جرافة كتر شفط مقابل جرافة شفط هوبر: أيهما تختار؟

كيف تعمل الحفارة ذات الشفط القاطع

يتم تثبيت الحفارة ذات الشفط القاطع باستخدام نظام من المسامير وتعمل عن طريق تدوير رأس القاطع في نهاية السلم لتفتيت مادة قاع البحر. يتم بعد ذلك ضخ المادة المفككة عبر أنبوب شفط إلى نقطة التفريغ، غالبًا عبر خط أنابيب عائم. تُستخدم وحدات CSD على نطاق واسع في بناء الموانئ وتوسيع القناة ومشاريع الاستصلاح حيث تكون المواد كثيفة أو مختلطة بالحطام أو تحتوي على شظايا صخرية.

تشتمل مكونات العمل الأساسية لـ CSD على رأس القاطع، وعمود القاطع، ومحرك شفط القاطع، ومجموعة شفط القاطع التي تربط آلية القطع بأنبوب الشفط. نظرًا لأن رأس القاطع على اتصال دائم بالمواد الكاشطة أو الصلبة، فإن أسنان القاطع تتآكل بسرعة ويتم تصنيفها عادةً لبضع مئات إلى بضعة آلاف من ساعات التشغيل اعتمادًا على صلابة التربة، وبعد ذلك تحتاج إلى الاستبدال من شركة تصنيع قطع غيار نعرات موثوقة.

كيف تعمل الحفارة ذات القادوس الممتص الزائد

إن الحفارة ذات القادوس الممتص عبارة عن سفينة ذاتية الدفع تقوم بسحب ذراع أو ذراعين للسحب على طول قاع البحر أثناء التحرك للأمام. في نهاية كل ذراع سحب يوجد رأس سحب مزود بأسنان سحب تعمل على فك الرواسب ورفعها إلى أنبوب الشفط. يتم ضخ خليط الماء والرواسب إلى القادوس (عنبر التخزين)، حيث يتم إطلاق الماء الزائد من خلال أنبوب الفائض قبل أن تبحر السفينة إلى موقع التخلص أو الاستصلاح وتفرغ حمولتها من خلال الأبواب السفلية أو أبواب القادوس.

تعتمد TSHDs بشكل كبير على نظام دفع قوي، وعمود المروحة، ونظام الدفة للملاحة، بالإضافة إلى مفاصل كروية تربط أقسام ذراع السحب للسماح بحركة مرنة أثناء تحرك السفينة فوق التضاريس غير المستوية. تعد مجموعة ذراع السحب TSHD، بما في ذلك رأس السحب وأسنان السحب، واحدة من أكثر أجزاء التآكل التي يتم استبدالها بشكل متكرر في هذا النوع من السفن.

جدول المقارنة جنبًا إلى جنب

سيناريوهات المشروع: أيهما أفضل

على سبيل المثال، في مشروع تعميق قناة النهر حيث تحتوي الطبقة على طين متصلب وجيوب صخرية متناثرة، فإن الحفارة القاطعة الماصة ذات رأس القاطع للخدمة الشاقة وعمود القطع المعزز سوف تتفوق على TSHD، نظرًا لأن عملية القطع تكون أكثر فعالية على المواد المضغوطة. من ناحية أخرى، بالنسبة لمشروع تغذية الشاطئ الساحلي حيث يلزم جمع الرمال من منطقة الاقتراض البحرية ونقلها عدة كيلومترات إلى الشاطئ، فإن الحفارة ذات القادوس الممتص هي الخيار العملي نظرًا لقدرتها القادوسية والدفع الذاتي.

يقوم العديد من مقاولي التجريف الكبار بتشغيل أسطول مختلط، باستخدام CSDs للمرحلة الأولية لإزالة المواد الصلبة وTSHDs لمرحلة نقل الرواسب السائبة، وتبديل المعدات مع تغير مرحلة المشروع.

قطع الغيار ومكونات التآكل الخاصة بـ CSD

يعتمد تشغيل الحفارة ذات الشفط القاطع بشكل موثوق على الفحص المنتظم واستبدال الأجزاء عالية التآكل في الوقت المناسب. يوجد أدناه ملخص لقطع الغيار الأكثر شيوعًا المطلوبة من الشركة المصنعة لقطع غيار الجرافات لأساطيل CSD.

قطع الغيار ومكونات التآكل لـ TSHD

تحتوي الحفارة ذات القادوس الممتص على مجموعتها الخاصة من المكونات شديدة التآكل، خاصة حول نظام ذراع السحب وآلية تفريغ القادوس. إن الاحتفاظ بمخزون من قطع الغيار هذه يقلل من وقت التوقف عن العمل بشكل كبير.

المكونات المشتركة عبر كلا النوعين من الحفارات

بغض النظر عما إذا كان الأسطول يشغل كراكات Cutter Suction أو كراكات شفط هوبر أو كليهما، فإن العديد من الأنظمة الميكانيكية شائعة في جميع سفن التجريف تقريبًا وتتطلب دعم صيانة متسقًا من مورد معدات الكراكات ذو الخبرة.

• نظام الدفع والمروحة - يوفر الحركة والمناورة للأمام، حيث يقوم عمود المروحة بنقل قوة المحرك إلى المروحة.
• نظام الدفة، وعمود الدفة، ودفة التوجيه - التحكم في اتجاه السفينة، وهو أمر مهم بشكل خاص لـ TSHDs أثناء عمليات الإبحار.
• رمح صارم - يدعم مجموعة عمود المروحة في الجزء الخلفي من السفينة ويخضع لضغط دوران مستمر.
• Spud، الناقل spud، وحامل spud - يستخدم بشكل رئيسي في أجهزة CSD لتثبيت السفينة بقوة أثناء عمليات التجريف.
• جسرية - إطار هيكلي يدعم مجموعة السلم والقاطع على أجهزة CSD، أو نظام ذراع السحب على أجهزة TSHD.
• اقتران القوس - يربط أقسام خطوط الأنابيب لنقل المواد على CSDs.
• صمام البوابة / صمام بوابة الحفارة - يتحكم في التدفق عبر نظام خطوط أنابيب التجريف ويمنع التدفق العكسي.
• آلة الثني الباردة - يستخدم في تصنيع وإصلاح أقسام الأنابيب والمكونات الهيكلية لمعدات التجريف.
• منصة التثبيت بعد - يوفر منطقة عمل لوصول الصيانة إلى مكونات الدفع والتوجيه.

اعتبارات التكلفة والصيانة

وتمتد التكلفة الإجمالية للملكية لأي من نوعي الحفارة إلى ما هو أبعد من سعر الشراء الأولي. تتميز الحفارة ذات الشفط القاطع عادةً بتكلفة أولية أقل مقارنةً بـ TSHD ذات السعة المماثلة، ولكن يمكن أن يضيف تكرار استبدال رأس القاطع وأسنان القاطع بسرعة إلى المشاريع الكاشطة أو الصخرية. تتمتع الحفارة ذات القادوس الممتص باستهلاك أعلى للوقود بسبب الدفع الذاتي والإبحار، ولكن قدرتها على الحركة تقلل من الحاجة إلى زوارق القطر وسفن الدعم الإضافية.

في كلتا الحالتين، فإن الحصول على قطع غيار الكراكات من الشركة المصنعة التي توفر جودة متسقة، وفترات زمنية سريعة، والتوافق مع العلامات التجارية المتعددة للكراكات يساعد على تجنب فترات التوقف الطويلة. المكونات مثل أعمدة القطع، وأعمدة المروحة، والمفاصل الكروية، وصمامات البوابة هي أجزاء مُصنعة بدقة، لذا فإن دقة الأبعاد تؤثر بشكل مباشر على أداء السفينة وسلامتها.

التوصية النهائية

إذا كان المشروع يتضمن مواد صلبة أو مضغوطة في منطقة محدودة نسبيًا، فإن الحفارة ذات القطع الماص مع مجموعة شفط القطع القوية هي الأفضل. إذا كان المشروع يغطي مساحة واسعة من الرواسب الناعمة التي يجب نقلها عبر مسافة، فإن الحفارة ذات القادوس الممتص اللاحق مع ذراع السحب الموثوق بها وأنظمة أبواب القادوس تكون أكثر كفاءة. بالنسبة للمقاولين الذين يديرون أنواعًا متعددة من المشاريع، فإن الشراكة مع مورد معدات الكراكات الذي يمكنه دعم قطع غيار CSD وTSHD - بما في ذلك رؤوس القطع، ورؤوس السحب، وأنظمة الدفع، ومكونات التوجيه - توفر المرونة لتبديل المعدات دون تأخير في تحديد المصادر.