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堆取料机船舶运输卸载方案解析

2021-02-01沈大伟

中国设备工程 2021年1期
关键词:汽车吊运输船堆场

沈大伟

(上海振华重工港机通用装备有限公司,上海 201913)

堆取料机(图1)目前是大型散货堆场的大型连续堆取设备,堆取料机在堆场装卸煤碳、矿石、粮食等散货时,工作效率高,生产连续,受到世界各个散货堆场的重视和青睐。目前,已经广泛应用于电力、矿山、建材、交通、冶金和化工等各个领域,如大型露天发电厂,大型港口码头,大型露天散货堆场、储料厂和仓库等场所。

目前,世界各地堆取料机的堆场80%以上通常会选址在靠近码头1km 左右,堆取料机设备的钢结构都是在生产厂家制造好,然后,进行预拼装、涂装、部件成品化后大部件运输,成品构件超长超宽,通常都是选择经济实惠的海上运输,运输船靠泊到业主堆场附件码头,然后,利用起重设备和大型运输车辆,转运到堆场安装位置进行总装和调试。

图1 堆取料机全景图

1 运输船及靠泊码头选择

通常堆取料机臂架,配重架等构件宽度均在10 米以内,仅门座架、回转平台和尾车车架平台三个构件宽度会超过10米,但是,宽度不会大于15 米,构件重量也不会超过100 吨,鉴于构件的外形特征,运输船可以选择为甲板船和深舱船,由于深舱船的舱底和舱盖板均可以装载构件,同等吨位的运输船舶,深舱船有效装载面积较大,相对经济。项目发运阶段,运输船通常都会选择8000 吨左右的深舱船,船长100 米左右,船宽20 米左右,空载吃水深度约4 米,满载吃水深度6 米,这类船舶容易满足很多码头的靠泊要求,市场上也比较容易租赁,价格相对实惠,且船舱的宽度、长度和高度满足装载堆取料机部件尺寸要求。

对于部分项目,没有合适的卸船位置,在卸船码头水深只有2 ~3 米情况下,这时可以选择船长50 米左右,型宽18 米,3000 吨左右的小型甲板船进行装载运输构件。

为保证运输船顺利靠泊,发运前需要对卸船码头进行考察,码头要有靠泊墩、系缆桩,水深要能满足运输船舶的靠泊要求,且码头必须是开埠码头,确保靠泊卸载报备时海事部门审核通过。

前期要确定卸船期间占用码头岸线的距离,通常占用码头岸线长度为运输船长度,外加船艏和船艉两端各加20 米的带缆长度,确保运输船能顺利靠泊带缆,码头上的卸载场地尽量空旷,使其满足卸载时运输车辆的装载要求。

2 运输船构件的布置及绑扎

运输船确定后,根据构件的发运大件状态图进行布船,布置既要保证载荷的均匀性,又要尽可能地确保船舶装载多,使每航次尽可能地多运输构件,来减少运输航次。在运输船上布置构件时,如果是深舱船运输,门座架、水泥配重块等重量重的构件需要布置在舱底,降低船舶运输时的重心。甲板船运输时,水泥配重块、门座架等重量重的构件需比较均衡的分布在船甲板上,重量均匀分布在甲板面,保证航行的安全性。大件需要放置在起重设备吊装范围内,小件放置在需要胎架放置的构件下方,或者放置在大型构件的梯子平台上,尽最大可能地利用装载空间,减少运输航次来节约运输费用。

装船时,按构件运输布置方案图,从船首到船尾的先后顺序吊装,每一构件吊装到位后,需立即绑扎固定牢固,重心高的构件需加斜撑和防风拉索。电机、接线箱和开关箱等电器设备,以及裸露的解密机械零件和设备,均需要用三防布包裹严实,避免海水和雨水侵蚀,造成损毁。

3 卸船起重设备的确定

卸船起重设备的合理选择,关系到堆取料机生产厂家的制造经济成本、运输成本、项目工期节点等经济效益。常用的卸船吊装设备有门机、大型吊车、浮吊,以下逐一解析。

3.1 门机卸载

门机吊装由于其工作效率高,吊装构件后,门机臂架可以360°全回转,快速高效地将构件吊装到运输车辆上,基本上不会受到码头海面浪涌影响,只要海面风浪不超过6 级,均可以施工作业,通常优先选用门机卸载。前期要对门机额定载幅度进行确定,堆取料机的构件钢结构通常在70 吨以内,将构件梯子平台、驱动机构等附属件安装完善一般不会超过100 吨,一般码头门机额定吊载重量为40T 或50T,运输船宽一般20 米,根据码头门机轨距、海侧轨到码头前沿距离,及合理布置船上构件,确定部件吊装幅度,根据吊装幅度,查看门机幅度参数是否满足吊装要求,通常额定吊载45T 门机,幅度大于30 米均可以满足吊装要求。

门机吊装一般需要两台门机进行抬吊作业,如果门机的额定载荷不足,门座架、回转平台等较重构件的驱动机构,梯子平台等附属件暂不安装,减轻构件重量,要使构件的最大吊装重量小于两台门机抬吊额定载荷之和的80%,才能满足吊装要求,复核相关参数,如果吊装不足,就要改用其他卸船起重设备。

3.2 大型吊车卸载

如果码头没有卸载门机,或者卸载门机额定载荷不足的情况下,选用相对经济实惠、工作效率高的大吨位汽车吊进行卸载作业。

汽车吊进行卸载作业时,码头不能有皮带机廊道等设施,作业区域必须空旷,有充足的吊装空间,汽车吊进行吊装作业根据堆取料机装载构件重量,对汽车吊进行选型,根据堆取料机机型的大小,确定汽车吊的大小。通常1800T/H 的堆取料机,350 吨的汽车吊可以卸载作业,3600T/H 的堆取料机,500 吨的汽车吊可以卸载,具体施工作业时,根据发运构件的重量和汽车吊起重参数表进行确定。

最重构件的重量和汽车吊型号确定后,需要对码头承载力进行校核,使其满足码头承重要求,汽车吊在码头工作状态四个支腿布置时,要分沉箱式码头和桩式码头。

沉箱式码头,汽车吊海侧支腿两个垫箱垫到海侧轨道上,陆侧垫箱根据吊车的开档尺寸确定。桩式码头,需要根据码头上承重梁尺寸来布置支腿垫箱位置,如果承重梁开档尺寸与汽车吊支腿尺寸偏差太大,每个汽车吊支腿垫箱不能布置在码头承重梁上,则不能用汽车吊卸载。

如我公司制作的北方某港的堆取料机,当时,由于现场码头的门机额定吊重不足,用汽车吊进行卸船。最大构件重量为105 吨,根据码头上相关尺寸及码头前沿水深情况,决定用甲板船运输,码头用500 吨进行卸载作业。将堆取料机中重量大的构件,如回转平台、门座架和立柱布置在运输船的边缘,这样在卸载重量大构件过程中,可以减少吊车的幅度,根据最重构件回转平台构件重量及重心位置,构件在运输船上放置位置,运输船的靠泊位置及汽车吊放置位置,确定出吊车幅度,通过比对吊车载荷参数表,确定500 吨汽车能满足构件卸载吊装要求。

3.3 浮吊卸载

浮吊进行构件卸载周期长、成本高,但是,浮吊跨度大,构件吊装高度高,吊重大,部分卸船码头由于没有门机,且重型吊车也没有合适的卸载停靠位置的情况下,码头上有皮带机廊道,需跨廊道吊装到卸载场地,在这种复杂作业施工条件下,才选用浮吊进行卸载作业。

确定浮吊吊装卸船后,就要对浮吊进行选型,需要根据构件重量、外形尺寸、跨越码头廊道的高度及构件在廊道内侧运输车的位置,计算出构件的吊高、吊重、跨度等要求,对浮吊进行选型,在满足吊装要求前提下,尽量选择小型浮吊,以节约生产费用。

浮吊靠泊形式的确定,全回转浮吊,将浮吊靠码头,然后,将运输船靠浮吊,这样靠泊可以提高现场卸载的功效。不带回转功能的把杆式浮吊,运输船靠泊码头,浮吊靠运输船,这种型式靠泊,以便提高现场的工作效率。具体到每个码头的靠泊方式,要根据码头现场实际场地情况,灵活变通调整,在保证卸载安全的基础上兼顾效率。

图2 浮吊吊装回转平台

4 卸载后构件的放置及运输

运输车需要停放在卸载构件的吊装幅度范围内,且满足码头的承重要求,堆取料机构件从运输船上卸载后,直接将构件放置到转运车辆上,运输车辆上的枕木和胎架需放置在运输车辆的承重梁上,具体的放置位置需要根据构件的重心机构特点提前做好方案,并在四周用5T 手拉葫芦拉紧,防止运输时车轮的颠簸造成构件的倾覆,按规划好的路线运输到总装场地。

图3 尾车在运输车辆上放置绑扎图

5 结语

堆取料机船舶运输是项目制造过程中风险最高的一个环节,在施工时,每个环节都需小心谨慎,尤其是在装载和卸船过程中,需要专业的技术人员进行指导,本文从多个角度对船舶运输方案进行了论述,是本人对多年堆取料机制作船舶运输过程经验的总结,实践证明,本文论述的船舶运输方案是可行和有效的,解决了多个项目船舶运输,节约项目运输成本问题,供后续类似项目参考借鉴,随着船舶运输技术和构件吊装越来越精益化,船舶运输方案的不断改进优化,相信还会有更多更好的运输方案应用于堆取料机的运输过程中。

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