船舶、采油平台水下清洗技术介绍

2、 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 1 公司简介公司简介青岛炬荣工程科技有限公司成立于 2013 年 5 月，位于山东省青岛市经济技术开发区（现西海岸新区），是最早将空化射流技术成功应用于水下清洗服务的企业之一，目前国内唯一一家自主研发生产空化射流清洗枪、水下清洗盘及配套设备的公司。公司致力于电子科技及海洋工程领域的产品开发与技术研究，主要人员从 2011 年起从事空化射流技术应用与设备研究，凭借先进的空化清洗技术及施工经验，为各行业提供整套专业的清洗服务解决

3、方案。除具有一流的清洗技术外，公司还拥有船舶维修、船体检测、水文测量、防腐保温、机械制造等各专业的高级技术人才，同时与国内各个相关行业知名企业有着广泛深入的合作，有着广泛的行业资源。公司注重理论创新与实践研究，在掌握国际先进技术的基础上积极探索，反复试验，以满足实际应用需要为准则，不断优化改进，提高设备效率；采用特殊材料及加工工艺，提升产品性能，延长使用寿命。拥有完善的空化射流清洗产品体系及丰富的工程施工经验。高效、可靠、安全、环保是我们遵循的基本原则，公司全体人员竭诚努力，不断追求利用科技提高行业生产效率，提升施工过程中的安全性与便捷性，降低能源浪费以及减少环境污染，满足客户多元化需

4、求。青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 2 技术技术介绍介绍我国船舶清洗行业尚未与国际接轨，清洗行业多年来一直处于人工清洗的落后状态。液压刮刷与高压水清洗方式尚未普及，人工清洗更是存在效果差、周期长、费用高、不环保等弊端，远远无法满足日益增长的清洗需求。我公司开发的空化射流清洗技术，区别于传统的液压刮刷和高压水清洗，是目前国际上最新、最先进的清洗技术，凭借其诸多优势，可更好地服务于生产生活。利用空化射流清洗技术，可以高效、安全、环保地对

5、船舶进行水下清洗，延长船舶坞修时间、提高航速、降低燃油消耗，经实践应用检验，清洗效果达到国际先进水平，是目前国内唯一一家自主研发、生产空化射流清洗枪、清洗盘及全部配套设备的公司。空化射流水下清洗技术的开发与应用，对船舶乃至一切长期侵泡在水中的设施都具有重要意义，解决了长期以来困扰人们的水下工程难题。采用空化射流清洗技术，无需将物件拖拉上岸，在水下即可对各类物件进行表面清洗作业，对于各类水中设施的维护保养、安全使用起到关键支持作用。不但能降低故障危害发生概率，便于维修检测，保持功能良好运行，也节约大量人力物力，降低时间成本及费用开支，创造积极可观的经济效益。空化射流水下清洗技术以

6、其不伤害原有防腐涂层及对潜水施工人员无伤害的特点，可广泛应用于各类水下清洗作业，包括民用船舶、海军舰艇、海上采油平台、海底输油管路、岸堤等。作为当前最先进的水下清洗方式，空化射流技术正逐渐在全球范青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 3 围内代替传统清洗方式，在船舶维护及海洋工程领域发挥优势，为海洋事业的健康高速发展提供强有力的支持！背景资料背景资料全球 100 总吨及以上商船数量超过 10 万艘，世界总吨位的一半（49.7%）由希腊

7、、日本、德国和中国的航运公司所有。中国作为海运大国，进出口贸易中 90%以上的货物需要海运业完成，我国全球海运需求总量约占世界海运贸易总量的 30%。中国拥有水上运输船舶18 万艘。世界上正在使用的各类海上平台上千余座，目前正值新一轮建造高峰期。随着中国海洋强国战略的实施以及海洋资源的开发，海工领域的投入力度不断加大，海工装备行业发展迅速。船舶的营运成本包括船员工资、物料费、维修费、折旧费、燃油费、港口使用费等，燃油费是其中所占比重最大的一部分。燃油费是指航运公司所经营的船舶在其营运期间所消耗的燃料油费用，是航运公司三大营运成本之一，是计算营运成本的重要指数，是核算航次利润的主要依据。美

8、国海军对海洋生物生长的船体与船舶性能和油耗进行过广泛的研究，研究表明一艘轻度生长海生物的船舶在正常巡航速度下增加油耗 15%，一艘重度生长海生物的船舶燃油损耗会增加两倍至三倍。以国内船舶为例， “兴池”轮油轮轮船长 187 米，船宽 32 米，空载吃水 7 米，满载吃水 11.5 米，属于巴拿马型船舶。船体良好时静水经济航速约为 13.5 节，当海生物附着厚度约为 3 厘米时，静水经济航速最大 12.5 节。由此计算，海生物附着之前 24 小时航程 324 海青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w

9、w . q d j u r o n g . c o m 4 里，海生物附着之后 24 小时航程 300 海里， “兴池”轮 24 小时日耗油 30 吨，海生物附着之后日耗油增加到 32.4 吨，按照市场价格 4500元每吨，每天的额外燃油费用为 10800 元。保持航行状态每个月的额外燃油消耗 32.4 万元。以上计算船速只下降了 7.4%，当海生物附着严重时，燃油费用会更高。（以上数据为真实可靠航行状态统计数据）。解决方案解决方案目前国内船体表面的清洗作业基本在船坞内进行，受金融危机的影响，进船坞需要面临着巨大的资金问题。在船坞内进行高压水清洗和喷砂作业时，存在着修船期长、船坞不足

10、的问题，同时也增加了船舶的非运营时间和燃油消耗，此外喷砂会给作业环境带来严重的污染。由此可见船坞内清洗的方式局限性已越来越明显。应节约能源的需要，各类船体水下清洗技术不断出现。船体水下清洗的方式从手动操作逐渐向机电液一体化方向发展，国内外先后出现了手持式清洁器、大型清洁装置、清洗机器人等，由于采用传统刮刷手段，存在缺点包括无法彻底洗净，对涂层有损伤，无法清洗不规则表面，操作不便等。空化射流清洗系统，利用水动力空化效应，可消灭和清除各个种类和任意厚度的生物污垢（海藻、软体动物和贝壳类等），在清理生锈和剥落的油漆时不会损坏原有油漆与清漆防垢防腐涂层。对所有种类、形状和材料的表面

11、都可通过空化射流技术达到高质量清洗要求。根据附着海生物的生长程度不同，制定严格的等级标准，船舶使用者按照此标准定期进行海生物清洗，确保船体表面保持光滑，提高燃油效率，大幅地节省船舶运营成本。青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 5 1，水下污物水下污物 1.1 概述概述长时间浸泡在海水中的物体，如舰船船壳、螺旋桨、水下导轨、海底门、平台导管架、海底管路、水下法兰、防波堤、浮标等，表面会受到藻类、藤壶（甲壳动物）、软体动物、珊瑚和贝壳的侵蚀和

12、污染。即使是有毒的防污油漆也只能减缓其生长，而无法阻止污垢的形成。由于水流的冲刷、磨损，防污涂料会被磨掉，同时污垢的形成过程会对涂层造成破坏，从而加速各种材料表面上的腐蚀过程和生物污染。海洋生物污染造成的损失难以精确计算。相关研究显示，船体附着物厚度仅仅增加 25 微米，所造成的阻力增加大约 2.5%；船身污垢连带附着的贝壳和微生物，外壳直径达 20 - 30 毫米时，行驶速度下降 4 海里并产生大量的燃料废物。如果不对船身进行清洗，在一年的运行之后，一艘散货船会有 2500 吨废料需要清理，这将会导致运输速度降低大约 25，由于燃料开支的增加将致使运作成本增加 20万美元以上。图

13、 1-1.1 受到海生物污染的船舶、潜艇表面青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 6 1.2 船舶污垢船舶污垢海生物对船舶的危害主要包括以下几个方面：增加船舶航行阻力，降低航行速度，增加燃料消耗。附着的海生物会导致船体和螺旋桨表面粗糙度增大，航速降低并增大燃料消耗，同时增加船体负重，降低了有效载荷及船身稳定性。改变金属材料表面特性，加速金属腐蚀。污损生物的附着丛生会造成船壳防护涂层破坏和基底材料的腐蚀，其破坏程度与涂层类型、基底材料类型及

14、附着生物种群有关。污损生物会导致其附着区域内的PH 值、溶氧浓度及其他溶解质浓度在空间上分布不均匀，从而改变金属材料腐蚀的速度或进程。危害管道系统，影响设备正常工作。污损生物的附着会增加管道系统内壁的粗糙度，缩小管道内径，造成海水流动困难；管道内壁附着的污损生物一旦脱落还会阻塞管道通路，造成设备停机等事故。附着在阀门等活动部件处的污损生物会使设备丧失运动功能。增加船舶进坞维修次数，造成船舶航率降低、使用寿命缩短等重大损失。 1.3 海上平台污垢海上平台污垢石油平台、海底管路等同样面临海生物威胁。由于现今对石油及天然气的需求量增长，海上石油平台数量持续增多，平台的“轴承零件”污染问题变得

15、十分重要。受到海生物附着污染的部件效能下降，甚至丧失功能，给海洋环境、设备人员安全带来极大隐患。导管架、平台底上滋生的海生物导致其实际载荷增加，在污垢组青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 7 成厚度约为 2 至 3 厘米时，贝壳的重量每一立方米超过 50 公斤。平台稳定性及抗风暴能力下降，危险发生几率大大增加。图 1-1.2 受海生物污染的桩柱 1.4 水水务设施污垢务设施污垢海洋、河道内的固定设施容易积聚污垢和生物污染物。码头、船舶定位

16、桩、水下管道、海堤、桥梁、浮标以及其它设施受到生物附着污染后，使设施部分或完全丧失运作功能，造成意外频发。图 1-1.3 海生物附着图捕捞工具和水产养殖场因附着的软体动物、水藻、贝壳等而增加重量，无法正常运作，附着海生物还会对所在水域造成生物污染。若是附着在声学装置上，如回声探测器、侦听器和通讯器材，会导致其灵敏度下降直至完全失效。厚密的污染物还会阻碍水中设施的表面损伤检查，如桥根、岸堤、平台、管路、其它建筑等，无法及时发现裂痕或其它损伤，对其危险青岛炬荣工程科技有限公司 - QINGDAO JURONG ENGINEERING&TECHNOLOGY CO.,LTD. w w w . q d j u r o n g . c o m 8 性缺失评估，一旦发生意外将会造成无法挽回的损失，存在极大安全隐患。 2，空化射流技术空化射流技术 2.1 概述概述空化是指由于液流系统的局部低压（低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压）使液体蒸发而形成空化泡（即气核，半径一般在 2

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