港口化肥装卸工艺装备集成研究应用

2017-11-14姚常鹏李玮曹传红

海外文摘·艺术 2017年20期

姚常鹏李玮曹传红

（山东省日照港集团有限公司，山东日照 276826）

1 项目背景

日照港股份有限公司第三港务分公司位于日照港石臼港区西区，地理区位独特优越，集疏运方便快捷，是日照港从事大宗件散杂货流通、存储、装卸中转等服务为主的主力港埠公司之一，主要货种有煤炭、焦炭、石油焦、钢材等，年货物吞吐量约3000多万吨。2015年，为应对全球经济下行带来的经营压力，公司积极进行新货种的开发，作为重点货种的出口化肥，年吞吐量可达100万吨。

化肥具有吸湿性强，易结块、潮解的特点，其装卸作业方式多为“件入散出”，即袋装棚车车皮集港、割包散货装船.为保证集港化肥成组运输、多层堆码、理货数字清晰，公司采用1800mm×1800mm专用网络货兜，每片网兜码50包，每袋化肥50公斤，标准勾2.5吨，装车、落垛时成组起吊，既能保障效率又能保证货运质量。装船时，在船舶舱口处架设割包平台，由装卸人员进行割包、破碎作业，破碎后的颗粒状化肥通过割包平台栅网自由落体进入船舱。这种作业方式存在以下几个弊端：（1）化肥港区内牵引车水平运输时满载率较低，运输效率较低，单吨货物运输成本过高；（2）化肥库内落垛作业率低，下码垛高度只能达到4层，库房利用率较低；（3）化肥吸潮易板结的特性，在舱口割包破碎作业时，需要装卸工人使用重锤敲打，劳动强度大，作业效率低，且存在较大安全风险。

鉴于以上情况，为提高化肥装卸效率，提高了作业人员安全作业系数，缩短了船舶作业停时，降低公司装卸管理成本，公司针对化肥重点装卸流程节点，对相关工艺设备进行了研制和改造。

2 项目研究的意义

本项目通过对牵引车拖盘加宽技术研究改造，充分发挥了80T牵引车工作效能，提高了牵引车港内水平运输满载率。通过对叉车化肥专用吊臂属具的研制，在原有叉车吊臂的基础上，根据化肥标准勾的尺寸，研制一个框型结构，均匀设置6个挂点，并连接自动脱钩器，实现叉车起吊能力和堆高能力的提升。通过对集化肥割包、破碎、输送和堆高的流程作业线等机构的研究设计，实现从袋装板结化肥到化肥颗粒输送、堆高的一体化作业；通过改造二十尺集装箱，实现化肥运输装船过程的“散改集”，极大地提高了作业效率和货运质量。

该项目的实施大大提高了作业安全性，提高了作业人员安全作业系数，保证作业人员的人身安全。有效缩短了船舶作业停时，缩短了船舶、车辆在港停靠时间，大大提高了化肥作业效率。为公司客户提供了更好的服务，吸引更多的客户来港合作，为公司生产带来较为长远的收益。

3 项目研究内容

3.1 牵引车托盘加宽装置的研究

在牵引车两侧分别设置3组4000mm×500mm翼板，通过高强度合页焊接在托盘边梁上，翼板展开角为15°，托盘宽度达到4米，牵引车单次运载袋装货物从原来的15吨/车提升至40吨/次，满载率提升至50%。

3.2 叉车化肥专用吊臂属具的研究

在原有叉车吊臂的基础上研制了2800mm×1250mm化肥专用吊架，加装6组自动脱钩器，起吊重量达到7.5吨，码垛高度达到5米，效率提高2倍。

3.3 化肥割包破碎工艺作业线的研究

由割包作业平台、25米输送皮带机、挡板、地面破碎筛、20米堆高皮带机等机构组成，其中割包作业平台焊接在25米输送皮带机上，板结化肥通过皮带机输送到破碎筛中，破碎筛利用电机驱动涡杆齿刀旋转进行化肥破碎，破碎后的颗粒状化肥再通过堆高皮带机完成库房内堆高或装箱，单条作业线效率可达150吨/小时。

3.4 化肥运输箱的研究

利用二十尺集装箱改造，箱容可达25吨，并可通过门机开闭绳吊钩进行整体倾倒。

4 项目研究设计

4.1 牵引车托盘加宽装置的研究

充分利用牵引车托盘的结构特点，通过加装可调节翼板，既提高了牵引车满载率，又能兼顾其余件货的运输。

由于港口普遍采用长度为12米，宽度3米的半挂牵引车，额定载重量为80吨，而化肥标准勾静态尺寸为1.6米×1.2米×1米，受托盘宽度限制，为防止运输过程化肥掉袋，只能单排放置6组标准勾，总重量约为15T,满载率仅为15.75%。

为了解决牵引车满载率较低的问题，我们对牵引车拖盘实施加宽改造，在牵引车两侧分别设置3组4000mm×500mm翼板，通过高强度合页焊接在托盘边梁上，翼板展开角为15°，托盘宽度达到4米，使化肥装车可达2层16组标准勾，牵引车单次运载袋装货物从原来的15吨/车提升至40吨/车，满载率提升至50%，且翼板展开后于盘面呈15°夹角，化肥向托盘内侧倾斜，避免了化肥运输当中的掉袋现象。

在作业其余件货时，支撑杆收起，翼板自然下垂，不影响其他货物的运输。

4.2 叉车化肥专用吊臂属具的研究

研制了框型吊臂结构，均匀设置6个挂点，并连接自动脱钩器，实现起吊能力和堆高能力的双提升。

传统的叉车吊臂作业受到吊臂结构及叉车起升能力的限制，库内作业单次只能起吊1勾化肥，码四层高，否则就会出现载荷中心距的变化引起超载，给生产带来一定的安全隐患。而由于化肥在车皮码兜时使用拦腰绳2勾一捆扎，因此在库内卸车码垛时还需要先解拦腰绳，作业效率低下，同时因码垛高度只能达到4层，也造成了库房利用率较低。基于上述情况，我们对化肥作业用叉车吊臂进行了研制改造。

根据叉车载荷曲线和化肥标准勾的尺寸，在原有叉车吊臂的基础上使用Q235方钢研制了2800mm×1250mm化肥专用吊架，并加装6组自动脱钩器，减少人机配合环节。为防止吊臂发生折弯现象，吊臂采用两段式结构，并加装抗弯装置。新型叉车吊架可吊起2组标准勾5吨化肥，效率提高1倍。同时，码垛高度可达5米，充分提高了库房利用率。

4.3 化肥割包破碎工艺作业线的研究

研制了基于化肥割包、破碎、输送和堆高集成的工艺作业线，实现从袋装板结化肥到颗粒化肥的输送、堆高、装箱运输的一体化作业。

打破原船舶舱口割包、人工重锤破碎工艺，研究设计一种集化肥割包、破碎、输送和堆高的流程作业线，由割包作业平台、25米输送皮带机、挡板、地面破碎筛、20米堆高皮带机等机构组成，其中割包作业平台固定在25米输送皮带机上，板结化肥通过皮带机输送到破碎筛中，破碎筛利用电机驱动涡杆齿刀旋转进行化肥破碎，破碎后的颗粒状化肥再通过堆高皮带机完成库房内堆高或装箱，单条作业线效率可达150吨/小时。

同时，改造二十尺集装箱，将箱顶整体切除，同时在箱体一侧焊接45°外延交，保证箱体空间的有效利用，箱容可达25吨，并可通过门机开闭绳吊钩进行整体倾倒，实现化肥运输装船过程的“散改集”，极大地提高了作业效率和货运质量。