港口散货装卸工艺分析

2020-07-03杨毅广州港工程设计院有限公司

珠江水运 2020年12期

杨毅广州港工程设计院有限公司

1.前言

散货是水路运输中最重要的货种之一，煤炭作为最主要的干散货，煤炭与工业制造的联系密切，我国煤炭流向具有“北煤南运”的特点，由此形成的煤炭装卸港口分布表现为北方为煤炭装船港（配备超大型的装船设备设施），而南方沿海大多数是煤炭卸船港（配备大型高效的卸船设施设备）。

2.卸船工艺

2.1 间歇型卸船机

间歇型散货卸船机主要包括船舶抓斗起货机和抓斗卸船机等。

抓斗的工作原理：抓斗卸船机上的抓斗普遍采用绳索式抓斗，绳索式是抓斗依靠绳索滑轮组产生闭合力，使抓斗产生启闭。一般有单绳抓斗、双绳抓斗、四绳抓斗，目前后面两种使用最为广泛。

双绳抓斗的工作原理：①抓斗下降：起升绳、开闭绳同步放出，空抓斗以张开状态下降至货堆上②抓取物料：两绳均松弛，抓斗靠自重插入货堆，收紧开闭绳，抓斗逐渐闭合③抓斗提升：抓斗完全闭合后两绳同步收紧，抓斗上升④抓斗卸料：抓斗移至卸料点，放松开闭绳，在抓斗自重及料重作用下，抓斗自动打开卸料。

2.1.1 船舶抓斗起货机

图1 抓绳抓斗的结构与工作原理

图2 四绳抓斗

图3 门座抓斗卸船（单位：mm）

优点：不需要在码头上配置卸船机械，可节约码头的建设费用，港口的装卸成本也可降低

缺点：起重量较小，卸货效率较低，在大型专业化散货码头应用不多。

2.2.2 抓斗卸船机

抓斗卸船机是目前应用较为广泛的散货卸船机。根据抓斗水平移动方式不同，可以分为门座抓斗卸船机和桥式抓斗卸船机。

（1）门座抓斗卸船机

结构：基本结构和门座起重机相似，只是在其门架上装有漏斗和带式输送机系统。

图4 链斗式卸船机

图5 高架存仓装车示意图

特点：卸船效率高，这是由于一方面门架下的漏斗可根据抓斗行程调节伸缩，使抓斗带货运行的行程缩短，另一方面是因为带斗门机的起升、变幅速度比普通门机高40%-50%，提高了装卸效率。

（2）桥式抓斗卸船机

结构：在一般桥架型起重机的机构之外，在门架上装设了有轨桥架，载重小车（抓斗小车）。

特点：可以承受较大的动量载荷，具有较高的起升和小车运行速度，机上的受料漏斗又靠近船舱，小车的作业行程较短，抓斗的起重量大

使用范围：最小的起重量为5t，卸船生产率约400t/h；最大的起重量可达85t，卸船生产率高达4200-5100t/h

2.2 连续型卸船机

链斗卸船机和斗轮卸船机是两种常见的煤炭、矿石连续型卸船机。

2.2.1 链斗卸船机

主要特点：（1）使用范围广。可用于轻物料和重物料的卸船祖业，也可使用于从河驳到大、中型海船的卸载。（2）卸船效率较高。平均卸船效率可达到额定生产率的55%-60%，抓斗卸船机只有45%-50%（3）工作稳定。工作中没有频繁的起制动，噪声较小。（4）物料损失小，能耗低。相比于抓斗起重机，其卸船物料损失量低于2%，能量消耗也低1%-2%（5）易于实现卸船作业自动化（6）对环境污染小。

2.2.2 斗轮卸船机

斗轮卸船机几乎可以用来卸任何散粒物料，从经济方面考虑，斗轮卸船机更适合用来卸那些易于堆快、堆积密度大、磨琢性大等性能的物料，如煤炭、矿石。

分类：内河型斗轮卸船机（分为固定式和自行式）和海港型斗轮卸船机两类

特点：（1）对物料的适应性好，斗轮挖取力强，可以作业各种散粒物料；（2）对船型的适应性好（3）卸船效率高。平均生产率较高（4）能耗较低。斗轮卸船机除了机头取料装置之外，其余主要部分是带式输送机和斗式提升机，故其能耗较低。（5）环境污染小。（6）由于斗轮卸船机一般用于接卸较难挖取的重散粒物料，故其整机刚度较大，整机重量及制造成本也比其他机械式连续卸船机高。

2.2.3 自卸船

船舶本身具有卸货设备，以连续输送方式将货物卸出。与一般的散货船不同之处：装料船舱底部呈V形，并有船舱漏斗和控制匣门，在V形船舱底和船底之间布置有带式输送系统。

优点：船舶可以完全机械化、高效率卸货，可完全消除船舶清舱作业；可节省码头建造专用卸货设备的费用；有利于解决煤炭和矿石卸船时的环境污染问题。

缺点：自卸船结构复杂，造价高，维修困难。