國(guó)外某碼頭裝卸工藝設(shè)備選型研究與優(yōu)化

◎ 周婷婷 徐亞哲 南京瑞迪建設(shè)科技有限公司

郝建濤 東部戰(zhàn)區(qū)海軍海防工程大隊(duì)工程勘察設(shè)計(jì)隊(duì)工程質(zhì)量監(jiān)督站

1.概述

該電廠碼頭位于孟加拉國(guó)南部城市巴里薩爾，為規(guī)劃容量4×660MW的燃煤電廠碼頭，配套建設(shè)3個(gè)8000噸級(jí)卸煤泊位和1個(gè)2000噸級(jí)重件泊位，設(shè)計(jì)年卸煤量374萬噸。本次針對(duì)該燃煤電廠配套碼頭的特點(diǎn)，介紹其裝卸工藝總體設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合貨物種類、運(yùn)載工具、自然條件、水工建筑物型式及經(jīng)濟(jì)效益等因素，對(duì)裝卸工藝方案進(jìn)行優(yōu)化，以期為工程后續(xù)設(shè)計(jì)提供參考。

2.碼頭總體設(shè)計(jì)方案

2.1 總平面布置

碼頭總平面呈“一”字型，從上游至下游依次布置1個(gè)2000噸級(jí)重件泊位和3個(gè)8000噸級(jí)卸煤泊位，碼頭平臺(tái)尺度437m×25m，通過1座引橋與后方廠區(qū)連接，引橋尺度750m×16m。

2.2 裝卸工藝

2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）貨種：煤炭。（2）重大件：重大件主要種類為發(fā)電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、高壓加熱器、低壓加熱器、鍋爐大板梁、低壓轉(zhuǎn)子、除氧水箱、400kV主變壓器，其中最重件為400kV主變壓器，重400t，最輕件為低壓加熱器，重51t。（3）卸煤泊位代表船型：8000噸煤駁。（4）重件泊位代表船型：2000～3000噸級(jí)雜貨船。

2.2.2 工藝方案

2.2.2.1 卸煤泊位

碼頭前沿配置3臺(tái)軌距10.5m、額定生產(chǎn)能力600t/h的橋式抓斗卸船機(jī)。

圖1 總體方案工藝平面布置圖

圖2 卸煤泊位工藝優(yōu)化斷面圖

圖3 重件碼頭工藝斷面圖（工藝優(yōu)化-重件桅桿吊）

水平運(yùn)輸采用固定帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)帶寬1.4 m、帶速V=2.8m/s，額定輸送能力為=1750t/h。

2.2.2.2 重件泊位

（1）卸船工藝方案：重件泊位的運(yùn)輸船型是2000～3000噸級(jí)雜貨船，船上未配置大型起重設(shè)備，重大件卸船采用固定式全回轉(zhuǎn)起重機(jī)（租賃）卸船。

（2）重大件水平運(yùn)輸方案：重件設(shè)備由船上吊起并卸至停放在碼頭上的組合平板運(yùn)輸車上，經(jīng)過捆扎、固定后運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)。重大件設(shè)備的水平運(yùn)輸采用縱、橫掛車組合平板運(yùn)輸車。該車輛可根據(jù)設(shè)備的尺寸和重量，分別組合成橫向2列、3列或4列，縱向4軸～22軸不同組合的平板運(yùn)輸車。平板車轉(zhuǎn)彎半徑外13m/內(nèi)5.2m。

2.2.3 工藝流程

2.2.3.1 卸煤泊位

煤駁→橋式抓斗卸船機(jī)→BC1A（除鐵器）→碼頭轉(zhuǎn)運(yùn)站→BC2 A（計(jì)量）→電廠T-2轉(zhuǎn)運(yùn)站→電廠輸煤系統(tǒng)

2.2.3.2 重件泊位

船→固定起重機(jī)（租用）→組合平板運(yùn)輸車（租用）→電廠廠區(qū)

3.工藝優(yōu)化方案

在嚴(yán)格遵守現(xiàn)行水運(yùn)及相關(guān)行業(yè)的有關(guān)規(guī)范，滿足電廠、建設(shè)單位使用要求的情況下，以總體方案為基礎(chǔ)，以提高裝卸效率、降低裝卸成本與加速車、船周轉(zhuǎn)和縮短貨運(yùn)時(shí)間為目標(biāo)，本次對(duì)總體設(shè)計(jì)方案中裝卸工藝方案進(jìn)行優(yōu)化。

3.1 工藝優(yōu)化方案Ⅰ（卸煤）

考慮將卸煤泊位碼頭面的皮帶輸送機(jī)布置在卸船機(jī)跨內(nèi)，將車輛通行道路布置在卸船機(jī)后軌至碼頭后沿之間的區(qū)域。

優(yōu)化方案的碼頭采用3臺(tái)軌距14m的橋式抓斗卸船機(jī)，皮帶輸送機(jī)廊道布置在卸船機(jī)跨內(nèi)、引橋上游側(cè)。卸船機(jī)前軌距離碼頭前沿3.0m。碼頭面寬度保持25m不變，則卸船機(jī)后軌與碼頭后沿之間的間距為8m，即碼頭后沿的車輛通道達(dá)8m寬，可以滿足正常使用期的車輛通行要求。

表1 裝卸工藝優(yōu)化方案表

3.2 工藝優(yōu)化方案Ⅱ（重件桅桿吊）

總體設(shè)計(jì)方案采用固定式全回轉(zhuǎn)起重機(jī)作為起重設(shè)備，該機(jī)型自身重量大，作用荷載大，導(dǎo)致水工結(jié)構(gòu)投資大；且由于電廠重件最重約400t，尋找可供租用、能滿足電廠重件吊裝的固定式起重機(jī)較為困難。因此考慮采用人字桅桿起重機(jī)（桅桿吊）作為固定起重設(shè)備。參考目前同等規(guī)模電廠的設(shè)備資料，擬采用起重量為500t的桅桿吊，主要技術(shù)參數(shù)如下：

額定起重量：主鉤 250t×2；副鉤 100t；

桅桿額定起重量下最大工作幅度傾角：約55°；

桅桿工作最小幅度時(shí)傾角：約83°；

設(shè)備總裝機(jī)容量：約500kW；

整機(jī)重量：約300t。

采用人字桅桿起重機(jī)（桅桿吊）的重件泊位工藝方案為：桅桿吊由桅桿、吊鉤、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、電氣控制等組成。卸船作業(yè)時(shí)船舶平行碼頭岸線?？?，桅桿吊安裝在重件泊位的中間部位，通過起升機(jī)構(gòu)起降重件設(shè)備、變幅機(jī)構(gòu)帶動(dòng)桅桿的俯仰，將重件設(shè)備由駁船上吊起并卸至停放在碼頭上的組合平板運(yùn)輸車上。

4.結(jié)語

本次根據(jù)孟加拉某燃煤電廠裝卸貨種、運(yùn)輸船型等方面的自身特點(diǎn)，對(duì)電廠碼頭重件泊位和卸煤泊位的裝卸工藝總體方案進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的方案滿足裝卸工藝要求的功能和使用性能，符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、易于控制質(zhì)量、便于使用的要求，可為工程后續(xù)設(shè)計(jì)提供有力依據(jù)。