器,分体电源以及其他装置接口等
  • 另外我们还设计了水面吊装收放装置,用于存储、移动和吊放、回收清洁车,专利型设计,合理巧妙轻便,实现了清洁车和回收装置间的互动,解决了离水面较高的岸边和舰船甲板上向下吊放回收时不需要潜水员下水辅助就能安全方便地吊放和回收清洁车的问题。

清洁车主要性能参数:

工作环境

海水或淡水,耐水深度<60米,工作深度<20

工作海流或相对航速

<10

操作人员

最少3人,搬运工除外

管缆长度

120米,配置密闭型快拆液压管接口,排污管6

抽排污水速度

最高360立方/小时

清洁车行进速度

最高45/分钟(实际工作时根据清洁效果做下降调整)

供电动力

45Kw(水处理系统除外)