電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭卸船工藝

劉茂穩(wěn)

（中國(guó)外運(yùn)大件物流有限公司，上海201204）

1 引言

我國(guó)是煤炭和石油消耗大國(guó)，每年的碳排放量占世界總排放量的1/4以上。根據(jù)減少碳排放的要求和能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，我國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展，一方面通過技術(shù)變革和投資方向的調(diào)整實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，另一方面依靠電力體制改革。目前，我國(guó)的輸電網(wǎng)技術(shù)水平已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，尤其是特高壓技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣，電力投資也以電網(wǎng)投資為主，電源投資以非化石能源裝機(jī)為主。但我國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)中火電仍占絕對(duì)主導(dǎo)地位，為了減少污染物排放，降低單位發(fā)電煤耗，2004年，國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)了《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于燃煤電站項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)要求的通知》（發(fā)改能源[2004]864號(hào)）煤電站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要求新建火電單機(jī)容量原則上應(yīng)為6×105kW及以上，發(fā)電煤耗要控制在標(biāo)準(zhǔn)煤286 g/（kW·h）以下。在政策引導(dǎo)下，火電發(fā)電裝機(jī)規(guī)模趨向大型化，最典型的就是電力行業(yè)節(jié)能減排和淘汰落后產(chǎn)能的政策的“上大壓小”政策，大批的百萬機(jī)組發(fā)電項(xiàng)目獲批。

隨著我國(guó)特高壓工程項(xiàng)目和百萬機(jī)組發(fā)電項(xiàng)目的施工建設(shè)，在加強(qiáng)輸變電線路建設(shè)的同時(shí)，均衡布局發(fā)電項(xiàng)目，包括特高壓換流站和一些百萬機(jī)組電廠陸續(xù)在內(nèi)陸地區(qū)開建，內(nèi)陸特高壓換流站和百萬機(jī)組電廠的電力大件設(shè)備運(yùn)輸逐步凸顯為項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度的關(guān)鍵制約因素。內(nèi)陸電力項(xiàng)目大件設(shè)備的運(yùn)輸，多選擇水運(yùn)至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)附近內(nèi)河碼頭，卸船裝車后運(yùn)輸至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。本文主要介紹電力大件設(shè)備內(nèi)河卸船工藝，為后續(xù)電力大件設(shè)備內(nèi)河運(yùn)輸裝卸提供參考。

電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭卸船方式主要包括浮吊卸船、履帶吊卸船、汽車吊卸船、桅桿吊卸船、滾卸、人工頂升滑移卸船等，針對(duì)不同的卸船作業(yè)條件和設(shè)備情況，結(jié)合電力大件設(shè)備運(yùn)輸?shù)呐魏晚?xiàng)目進(jìn)度要求，在保證安全的前提下，對(duì)不同的卸船作業(yè)方式進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比分析，選擇相對(duì)經(jīng)濟(jì)高效的卸船方式。

2 浮吊卸船

如內(nèi)河卸船碼頭前沿承載條件較差，無法滿足大型吊裝機(jī)械卸船作業(yè)對(duì)地面承載條件的要求，一般選擇使用浮吊卸船；如內(nèi)河航道條件滿足一般浮吊通航要求，且周邊有可用浮吊資源，則就近調(diào)遣；如因航道限制一般浮吊無法通航，則考慮使用內(nèi)河浮吊進(jìn)行卸船作業(yè)。內(nèi)河浮吊設(shè)計(jì)為浮箱組合式結(jié)構(gòu)，由浮箱和起重臂組成，調(diào)遣航行過程中可將浮箱和起重臂分開調(diào)遣，大大降低了對(duì)航道通行高度和水深的限制。內(nèi)河浮吊不僅滿足在低等級(jí)航道限制條件下的調(diào)遣航行，且最大的內(nèi)河浮吊起重質(zhì)量達(dá)到800 t，已基本滿足電力大件設(shè)備的卸船作業(yè)要求。

浮吊在起重能力滿足起重要求時(shí)的作業(yè)半徑相對(duì)較大，可很好地規(guī)避碼頭前沿承載條件不足的因素，不需要對(duì)碼頭進(jìn)行整改加固。但浮吊調(diào)遣成本高，尤其是內(nèi)河浮吊，使用前需要組裝拼接，使用成本相對(duì)較高[1]。一般針對(duì)內(nèi)河卸船碼頭前沿承載不足，碼頭周邊具有滿足卸船作業(yè)條件的浮吊，且大件設(shè)備集中卸船作業(yè)時(shí)，選擇使用浮吊卸船作業(yè)。中國(guó)外運(yùn)西門子華能江陰燃?xì)怆姀S項(xiàng)目，進(jìn)口汽輪機(jī)設(shè)備高度為6.37 m，通過內(nèi)河運(yùn)輸?shù)骄嚯x項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)較近的錫澄運(yùn)河碼頭，2臺(tái)汽輪機(jī)設(shè)備分批次到達(dá)碼頭，使用內(nèi)河浮吊集中卸船作業(yè)，如圖1所示。

圖1 中國(guó)外運(yùn)西門子華能江陰燃?xì)怆姀S項(xiàng)目錫澄運(yùn)河碼頭內(nèi)河浮吊卸船

3 履帶吊/汽車吊卸船

如碼頭前沿承載條件較好，或簡(jiǎn)易處理后可滿足大型吊裝機(jī)械卸船作業(yè)對(duì)地面承載條件的要求，則考慮使用履帶吊進(jìn)行卸船作業(yè)。使用履帶吊作業(yè)時(shí)，要充分考慮履帶吊的站位，包括履帶吊中心距碼頭前沿的距離、船舶靠泊時(shí)與碼頭的間距、船舶的寬度和大件設(shè)備裝載的位置。履帶吊超起工況作業(yè)時(shí)，還需要考慮裝車位置。由于履帶吊調(diào)遣和租賃成本較高，一般針對(duì)批次到貨的電力大件設(shè)備，租賃履帶吊集中進(jìn)行卸船作業(yè)，作業(yè)效率高。中國(guó)外運(yùn)西門子華電增城燃?xì)怆姀S項(xiàng)目，所有大件設(shè)備（包括2件燃機(jī)、2件燃機(jī)發(fā)電機(jī)、2件汽輪機(jī)、2件汽機(jī)發(fā)電機(jī)、2件低壓轉(zhuǎn)子，共計(jì)10件大件設(shè)備）分4批次水運(yùn)至新塘口岸碼頭，使用履帶吊集中1個(gè)月內(nèi)卸船作業(yè)，如圖2所示。

圖2 華電增城燃?xì)怆姀S項(xiàng)目新塘口岸碼頭履帶吊卸船

如電力大件設(shè)備分批次到達(dá)，且碼頭前沿承載條件良好，滿足汽車吊卸船作業(yè)承載要求，可根據(jù)電力大件設(shè)備的質(zhì)量每批次選擇使用汽車吊聯(lián)合抬吊卸船作業(yè)。中國(guó)外運(yùn)上海奉賢換流站變壓器運(yùn)輸項(xiàng)目，3臺(tái)變壓器分3批運(yùn)輸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度分3批次送抵項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。針對(duì)每批次變壓器的運(yùn)輸，在內(nèi)河臨建碼頭使用汽車吊卸船作業(yè)。

電力大件設(shè)備使用汽車吊在內(nèi)河碼頭卸船作業(yè)，汽車吊資源較多且調(diào)遣方便，作業(yè)效率高，單批次操作成本相對(duì)較低。但使用汽車吊卸船作業(yè)對(duì)于碼頭前沿的承載要求較高，同時(shí)作業(yè)前要充分考慮汽車吊聯(lián)合抬吊卸船作業(yè)時(shí)對(duì)起重能力和作業(yè)半徑的要求。

4 桅桿吊卸船

桅桿吊被廣泛應(yīng)用于定點(diǎn)裝卸重物和安裝大型設(shè)備，在變電站項(xiàng)目中應(yīng)用尤為廣泛。隨著國(guó)內(nèi)變電站尤其是近年特高壓的建設(shè)，變壓器等重大件設(shè)備的運(yùn)輸極為關(guān)鍵，而大型變壓器采用水運(yùn)相對(duì)經(jīng)濟(jì)安全。由于多數(shù)變電站廠址距離公共碼頭較遠(yuǎn)，岸上有大型起重機(jī)械，通往碼頭的低級(jí)公路無法滿足大噸位移動(dòng)式起重機(jī)械的通行要求。為充分利用內(nèi)河航道水運(yùn)的優(yōu)勢(shì)，可在距離變電站較近的內(nèi)河航道設(shè)置桅桿吊，充分利用桅桿吊橫向穩(wěn)定性好、起吊能力大、搭設(shè)方便、可變幅吊裝、拆裝簡(jiǎn)易、搬運(yùn)方便等特點(diǎn)，從而滿足大型變壓器的吊裝和裝卸作業(yè)[2]。

桅桿吊相對(duì)內(nèi)河浮吊作業(yè)周期內(nèi)相對(duì)成本低，但作業(yè)效率相對(duì)較低，適用于周期內(nèi)連續(xù)間隔大件電力設(shè)備的卸船作業(yè)，尤其是特高壓項(xiàng)目換流站變壓器的卸船作業(yè)。使用案例如圖3所示。

圖3 古泉±1 100 kV特高壓直流工程項(xiàng)目安徽宣城水陽江硤石碼頭桅桿吊卸船

5 滾卸

電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭卸船也可采用滾卸的方式。一般要求使用甲板駁船水運(yùn)，電力大件設(shè)備裝載甲板駁船前，提前使用支墩橫擔(dān)做好支撐，便于滾卸車輛的進(jìn)入?？紤]到甲板駁船滾卸作業(yè)的干舷高度等要求，甲板駁水運(yùn)對(duì)于內(nèi)河通航高度的要求較高。滾卸作業(yè)前，根據(jù)甲板駁船滾卸作業(yè)的要求，確定是否需要對(duì)碼頭進(jìn)行改造處理，包括碼頭前沿承載、碼頭高程等。

電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭滾卸作業(yè)，要求內(nèi)河航道的通航高度滿足通航要求，且內(nèi)河碼頭（或滾卸作業(yè)內(nèi)河沿岸）水深滿足甲板駁靠泊條件，通過臨時(shí)改造碼頭前沿或搭建滾卸通道，進(jìn)行滾卸作業(yè)。滾卸方式的選擇必須在可行的前提下，根據(jù)滾卸作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性與其他卸船方式進(jìn)行對(duì)比，從而選擇最優(yōu)的卸船作業(yè)方式[3]。

6 人工卸船

電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭的卸船也可根據(jù)碼頭條件采用人工卸船的方式。人工卸船需要將電力大件設(shè)備自船舶甲板頂升至指定高度，在船舶甲板和運(yùn)輸車板之間搭設(shè)滑移平臺(tái)，在滑移平臺(tái)上方鋪設(shè)鋼軌作為電力大件設(shè)備滑移的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌直接連接到設(shè)備運(yùn)輸?shù)囊簤狠S線車板上。

通過千斤頂接替升降使電力大件設(shè)備落到導(dǎo)軌上，使用液壓側(cè)推的方式，將電力大件設(shè)備推移到運(yùn)輸液壓軸線車板上方指定位置。通過千斤頂接替升降的方式抽出電力大件設(shè)備下部的鋼軌，將電力大件設(shè)備裝載至液壓軸線車板上，完成卸船裝車。

內(nèi)河人工卸船也可充分利用現(xiàn)有碼頭裝備條件，川江船廠位于重慶市長(zhǎng)壽區(qū)晏家街道周家沱，川江船廠在長(zhǎng)江沿岸擁有貨運(yùn)物流碼頭2個(gè)，碼頭配置能承載4 500 t的斜架車，船廠對(duì)斜架車以及配套出廠通道進(jìn)行改造升級(jí)后，滿足了大型設(shè)備人工裝卸船及大型設(shè)備運(yùn)載車輛的通行條件。

斜架車移動(dòng)平臺(tái)外形尺寸為125 m×14.5 m×4.9 m，有效作業(yè)面長(zhǎng)100 m，運(yùn)行坡度1∶4.5，斜架車可沿坡岸軌道進(jìn)行升降調(diào)節(jié)，進(jìn)行卸船作業(yè)時(shí)，可利用此功能調(diào)節(jié)斜架車作業(yè)面高度，以適應(yīng)長(zhǎng)江的季節(jié)水位變化，可滿足全年全時(shí)段作業(yè)（除特大洪峰外）。卸載過程中，可通過調(diào)整斜架車的高度滿足駁船的卸船裝車過程的水平狀態(tài)。案例如圖4所示。

圖4 雅中特高壓項(xiàng)目川江船廠碼頭人工卸船

在內(nèi)河沿岸使用人工卸船的作業(yè)方式卸載電力大件設(shè)備，需要確定設(shè)備底部承載情況，滿足頂升滑移條件。同時(shí)需要對(duì)運(yùn)輸船舶的甲板承載情況進(jìn)行校核，如不滿足頂升要求須進(jìn)行加固。卸船作業(yè)時(shí)，須對(duì)船舶系泊牢固，并根據(jù)卸船作業(yè)情況調(diào)整纜繩松緊，并配合壓載水調(diào)載船舶的吃水，保證大件設(shè)備水平滑移。

7 結(jié)語

電力大件設(shè)備內(nèi)河碼頭卸船方式的選擇，要根據(jù)設(shè)備的情況，結(jié)合卸船碼頭的條件、航道通航能力、運(yùn)輸批次情況，結(jié)合預(yù)計(jì)卸船作業(yè)時(shí)間和周邊資源情況，充分論證不同卸船作業(yè)方式的安全可行性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性，同時(shí)兼顧當(dāng)?shù)卣吆铜h(huán)保的要求，選擇安全、高效、經(jīng)濟(jì)、可行的卸船作業(yè)方式，在保證安全的前提下，保證項(xiàng)目施工的進(jìn)度。