3.2.1.式中：K 为备用系数，对于ZJ系列渣浆泵取1、05～ 1.08即可； 为各种局部阻力件阻力系数之和。

　　3.2.2. 为输送清水时的管路沿程阻力系数。长距离输送时，该值选用的准确与否，对计算结果影响很大。 值计算方法如下：

　　对于吸取沉船船舱内的煤粉等小颗粒输送介质，推荐采用公式：

　　式中 为管路粗糙度（mm）；因上述行业对管路磨损厉害，金属管使用后磨损得很光，所以，对于无缝钢管一般取 =0.046。当然，沿程阻力系数 值考虑到雷诺数的大小还有很多计算方法，但通常流速V= 1.8～3.0m/s之间时，均可使用上述计算式，必要时可用其他方法进行校核。总之，应尽力做到准确一些。

　　3.2.3. V为管内平均流速，该值的选取一定要校核固液两相流体的沉降流速，确保管内部不发生严重的沉降而堵管；输送固液两相流体时在保证不沉降条件下，流速一般取 = 1.8～ 2.6 m/s之间较合理，流速过高会加速管路磨损。

　　3.2.4. 为输送清水时的损失扬程与输送固液两相流体时损失扬程之比。它反映了输送固液两相流体与输送清水的阻力损失并非完全一致。除该系数是

　　将清水管路损失转换成固液两相流体管路损失。其计算及选取办法如下：

　　式中 为固相密度（ ）， 为固相流体质量浓度（%）； 为固相平均粒度（mm）。对于打捞卸货中输送块煤混合固液两相流体时，建议 选择范围在0.88～ 0.95。

　　以上系数选取原则是：质量浓度大时取小值，浓度小时取大值。

　　4.输送管路与渣浆泵的合理匹配

　　为渣浆泵设计安装配套输送管路时，当选定泵扬程高于管路实际扬程太多时，离心式渣浆泵输送渣浆的管路系统的特性与渣浆泵的特性匹配不当时，将会使泵发生抽空、震动噪声大，汽蚀、不能正常输送、使用寿命大幅度下降、柴油原动机超负荷工作等不正常情况。为了避免发生这些不正常事故，就要求在输送系统的设计中，使管路特性与泵特性做好合理匹配。

　　与管路有关的泵特性曲线有Q—H曲线和Q—NPSHr曲线（图1）。这两条特性曲线由泵实际测试得到和验证校核。管路系统也有Q—H曲线和Q—NPSHd曲线。这两条特性曲线也应由实测得到和验证校核。

　　图1 管路与泵的特性曲线

　　管路和泵组成的输送系统的特征点，是管路的Q—H曲线与泵Q—H曲线的交点（图1中的m点）是泵的运行工况点，即m点对应的流量Qm和对应的扬程Hm就是泵实际输送的渣浆流量和渣浆扬程；再一个特征点是管路的Q—NPSHa曲线与泵Q—NPSHr曲线的交点（图1中的d点）

　　式中NPSHr——泵的必需汽蚀余量，其值由泵的特性曲线查得，所以要保证泵能正常运行能不发生汽蚀，受管路系统制约的泵实际输送流量Qm就一定要小于管路输送系统的临界汽蚀流量Qd，即Qm　　5.渣浆泵卸货设备在“东方日出”打捞工程中的实践应用

　　5.1.“东方日出”轮除煤卸载工程概述

　　2011年10月28日，装载4100吨粉煤、总长93米的巴拿马籍散货船“东方日出”轮与336米长的集装箱船“汉堡桥（HAMBURG BRIDGE）”轮在青岛港2号锚地附近航道上对向航行时相撞，“东方日出”船体破损进水沉没。“东方日出”轮的沉没，严重影响了青岛海域过往船只的安全，也给当地海洋环境也造成了巨大威胁。

　　难船“东方日出”轮在青岛港外航道上沉没时船上装有4100吨无烟粉煤，其中1#舱载煤1400吨，2#舱载煤2700吨。为了减少沉船起浮重量，保证沉船起浮成功，根据打捞方案，须尽力卸掉沉船上的大部分煤炭。沉船卸煤是整个打捞工程的关键，卸煤进度及效果直接影响到整个打捞工程工期乃至沉船起浮成功与否。

　　5.2.渣浆泵卸货设备在工程实际组装调试案例

　　利用渣浆泵对沉船进行水下吸煤作业，在烟台打捞局打捞工程中尚属首例。打捞技术人员对渣浆泵卸煤方案和卸煤的配套设备进行多次计算校核，设计组装了吸口搅拌吸头装置和配套输送管路，并以“德瀛”船为工作母船进行组装固定，在打捞作业现场和避风期间多次对整套卸货设备进行了反复调试测试。

　　图2 渣浆泵输送出口管路效果图

　　5.3. “东方日出”打捞的水下除煤工程施工过程

　　2011年11月24日17时，当“德灜”船的主钩缓缓地将吸煤泵吸口管放入沉船舱内，柴油机启动渣浆泵后，吸煤泵管出口一股浓浓的黑水夹杂着细小颗粒喷涌而出，直冲驳船货舱，半小时后，施工人员用水桶在输送管口进行现场取样，片刻将桶中的水倒掉后，桶底露出沉淀厚厚的煤粉、煤渣；沉船卸货设备——大功率渣浆泵卸货设备调试安装成功。

　　根据“东方日出”轮打捞工程的作业需要， “德瀛”船于2011年11月24日1605时开始进行卸煤作业，至12月24日0940时离开，工作有效时间合计299小时53分，即12天11小时53分。经潜水员探摸，“东方日出”轮1#货舱剩余煤量约900m ，2#货舱剩余煤量约1600m ，整个卸货工程共除煤估计不少于1300吨。但是青岛外海冬季的恶劣气象条件及较差海况制约了工作母船的持续作业能力，使打捞现场卸煤工作进展不快，限制了最终的除煤卸货量和效率。虽然“德瀛”船卸煤效果总体较好，但是考虑到打捞工期的影响，在经过准确核算现有的卸煤量已经满足了预定起浮沉船要求的前提下，为减少工期成本，结束了本次吸煤卸货作业。

　　6.结束语：

　　“东方日出”轮顺利起浮成功后，观察其货舱内部的存煤情况可以看到，经过理论计算改进后的渣浆泵卸货设备的水下吸煤实际效果较为理想，基本上达到了预定的除煤量目标。

　　但是本次打捞现场的吸煤工作也暴露出了一些不足之处，首先是对沉船货舱内的吸煤存在多个盲区，还有大量煤粉囤积在角落难以吸取；如果沉船在水下的倾斜角度超过一定限度，实际吸煤工作将更加困难；其次是现场渣浆泵的叶轮和里衬磨损很快，需要更换修理，影响了设备的持续作业能力。这需要我们在后期工作中对设备进行持续优化，对渣浆泵的转速和吸取的固体颗粒大小等因素进行综合计算校核，做到效率和使用成本的平衡。

　　参考文献：

　　[1] 樊晓芳.固液两相流渣浆泵的设计与性能研究[D].北京：华北电力大学，2006

　　[2] 周立行.多相湍流反应流体力学.北京：国防工业出版社，2002

　　[3] 何希杰，劳学苏，胡金生.渣浆泵各种选型方法计算结果的讨论[J].矿山机械，2001

　　[4] 何希杰，劳学苏.渣浆泵选型方法探讨[J1.水泵技术，1995

　　[5] 刘大有.二相流体力学.北京：高等教育出版社，1993

　　[6] 倪晋仁，王光谦，张红武.固液两相流基本理论及最新应用.北京：科学出版社，1991.

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