一、绪论

      长时间停泊在海水中的船舶，水面以下部分都会生长藻类、软体动物、珊瑚或贝壳类等海生物，腐蚀船体。船体表面涂漆和其他措施能使腐蚀过程放缓，但即使是有毒防污漆也不能彻底解决海生物的形成。海生物在形成过程中不断侵蚀油漆，破坏船体表面涂层，从而加速了船体表面的腐蚀和加重了海生物污染。

二、水下海生物对船舶的影响

       美国环境保护委员会（USEPA）以往返于拉丁美洲和欧洲的散货船及油轮测试为例，如果一年内不对船舶表面海生物进行清洗，一艘散货船会有约2500磅的污垢需要清理，这将会导致其运输速度降低约25％；一艘油轮会有2700磅的污垢需要清理，航行速度将下降每小时3海里，为了维持船舶的正常航速，船舶业主将增加燃料和润滑材料的开支，造成的额外亏损每年高达50万美元。

根据美国海军对其舰艇的日常维护要求，在舰艇主机同样转速档位和相同海况下，如果舰艇速度下降15%-20%，就要进行水下清洗。此时舰艇上附着的海生物多为软体类海生物，容易清洗。舰艇按计划进行水下清洗船体和抛光螺旋桨，燃油节约超过15%，更能增加进坞间隔期，显著提高舰船的在航率，延长舰船的服役时间。

下表是美国海军针对舰船表面海生物影响航速及油耗的实验数据：

下表是不同的油轮在一年中不清洗船体多消耗燃油和费用的数据：

注：燃油以2011年12月份国际市场平均售价680美元/吨计算。

三、水下海生物清洗的现状

    目前，水下海生物清洗技术主要有机械摩擦式清洗、高压水清洗、手工清洗和空化射流清洗。前三种清洗设备及技术使用较早，存在不同的缺陷和缺点。

     机械摩擦式清洗容易损伤清洗物体表面的油漆，尤其是对船体表面清洗时会磨下大量的防污漆，其中的重金属离子等有害物质都会水环境造成污染。清洗过程中，高压油有可能泄露，造成对潜水员和环境的危害。并且，在清洗过程中需要不断停下来清理和更换刷子，导致清理速度慢，耗材损耗大，成本高。

      高压水清洗时水流压力大，极易损伤清洗物体表面油漆和伤害作业人员。高压水射流对人体的伤害，不仅是皮肤轻微破裂，有时大量的水已经通过小孔穿透皮肤、进入人体深层组织，这种伤害可能引起人体大面积的组织损伤，并且存在发生严重感染的危险。清洗时只能点线式清理，只可用在小面积无油漆的表面上，效率极低。

手工清洗清洗效率低，成本大，管道内部无法清洗。

四、空化射流技术介绍及优点

     目前，国际上最新的水下清洗海生物的技术是空化射流技术，该技术可用于清洗不同类型的舰船、海上石油平台、码头、水下管道等设施的海生物。

      空化是水流或液流在低压处突然发生的空泡（汽化或气化空穴）现象。空化技术就是利用空化设备在水射流中诱发空化泡，产生具有空化气泡的水射流，水射流中空化气泡到达物面时溃灭，诱发局部高压，对物面产生强烈的剥蚀作用。因此，空化射流技术被广泛应用于海上水下金属结构物表面清洁等方面。

      空化射流水下清洗设备就是利用海水或淡水，在一定压力下（15MPa）形成一股或多股由水和微气泡组成的高速射流，当射流接触到处理表面时，射流中的微气泡在处理点上急速破裂，形成15,000MPa压力的微爆炸，从而将附着物彻底摧毁和清除。

      与传统的机械摩擦式清洗、高压水清洗、手工清洗海生物，空化射流技术具有以下优点：1、清洗的效率高，大范围的平面清洗时，每小时清洗面积可超过1500平方米；2、清洗范围广，可清洗异性平面的形状，包括船用螺旋桨、舵、海底门、稳定器、加强肋和管线内部；3、清洗工序安全环保，空化射流压力小，不会对使用者造成危险，保障人员的安全；4、小压力的清洗射流即能保证除掉污垢，有保证被处理表面上的清漆和油漆防污防腐涂层；5、在运行清洁工程的时候可多组人员同时施工，且无需更换工具和耗材，可进行不间断的运作，节省时间；6、容易操作，不需要对操作者进行特别的培训；7、方便运输，使用便捷，机动性强，设备可设在拖车上或船只上。

五、空化射流水下清洗对救捞系统的益处

       迄今为止，救捞系统拥有各类救助打捞船舶约185艘，这些船舶可不用进坞，在码头、泊位完成水下清洗，通过水下清洗能达到以下益处：

1、大幅度提高防污漆的防污年限。定时进行水下清洗，二到三年期限的防污漆防污年限可增加至五到七年，从而延长了进坞间隔期。

2、减小船体运行阻力，降低船舶油耗。船体海生物的减少，减小了船体运行时阻力，大大节约了船舶燃油消耗。

3、增加航速，极大提高了救助能力。船体运行时阻力的减小，在油耗相同的情况下，将增大船舶航行速度，确保救助船以最佳航速处于待命状态，极大提高了救助船的机动性能和救助能力。

4、降低维护成本，提高经济效益。防污漆防污年限的增加、进坞间隔期的延长、油耗的降低、船舶使用年限的增加等都能极大地提高救捞系统的经济效益。

5、提高救捞基地利用率及人员的工作技能。救捞系统有19个救助基地，上百个潜水员。如果在各基地——尤其是在南方海域——配备一定数量的空化射流水下清洗设备，利用系统内的潜水员，为各类救助打捞船舶进行水下清洗，既节约了费用，又提高了潜水员的工作技能。