楊毅 廣州港工程設(shè)計(jì)院有限公司

1.前言

散貨是水路運(yùn)輸中最重要的貨種之一，煤炭作為最主要的干散貨，煤炭與工業(yè)制造的聯(lián)系密切，我國(guó)煤炭流向具有“北煤南運(yùn)”的特點(diǎn)，由此形成的煤炭裝卸港口分布表現(xiàn)為北方為煤炭裝船港（配備超大型的裝船設(shè)備設(shè)施），而南方沿海大多數(shù)是煤炭卸船港（配備大型高效的卸船設(shè)施設(shè)備）。

2.卸船工藝

2.1 間歇型卸船機(jī)

間歇型散貨卸船機(jī)主要包括船舶抓斗起貨機(jī)和抓斗卸船機(jī)等。

抓斗的工作原理：抓斗卸船機(jī)上的抓斗普遍采用繩索式抓斗，繩索式是抓斗依靠繩索滑輪組產(chǎn)生閉合力，使抓斗產(chǎn)生啟閉。一般有單繩抓斗、雙繩抓斗、四繩抓斗，目前后面兩種使用最為廣泛。

雙繩抓斗的工作原理：①抓斗下降：起升繩、開(kāi)閉繩同步放出，空抓斗以張開(kāi)狀態(tài)下降至貨堆上②抓取物料：兩繩均松弛，抓斗靠自重插入貨堆，收緊開(kāi)閉繩，抓斗逐漸閉合③抓斗提升：抓斗完全閉合后兩繩同步收緊，抓斗上升④抓斗卸料：抓斗移至卸料點(diǎn)，放松開(kāi)閉繩，在抓斗自重及料重作用下，抓斗自動(dòng)打開(kāi)卸料。

2.1.1 船舶抓斗起貨機(jī)

圖1 抓繩抓斗的結(jié)構(gòu)與工作原理

圖2 四繩抓斗

圖3 門(mén)座抓斗卸船（單位：mm）

優(yōu)點(diǎn)：不需要在碼頭上配置卸船機(jī)械，可節(jié)約碼頭的建設(shè)費(fèi)用，港口的裝卸成本也可降低

缺點(diǎn)：起重量較小，卸貨效率較低，在大型專(zhuān)業(yè)化散貨碼頭應(yīng)用不多。

2.2.2 抓斗卸船機(jī)

抓斗卸船機(jī)是目前應(yīng)用較為廣泛的散貨卸船機(jī)。根據(jù)抓斗水平移動(dòng)方式不同，可以分為門(mén)座抓斗卸船機(jī)和橋式抓斗卸船機(jī)。

（1）門(mén)座抓斗卸船機(jī)

結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)和門(mén)座起重機(jī)相似，只是在其門(mén)架上裝有漏斗和帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。

圖4 鏈斗式卸船機(jī)

圖5 高架存?zhèn)}裝車(chē)示意圖

特點(diǎn)：卸船效率高，這是由于一方面門(mén)架下的漏斗可根據(jù)抓斗行程調(diào)節(jié)伸縮，使抓斗帶貨運(yùn)行的行程縮短，另一方面是因?yàn)閹Ф烽T(mén)機(jī)的起升、變幅速度比普通門(mén)機(jī)高40%-50%，提高了裝卸效率。

（2）橋式抓斗卸船機(jī)

結(jié)構(gòu)：在一般橋架型起重機(jī)的機(jī)構(gòu)之外，在門(mén)架上裝設(shè)了有軌橋架，載重小車(chē)（抓斗小車(chē)）。

特點(diǎn)：可以承受較大的動(dòng)量載荷，具有較高的起升和小車(chē)運(yùn)行速度，機(jī)上的受料漏斗又靠近船艙，小車(chē)的作業(yè)行程較短，抓斗的起重量大

使用范圍：最小的起重量為5t，卸船生產(chǎn)率約400t/h；最大的起重量可達(dá)85t，卸船生產(chǎn)率高達(dá)4200-5100t/h

2.2 連續(xù)型卸船機(jī)

鏈斗卸船機(jī)和斗輪卸船機(jī)是兩種常見(jiàn)的煤炭、礦石連續(xù)型卸船機(jī)。

2.2.1 鏈斗卸船機(jī)

主要特點(diǎn)：（1）使用范圍廣?？捎糜谳p物料和重物料的卸船祖業(yè)，也可使用于從河駁到大、中型海船的卸載。（2）卸船效率較高。平均卸船效率可達(dá)到額定生產(chǎn)率的55%-60%，抓斗卸船機(jī)只有45%-50%（3）工作穩(wěn)定。工作中沒(méi)有頻繁的起制動(dòng)，噪聲較小。（4）物料損失小，能耗低。相比于抓斗起重機(jī)，其卸船物料損失量低于2%，能量消耗也低1%-2%（5）易于實(shí)現(xiàn)卸船作業(yè)自動(dòng)化（6）對(duì)環(huán)境污染小。

2.2.2 斗輪卸船機(jī)

斗輪卸船機(jī)幾乎可以用來(lái)卸任何散粒物料，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，斗輪卸船機(jī)更適合用來(lái)卸那些易于堆快、堆積密度大、磨琢性大等性能的物料，如煤炭、礦石。

分類(lèi)：內(nèi)河型斗輪卸船機(jī)（分為固定式和自行式）和海港型斗輪卸船機(jī)兩類(lèi)

特點(diǎn)：（1）對(duì)物料的適應(yīng)性好，斗輪挖取力強(qiáng)，可以作業(yè)各種散粒物料；（2）對(duì)船型的適應(yīng)性好（3）卸船效率高。平均生產(chǎn)率較高（4）能耗較低。斗輪卸船機(jī)除了機(jī)頭取料裝置之外，其余主要部分是帶式輸送機(jī)和斗式提升機(jī)，故其能耗較低。（5）環(huán)境污染小。（6）由于斗輪卸船機(jī)一般用于接卸較難挖取的重散粒物料，故其整機(jī)剛度較大，整機(jī)重量及制造成本也比其他機(jī)械式連續(xù)卸船機(jī)高。

2.2.3 自卸船

船舶本身具有卸貨設(shè)備，以連續(xù)輸送方式將貨物卸出。與一般的散貨船不同之處：裝料船艙底部呈V形，并有船艙漏斗和控制匣門(mén)，在V形船艙底和船底之間布置有帶式輸送系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：船舶可以完全機(jī)械化、高效率卸貨，可完全消除船舶清艙作業(yè)；可節(jié)省碼頭建造專(zhuān)用卸貨設(shè)備的費(fèi)用；有利于解決煤炭和礦石卸船時(shí)的環(huán)境污染問(wèn)題。

缺點(diǎn)：自卸船結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，維修困難。

3.裝車(chē)工藝

陸運(yùn)出港一般由火車(chē)或貨車(chē)運(yùn)輸，在港口需要進(jìn)行裝車(chē)作業(yè)。裝車(chē)作業(yè)的方法主要有：高架存?zhèn)}裝車(chē)、懸臂裝車(chē)機(jī)裝車(chē)、流動(dòng)機(jī)械裝車(chē)

3.1 高架存?zhèn)}裝車(chē)

在裝車(chē)量較大的港口，可使用高架存?zhèn)}、漏斗和帶式輸送機(jī)構(gòu)成的裝車(chē)系統(tǒng)。

特點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，裝車(chē)速度快、裝車(chē)精度高、裝車(chē)質(zhì)量好、對(duì)環(huán)境污染小。

3.2 懸臂裝車(chē)機(jī)裝車(chē)

裝車(chē)效率高，最大裝車(chē)能力可達(dá)3600t/h，裝車(chē)質(zhì)量好，車(chē)廂表面物料平整，無(wú)偏載，完全符合鐵路運(yùn)行要求。但設(shè)備投入大，制造成本高。適用于裝車(chē)量大的專(zhuān)業(yè)化碼頭。

3.3 流動(dòng)機(jī)械裝車(chē)

機(jī)動(dòng)性能好，作業(yè)范圍大。但裝車(chē)效率低、物料容易灑落、揚(yáng)塵嚴(yán)重。一般用于對(duì)裝車(chē)量不大、非專(zhuān)業(yè)化碼頭。

4.結(jié)語(yǔ)

煤炭港口裝卸工藝的系統(tǒng)通常包括裝卸船舶作業(yè)、水平運(yùn)輸作業(yè)、堆場(chǎng)作業(yè)，本文以煤炭作為散貨代表，對(duì)港口裝卸工藝進(jìn)行分析，主要包括卸船工藝、裝車(chē)工藝和清艙工藝，以期為散貨碼頭裝卸工藝提供參考。