耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置的制作方法

本实用新型属于疏浚工程技术领域，特别是涉及一种耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置。

背景技术：

目前，自航耙吸式挖泥船针对含有毒气体土质的挖掘一直是疏浚界的难题，尤其是针对含易燃易爆神经性毒素硫化氢气体土质的施工更是罕见。根据中国《工业企业设计卫生标准》TJ36-79及《美国职业安全健康研究所制定的允许暴露限制》的硫化氢安全标准，当甲板硫化氢浓度高于10ppm，停止施工，否则会危险船舶施工人员安全。但由于耙吸船是将疏浚物直接装进舱内运输到制定地点倾泻的疏浚船舶，其开敞式的泥舱结构势必造成硫化氢气体的扩散，甲板上硫化氢浓度远高于安全限定值，所以常规耙吸船存在根本无法施工等技术问题。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置。

本实用新型的目的是提供一种具有操作方便，改造周期短，经济实用，使耙吸船能安全施工，提高了耙吸船适用性，具有广泛的推广价值等特点的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置。

耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置包括以下结构：

1.泥舱改造

1.1泥舱骨架搭设

对甲板泥舱进行封闭操作的基础工作即是在泥舱上部搭设足够强度和刚度的骨架，以保证封闭工作的完成。

1.2封闭膜的选择

在现有市场环境下，封闭膜的材质较多，例如帆布、加厚塑料膜、铁板等，通过对泥舱工作期间舱内气压变化的分析发现，使用美国Dr.Shrink热缩膜。其具有以下特点：热缩膜具有良好的收缩性和韧性，可承担重负荷的应用；材质选用100％原生树脂，紫外线抑制剂和其他添加剂，旨在抵御阳光，雨，化学物质和热量的降解，使用寿命较长；具有耐腐蚀、抗氧化等特性；使用简便，便于操作，价格低廉。

1.3封闭膜的敷设

对于封闭膜的敷设主要考虑膜宽度不足所致的膜与膜之间的搭口处理，以及膜在泥舱周围的封口处理两个操作要点。

膜与膜的搭口采用互压1m，热熔贴合，保证接口位置的密闭性及使用中的稳定性。

膜在泥舱周围的封口处采用非完全贴合工艺，以适应泥舱内压差的变化。即在封闭膜的边缘处串接Φ12mm的尼龙绳并由电工扎带绑扎，形成软筋，便于固定。同时在甲板上焊接压条，用于对封闭膜进行固定，在泥门液压缸等不易固定的位置，采用沙袋压制固定。为保证在船舶施工期间泥舱气压变化所导致封闭膜上下起伏，影响使用寿命的问题，在封闭膜外部采用绑扎带进行分段固定，间距不大于2m，再辅以渔网进行蒙盖，以保证其在泥舱骨架上的贴合。

2.泥舱通风系统

泥舱通风系统采用机械通风，将气体由泥舱前后端四台离心风机进行强制排风，将前后各两条风管汇总成一条，然后可通过管路上的蝶阀控制进行尾部排放，排出口设置在船舶尾部中间附近，风机的启停、风管蝶阀转换控制均在驾驶台进行操作。辅助以移动式风机，对尾排风气流加以驱散，避免排风涡流的影响。

3.舱室通风改造

将甲板低于泥舱面的舱室进风筒进行加高3m，同时将泵机舱的进风口进行加高并延长进风管路，使进风口朝向船艏位置，降低剧毒硫化氢气体被直接吸入舱室内几率。

由于机泵舱处所需要始终保持正压状态，故在施工时整个机舱需要进风量较大。在大进风量的同时，海面上或甲板上的硫化氢气体将被吸入到机泵舱，造成气体在角落的沉积。因此利用机泵舱现有通风设备，在原风管上进行延伸、重新开风口及增加支管等，以达到对机、泵舱的通风全覆盖，并辅助移动式通风机进行通风，增强气体流动，避免局部硫化氢气体含量过高而致的安全事件。

对于生活区舱室所有外部开孔，如水密门、通风格栅、所有电缆开孔、工艺孔等进行密封；对内部通往机舱、泵舱和其它舱室的门、窗、孔进行密封，保证气密性。同时将生活区的空调改为内部循环，不能使外部的空气进入内部，隔离回风总管与机舱通风连接的地方，防止气体进入生活区，将空调风机外部进风口封闭，保证不能有外界气体进入。

本实用新型耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置所采取的技术方案是：

一种耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置包括耙吸式挖泥船硫化氢封闭系统和排风系统，硫化氢封闭系统对泥舱舱口进行封闭，收集随泥泵泵入泥舱的剧毒硫化氢气体，泥舱的舱内设置排风系统，保证舱内挖掘与抛泥期间处于微负压环境，减少硫化氢气体的泄漏；船舶工作生活舱室设有通风系统，通过舱室密封、强制排风、通风内循环方式，实现了工作生活舱室与外部环境的隔离，工作生活舱室配有24h硫化氢监控报警系统。

本实用新型耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置还可以采用如下技术方案：

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：船舶工作生活舱室设有通风系统，并将甲板低于泥舱面的进风筒进行加高2－5m，泵机舱进风口升高并延伸进风管路，降低硫化氢气体被直接吸入舱室内几率。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：硫化氢封闭系统采用泥舱骨架搭设，骨架加装封闭膜对泥舱舱口进行封闭。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：封闭膜为塑料膜或帆布。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：塑料膜采用100％原生树脂LDPE热缩膜，对泥舱舱口进行封闭时，在封闭膜外部采用绑扎带进行分段固定，间距1－2m，再辅以渔网进行蒙盖，以保证其在泥舱骨架上的贴合。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：排风系统采用机械通风，气体由泥舱前后端四台离心风机进行强制排风，将前后各两条风管汇总一条，然后可通过管路上的蝶阀控制进行尾部排放，排出口设置在尾部中间附近，辅助以移动式风机共同使用。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：泥舱前后端四台离心风机强制排风的风机采用不锈钢材质，风管采用厚度5－10mm的螺旋管制作而成。

所述的耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，其特点是：离心风机的启停、风管蝶阀转换控制开关设置在耙吸船驾驶台，实现远程操作，避免施工期间人员外出的危险。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置由于采用了本实用新型全新的技术方案，与现有技术相比，本实用新型制定了针对性的船舶改造方案及施工工艺，有效解决了剧毒硫化氢气体防护、收集、排放等问题，具有操作方便，改造周期短，经济实用，使耙吸船能安全施工，提高了耙吸船适用性，防护效果显著，具有广泛的推广价值等优点。

附图说明

图1是耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置的泥舱截面结构示意图；

图2是泥舱改造其它肋位截面结构示意图

图3是图1中的侧视结构示意图；

图4是图1中的俯视结构示意图

图5是通风筒加高结构示意图；

图6是泵机舱烟囱改造俯视结构示意图；

图7是图6侧视结构示意图；

图8泥舱通风系统布置示意图。

图中，1、20^#工字钢，2、20^#工字钢，3、20^#工字钢，4、泥舱舱口，5、泥管，6、Φ108*6钢管，7、L100*63*7角钢，8、L100*63*7角钢，9、L100*63*7角钢，10、150*150*6钢板，11、泥门液压缸，12、泥管，13、泥舱舱口围，14、L100*63*7角钢，15、20^#工字钢，16、泥门液压缸，17、泥管，18、20^#工字钢，19、L100*63*7角钢，20、新通风筒，21、风机，22、支撑架，23、烟囱，24、原通风口，25、艏桅杆，26、原通风口，27、烟囱，28、原通风口，29、烟囱，30、POOP甲板，31、主甲板，32、新通风口，33、尾排风管，34、住舱，35、泥舱排风机，36、泥舱，37、排风管路，38、泥舱排风机。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1至图8。

实施例1

一种耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的船舶防护装置，包括耙吸式挖泥船硫化氢封闭系统和排风系统，采用泥舱骨架搭设，骨架加装封闭膜对泥舱舱口进行封闭，封闭膜为复合材料加厚塑料膜，收集随泥泵泵入泥舱的剧毒硫化氢气体。泥舱的舱内设置专用排风系统，保证舱内挖掘与抛泥期间处于微负压环境，减少硫化氢气体的泄漏。塑料膜采用100％原生树脂LDPE热缩膜，对泥舱舱口进行封闭时，在封闭膜外部采用绑扎带进行分段固定，间距不大于2m，再辅以渔网进行蒙盖，以保证其在泥舱骨架上的贴合。

耙吸船设有船舶工作与生活舱室的通风系统，通过舱室密封、强制排风、双重隔离、通风内循环等手段实现了工作、生活舱室与外部环境的隔离，工作生活舱室配有24h硫化氢监控报警系统。舱室通风系统将甲板低于泥舱面的进风筒进行加高3m，泵机舱进风口升高3.2m并延伸进风管路，降低硫化氢气体被直接吸入舱室内几率。

排风系统采用机械通风，气体由泥舱前后端四台离心风机进行强制排风，将前后各两条风管汇总成一条，然后可通过管路上的蝶阀控制进行尾部排放，排出口设置在船舶尾部中间附近，辅助以移动式风机共同使用。离心风机的启停、风管蝶阀转换控制开关设置在耙吸船驾驶台，实现远程操作，避免施工期间人员外出的危险。

本实施例的具体实施过程：

港口施工工程投入耙吸挖泥船挖掘含剧毒硫化氢气体土质。由于海底土质含有大量的H₂S气体，出现了舱室内H₂S气体浓度100ppm以上的情况，远远高于安全标准，施工无法继续，工程一度停滞。具体采取以下方法：

对耙吸船泥舱进行改造，在泥舱上部搭设足够强度和刚度的骨架，以保证封闭工作的完成。原船泥舱舱口围现状：该船泥舱舱口围为敞开式，中间设置有平台，平台高1800mm，在泥舱舱口围上设置有一台横跨泥舱的吊车，泥舱泥门液压缸分别设置在泥舱两侧。根据现场勘验，采用在泥舱甲板面上走道采用20#工字钢、100×63×7mm角钢及Φ108*6圆钢搭设主体框架，在泥舱面上做拱形连接，向两侧倾斜10°(主要考虑是复合材料好搭设以及便于雨水的流动)，拱形高度与泥舱上闸阀的高度平齐，在中间部位留出一段空位保证在泄泥时的进风量，避免泥舱负压过大(图1，图2，图3，图4)。利用100％原生树脂LDPE热缩膜(厚度0.18mm；宽3657.6mm)对泥舱舱口进行封闭，在封闭膜外部采用绑扎带进行分段固定，间距不大于2m，再辅以渔网进行蒙盖，以保证其在泥舱骨架上的贴合。泥舱通风系统采用机械通风，将气体由泥舱前后端四台离心风机(风量18000m3/h,风压：1560pa,功率：7.5KW)进行强制排风，风机采用不锈钢材质，风管采用Φ500mm，厚6mm的螺旋管制作(图8)。

对舱室通风改造，将甲板低于泥舱面的进风筒进行加高3m(图5)，泵机舱进风口升高3.2m并延伸进风管路(图6，图7)，降低剧毒硫化氢气体被直接吸入舱室内几率。对于生活区舱室，采用密封所有外部开孔，如水密门、通风格栅、所有电缆开孔、工艺孔等；对内部通往机舱、泵舱和其它舱室的门、窗、孔进行密封，保证气密性。同时将生活区的空调改为内部循环。

本实施例既保证了耙吸船挖掘含剧毒硫化氢气体土质的施工安全，又保证了船舶施工的连续性，在节能和环保效益上也具有非常突出的积极效果。