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提高通用码头使用效率的装卸工艺方案

2015-12-19袁宗喜

中国港湾建设 2015年8期
关键词:杂货装船散货

袁宗喜

(中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北 武汉 430071)

1 问题的提出

通用码头由于其适应性广,散货、件杂货都能装卸,故作为公用性码头建造较多。其码头主要装卸设备通常采用通用型的门座式起重机,通过变换吊具进行多种货物的装卸。装卸件杂货时等同于普通的件杂货码头,但散货卸船时大部分采用门机抓斗直接装汽车运至后方堆场;散货装船时多采用汽车将散货卸至码头平台上,再用抓斗抓到船舱。存在问题是装卸效率低,污染严重,较难满足环保要求。

对于偶尔装卸散货的通用码头,通常采用上述装卸方式,但对于散货装卸量较大的通用码头,效率和环保问题突出,故研究采用既能提高效率,减少污染,又能兼做件杂货的工艺方案是必要的。

长江下游某通用码头,建设规模为新建2个50 000 DWT级通用泊位(码头结构按靠泊100 000 DWT散货船设计)及相应的堆场、道路及配套设施,设计年吞吐量为510万t,其中进口307万t,出口203万t。货种为铁矿石、铁精矿粉、球团、煤炭、矿渣、煤渣、废钢、钢材等,主要货种为铁矿石的进口和出口,以及成品球团矿的出口,兼顾件杂货的作业。在本项目设计中,针对装卸货种特点,提出了一种高效、适用的通用码头工艺方案[1-3],使用表明,工艺方案使用效率高,通过能力大,适应性好。

2 工艺方案影响因素分析

根据上述规模及通用码头的性质和自然条件,工艺方案应考虑如下因素。

1)主要装卸货种

首要考虑通用泊位的通用性,以及对各种货物装卸和未来发展变化的适应性,故需分析各货种比例及可能的变化情况。本项目主要散货装卸,兼顾件杂货作业,以后有可能散货量更大,故工艺方案的选择要考虑发挥散货高效装卸的特点。

2)后方堆场的布置型式

后方顺长江布置了散货堆场,较好的工艺布置方式为:卸船时,设备在码头一端卸船并进入后方堆场;装船时,堆场的物料从另一端出料并进入码头上装船设备装船。这样堆场布置顺畅,一端进料,另一端出料,堆场皮带机朝一个方向运转,与后方的工艺流程吻合。同时要考虑件杂货与散货堆场的关系,最好能互为备用发展场地,或将件杂货堆场布置在不规则区域。

3)方便件杂货作业

作为通用码头有件杂货作业需求,故码头前沿需留出件杂货作业空间,以设置方便的集疏运循环通道。

4)自然条件和设计船型

根据水域地形特点,码头前沿下游水深条件较好,上游水深不足,需局部疏浚。根据码头货物进出的特点,原料进口多为国外到港的大型散货船(最大达10万吨级),中转出口及成品出口为5 000~10 000吨级的散货船,件杂货为1~2万吨级左右的件杂货船,故大型散货卸船泊位宜布置在下游。

5)今后发展需求和方向

工艺方案设计要为今后企业发展留有余地,故需了解业主今后的发展方向,并尽量提高码头的适应性。

6) 投资要求

在满足装卸能力要求的前提下,尽量优化码头结构形式,减少工程投资。

3 装卸工艺方案选择

针对通用码头工艺的影响因素,设计采取相应的对策,提出一种高效、适用的码头工艺方案。

3.1 采取的对策

根据码头以散货装卸为主,兼顾件杂货的需求,设计采用了专用设备结合通用设备的方案,确保散货装卸优先。采用高效卸船机作为卸船主要设备,采用高效装船机作为装船主要设备,采用门机作为散货辅助卸船设备并作为件杂货的装卸设备,这样既体现了高效,也体现了环保节能。

根据自然条件、船型和后方堆场布置方式,设计采用将散货进口泊位布置在下游侧,散货出口泊位布置在上游侧的布置方式。码头面布设3根轨道,以满足10.5 m轨距的门机、装船机和22 m轨距的卸船机布置需要。皮带线布置在10.5 m后轨后方与22 m后轨之间,码头前方空间用于件杂货装卸作业。码头布置三座引桥,下游引桥布置进口皮带机,上游引桥布置出口皮带机,中间引桥作为件杂货运输通道,三座引桥均可以作为件杂货运输的循环通道。

码头后沿间隔设置5 m×17 m局部小平台,作为卸船机抓斗和推耙机的存放平台。见图1。

图1 码头工艺断面布置图Fig.1 Cross-section plan of the terminal technology

3.2 码头装卸工艺方案

码头前沿2个泊位均为通用泊位,其中上游侧1号泊位主要承担散货出口作业,下游侧2号泊位主要承担散货进口作业,2个泊位均可承担件杂货的进出口作业。码头上的皮带机可以同时进行装船和卸船。

1号泊位配备1台3 000 t/h移动装船机进行散货的装船作业,考虑组合船型情况,为提高效率,适应今后发展需要,预留1条装船生产线,也可满足卸船要求。配备1台25 t门座起重机和1台40 t门座起重机进行件杂货装卸船作业;2号泊位配备1台1 800 t/h桥式抓斗卸船机和2台25 t门座起重机进行散货卸船及件杂货装卸船作业。

散货卸船时,卸船机或门座起重机卸下的物料落入由码头平台皮带机、引桥皮带机和陆域皮带机组成的进口皮带机系统,转运到斗轮堆取料机进入堆场,堆场物料再由皮带机系统运送至后方。利用门机进行散货卸船时,先将物料卸入皮带机栈桥上竖立的通过漏斗,再落入皮带机上运走,漏斗采用门机吊运移位。

散货装船时,物料由后方经引桥皮带机、码头平台皮带机,直接上装船机进行装船。

图2 码头工艺平面布置图Fig.2 Floor plan of the terminal technology

件杂货装卸船时,码头前沿4台门座起重机合理分配进行废钢、钢材、一般件杂货的装卸作业。件杂货水平运输配备4组20 t牵引平板车和2组40 t牵引平板车作业,堆场配备6台25 t轮胎吊和2台50 t轮胎吊作业。

码头工艺平面布置方案如图2所示。

3.3 方案特点

设计采用的装卸工艺方案,完全满足本工程以散货装卸为主,件杂货装卸为辅的要求,且充分考虑了未来发展的需求,预留了一条作业线,2个泊位码头都可以进行件杂货的作业,流程顺畅,装卸高效,装、卸船机环保性好,码头皮带机采用防风挡板防止扬尘,三座引桥能方便地进行件杂货的运输中转。堆场采用沿长江的条形布置,不规则区域做件杂货堆场,堆场布置合理。

4 工艺方案创新

1)装卸船皮带机布置在码头平台后沿工艺布置。卸船泊位和装船泊位的码头横向皮带机都布置在码头后沿,前方空间作为件杂货装卸场地。

2)装、卸船两条皮带机连为一条整皮带机工艺技术。由于装、卸船额定效率差不多,且皮带机都布置在后沿,故采用了一种特别的工艺布置方式,即将两条皮带机连为一条整皮带机,在一条完整的皮带上同时进行卸船和装船作业。下游皮带段承运卸船物料,上游皮带段承运装船物料。

虽然卸船或装船时,皮带机都得整条运行,消耗的功率会增加,但皮带无料段是空载运行,消耗功率不大,而连成一条整皮带后,可使整个码头长度上船舶靠泊更方便灵活,除设备占用的空间外,所有泊位长度上可同时停靠几条待卸或待装的船舶,只要设备数量足够,预留的一条皮带机安装上,则可同时卸两条船或装两条船甚至更多,也可同时进行件杂货装卸,使码头的使用效率得到很大提高,从根本上提高了码头通过能力,增加了投资效益。

3)码头前方皮带机采用正反转自取直取作业工艺技术。装船泊位装船机采用双尾车装船机,码头皮带机采用正反转工艺,实现卸船到装船的直取作业。

5 结语

目前,项目已按照设计工艺方案建成投产并运行2 a,使用效果很好,船型组合方便,散货装卸船和件杂货作业适应性好。作为通用码头,码头通过能力大,且码头面干净,环保效果好。

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