港口装卸工艺

港口装卸工艺（通用9篇）

港口装卸工艺 篇1

我国国内港口大多为中小型港口, 而所有中小型港口的营运码头中又以散货码头居多。近年来, 迅速增长的散货的吞吐量已成为众多中小型港口企业利润增长的重要来源。由于散货装卸工艺复杂, 装卸比重较大, 中小型港口在装卸工艺的管理方面又存在局限性, 因此造成散货的装卸效率低, 而装卸成本居高不下的局面。经过长期的实践调查, 本文首先提出中小型港口在装卸工艺管理方面普遍存在的问题, 然后提出相应的改进措施。

1 中小型港口散货码头装卸工艺管理方面存在的问题

1.1 装卸工艺没有做到与时俱进

近年来, 各中小型港口为了加快发展、提升港口竞争力, 纷纷购进大量先进设备, 包括固机、流机以及各种工属具。但管理者在制定装卸工艺流程时往往沿袭以往的做法或者模仿借鉴其他港口的装卸工艺流程, 而没有充分考虑到对本港内各种先进设备的充分利用, 使得工艺流程很难适应港口的发展, 没有做到与时俱进。

1.2 装卸成本有待降低

由于散货码头货物种类繁多, 包装形式多种多样, 船只的型号也不尽相同, 使得对每一种货种的装卸工艺的研究都不可能很深入, 因此在制定装卸工艺流程时难免会出现不合理的状况, 导致装卸成本增加。另外, 生产管理人员通常注重效率的高低, 装卸速度的快慢, 而对生产过程的成本考虑较少, 这也是造成装卸成本居高不下的另一主要原因。

1.3 尽量减少装卸过程中的货物损失

目前各散货码头直接从事货物装卸的人员工作时间比较短, 流动性大, 素质参差不齐。在进行装卸时容易忽略货物的属性和包装特点, 没有对货物实行相应的保护性作业, 导致轻重货物倒置、积载不当、倒塌等状况发生。还有些装卸工人在使用起卸货设备时, 野蛮操作导致硬物刺穿、撞击等状况产生。此外, 流机、固机等装卸设备的顺序安排不当也会造成一定的货物损失。这些不仅给客户造成一定的经济损失, 影响客户的正常经营;也给港口带来不良的后果:港口要为客户的经济损失做出相应的补偿, 这在影响港口的运作成本支出的同时, 也影响港口的品牌形象和声誉, 甚至影响港口以后的经营发展和市场开拓。下表是北方某港散杂货码头2008年12月份玉米损耗统计表。

1.4 管理信息系统有待完善

各中小型港口散货码头在软件方面除了物流管理信息系统外, 还开发了设备管理系统、计费管理系统、财务系统、人事系统、档案管理系统等。但是这些系统大多相互独立, 不能实现各部门之间的数据电子交换, 系统间的数据传递和信息传递大多还是靠手工报表、电话等, 影响工作效率。例如, 调度人员只能通过电话、对讲机等与现场作业人员进行沟通, 根本无法实时掌握现场作业情况, 造成车辆等设备设施时而闲置、时而阶段性紧张的不合理现象。故各管理信息系统之间的联系有待进一步加强。

1.5 物流人才培养与引进工作亟待加强

物流专业人才的缺乏制约了各中小型港口物流的发展。港口物流的发展主要是为了增加货物的附加值, 节约流通费用, 提高物流流通效率, 降低不必要的损耗。要解决这些问题就要对港口物流进行合理规划、设计和管理, 而这些工作的实现最终还需要专业的物流人员运用自身必备的专业知识和一定的物流实践经验来完成。因此对专业物流人才的培养与引进工作势在必行。

2 中小型港口散货码头装卸工艺管理改进策略

2.1 制定合理的装卸工艺流程

根据各中小型港口散货码头的生产和货种、货流实际等情况, 可分为不同货种、不同操作过程、不同搬运距离的工艺方案, 有时还需要结合劳动定额一起制定, 一般包括货名、操作过程、搬运距离、所配机械、劳动力数量、机械与劳动力的工时数、装卸效率 (舱时量) 。制定装卸工艺时, 一般要求以主导机械的效率配备工人数或其他机械台数, 应尽量保证各工序生产效率协调一致, 并遵循直线原则 (货物搬运距离最短) 、减少操作系数原则 (如使用高框铲车直接装火车, 而不是吊车—拖车—吊车装火车) 、利用机械及工属具原则 (减少工人劳动强度, 如门机抓斗装卸木材, 而不采取人力捆绑木材的方法) 。制定合理的装卸工艺流程, 能够消除工艺方案中的冗余环节, 提高工作效率。下图为某港散货码头改进后的装卸工艺设计流程图。

2.2 实现港口装卸工艺标准化

港口装卸工艺标准通常指的就是港口货物装卸工艺规程, 其主要内容有装卸机械、装卸工属具的配备及作业人员的组织即装卸工艺方案表、作业标准码、标准堆以及装卸过程中的操作方法和要求。装卸工艺标准化是港口企业标准化的重要组成部分, 研究、制定和实施装卸工艺标准是港口生产得以顺利进行的重要保障。并且装卸工艺与港口安全生产密切相关, 因此在港口企业推行装卸工艺标准化管理, 将对码头安全生产起到积极的促进作用。各中小型港口散货码头应该根据码头生产实际, 坚持从基础管理入手, 一抓标准及管理制度的制定, 在制定工艺标准和管理制度时, 编写内容、格式要求以及编制程序, 都严格执行国家的有关规定, 保持标准的先进性;二抓标准宣贯培训工作, 使工人深入了解和掌握标准, 最终能够按照标准的要求进行装卸作业;三抓标准的执行, 通过全员的努力, 使装卸工艺标准化工作全面走向正轨。

2.3 实时更新装卸工艺

作为散货码头生产管理基础的装卸工艺不是一成不变的。一定时期, 随着新机械、新设备的采用, 新货种的出现, 先进经验的创造, 技术的进步等, 装卸工艺方案都需要随条件的变化而不断修改。实时更新装卸工艺要做到以下五个方面:①工属具的改进和创新, 包括对现有装卸工属具进行研究、分析、设计、试验、定型等;②装卸工艺线的再设计, 港口装卸的基本工艺流程往往在设计时已经确定, 但在实际使用中会发现工艺流程有很多可以进一步改进和完善之处;③作业线改进, 装卸工艺人员必须深入现场, 密切与装卸工组的联系, 通过对同一装卸线在不同条件下的效果进行分析与比较, 总结先进经验, 找出存在的问题, 并组织先进经验的推广, 提出改进建议;④工程心理学研究, 运用工程心理学的观点研究工作环境对工人体力及心理的影响, 并研究对策, 以达到减少疲劳、提高工作效率的目的;⑤装卸作业标准的制定与修改。

2.4 完善管理信息系统

充分利用各中小型港口散货码头现有的各种软件管理系统, 必要时还可以根据实际生产状况开发适用且功能全面的软件管理系统, 不仅能够更好地完成本部门的工作, 还能使各个系统之间相互联系, 实现各部门之间数据的实时电子交换, 从而使调度人员即时掌握现场作业情况, 有利于调度人员把握全局, 做好固机、流机和各种工属具的调配, 协调整个码头的生产, 全面提高工作效率, 提升客户满意度。

2.5 重视物流人才的培养

对人才的培养包括两个方面:第一, 对港内相关人员进行专业培训。现有劳动者技能的提高, 能够使机械的作业效率提高, 并减少无效的作业时间。通过专业化分工、岗位培训、制定标准化作业程序等措施, 提高机械司机、指挥手、装卸工人的熟练程度, 增强作业工序间的默契性和协调性。第二, 加大吸引综合性物流人才的力度。既懂得港口经营管理又系统掌握现代物流技术与理念, 还能从事具体运输管理和港口企业管理工作的综合性物流管理人才, 有助于港口的进一步发展。

目前, 各中小型港口散货码头装卸工艺管理还处于发展阶段, 要达到先进的管理水平, 就要不断增强企业领导对装卸工艺管理的重视程度和尽快提高装卸工艺管理人员的素质, 加大装卸工艺宣贯力度, 普及装卸工艺知识, 强化装卸工艺意识。通过加强装卸工艺的管理, 既能提高货物的装卸效率, 又能增强生产安全, 降低装卸成本, 真正为各中小型港口散货码头带来可观的效益。

摘要：随着市场竞争的日趋激烈, 广大中小型港口企业为了提高生产效率, 已经越来越重视对散货码头装卸工艺管理的策略研究。本文首先对中小型港口散货码头普遍存在的装卸工艺管理方面的问题进行了分析, 然后给出相应的解决方案, 达到了提高生产效率、减少生产成本的目的。

关键词：中小型港口,散货码头,装卸工艺

参考文献

[1]宗蓓华, 真虹.港口装卸工艺学[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[2]王建强.散货件杂货码头装卸工艺流程仿真研究[D].广州:华南理工大学, 2005.

[3]潘甲福.港口装卸工艺标准化探讨[J].交通标准化, 2003 (9) :121.

港口装卸工艺 篇2

解放前，上海港的装卸工作依靠繁重的体力劳动。解放后即着手购买装卸机械，添置搬运车辆，减轻工人劳动强度。进入“一五”时期后，到港船、货逐渐增多。1956年、1957年连续两个夏天因川粮等涌到，不能及时装卸，港口堵塞，每次持续2～3个月，随之港口装卸作业机械化问题很突出地提到议事日程上来。

1958～1960年，上海港大大加快了装卸机械化半机械化的步伐，职工们坚持“土洋结合，以土为主，自立更生”的方针，创造了许多新工具、新设备。如上港一区制造了起重量为一吨的小型电动吊；上港二区自制电平车；上港三区制造了电磁吸铁盘；上港四区制造了起舱机；机修厂制造的负荷5吨的革新吊，由于结构简单，使用方便，深受工人的欢迎，煤炭、黄沙等散货卸船改用吊车、抓斗作业，代替人力锹箩出舱，场地作业用上了流动皮带运输机。第六装卸区北票煤码头煤炭装车采用滑溜化作业，大大节省了人力。件杂货装卸使用流动装卸机械，货物水平运输使用牵引车，上楼、堆桩用土电梯、塔吊等。这使装卸工人逐步摆脱了祖祖辈辈传下来的杠棒、绳索和箩筐，装卸效率有较大的提高，船舶装卸时间也大大缩短。全员劳动生产率1961年达1146吨，比1957年提高72%。原来卸一艘700吨级煤炭船需要3～4天，到1961年卸一艘万吨级煤船，船型好的只需1天。

1961年，港务局在全港推广单索船用活环抓斗、自动钩夹具、杠杆吊、双索六瓣荷花抓斗等许多革新项目。1962年起，港务局注重于机械工具的填平补齐和配套成龙。1962年添置上海港第一艘起重船，解决了重大件的起卸问题。由于技术革新成果的巩固和扩大，1963年革新成功的“万能网络”在与叉车联合作业中，解决了长期以来货物堆桩作业中人力堆码拆垛的问题，也为以后开展成组运输创造了条件。这是使用抓斗解决散货装卸问题以后又一次重大的工具革新成果。

1963年，上海港务局总结多年来的生产经验，在装卸生产管理上推行“堆桩标准化、操作工艺化和管理制度化”（简称“三化”）。

“堆桩标准化”是对港口生产质量规格的要求，即要求每种货物在装卸过程中，所有堆桩、装车、装船、做关等环节都有明确的形状、数量、防护措施等标准，达到确保安全质量、便利操作、提高效率、充分利用库场和车船容积的目的。

“操作工艺化”是规定完整、合理的生产过程，将港口装卸过程的各个环节以及千百人的行动统一组织起来，环环相扣。对货种、船型、机械和工具、操作方法、劳动力配备等方面有明确的规定。它是编制作业计划的基础，也是指挥调度生产的依据。

“管理制度化”是保证标准要求、工艺规程实现的制度。它的核心是岗位责任制，使职工各司其职、各负其责、把好各道关口，做到事事、时时、处处都有人负责，消除分工不清、责任不明、生产秩序混乱等现象，把生产各个环节连成一个有机整体，使生产井然有序。

“三化”在推行过程中，堆桩标准化发展最快，成绩亦较巩固。各装卸区、站及驳船公司，都根据自己主要装卸的货种和设备条件，因货制宜地制订了几百个货物堆桩标准图，按图堆桩。由于改进了生产组织管理，提高了安全质量，1963年重大机损事故减少56.6%，货损、货差赔偿金额减少40%，赔偿金融比例为货运总收入的3.15‰，低于交通部规定的标准。

在“三化”全面推广的基础上，1964年上海港务局在港口内部试行“成组运输”新的装卸方式，减少了中间转接环节，节省了工人起舱、堆垛、拆桩及装舱时的劳动，提高了装卸效率，又减少了货物损失，提高货物运输质量。是对港口、航方、货主三方面都有利的好方法。在成组运输中，主要的装卸货种和工具有：（1）装卸袋物，用万能网络；（2）装卸圆木，用单头钢丝钩头；（3）装卸长型钢材，用双圈钢丝绳；（4）装卸生铁，使用钢丝网络。1965年，这一方式扩大到其他港口，进行港际的成组运输。同时，上海港务局正式成立“成组运输组”，负责全港成组运输管理工作，各装卸作业区、站也配备专职人员，推动这项工作的开展。

“双革”运动在1964年和1965年形成新的高潮，三索卷扬机和双瓣带齿抓斗是运动中港口职工智慧的结晶。

三索卷扬机创造成功，使海轮卸煤抓取量比重从原来的50%～60%提高到90%，人均工班效率达到46吨，1艘万吨煤轮卸载可节省劳动力50～60工班。由于扩大了舱底卸煤抓取量后，减轻了工人的劳动强度，防止了舱内煤山倒塌，保证了操作安全。双瓣带齿抓斗的创造，解决了海轮卸大煤块的问题。这种抓斗抓取时具有阻力小、张开度大和抓取比大等，较平口抓斗提高抓取量57%，舱时量从34吨提高到84吨，效益提高1.4倍。港口职工在日常的工作中，加高接长了高头皮带机，从原来堆煤高度4.8米提高到6.5米，扩大了煤场的堆存量，适应了生产发展的需要。

在件杂货方面，改进了万能吊，缩小其体积，配上各种不同的钩夹具，代替人力进行各种作业，减轻了工人在包、件货起舱时的劳动强度。此外，马槽式漏斗、灌包转盘和皮带机活络滑板的配套使用，实现了散粮卸船、灌包的半机械化。

“双革”运动取得的成果促进了机械工具配套，形成和发展了煤、粮、木材、袋物、钢材及杂货等6条装卸作业线，产生了新的装卸工艺。

煤炭装卸线。煤炭是港口吞吐量中最大的货种。大跃进时期虽然创造了抓斗，初步代替了人力起舱，但只能抓50%的煤炭，其它仍要用人力起卸。经过改进，发展成三索抓斗后，抓取量达90%以上，卸1艘万吨级煤轮只需要200个工班，节约劳动力70%。

进口散粮线。过去从大船上卸下来的散粮在运到加工厂的过程中，要经过起舱、进库、上囤、灌包、过秤、绞包、转堆、落驳、再起驳、拆包等10道工序。改进后，凡上海市粮食都采用船过船直接接卸。同时，散粮运来，散粮运去，减少6道工序，大大降低了劳动强度。

袋粮成组装卸线。袋粮的堆桩、拆桩，历来是人力肩夯。经过工具改革后，改用万能网络成组装卸，一网络20包，使用铲车或吊车堆桩、拆桩，每装卸万吨袋粮可节约劳动力100个工班。

北方进口木材装卸线。过去从大连运来上海的木材，先由大连港一根一根捆扎后，吊到船上，再拆捆进舱内。运抵上海港后，需要重新将木材捆扎后吊到岸上或江面扎排。这种方法不仅劳动重复，而且极不安全，容易发生事故。在大连港和上海海运局的配合下，创造了装卸木材的专用索具，全部运输过程实现成组运输，中间不再拆捆。不仅减少了重复劳动，防止了事故的发生，还大大提高了装卸效率，缩短了船舶在港时间。根据上海海运局“和平24”号轮6个航次的记录，船舶在港时间缩短22.53%，提高装卸效率28.3%。

市内出口钢材成组装卸线。这是由港口事先将捆扎钢材的钢丝索具送到钢厂，由钢厂将钢材扎好后成组运到码头，成组装船启运。这样，每装卸1万吨钢材可节约劳动力312个工班。

出口杂货成组装卸线。这是在杂货进仓库前，用万能货盘及小型起重机配套成组进行堆桩和拆桩作业。据统计，使用这种新的装卸工艺后，每堆拆桩1万吨杂货可节约劳动力400个工班。

6条装卸线最初是按6个货种提出的，到1964年年底，已从6个货种6条线发展到20多个货种20多条线。

新的装卸线又推动了成组运输的发展。成组运输从原来上海大连一条线，发展到上海天津、上海青岛等线，从沿海长途运输发展到上海市内、港内短途运输，从船舶运输发展到卡车、驳船运输。

“文化大革命”前期和中期，港口的技术进步工作也随之搁浅，基本处于瘫痪或停滞状态。在全港范围内不仅没有技术革新成果用于装卸生产，作为革新成果的工属具反而大量流失。根据航道局挖泥船提供的材料，仅在上海港一、三、五、六、八、九区和南市装卸站码头边，就挖出钢丝网络238只，绳子网络33只，货盘18只；还有锚链、生铁块、钢管、八角斗、平板车等大量材料和工具。据上港五区和南站统计，一年之内共丢失工具16660件，其中三轮拖车就有190辆之多。装卸机械严重失修，使用时经常超负荷运行，装卸机械的技术性能大大下降，全港机械完好率平均在70%。

1973年起，上海港确定其发展方向是积极开辟新港区，以新建为主，同时分散改造原有老码头，开展技术革新和技术革命，提高机械化能力，使上海港初步成为先进的现代化的社会主义港口。1973～1978年，上海港从两方面着手：一是建造新码头，主要是新建上港十区，建立绿华山减载站，从外延扩大再生产出发，增加通过能力；二是改造老码头，包括对上港六区开平、北票码头、七区中华南栈码头、八区华栈码头、九区五泊位、二区民生路码头四泊位以及四区白莲泾码头三、四泊位等进行技术改造，建立机械化装卸作业线，从内涵扩大再生产出发，提高通过能力。在此期间，建成了煤炭、粮食和木材机械化装卸作业线。其中，煤炭机械化装卸作业线为其他散货装卸工艺的发展起到了示范作用。

上海港进口的煤炭中属本地使用的占77%，其余23%中转南方沿海、长江沿线及内河各地。随着国民经济的发展，煤炭消耗量也逐年增长。由于北方的秦皇岛港、青岛港和连云港装卸设备不断改进，装卸效率提高，装1万吨煤平均只要8～10小时。而上海港为了提高煤炭装卸效率，加速船舶周转，先后对上港六区、七区进行改造，建成3条煤炭机械化作业线。

北票码头八泊位煤炭机械化作业线 1973年2月起，北票码头第八泊位仅用十多个月时间，建成1条每年能力可达360万吨的煤炭机械化作业线。装卸工艺为：船→门座式起重机（或桥式起重机）→轨道漏斗→固定带式输送机→堆煤机→场地以及船→驳（外档直接落驳或里档通过小型移动皮带机落驳）两种。煤炭起卸出舱倒入漏斗后，工人只要在操纵室里按动电钮，煤炭就通过皮带式输送机堆到场地上，装卸效率大为提高，加速了船舶周转。

北票码头七泊位煤炭机械化作业线 北票码头七泊位建造煤炭机械化专用线于1979年9月投产。该作业线可以根据装卸要求组成船→场、船→火车、船→驳船三种工艺流程。全部操作过程均由中心控制室检测，在技术设备上采用了带式输送机程序控制，堆煤机无线电遥控等当时国内比较先进的技术。

中华南栈煤炭机械化作业线 1974年2月～1977年12月，中华南栈建成煤炭专业化作业线。煤炭流向决定了中华南栈码头的工艺主要是“水进水出”作业。本市用卡车提运煤炭的只占出口量10%，而落驳量约占出口量的90%以上。为了适应“水进水出”作业，该线卸船采用15吨带斗门座起重机（生产能力为450～480吨/时）5台。后方堆取煤机采用3台效率可达堆料1000吨/时、取料500吨/时的斗轮堆取料机，另有3台铲斗车配套作业。进入堆物的3条固定带式输送机配合斗轮堆取料机作业，可逆顺两个方向运转。带式输送机系统采取电气控制自动联锁。集中控制并配有20门电话总机和装卸工艺模拟板。装船采用2台生产能力为500吨/时的装船机；清舱使用推耙机操作。

具体工艺流程：

卸船：船→带斗门座起重机→高架带式输送机→皮带式输送机系统→装船机→落驳→斗轮堆取料机→堆场。

装船：堆场→斗轮堆取料机→皮带式输送机系统→装船机→落驳。

上港六区、七区的3条煤炭机械化作业线建成后，港口获得一定的经济效益：（1）吞吐量增加。六区七、八泊位年通过能力由198万吨提高到475万吨；七区中华南栈由210万吨提高到480万吨。根据设计，每年共为港口增加吞吐能力547万吨。（2）“州”字号到“长”字号船型的装卸效率有很大提高。中华南栈改造前，卸“州”字型船舶，平均需74.4小时，改造后只需34.4小时；六区七、八泊位原使用船吊、卷扬机、皮带机装卸工艺，卸“长”字型船需36小时，建成机械化作业线后，仅需23小时，效率分别提高54%和37%。（3）节省劳动力。煤炭机械化作业线使劳动力使用数大幅度减少。上港七区卸“州”字型船从平均303人次减少为105人次；上港六区从404人次减少为127人次，分别减少65%和68%。（4）装卸工人由普通工向技术工转化。随着人力清舱代以机械操作，使原以人力为主的装卸工逐步变为使用机械为主的技术工。装卸工组已拥有一批喂料机、刮抛机、抛料机、推耙机司机和修理工。为适应机械化作业的需要，相应地调整了劳动组织，将司机、电工、清舱工合成一条龙。

中共十一届三中全会后，上海港积极利用外资，加快更新改造速度，改善装备素质，缩短了与国外先进港口的差距。

资金的多渠道筹集，加快更新改造速度。“七五”期间通过国内和国外银行贷款筹集资金更新装卸机械900多台，尤其是1986年利用日元贷款2500万美元，引进近300多台新机种，其中大多数达到80年代先进技术水平。如负荷为5～8吨的轮胎吊已被16～25吨轮胎吊代替，4.5～10吨大牵引力拖头不断增多，码头前沿大吨位门座式起重机大量使用等，使装卸效率大幅度提高，单台机械的平均台时产量达68吨，比1980年的26吨增加1.6倍。大马力全回转港作拖轮的引进，增大了港口通航安全保障能力，也为持续提高港口效益发挥了积极作用。

同“六五”期间相比，在机械的总量不变情况下，七五期间全港的吞吐量增加近50%。只用两年时间完成需要10年才能完成的设备更新升级换代，使上海港设备的整体素质有了明显的提高。

上海港在老港区改造中始终坚持技术进步不断改善装卸劳动条件，推进装卸生产工艺的现代化、专业化，不断提高装卸效率，扩大了码头泊位的通过能力。

木材是上海港装卸生产中的重要货种，长期来，木材装卸工艺是依靠人工用钢丝绳串扎起吊，不仅工班效率低，而且险象环生，每年都要发生伤亡事故，被称作为“木老虎”。从“六五”初期开始，上海港组织专题技术攻关，改进了单索与双索系列的木材抓斗和卡环式木材成组集装工具，对装卸工艺进行改革，实现了进口原木卸船、堆桩、扎排和装驳抓斗化。机械化作业比重达95%以上。这一重大工艺改革，不仅提高了装卸效率，而且实现了人机分离，从根本上制服了“木老虎”，保障了装卸工人的生命安全，其装卸效率提高62%。船舶在港停时缩短57%。

港务局遵循“满足国家重点急需”和“对货源稳定、批量大的货种发展专业化泊位”的原则，“六五”和“七五”期间，对上海港煤炭装卸生产继续进行专业化调整改造。在技术改造过程中，始终瞄准国外港口的先进工艺，确保专业化码头的先进性。如张家浜老白渡码头进行技术改造的新工艺中，配置了1台上海港率先从国外引进的每小时1200吨连续式链斗卸船机，系统中相应配置了5台国产16吨带斗门机，4台每小时500吨和2台每小时1200吨移动式装船机，总长为4300米长的固定式宽带输送机及14台精度为0.5%的电子皮带称。投产后的第一年1992年吞吐量就达到1278万吨，是改造前的3.3倍，船舶在港停时缩短了3.6倍。

新华港务公司于1992年竣工投产的七泊位散化肥半专业化码头改造工程，该工艺系统采用封闭输送螺旋式卸船机，使原间歇式污染严重的落后工艺，一跃成为远东一流的连续卸船工艺，卸船效率大大提高，平均工时效率由原来的380吨/时提高到489吨/时，提高效率28.7%。同时解决了散化肥严重污染周围环境的问题。

港口装卸工艺 篇3

关键词长江中上游;集装箱码头结构形式;装卸工艺;通过能力

0引言

长江中上游集装箱码头主要采用斜坡式、高架栈桥式和直立式等3种基本形式以及这3种基本形式的组合或变形组合形式。不同结构形式的码头采用不同的装卸工艺系统和设备。[1-2]早期的集装箱码头多为斜坡式,采用前沿配置旋转浮式起重机、中间配置斜坡缆车、码头口和堆场配置轨道式集装箱门式起重机的工艺系统,虽然投资不大,但通过能力较小。近年来,长江上游大水位差港口突破传统设计规范要求,建设直立式集装箱码头(如重庆港寸滩集装箱码头1期),取得初步成功。直立式码头前沿配置经特殊设计的内河型岸边集装箱起重机,堆场设备采用轨道式集装箱门式起重机,前沿与堆场间的运输由集装箱拖挂车组完成。这种工艺系统的设计通过能力较大,但投资巨大,且集装箱拖挂车组必须爬坡运行。高架栈桥式集装箱码头的前沿和堆场设备采用通用桥式集装箱起重机,前沿与堆场间的运输由集装箱拖挂车组完成。这种工艺系统的设计通过能力介于斜坡式集装箱码头与直立式集装箱码头之间,投资不大,但尚未发展成熟,缺乏配套的集装箱专用装卸设备。

长江流域的集装箱港主要担负向上海港输送箱源的任务,通过能力通常不大,适宜建设经济适用的中小型码头。业内对长江中上游及其主要支流的集装箱码头采用何种形式存在争议。一般认为,年通过能力在5万TEU以下的码头适宜采用斜坡式,年通过能力在20万TEU以上的码头适宜采用直立式,年通过能力5万~20万TEU的码头适宜采用何种形式尚无定论。

1不同结构形式和装卸工艺系统的集装箱码头比较

在工况相同的情况下,选取设备平均技术参数,按相同的计算方法对不同结构形式和装卸工艺系统的集装箱码头进行比较,结果见表1。

由表1可见,配置1台岸边集装箱起重机的内河直立式码头的年通过能力可达,按每个泊位配置1.5~2台岸边集装箱起重机计算,其年通过能力可达~。内河直立式码头配置轨道式集装箱门式起重机的装卸作业效率比配置岸边集装箱起重机略低。配置1台轨道式集装箱门式起重机的内河直立式码头的年通过能力可达,按每个泊位配置1.5~2台轨道式集装箱门式起重机计算,其年通过能力可达~。

内河斜坡式码头和高架栈桥式码头如果装卸设备配置得当,同样可实现较高的通过能力。由表1可见,配置1台浮式桥式起重机的内河斜坡式码头的年通过能力可达,配置1台桥式集装箱起重机的内河高架栈桥式码头的年通过能力可达,与配置1台轨道式集装箱门式起重机的内河直立式码头的通过能力相当。但斜坡式码头和高架栈桥式码头的每个泊位一般只能配置1台装卸设备,因此通过能力的提高空间有限。

2码头结构形式和装卸工艺系统的选择

2.1多用途码头和年通过能力10万TEU以下的专业化码头

2.1.1高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机

高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机(行车,可带吊钩)的方案见图1。码头前沿分上下2层,桥式集装箱起重机在高架栈桥上移动,装卸集装箱;集装箱拖挂车在下层平台上运行,接运集装箱。每个泊位一般只能布置1组高架栈桥,配置1台桥式集装箱起重机。桥式集装箱起重机是常见的码头装卸设备,跨度(轨距)不大的桥式集装箱起重机构造简单,价格也不高。

2.1.2斜坡式码头配回转组合臂架浮式起重机

斜坡式码头配回转组合臂架浮式起重机的方案见图2。该方案设备通用性强、投资较小、经济实用,装卸量不大的码头采用这种装卸工艺系统基本能满足使用要求。该方案中,为提高码头前沿的装卸效率,可将现有普通旋转型起重机的吊箱旋转运动改为平行移动,从而缩短对箱对位时间,并解决双浮吊旋转作业相互干扰等问题。此外,采用专用吊具对箱,可缩短辅助作业时间,取消上下箱作业环节,提高作业人员和设备的安全性。

2.2年通过能力10万~20万TEU的专业化码头

2.2.1高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机

参见2.1.1的方案介绍。

2.2.2直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机

直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机的方案见图3。轨道式集装箱门式起重机在国外使用较为普遍,其技术优势正被国内港口所认识,发展势头强劲。目前,我国港口大多将轨道式集装箱门式起重机作为集装箱堆场的专用机型,以充分发挥此种设备堆场利用率高的优势。实践证明,轨道式集装箱门式起重机的作业效率较高。图3所示的悬臂轨道式集装箱门式起重机可兼顾船舶装卸作业和堆场堆存作业,其跨度变化比较灵活,最大可达,跨12列集装箱和2条车道,车道设置和集装箱堆放也比较灵活。

2.2.3斜坡式码头配浮式桥式集装箱起重机

目前岸边桥式集装箱起重机已发展成为成熟的机型,是集装箱码头普遍使用的高效装卸设备。将岸边桥式集装箱起重机“移植”到趸船上构成浮式桥式集装箱起重机在技术上完全可行。[3]斜坡式码头配浮式桥式集装箱起重机的方案。

2.3年通过能力20万TEU以上的专业化码头

推荐采用直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机的方案。

2.4前沿窄小的山区河流码头

推荐采用高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机的方案。

3结束语

内河高架栈桥式码头结构简单,投资较小,装卸工艺系统简单明了,且通过能力较高。虽然这种码头配备的桥式集装箱起重机尚未得到普遍应用,但技术上已经成熟,建议作为长江中上游集装箱码头的推荐机型。此外,内河直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机也可实现较高的通过能力,但内河直立式码头配岸边集装箱起重机的方案投资较大,码头前沿利用率不高,不推荐长江中上游码头采用。

参考文献:

[1] 张华勤,郑见粹,杨建中. 内河大水位差集装箱码头前沿装卸工艺及码头形式探讨[J]. 中国港口,2006(2):49-51.

[2] 杨建中,任良成. 长江中上游集装箱码头形式和装卸工艺系统研究[J]. 港口装卸,2008(6):1-4.

[3] 郑见粹,杨建中. 内河斜坡式码头集装箱装卸工艺——浮式桥式集装箱起重机[J]. 集装箱化,2007,18(9):1-4.

浅析港口气压沉箱施工过程与工艺 篇4

关键词：港口施工,压沉箱施工,沉箱托运,封底施工

港口是具有水陆联运设备和条件, 供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。是水陆交通的集结点和枢纽, 工农业产品和外贸进出口物资的集散地, 船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。沉箱是码头结构形式之一, 通过预制、托运、沉放、安装等工序形成码头实体。相比之下, 气压沉箱施工法在许多情况下能适应上述的特殊需求, 因而在工程应用中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景[1~2]。本文就气压沉箱下沉施工工艺进行分析, 并就其中的细节过程进行分析。

1 气压沉箱下沉施工工艺

(1) 地基处理。如果原有天然地基坚固, 可以将原有天然地基表面整平后直接使用。但是如果天然地基软弱, 可能产生不均匀下沉。应铲除表层软弱地层, 选择铺设适当厚度的砂、石等良质材料进行换土垫层的地基改良处理。使其能够承受初期浇筑的箱体荷载, 避免沉箱基础发生不均匀沉降或倾斜。 (2) 沉箱就位。首先通过精密测量准确确定沉箱的就位位置, 沉箱就位地基面应尽可能靠近地下水位面, 这样可以使沉箱就位面以上的天然地基采用明挖法挖掘, 挖排土更容易且更经济。其次是设置刃脚金属保护及工作室结构的模板、支撑, 在配置钢筋的同时埋设各种金属预埋件。最后是浇筑混凝土形成沉箱底部的工作室, 混凝土浇筑应连续进行以保证工作室的气密性, 在混凝土养护达标后拆除工作室内模板及支撑等。 (3) 安装各种施工用设备及机械。在工作室顶板上需要安装人员竖井、建材竖井及相应的气闸室、各种管线等, 工作室顶板下安装自动挖掘机、出土器、送换气、照明、信息以及监测控制设备与仪器等。 (4) 送气、开始开挖出土并下沉。从沉箱第一节混凝土浇筑开始至工作室内支撑及刃脚下垫木全部拆除的这段时间内需要频繁计测沉箱四角刃脚部的标高, 检测作用在刃脚前端荷载状况和有无不均匀下沉, 作为工作室内支撑拆除、井框支架设置等施工的参考。在保证工作室气密性的条件下开始向工作室内送气。一旦开始送气后, 必须保证整个下沉过程送气的连续性) , 在无水条件下操控沉箱自动挖掘机挖土, 挖土应均匀、对称地进行, 避免掏挖刃脚下的土体。 (5) 箱体接高并下沉。作业沉箱一般是分节制作、分节下沉, 应尽可能使箱体的每节浇筑高度大致相同以提高工作效率, 但在容许的浇筑高度范围内每节浇筑得越高工作效率越高, 箱体分层浇筑过程中应注意其水密性与气密性。箱体浇筑主要是模板工程、钢筋工程、混凝土工程等。模板应保证沉箱侧壁外表面竖直平滑, 钢筋应一根一根地吊入而进行手工配置, 混凝土浇筑应连续、对称地进行。同时, 在箱体接高时须保证工作室内的气压, 避免因箱体重量增加而出现突沉、倾斜等不利情况发生。 (6) 下沉结束后的后续作业。下沉结束后, 如有必要可以进行地基承载力试验。在填筑工作室内混凝土之前, 必须首先分解、拆除设置在沉箱工作室内的沉箱挖掘、排土机械以及各种控制监测设备。沉箱挖掘机行走轨道安装在工作室内顶板上, 应松开螺栓, 拆除轨道, 在沉箱外回收。

2 沉箱施工过程中细节过程分析

2.1 沉箱托运过程问题分析

沉箱拖运过程中, 锚艇在前面拖带, 拖轮绑拖, 沿沉箱通道进行拖运。而且在沉箱拖运时, 要应时常用水陀打水, 检查航道沉箱富裕水深, 并有专人指挥, 防止偏离航道。气囊搬运新技术主要应用于船舶上下水、大型物件的启动搬运等。船用气囊上下水克服了以往船舶修造受制于滑板、滑道、沉箱等传统工艺的弊端, 发展成为极具灵活性柔性上下水成熟技术, 具有省时、省力、省投资、灵活、安全、综合经济效益显著等优点。气囊搬运沉箱的工作原理是在需要移动的大型构件下面, 放置若干个圆柱型的气囊, 气囊通过供气系统充气后将构件顶升;并开启牵引系统, 气囊滚动使构件实现水平移动。其中, 气囊分为低压、中压、高压三种。

2.2 气压沉箱施工封底过程问题分析

人工在高气压下进行封底作业时工作环境恶劣、施工效率底。在该工程中, 建议采用新型技术一现代气压沉箱施工封底技术。现代气压沉箱封底施工是在沉箱下沉到位以后, 对沉箱下部工作室进行自动填充的一种新型施工工艺。该工艺预先在沉箱底板 (即工作室顶板) 制作时即按一定间距预埋导管, 采用泵车直接向工作室内浇筑自流平混凝土, 以保证混凝土在泵车压力及自重压力下可以在一定范围内自然摊铺, 直至封底混凝土充满整个工作室空间。封底混凝土达到强度后, 再对其与底板之间的空隙处进行压混凝土水泥浆处理。

气压沉箱新型封底施工工艺是在气压沉箱施工中, 当沉箱下沉到位以后, 对沉箱下部工作室进行自动填充的一种新型施工工艺。该工艺采用预先在沉箱底板 (即工作室顶板) 制作时即按一定间距预埋导管, 导管直径与混凝土泵车尺寸相对应。在沉箱下沉过程中, 导管上端采用闸门封堵。当沉箱下沉到位准备封底施工前, 在沉箱底板上采用长导管一段与底板预埋导管连接另一段与地面泵车导管连接。采用泵车直接向工作室内浇筑混凝土。封底混凝土要求采用自流平混凝土, 以保证混凝土在泵车压力及自重压力下可以在工作室内一定范围内自然摊铺。当一处浇筑完毕后, 泵车移到下一导管处继续浇筑, 直至封底混凝土充满整个工作室空间。封底混凝土达到强度后, 再对其与底板之间的空隙处进行压混凝土水泥浆处理。

参考文献

[1]潘振冑.气压沉箱及其施工法的应用和发展[J].桥梁建设, 1988, 4.

港口装卸工艺 篇5

1 港口平仓堆存技术现状

目前国内港口平房多数是钢结构简易平仓,仓库整体受力支架是钢材框架结构。库顶是铁皮,仓库四周是不能承重的铁皮库墙,库内顶部吊着照明的吊灯,吊灯的净空高度在同一水平面上。这种仓库比较适用于堆放件杂货,件杂货可以垂直码垛,不会对仓库库墙产生侧压力,即可充分利用库容。而堆存散粮时,仓库库容却无法充分利用。

1.1 四周亏仓

由于仓库库墙不能承重,散粮同样也不能接触库墙,而散粮有一定的自流角,货垛无法垂直地面,墙脚至散粮垛顶必须是斜坡式,因此仓库四周的库容不能充分利用。

1.2 空间亏仓

港口平仓堆存散粮,目前最广泛使用的机械是装载机,其作业方式是用推斗将地上的散粮推高,最大卸载高度约3m,装载机无法爬上货垛,散粮货垛的高度受卸载高度的限制,一般垛高约2.9m,所以仓库空间库容也不能充分利用。

由于以上原因,致使现有仓库库容利用率很低,单位堆存量远小于单位堆存定额。

2 平仓散粮堆存能力改进分析

根据以上堆存技术现状分析,要提高散粮堆存能力,可以从提高单位面积堆存量入手,而提高单位面积堆存能力的途径就是如何提高平仓散粮的堆存高度。

2.1 平仓散粮堆存容量计算

设仓库长为L,宽为B,货垛达到机械限制高度H,粮食自流角为a(取大豆自流角,a=30°)。

从图2、3可知,仓库内货物的堆存高度受机械作业高度的限制,大部分货高是H,由于围墙不能承重,靠墙的自流斜坡长是H÷sina,水平投影长L0=H÷tga,所以理论上货垛是一个规则的梯形平台,上底面、下底面都是长方形。当增加高为h的承重墙时,货垛则变为一个规则的组合平台(如图3),上部分是规则的梯形平台,下部分是长方体。

下面近似计算不同货垛理论堆存能力(最大堆存能力)如下:

2.1.1 计算货垛体积

(1)当无承重墙时,仓库四周斜坡水平投影长L0,计算货垛体积V0为:

V0=[L×B+(L-2L0)×(B-2L0)]×H÷2

(2)当改为高度h的承重墙时,假设货垛堆高还是用同样的机械,即高度还是H,仓库四周承重墙至垛顶斜坡水平投影长为L1=(H- h)÷tga计算货垛体积V1为:

V1=L×B×h+[L×B+(L-2L1)×(B-2L1)]×(H- h)÷2

2.2.2 计算容积利用率

由于港口平仓堆存散粮时已经堆至仓库仓壁四周,长度和宽度的利用率都很高,但在仓库库门处要留出作业的空间,因此长度和宽度利用率可取95%,高度的利用率主要是根据装载机的堆高作业情况而定,与司机的技术有关,可取90%,根据公式“容积利用率=长度利用率宽度利用率高度利用率”,容积利用率为95%×95%×90%= 81% 。

2.1.3 计算平仓库容量

一般港口钢结构平仓面积约是6000m2,假设平仓长度L=120m,宽度B=50m,最大净空高度9.5m,灯下净空高度7.5m。货垛达到机械限制高度H=3m,粮食(以大豆为例)自流角30°,比重为0.725t/m3。则:

①无承重墙时

平仓堆存容量X0=货垛体积V0×容积利用率货物比重≈15510×81%×0.725≈9108t

②当存在高度为h=2m承重墙时

平仓堆存容量X1=货垛体积V1×容积利用率货物比重≈17712×81%×0.725 ≈10401t

从上可知,X1比 X0大14.2%,加了2m的承重墙,平仓可增加14.2%的堆存量。

2.2 平仓散粮堆存能力分析

根据仓库散粮堆存剖面图分析可计算出,有承重墙和无承重墙堆存粮食的重量差约为1293t(有承重墙增加约14.2%)。从以上数据看,仅改善库墙,对提高仓库的容量不明显。同时从以上公式可知,在机械最大卸载高度不变的情况下,当仓库面积愈大,承重墙对容量的影响愈小。所以为了更大程度地利用库容,除了增设承重墙外,还必须提高机械卸载高度。

从图1、2可知,发挥仓库的堆存能力首先是要充分利用仓库的高度,其次才是适度考虑承重墙或增加货物挡板。

①仓库照明灯净空高7.5m,如果对仓库照明灯进行改造后,从技术或工艺上将现有的机械最大卸载高度3m增加到4.5～5.5m,那么仓库的堆存量将大幅提高,这是提高仓库堆存能力的核心所在。

②设堆高限制提高到4.5m,则平仓货物堆存横剖面图如下:

根据以上的公式,同理计算可得:

①当无承重墙时,散粮堆存能力约为X01 ≈12677t;

②当存在高度为h=2m承重墙时,散粮堆存能力约为X11 ≈14830t;

③当存在高度为h=3m承重墙时,散粮堆存能力约为X21 ≈15478t。

从上述计算可得,无承重墙时,当提高堆货高度为4.5m时,散粮堆存提高量是X01-X0=12677-9108=3569t,增加约39.2%;当提高堆货高度为4.5m,同时增加2m承重墙时,散粮堆存提高量是X11- X0=14830-9108=5722t,增加约62.8%;当提高堆货高度并增加3m承重墙时,散粮堆存提高量是X21- X0=15478-9108=6370t,增加约69.9%。显然,增加承重墙高度对提高堆存量是有影响的,但随着承重墙高度的增加,堆存量的增加幅度在减小。因此承重墙高度适度即可,建议2m高,这样,改造工艺相对简单,投资较为经济。

3 平仓散粮堆高工艺改进方案

从上面平仓散粮堆存能力分析可知,改仓库墙为可承重墙或提高堆货高度,对提高平仓的堆存量非常有效。所以,从工艺角度分析,如何使库墙可以承重,如何提高堆货高度,是改进工艺的关键。

3.1 各种散粮堆高工艺的比较

3.1.1 挖掘机配合装载机库内堆高工艺

挖掘机作业空间幅度是5.5m,但堆散粮高度才2.5m,直接在水泥地板上堆高不如现有的装载机作业效果好。挖掘机的作业效率与堆高程度关系很大,当达到最高堆高度2.5m时,作业效率非常慢,比较合适的堆高度是1.5～2m。由于平仓受库内照明灯净空高限制,挖掘机若爬上货垛协助装载机提高货垛高度,则会碰撞到屋顶的照明设施。所以必须对库内下垂的照明灯具进行改造,使库内的空间适合挖掘机爬上货垛作业,货物的堆高就能有明显改善。

3.1.2 移动皮带机库内堆高工艺

库内配置一条移动皮带机及漏斗,利用装载机喂料进行堆高。此方案效率不高,堆高效率取决于皮带机的效率,作业中频繁移动皮带机和漏斗不方便,作业中易与装载机堆高发生冲突。

3.1.3 吸粮机堆高工艺

在库内配置移动吸粮机进行堆高,此工艺简单、易操作,作业效率取决于吸粮机工作效率,吸粮机工作效率越高,投资越大。

3.1.4 皮带机-溜管工艺

在库外设置皮带机,车辆通过漏斗给皮带机喂料,货物通过皮带机到达库顶漏斗,漏斗下设可旋转和伸缩的溜管。此工艺要求皮带机的效率与车辆效率能匹配,库内顶部需要改造并根据仓库长度设置多个漏斗和溜管,库外需要设置车辆工作平台和皮带机进料漏斗,对于箱式运输车需要较高的工作平台,室外的皮带机和工作平台需要有防雨设施。

3.1.5 提升机-皮带机工艺

此工艺相当于筒仓进料工艺,只是将筒仓仓顶的皮带机或刮板机纵向布置在了仓库顶部。此工艺可满足作业的效率要求,但对已建成的平仓并不适合,并须投入提升机、皮带机及漏料坑等设备和设施。

各工艺对比如下。

综合比较以上各工艺方案可知,对于已建成的钢结构平仓比较容易实施又能较好地满足生产的工艺,一是挖掘机堆高,另一是吸粮机堆高。吸粮机堆高在技术和工艺上应不存在问题,只要设备投入即可,作业效率取决于吸粮机的工作效率,在此不详细讨论。下面重点研究挖掘机库内堆高工艺改进方案。

3.2 挖掘机库内堆高工艺改进方案

3.2.1 库内净空改造方案

根据图1可知,仓库内照明灯下净空高度为7.5m,若采用库内挖掘机堆高,当挖掘机爬高2m货垛上作业时,就有可能碰到照明设施,提高货垛高度不明显,因此平仓照明没有改造的情况下是不能安排挖掘机库内爬高堆高作业的。若对照明灯进行改造,增加库内的净空高度,则安排挖掘机在库内爬垛堆高,是可行的。

对库内照明设施的改造有以下两种方式:一是缩短灯杆的长度,灯向库顶靠拢,灯具下净空高度不低于同水平线的横梁高度。二是将照明灯全部布置在仓库顶部两侧,采用高压钠灯在两侧交错布置。

照明设施改造后,提高了库内挖掘机的作业高度和作业安全性,在仓库宽度方向29m范围内将库内的净空高提高到8.0m,考虑到挖掘机作业幅度是5.5m,所以此区域内挖掘机允许最大爬高作业为2.5m,货物堆垛高度可达到4.5m(预留3.5m货物堆垛净空高),对于29m以外的范围可降低挖掘机爬垛高度来达到货物堆高至4.5m。根据前面的仓库堆存能力计算可知,当堆高限制提高到4.5m以后,可提高堆存量3569t;若再增加2m承重墙,共可提高5722t。

3.2.2 挖掘机的改造方案

在平仓采用挖掘机堆高,挖掘机爬到2.5m货垛后,主要是与装载机配合,装载机还是跟正常堆垛一样,把货车卸下的货推向货垛,并尽可能堆高,挖掘机则是在2.5m高的货垛基础上,把装载机推过来的货往上堆高,所以挖掘机的作业效率能否与库内装载机匹配是限制作业效率的关键。目前挖掘机的斗容约为2m3,起重量约为5t,作业每斗散粮重量约为1.5t,起重量未充分发挥。所以可以扩大斗容,考虑作业合适度和挖斗耐用性,斗容可扩大到4m3,每斗粮食重量可提高到3t。这样,在提高作业效率的同时也降低了机械消耗。

3.3 承重墙的制作方案

改变库墙为承重墙一般可采用制作挡板,操作起来较灵活方面。

3.3.1 挡板的使用要求

①挡板要具备一定的强度和耐用性;

②挡板便于机械搬运、移动;

③制作周期短,较为经济;

④挡板有一定的自重(含内装重物),能承受货物的侧推力;

⑤挡板与挡板之间的衔接处要防止货物渗漏;

⑥挡板的高度设置要经济合理。

3.3.2 各种挡板的优缺点

根据挡板的外形和制作材料的不同,挡板可分为钢制挡板、混泥土挡板、木质挡箱、木质钢材混合挡箱等形式,各挡板的优缺点对比如下:

参考文献

[1]周天智.大中型粮库仓储机械设备规范化管理的实践与探讨[J].粮食流通技术,2005,(6).

[2]杨鹏程.古代湖南仓储研究[J].湖南科技大学学报(社会科学版),2004,(4).

[3]郭吉坦.粮食仓储系统各级输送设备功率匹配问题的研究[J].大连铁道学院学报,2004,(1).

散货码头装卸工艺系统的仿真分析 篇6

在大型港口散货码头的营运过程中, 受到诸多不确定性因素的影响。比如:载货船舶抵港时间的随机性;泊位及航道的潮汐变化;码头作业现场的气候变化;船舶吨位、泊位、设备及人员的不确定性, 等等。应用仿真软件模拟散货码头装卸工艺系统的整个流程便成为大型港口散货码头的必选优化方法。笔者基于一般散货码头系统的仿真模型, 着重对矿石码头的几种装卸工艺流程进行仿真分析, 深入解析散货码头系统运营过程中船舶抵离泊位、车辆进出车站、货物装卸流程、机械设备调度、堆场堆放安排策略等问题, 结合矿石码头的三种装卸工艺方案, 对矿石码头的装卸工艺系统进行了分析并给出了评价指标, 辅助散货码头经营管理人员对码头营运做出优化决策。

1散货矿石码头装卸工艺系统的基本要素及分类

1.1散货矿石码头装卸工艺系统的基本要素

散货矿石码头装卸工艺系统是码头按一定的操作过程, 根据码头条件, 针对不同的货物、运输工具和装卸设备, 以合理和经济的原则来完成装卸和搬运任务。港口装卸作业是港口生产的主要内容。港口装卸工艺直接影响装卸效率、港口通过能力、车船周转、货运质量、装卸成本、劳动条件等, 而且是码头泊位数、库场面积、车辆装卸线长度等设计的依据。选定合理的装卸工艺, 是港口工程的重要内容之一, 同港口建设规模、总体布置、码头类型和经济效益都有密切关系。

影响港口装卸工艺选定的主要因素有:①货运量、货种、流向及其季节性变化;②散货的块度、容重、堆积角 (堆放时自然形成的边坡角度) 、化学稳定性、粘滞性、吸潮性、脆性、毒性、腐蚀性和对装卸存放的特殊要求;③船舶类型及其主要尺度、船舶的装卸条件如舱口数、舱口尺寸、间距、各舱载货量;④货物的集疏运方法;⑤到港列车类型、规格、载重量和每昼夜取送车次数;⑥进出港汽车类型、规格、载重量;⑦港口所在地区的自然条件如地形、地势、水文、气象、潮汐特征和工程地质条件等。

在考虑这些因素的基础上, 研究采用能提高装卸效率、减轻劳动强度、满足生产需要的先进的港口装卸机械, 并做到衔接配套。经过多方案比较, 选取安全、优质、高效率、低成本的装卸工艺。

大型港口散货矿石码头的工艺系统十分复杂, 一般来说都有多种工艺路径, 而对于不同的散货矿石码头而言, 其工艺路径更是差别甚大。散货矿石码头的营运过程中, 码头系统的整体运输能力是由码头系统的工艺决定的。以往人们不太重视研究散货矿石码头的工艺系统, 致使建构的系统往往缺乏通用性。作者基于对各类散货矿石码头系统的工艺结构的分析, 建构了码头结构的层次模型和动态模型。码头工艺其实是一个有起点、有终点的有向运输网络体系。在一般情况下, 普通的运输网络体系因其普遍性而难以查找并记录其流程路径, 而港口散货矿石码头工艺网络系统则有其特殊性, 其工艺流程往往在设计过程中就已经确定, 具有确定的起始点与目的地, 这就完全可以记录其所有流程路径。作者正是依据港口散货矿石码头系统运输起点与终点固定这一原理进行设计分析的。

1.2散货矿石码头工艺系统的分类

目前散货矿石码头装卸工艺系统分为:陆运进港、水运出港的矿石出口装卸工艺和水运进港、陆运出港的矿石出口装卸工艺, 如图1所示。

2散货矿石码头装卸工艺作业流程

散货矿石码头的作业流程主要依据船舶、堆场和火车三者之间的组合关系及其码头的实际营运情况来加以确定, 在分析和研究各类散货码头工艺系统的基础上, 可以得到散货矿石码头的5类主要生产作业流程:卸车进场、卸车进船、卸船进场、卸船进车和卸船进船。

2.1散货矿石码头的卸车进场作业流程

运输矿石的火车抵达港口矿石码头后, 便将客户、矿石种类和堆存时间等信息发送到计算机中控系统;计算机中控系统收到信息后, 根据矿石码头的营运情况, 为待卸矿石分配合适的堆场位置并部署相应的工作流程线路。然后将作业指令发送给各工作单元和装卸设备, 开始进行卸载矿石作业。完成卸载矿石作业后, 火车离港, 如图2所示。

2.2散货矿石码头的卸车进船作业流程

运输矿石的火车抵达港口矿石码头后, 便将客户、矿石种类和等待装船舶等信息发送到计算机中控系统;计算机中控系统收到信息后, 根据矿石码头的营运情况, 为待卸矿石分配合适的资源并部署相应的工作流程线路。然后将作业指令发送给各工作单元和装卸设备, 开始进行卸载矿石进船作业。完成卸载矿石作业后, 火车离港、船舶载货离港, 如图3所示。

2.3矿石码头的卸船进场作业流程

运输矿石的船舶抵达港口矿石码头后, 便将客户、矿石种类和堆存时间等信息发送到计算机中控系统;计算机中控系统收到信息后, 根据矿石码头的营运情况, 为待卸矿石分配合适的堆场位置并部署相应的工作流程线路。然后将作业指令发送给各工作单元和装卸设备, 开始进行卸载矿石作业。完成卸载矿石作业后, 船舶离港, 如图4所示。

2.4矿石码头的卸船进车作业流程

运输矿石的船舶抵达港口矿石码头后, 便将客户、矿石种类和等待装载矿石火车等信息发送到计算机中控系统;计算机中控系统收到信息后, 根据矿石码头的营运情况, 为待卸矿石分配合适的资源并部署相应的工作流程线路。然后将作业指令发送给各工作单元和装卸设备, 开始进行卸载矿石作业。完成卸载矿石作业后, 船舶离港, 火车载矿石离港, 如图5所示。

2.5矿石码头的卸船进船作业流程

运输矿石的船舶抵达港口矿石码头后, 便将客户、矿石种类和等待装载矿石船舶等信息发送给计算机中控系统;计算机中控系统收到信息后, 根据矿石码头的营运情况, 为待卸矿石分配合适的资源并部署相应的工作流程线路。然后将作业指令发送给各工作单元和装卸设备, 开始进行卸载矿石作业。完成卸载矿石作业后, 船舶离港, 如图6所示。

3散货矿石码头装卸工艺方案及系统分析

3.1某矿石码头相关资料

(1) 矿石年吞吐量:

1800万t

(2) 泊位数:

2个。

(3) 泊位利用率:

65%。

(4) 堆场计算所需面积:

25万m2。

(5) 物料特性:

①堆密度:2.2～2.8t/m3;②静堆积角:40°～45°;③动堆积角:30°～35°;④粒度:最大<200mm。

(6) 装卸工艺流程。

船→卸船机→取料机/堆料带式输送机→堆机→堆场→堆取料机/取料机→带式输送机→装车机→火车

(7) 环境条件:

①历史最高风速:30m/s;②历史最高温度:39.6℃;③历史最低温度:-18.3℃;④水位, 设计高水位:4.2m;设计低水位:0.5m;历史最高水位:5.7m;历史最低水位:-1.3m。

(8) 码头前沿标高:

6m。

(9) 码头岸线长:

400m。

3.2矿石码头装卸工艺设备配置

矿石码头是一个进口型的码头, 其装卸工艺为:

船→卸船机→取料机/堆料带式输送机→堆机→堆场→堆取料机/取料机→带式输送机→装车机→火车。

(1) 桥式抓斗卸船机。

桥式抓斗卸船机依靠小车运行实现抓斗的水平移动, 一般小车运行150～180m/min, 外伸距30～40m, 卸船效率较高, 该机目前在国内外煤炭矿石码头卸船作业中得到广泛使用, 其卸船单机时效一般在500～3 000t/h, 适应船型在3～30万t级。

桥式卸船机在国外大型散货码头得到普遍使用, 如荷兰马斯平原矿石中转码头 (年吞吐量1 800万t) 使用的就是起重量为80t的、台时效率最高达3 000t/h的桥式卸船机, 适用船型为25万t级的散货船。

(2) 带式输送机。

由于配置3台台时效率Q=3 000t/h的抓斗式卸船机, 故需配置两条Q=9 000t/h的带式输送机。根据带式输送机工作效率以及物料性质, 选定带宽为B=1 800mm, 带速V=3m/s。

(3) 堆场工艺设备配置。

矿石堆料机是国内外矿石堆场常采用的专用机械。目前世界上大型的堆料机是 (日本石川岛播磨重工业公司制造) 巴西图巴劳奥港矿石码头的堆料机, 该机悬臂的回转半径达55m, 效率为16 000t/h。

堆取料机是一种配合堆场地面固定皮带输送机系统, 既能堆料又能取料的专用机械。由于这种机械具有堆料、取料的性能, 因此是堆场作业性能全面的一种机械。采用这种机型时, 可使整个散货装卸机械化系统机种少, 工艺布置简单, 加上该机型取、堆效率高, 是现代化散货堆场地面系统的常用机械。

取料机是专用于堆场取料的机械, 常见的是与水平固定式皮带机配合使用的取料机, 但也有流动式取料机。

(4) 装车机。

装车机采用连续装车机。

3.3矿石码头装卸工艺方案

为了使矿石码头的装卸工艺系统性能达到最佳, 设计时给出了3种装卸工艺方案, 即堆取合一、堆取分开和堆取联合作业3种方式。

方案一:码头卸船设备采用桥式抓斗卸船机, 堆场采用斗轮堆取料机堆取合一方案, 装车装置采用连续装车机。

方案二:堆场采用斗轮堆取机, 取料机即“堆取分开”作业形式, 其它装卸工艺方案与方案一相同。

方案三:堆场采用斗轮堆料机, 取料机和堆取料机联合作业的方案, 其它装卸工艺方案与方案一相同。

3.4散货矿石码头装卸工艺系统分析

根据货物的流向, 可以将散货矿石码头装卸工艺分为:进口——专业矿石船舶运载矿石抵港后, 在锚泊地等待, 当有空闲泊位和空闲堆场时, 专业矿石船舶靠泊卸船, 将卸载的矿石存入新建的进口堆场中;出口——皮带机将矿石直接输送到装车方仓, 装车出港。

3.4.1 系统边界的确定

本次模拟以建立散货矿石码头装卸工艺系统的计算机模拟模型为目标, 模拟运载煤炭船舶从抵港到离港的整个港内移动过程, 为散货矿石码头的设计人员提供决策数据。本模型以矿石船舶到港、离港为系统的边界。

3.4.2 系统内部的实体分析

实体可分为两类, 即永久实体和临时实体。永久实体包括锚地、泊位、堆场、装卸机械、综合楼等其他生产、生活配套设施。临时实体包括矿石船舶和矿石。

港口矿石码头装卸系统按照功能可分为3种: 矿石装卸机械、 矿石输送机械和辅助机械。矿石装卸机械的主要职能是将货物从火车和船舶装运和卸载, 涉及到卸船机、装车机等机械;矿石输送机械的主要职能是在港内转运货物, 涉及到皮带机、堆取料机等机械;辅助机械的主要职能是货物的称重、抽样和除尘, 涉及到采样机、计量秤、 筛子、铁磁分离器等机械。上述3类机械组成一个有机整体, 便形成了具有特定功能的港口矿石码头装卸工艺系统, 它是整个港口矿石码头的核心系统, 支撑着货物在港区的移动。因此, 港口矿石码头装卸系统设计的优劣, 直接影响到港口矿石码头的运营效率。在港口矿石码头装卸系统的3种机械中, 矿石装卸机械和矿石输送机械尤为重要, 因而在模型中通常只考虑这两种机械, 忽略辅助机械。

3.4.3 码头子系统的划分和分析

抵离港口矿石码头的船舶、车辆等临时实体是港口的主要服务对象, 港口矿石码头系统为船舶和车辆提供装卸服务, 为矿石提供混配和位移服务。港口矿石码头装卸机械通过特定的组合方式耦合形成港区运输网络体系, 进而依据一定的次序与港区各种永久实体结合, 形成具有特定功能的子系统。本案例分为4类子系统分别讨论:卸船子系统、装船子系统、卸车子系统和装车子系统。

3.4.4 卸船子系统

卸船子系统中的永久实体是矿石进口泊位、卸船机、堆场和矿石输送机械, 临时实体是卸货船舶和矿石。

船舶满载矿石抵达港口后, 在锚泊地等待;当有空闲泊位时, 船舶靠泊作业;然后为货物选择存放的堆场和装卸工艺路径, 将货物卸载并运进堆场, 船舶卸货完毕后驶离港口。

3.4.5 装船子系统

装船子系统中的永久实体是专用矿石出口泊位、装船机、堆场和矿石输送机械, 临时实体是装货船舶和矿石。

矿石在产品矿石堆场中存放一段时间后, 根据自身的流向, 矿石要装船离开港口。一些小型客户的需求矿石, 经筒仓混配后直接由皮带机送往泊位, 装船离港。空载的矿石船到港后在锚泊地等待, 当有空闲泊位时, 船舶靠泊作业, 然后为矿石选择存放的堆场和装卸工艺路径, 将客户需求的矿石运出堆场装船, 船舶装载矿石完毕后离开港口。

3.4.6 卸车子系统

卸车子系统中的永久实体是螺旋卸矿石坑房、堆场和矿石输送机械, 临时实体是抵港卸载矿石的列车和矿石。

满载矿石的列车到达港口后, 在编组站等待, 当有空闲卸矿石坑时, 用拖车将列车拉到卸矿石坑上, 然后为矿石选择存放的堆场和装卸工艺路径, 将矿石卸载运进堆场或者直接由皮带廊道送入混配筒仓, 列车卸载矿石完毕后驶离港口。

3.4.7 装车子系统

装车子系统中的永久实体是装车方仓、堆场和矿石输送机械, 临时实体是抵港装运矿石的列车和矿石。

查找矿石堆场中是否堆存大型客户所需求的矿石品种, 如果存在, 便调度列车驶入港口, 进入编组站等待, 当有空闲装车方仓时, 用拖车将列车拉到装车方仓, 然后选择合适的装卸工艺路径, 将矿石运出堆场装车。一些小型客户所需要的矿石, 通过筒仓混配后直接由皮带机送往装车方仓装车, 列车装运矿石完毕后驶离港口。

3.4.8 子系统之间相干性的分析

上述四个子系统, 它们之间虽然是各自独立的, 但又是相互关联和相互影响的, 后者主要表现在子系统之间公用的码头设施或码头设备上。导致子系统之间相干现象主要是由两个原因造成的:其一是受到堆场容量的限制。一旦堆场存储矿石货物过多、堆放时间过长, 子系统之间便会出现明显的相干现象。这种情况会造成堆场没有足够的空间容纳船舶或列车上的矿石货物而加重船舶或列车的排队现象;其二是受到系统装卸工艺的限制。一旦工艺设计中子系统之间的公用设备过多, 子系统之间便会出现明显的相干现象。这种情况会造成由于子系统之间存在公用设备而使同一时间只能有一个子系统工作占用该公用设备, 其它相干的子系统处于等待状态。

4散货矿石码头装卸工艺系统评价指标

评估散货矿石码头的装卸工艺系统, 需要分析在不同工况下的码头吞吐量、码头装卸工艺系统的结构参数组成、物流系统装卸生产性能指标三者之间的关系。码头装卸工艺系统的结构参数主要包括:码头平面布置、堆场大小、装卸运输设备技术参数、工艺线路等, 它们都由码头规划设计初步确定, 然后根据仿真试验进行调整优化。

散货矿石码头的装卸工艺系统评价指标如下:

(1) 各环节的设施或设备的利用率。包括岸边卸船机年利用率、堆场平均日占用率、堆场日平均占用率、堆取料机的年利用率、装车机的年利用率等。

(2) 船舶的平均等待时间、船舶平均在港时间、火车平均装车时间、火车平均在港时间等。

(3) 码头年吞吐量。

如某环节的利用率太高, 则意味着该环节是码头物流系统的瓶颈。

如果卸船机、堆取料机或装车机的利用率太高, 则意味着装卸设备的生产能力不足, 应对意外或高峰作业的能力有限, 是整个码头系统的瓶颈。

如果堆场的日平均占用率太高, 则意味着堆场空间不够, 应对意外或高峰作业的能力有限, 是整个码头系统的瓶颈。

参考文献

[1]黄国梁.散货码头物流系统建模与仿真[D].武汉:武汉理工大学, 2007.

港口装卸工艺 篇7

港口机械制造最重要的关键性核心技术就是机械制造工艺,我国的港口机械制造业起步较晚,目前正处于重要的发展阶段,港口机械的制造,较为复杂,但目前已经有很多先进的工艺已经投入应用。电子计算机技术的发展也推动着自动控制技术的进步,逐步应用到了港口机械制造中,例如数控机床、自动制造单元等,并对于机械的生成,也演变成集中控制的流水线过程。

港口的机械制造工艺是将产品进行循环转化的一个系统性工程,是工业发展的基础,是将原材料转变成为产品的最关键的核心技术。它是机械制造产品的质量的保障,是保证生产安全的一种有效方法。假如对机械制造工艺实现了更加科学化的改造,那么就可以实现产品质量和竞争力的有效提升。机械制造和高科技的发展之间是相辅相成,相互促进的,因此要在大力的推进科技发展,发展机械制造,更要在机械制造发展上,不断进行科研推进。

我国的科学技术日新月异,市场的竞争也愈发的激烈化,虽然国家对港口机械制造引起了必要的重视,投入了大量财力和物力,但与发达国家相比,仍存在很大的差距。在自主创新方面,能力较低,对污染的处理不当,并且资源的应用率较低等,这些问题都制约着港口机械制造的发展,对于存在的这些问题,我们一定要认真对待,加大重视的力度,并加大在资金和资源的投入。机械制造工艺是港口机械制造的关键性核心,一定要重视其的发展,我们一定要不断从国吸取经验,将最为先进的技术应用其中,结合电子计算技术,推动我国机械制造工艺的自动化发展。

2 港口机械制造工艺未来的发展趋势

2.1 逐步实现整体的数字化

当前正是计算机信息技术快速发展时期,港口机械制造工艺也将其应用其中,推动了港口机械制造工艺不断向更加科学化和数字化的方向发展。数字化的发展,主要体现在以下的方面:第一,设计环节逐步实行了数字化。设计师在设计过程中,可以利用计算机的计算功能,将港口机械制造的过程进行模拟,对零件的使用进行有效推敲,从而实现对工艺的不断改进,将设计更加的合理化。采取计算机进行模拟,大大的缩短了实验时间,提高效率。而且在这个过程中,还实现了数据的数字化转变,并可以很便捷的将其应用于生产中,使生产更具准确性;第二,生产的过程成为了数字化过程。计算机技术将生产的流程实现了自动化,完成了生产系统和物料运输系统的有效结合,实现了机械制造的自动化生产;第三,生产过程的管理实现了数字化。在整个的生产过程中,数字信号是重要的管理工具,管理者可以利用数字,实现信号的传输,并将信号进行合理化处理,逐步实行对生产过程和企业其他工作的综合性管理[1]。在此,还可以实现内、外部信息的结合,给企业指出正确的发展道路,帮助管理者进行合理的目标规划。

2.2 实现集成化的发展

港口机械制造的工艺实现了集成化的快速发展,实现了分散型加工向完成化、连续化生产和加工的转变,是自动化不断发展的结果。现在港口机械制造的集成,主要指的是设备的集成和技术的集成两个方面,即对于某个部件的生产,可以利用机电和工艺一体化实现一次性的集成生产,而以后的集成化,则是针对整个成品实现的,是将整个的制作过程从设计到出厂实现了自动一体化的生产,通过一个系统来完成。

2.3 自动化

实现全面的自动化管理是港口机械制造工艺领域追求的最大目标。将制造技术实现自动化,不仅可以大大的实现生产成本的降低,还可以将产品的生产效率进行提升,优化产品质量。从目前来看,制造技术要实现自动化,就要将制造环境实现现代化,实现机械制造的集成化,实现更加现代化的技术应用,将系统技术中的柔性制造技术、制造单元技术充分应用。

2.4 节能环保型发展趋势

2.4.1 电动RTG的应用

将轮胎式集装箱门式起重机作为推广的重点,其利用电力作为驱动力量,不但可以降低污染,净化环境,还能大大的降低运营的成本,有很高的经济性,社会效益比较显著。从目前来看,RTG“油改电”技术主要有电缆卷筒、低架刚性滑触线和高架滑触线3种供电方式[2]。我国沿线的主要港口,对于集装箱码头基本上都已经完成了“油改电”技术,并取得显著的成绩。电动RTG技术在之后的发展,会将锂电池、超级电容等蓄能装置应用其中,实现更加便捷的使用,并且在混合动力RTG研究方面也起到重要作用,不断推动电动RT标准化的实现和发展。

2.4.2 节能减排技术的应用

从目前来看,在港口上应用的流动机械类设备大多数是利用燃油进行驱动运行的,港口上牵引车是消耗能量最多的设备,占到总消耗的1/3以上,造成了资源的极大消耗,气体排放也影响了环境。LNG牵引车则可以改善以上问题,不仅具有成熟的技术设计,还有很强的安全性和环保型,有很大的推广价值以及发展和应用的前景。深圳盐田港曾对LNG牵引车进行过排放测试[3],证实LNG发动机在CO排放量上,比柴油发动机少了98.97%,HC非甲烷碳氢化合物排放量则会减少至16.67%,NOx氮氧化合物减少30.95%,颗粒排放物基本上不会产生,这些就证明,排放优于柴油发动机。现在,有300辆LNG集装箱牵引车应用于盐田国际集装箱码头,136辆LNG集装箱牵引车应用于宁波港北仑港区,并却得较好的使用效果。港口轮胎起重机的使用一般是针对散货的,用来堆场,但60t港口轮胎起重机也可以用作集装箱的装卸。这种起重机一般是双动力的,采取的是柴油和电力相结合的成熟驱动方式;相比而言,全液压港口轮胎起重机的技术就比较复杂化了。港口轮胎起重机还具有噪音低、无排放的优势,并且成本还可上仅有柴油动力机械的10%,因此在港口得到了广泛的应用。另外,将负荷敏感液压系统设计应用到港口轮胎起重机中,可以提升正面吊运机液压的传动效率,降低耗能,实现泵流量、压力与执行机构的良好匹配,完全提升驱动系统的功率以及利用率,降低能量损失,将液压系统全面实现节能、减排。

3 先进适用性方向发展趋势

加快长江等内河水运的发展是我国近年来的目标,并在此指导下,实现了内河港口的快速建设,使港口吞吐量呈现持续增长趋势,从2011年统计的数据来看,内河亿吨港口提高了3个点的增长。总之,内河港口码头具有很多的优势,可以实现小区域多泊位,并且货物也可以实现品种的多样化,但水平上在有参差不齐的情况。由于同沿海港口环境不同,因此在港口的规模和布局上都所有限制,同时还要不断借鉴沿海港口的先进技术,研究出更加适合内河港口应用的装卸技术和装备,使其在具备适用性的同时,更具经济性和先进性,并且将内河港口机械的整体技术水平进行提升,实现专业化和标准化的发展,适应并不断促进当地经济的发展。

4“绿色港口”是未来的趋势

绿色港机建设是我国经济和社会发展的一个重要方面,在进行绿色港口建设时,更要符合“资源节约型、环境友好型”的基本要求,这也是港口发展实现良好转型的重要渠道。当前,我国正投入在绿色港口认证指标体系的建设和研究中[4],并且随着国外经验的吸取,绿色港机将不断的实现节能最大化,实现有效应用。绿色港机也将代表一种绿色理念,应用于技术的开展中,实现有效的节能效果和环保的效果。绿色港口需要更多专业化、现代化的智能机械应用其中才能实现,这就要求我们加快发展步伐,投入绿色港机的研究中,努力实现。

5 结论

总之,从当前的港口发展形势来看,我国的港口机械事业正面临着巨大的发展机遇。在这种大形势下,我们要不断总结中国港口机械几十年的实践经验,仔细分析我们和世界发达国家之间的差距,不断引进现代机械制造技术和科研成果,不断加快港口机械大型化和集装箱码头自动化的发展进程,以促进中国港口建设和港机的快速发展。

摘要：随着我国对外贸易的不断增加,港口运输行业也快速发展起来,这就给港口机械制造工艺提出了新的要求。机械制造是一个国家综合国力的表现,港口机械制造作为机械制造行业的一项重要内容,在国民经济发展中占有着非常重要的地位。近年来,随着世界制造业的不断发展和进步,港口制造工艺也取得了较快的发展,为了满足日益增长的港口运输需求,还需要不断引进先进的机械制造技术和科技成果,以完善港口机械制造工艺,促进我国港口运输行业的快速发展。本文主要对港口机械制造工艺的发展现状和未来发展趋势进行了具体的分析。

关键词：港口机械制造工,发展现状,未来发展趋势

参考文献

[1]佟济.机械制造工艺发展现状分析[J].机电信息,2011(15):102-103.

[2]张玉红.机械制造工艺的发展研究[J].机械工程师,2014(4):274-275.

[3]吴晓东.浅谈港口机械的现状与发展[J].科技与企业,2014(13):3.

港口装卸工艺 篇8

某大型专业化煤炭码头工程, 设计年通过能力为5000万吨, 整个工程划分为水工土建工程及系统设备工程两大部分, 单位工程63项。其中土建部分共41个单位工程, 包括:5万、7万、10万吨级泊位各1个, 15万吨级泊位2个、地连墙结构的工作船码头1个, 地基处理92.3万m2, 堆场面积88万m2, 堆料机、取料机轨道梁基础11613延米以及相关附属设施工程, 辅助建筑工程共21项。

2 施工要点分析

2.1 施工重点

本工程室外管道施工很多埋于地下, 为确保使用功能、避免出现质量问题而进行返工, 隐蔽工程的施工质量控制是本单位工程的施工重点。

2.2 施工难点

(1) 施工区域较分散, 沿线堆场、设备安装区、各单体房建内安装区, 相隔距离较远, 安装人员协调困难。 (2) 因本工程管道多为地下埋设隐蔽工程, 与土建施工交叉作业较多。 (3) 因受土建施工周期制约, 预埋地下的隐蔽工程必须在土建施工作业完成前埋设完毕。 (4) 堆场管道施工时应注意和土建施工排水沟施工密切配合。 (5) 要防止管道沉降, 基础务必夯实, 过路管按规定做套管。 (6) 管线打压要严格控制, 否则因渗漏会给交工带来困难。

3 主要施工工艺和技术要求

3.1 管沟开挖

管沟开挖需要破坏原路面, 因此路面开挖要尽可能减小坡度, 减少路面及其它设施的破坏面积;采用试探的方式据综合管网图纸放线;根据所放白灰线开挖沟槽, 在设计槽底高程以上保留200mm的人工清挖的余量, 防止超挖;开挖后及时清走多余的土方, 回填用土方就地堆放在距管沟边缘1m以外, 堆土高度不宜超过1.5m, 所挖的余土置于管沟两边设挡水土埂;管道施工完毕后, 按照原有路面的施工顺序和路面的类型进行恢复, 尽量保证路面的一致性。

开挖沟槽时, 其沟底宽度一般应符合表1规定。

3.2 管道安装

钢管敷设安装: (1) 埋地钢管安装前应做好防腐, 焊缝部位未经试压不得防腐。 (2) 管子对口时, 应垫置牢固。 (3) 管道连接不得用强力对口、加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏差、错口或不同心等缺陷。 (4) 在管道焊缝上不得开孔。 (5) 法兰面应与管道中心线垂直。 (6) 连接法兰的螺栓, 应为同材质、同规格, 螺栓安装方向应一致。

管子切割及坡口加工: (1) 碳素钢管采用氧-乙炔火焰切割, 切口端面必须用砂轮磨去其表面的氧化层, 表面平整。 (2) 碳素钢管的切口表面应平整、无裂纹等。 (3) 管道坡口形式采用30-35°V形有钝边坡口。 (4) 坡口加工采用氧-乙炔火焰热加工方法。

钢管焊接: (1) 焊接方法选用手工电弧焊或二氧化碳气保护焊。 (2) 焊条烘干及保存温度见表2。 (3) 直管段两环向焊缝间距, 当公称直径大于或等于150mm时, 应不小于150mm。 (4) 不得在焊件表面引弧或试弧, 在焊接中确保起弧与收弧的质量, 收弧时应将弧坑填满。 (5) 管子、管件组对定位焊及卡具定位焊所使用焊接材料与正式焊接时一致。 (6) 风雨天气时, 焊接作业应有有效的防护措施。

焊接质量检查: (1) 外部质量检查。焊缝外观要求成形良好, 焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。焊缝宽度每边盖过坡口边缘2mm;焊缝余高0~2mm;角焊缝的焊脚高度符合设计规定, 外观应平缓过渡。焊缝表面凹陷、咬边深度应小于0.5mm, 连续长度应小于100mm, 其总长度不应大于焊缝全长度的10%;外观检查不合格的部位及时返修。 (2) 内部质量检查。无损检测执行JB4730-94, 射线检查Ⅲ级合格。

钢骨架管安装:钢骨架管安装涉及管道连接和电热熔连接两道工序。管道采用电热熔连接和电热熔法兰头和金属法兰两种基本连接方式。电熔焊接机具与电热熔管件应正确连通, 连接时, 通电加热的电压和加热时间应复合电熔连接机具和电熔管件生产厂家的规定。

3.3 管道系统的试验及冲洗

3.3.1 给水管道必须采用与管材相适应的管件, 生活给水系统所涉及的材料必须达到饮用水卫生标准。

3.3.2 钢管水压试验规定:

(1) 钢管道的试验压力应为工作压力加0.5MPa, 并不小于0.9MPa。 (2) 管道充水24h后进行水压试验。 (3) 试验前检查试压设备和压力表。 (4) 地下管道以水压进行试验时, 应先升至试验压力。 (5) 采用放水法准确计算地下管道的渗水量, 并进行渗水量试验。 (6) 管径不大于400mm的地下埋设的压力管道以水压进行试验。 (7) 管道压力试验合格后, 两管段之间的接口应指派有经验的技工操作, 并留待通水时检查。

3.3.3 钢骨架复合管道压试验规定如下:

(1) 管道试验管段的长度不宜大于1km。 (2) 水压试验压力规定为0.5MPa, 并不小于0.9MPa。 (3) 管道内充满水后, 经过12小时的时间方可进行水压试验。 (4) 试验前, 应对试压设备、压力表等加以检查。 (5) 试压方法及合格标准按《给水排水管道工程施工及验收规范》 (GB50268-2008) 执行。

3.3.4 无压力管道。

(1) 验收无压力管道。 (2) 管径或高度不小于1m的管道或渠道, 应沿线路全长进行内部检查。 (3) 在管道内部不应有裂缝、小孔、凹陷、残渣和空洞等。 (4) 检查井内流槽的实际标高, 其对设计标高的允许偏差应为±10mm。 (5) 无压管道的试验, 应按顺序分段进行。 (6) 管道的严密性预先检查, 应于充满水24小时后进行。 (7) 管道进行严密性预先检查时, 其检查水位应高于检查管段上游端部的管顶。 (8) 管道的严密性预先检查采用外观检查方法进行。 (9) 管道的严密性最后试验, 应用测定渗出水量方法进行。 (10) 用测定渗出水量方法进行管道严密性最后试验时, 其试验水位不应低于试验管段上游检查井的井盖。 (11) 渗水量试验时间, 不应小于30分钟。

3.3.5 管道冲洗

给水管道系统冲洗在水压试验合格后, 由监理单位、施工单位配合进行。

3.4 管道防腐

3.4.1 涂装前表面处理

埋地管道采用喷射除锈, 除锈等级应达到Sa2.5级;表面处理后, 应对管道除锈质量进行宏观检查和局部抽查。

3.4.2 埋地管道的防腐

(1) 无缝钢管外防腐层采用环氧煤沥青特加强级防腐, 其厚度不小于0.6mm。 (2) 无缝钢管内防腐采用饮用水容器内壁环氧特加强级防腐。 (3) 防腐质量检查作详细记录, 确保防腐质量要求。 (4) 埋地管道防腐的检查与验收。

3.5 管沟回填

(1) 管沟回填前, 应符合下列要求:管线的转折点、起止点、井室的坐标和管顶高已核验, 并通过隐蔽工程验收。 (2) 管沟回填时, 应符合下列规定:严格控制回填土含水率不得过高。

摘要：本文从给排水、消防工程施工工艺的角度分析港口工程的质量控制, 进而为工程施工, 提高工程质量, 提供参考依据。

关键词：质量控制,给排水、消防,施工工艺

参考文献

[1]章文菁《.城市给排水》教学探究[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2011 (12) .

[2]彭敏.建筑给排水设计中的经验探讨[J].价值工程, 2012 (02) .

港口装卸工艺 篇9

船舶到港后需处理的污水主要有:油船的压舱水、洗舱水和化工品船的洗舱水。由于污水处理场承接的污水水质波动较大,污染物质不确定且种类变化快,污染物浓度高,含盐量高,大多为有毒物质,对微生物的生产不利。上述因素对污水处理场的工艺确定带来很大困难。

根据实际生产和实际统计污水中主要含有汽油、煤油、石脑油、沥青、甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、糠醇、糠醛、苯、甲苯、对二甲苯、丁苯乳胶、乙酸、醋酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、环氧丙烷、丙酮、丁酮等等;上述的污染物按照物料与水溶解度主要分为不溶性废水(含油废水、含苯废水、卤代烷废水),此部分废水可以通过隔油、气浮去除大部分污染物,微量溶解性部分可通过生化去除;其余的醇类废水、酮类废水、酰胺废水与水互溶、混溶或者稍溶,必须通过生化去除。从物料的可生化分析,醇类废水属于易生化废水,含苯、糠醛、含油废水、丙烯腈等属于可生化废水,污染物可以通过生物菌作用分解,达标后排放。氯代烷废水、酰胺废水等属于难以生化废水,氯代烷废水在二氧化钛的催化作用下通过氧化分解为氯化物,既降低了生物毒性,又增强了可生化性,酰胺类废水可在二氧化钛催化剂的作用下通过氧化分解为醛类和胺类废水,增加了可生化性。根据运行经验,丁苯乳胶在破乳剂作用下,可以通过浮选去除部分污染物,其余可再生化去除。由于化工废水大部分在一定浓度下,对生物菌具有毒性,只能小流量进入生化系统,慢慢对生物菌进行选择或者投入特种菌对其分解。

为此,根据废水的特性我们选择的处理工艺为:含油废水→格栅→含油污水集水池→调节罐→油水分离器→一级气浮→二级气浮→中间水池→过滤器→CAOT高级氧化器→A/O池→沉淀池→曝气生物滤池→监测池→达标排放。

对于部分含油废水,通过物理处理就可处理掉部分污染物,为此,在工艺论述过程中,主要对CAOT的氧化部分和BAF进行详细描述。

由于羟基自由基的氧化还原电位较高,本工艺的高级氧化剂主要是以羟基自由基为主要氧化基团完成净化工作。羟基自由基的获得途径主要有紫外光激发、放射性引发、电磁波震荡激活、纳米微晶空穴电子跃迁。CAOT技术是将气源经过净化、稳压的预处理步骤,在发生器重采用电磁波震荡处理,产生负离子,进入催化床后与水体混合,再一起进入催化剂的纳米微晶空穴环境中获得羟基自由基。羟基自由基电荷的不稳定与不中和特性可引发多功能的效果应用,可在短时间内对污染物中的大分子、稳定结构化学分子进行破坏性攻击,改变污染物中毒性物质的结构稳定性,使得污染物的可降解特性充分提高,同时改善水体的极性特征。羟基自由基的负电荷可以引起絮凝破乳方面的作用以及改善气体水体溶解性,从而在浮选混凝沉降过滤中发挥积极作用。羟基自由基非电中性微粒短时间没有中和的电荷,使得羟基自由基获得较长生命周期,大大降低了羟基自由基的获取总量要求,从而建立高处理机能、低能量消耗、低运行成本的基础。催化床中采用了多元素以及稀有金属的纳米晶型的新型高活性催化剂,经特种技术表征在陶瓷波纹块填料上。该类催化剂削弱了有机物尤其是高稳定有毒有害有机物的抗氧化性,可大幅度的降低反应活化能。稳定结构的有机物变得更容易被降解,反应条件更缓和,使可生物净化的有机物范围更广泛、氧化分解完全,净化效果更彻底。该催化床进行了自洁性设定,长久保持催化剂的活性中心,实现了长寿命运行。

CAOT工艺将高级氧化技术与生物净化技术连用后,利用强氧化能力的自由基氧化分解高稳定的有机物质,先将其完全矿化或分解成易降解的中间产物,随后被吸附去除,从根本上改变水体的可生化性,防止对生物处理部分造成冲击。

在工艺中涉及的BAF(循环式曝气生物滤池工艺)是对传统的BAF进行创造性改良形成的一种新工艺,在池内设计了多个曝气循环筒,运行机理为利用曝气装置在高效生物反应器内形成大水量多次重复循环,克服传统的BAF水力不足,易导致滤层顶部堵塞过快,承受较大的负荷变化,出水水质稳定,采用轻质快速挂膜填料,使有机物得到生物降解和过滤,在池底设计滤料松动管,防止滤池由于长时间运行造成铝板无法反冲洗,利用出水进行反冲洗,气体搓洗,减少反冲洗量,减少能耗,促使生物膜脱落,控制新陈代谢。

上述两个工艺为综合污水处理中的主要工艺。根据整体处理工艺实际运行情况进行检测该工艺能够大幅度的降低污水COD和BOD,出水水质满足国家标准的要求。

摘要：对港口液化品污水的成分进行了分析,提出了选用含油废水→格栅→含油污水集水池→调节罐→油水分离器→一级气浮→二级气浮→中间水池→过滤器→CAOT高级氧化器→A/O池→沉淀池→曝气生物滤池→监测池→达标排放的方法。

关键词：生产废水,生活废水,污水处理,CAOT工艺

参考文献

[1]高廷耀.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1989.

[2]环境科学编辑委员会.中国大百科全书环境科学册[M].北京:中国大百科全书出版社,1981.