港口抓斗卸船粉塵的防治技術淺析

王慶志

（上海炯圣機械有限公司，上海 200000）

港口抓斗卸船粉塵的防治技術淺析

王慶志

（上海炯圣機械有限公司，上海 200000）

在港口抓斗裝卸工作中經常會產生大量的粉塵污染，這些粉塵將會對大氣環(huán)境造成嚴重的破壞。因此，本文中將通過噴水、射霧、布袋除塵、濕式除塵等幾種不同方式來分析和探索港口抓斗裝卸的粉塵防治技術應用。

港口；抓斗卸船；粉塵

當前大氣環(huán)境質量問題已經越來越受到人們的重視，其中粉塵污染是造成城市酸雨、霧霾等現(xiàn)象的主要原因，對人們正常生活和身體健康有著嚴重的影響。目前港口的大型散貨交易以及存儲量正在逐年上升，其中主要的散貨物料有水泥、礦石、煤炭等。對這些物料進行抓斗裝卸時，將會產生大量的粉塵污染，對港口周圍的環(huán)境造成嚴重的影響。因此需要在港口的抓斗裝卸設備中設計合理的除塵措施。

1 粉塵污染產生原因

當前港口的裝卸工作是采用露天的工作模式，因此當抓斗設備打開之后，物料將會受重力的作用呈自由落體運動，但是隨著大量的物料下落實還會導致空氣進入到漏斗設備中，在漏斗中形成強大的正氣壓流，這一部分氣壓與裝卸材料的氣流正好相反，進而形成一股將物料向上推的作用力，這種作用力對于一些較大顆粒的材料影響不大，但是對于一些質量小的物料顆粒則有很大影響，會導致這些物料顆粒長時間懸浮在設備中，同時向漏斗外不斷擴散，進而對附近的環(huán)境造成粉塵污染。

因此想要治理抓斗裝卸的粉塵污染，不僅需要控制抓斗設備的物料下落高度，減少裝卸材料對漏斗造成的空氣沖擊，還需要在漏斗設備中安裝專門的除塵器，由抽風機在漏斗內形成一個低壓環(huán)境，防止由裝卸物料形成的高壓空氣區(qū)域對物料顆粒施加向上作用力，進而將物料中的粉塵污染顆粒從空氣中分離出來，以此來控制粉塵污染。

2 粉塵污染現(xiàn)狀

抓斗設備是船只抓取貨物或者泥沙時開啟的斗，是依靠兩個抓斗部件組合在一起進行物料裝卸的常見機械，通常會用抓斗裝卸谷物、散貨等質量較輕的貨物或者是砂石材料、金屬礦石等重型材料。目前港口的貨物裝卸技術中，使用抓斗設備是較為常見的一種港口裝卸模式。這種裝卸技術具有工作靈活、過程便捷等優(yōu)勢。但是在一些散貨的裝卸過程中由于是露天作業(yè)，所以導致散落的材料會造成非常大的粉塵污染，一旦出現(xiàn)強風天氣則更加嚴重。一般的抓斗設備開啟工作之后，需要在漏斗上方安置擋風板，保障抓斗裝卸時能夠在擋風板之下作業(yè)，降低裝卸高度，進而達到減輕粉塵污染的程度。

3 抓斗裝卸的除塵現(xiàn)狀

港口裝卸過程中，抓斗工藝作為一項重要的運輸工藝，能夠實現(xiàn)對貨物的靈活裝卸。但是抓斗在運行中，主要處理的物料是水泥、砂石料等，由于下降時會產生一種擠出效應，遇到的氣流向上走，造成粉塵污染。現(xiàn)如今，國內主要在料抖上設置擋風板，以此來降低粉塵，但是對于操作人員專業(yè)性要求較高，無形中增加了實踐難度。而濕法雖然投資小，見效快，但是對于水資源消耗較多，管理難度較大。干式除塵需要對抓斗進行改造，無論是設計、還是操作都具有一定難度，尤其是針對一些特殊形式的抓斗，往往需要在設計環(huán)節(jié)考慮到除塵，設計相對繁瑣和復雜。

4 粉塵污染防止技術

4.1 灑水除塵

灑水除塵主要是針對煤炭、礦石等散貨提出的一種方法，在操作中，還能夠濕潤空氣，增加空氣中的水分子含量，與粉塵顆粒吸附后，能夠加快沉降速度，且作業(yè)效率較高，適用范圍廣。但值得注意的是，該方法也存在一定弊端，如果灑水過量，會造成徑流污水，對周圍環(huán)境構成一定污染。在排放中，需要對污水進行相應的處理，加上受到大風等天氣的影響，還會影響灑水效果。除此之外，灑水除塵在一定程度上增加散貨物料重量，且潮濕的物料會對運輸設備產生腐蝕。因此對于該項技術的選擇，要盡可能考慮實際情況，兼具粉塵防治與環(huán)保雙重目標，從而促進港口抓斗卸船工藝能夠更好地發(fā)揮其綜合效益。在實踐中，除了要考慮到除塵，還需要強調經濟性、實用性等諸多原則。

4.2 射霧設備

射霧方式是由灑水除塵方式發(fā)展而來，射霧器在實踐應用中，能夠將水進行霧化處理，形成與粉塵大小相同的水珠。由于水珠與粉塵顆粒直徑相似，塵埃顆粒會隨著氣體流動運行而與水珠顆粒相接觸，變得更加濕潤。當粉塵重量增加時，會迅速下降，不會在空氣中流動。不僅如此，這一設備射程較遠，能夠覆蓋較大的面積，顯著提高粉塵污染有效性。對于水源的選擇，可以是自來水，也可以是中水等循環(huán)水，對不同直徑的粉塵都具有較好的效果。當物料含水量增加時，還能夠在一定程度上避免二次揚塵。一般來說，射霧器針對不同用途，設計了多種型號，適用范圍較廣。針對抓斗卸料過程中形成的粉塵來說，由于抓斗封閉性較差，處于開放環(huán)境中，故噴霧方式是一種較好的治理方式，其特點表現(xiàn)在初投資高、操作便利，但在實踐中，要根據(jù)天氣情況，如果遇到大風天氣，會影響噴霧效果，應盡可能選擇晴天使用這一方法，把握好風向，將射霧控制在合理范圍內。

4.3 布袋式除塵設備

當抓斗設備抓取如水泥等遇水反應的材料時，噴霧以及噴水除塵設備將不再適用，因此應當選擇布袋式除塵器進行除塵。在設計和安裝布袋除塵設備時，通常會在抓斗的上方安裝除塵罩，然后將通風管道連接到除塵器上。布袋式除塵設備屬于過濾式除塵器，一般適用于一些非纖維、顆粒小、干燥的粉塵。當前布袋式除塵設備的過濾材料種類很多，主要由合成纖維、天然纖維等纖維材料制成。從結構上看主要分為毛氈結構以及濾布結構。當設備正常運行時，通過纖維物質的過濾功能對空氣中的含塵物質進行過濾，當含塵物質進入布袋后，其中顆粒較大的粉塵會因為其橫截面較大而導致粉塵懸浮能力下降，進而落入除塵設備的灰斗中，而一些顆粒較小的粉塵在通過過濾器時通過過濾空隙被吸附于濾料上，再通過清潔氣體排出。

布袋式除塵設備中通常使用壓縮空氣對濾袋中的粉塵進行清灰，清灰工作首先要打開電磁脈沖閥門，將壓縮后的空氣向濾袋內噴吹，整個噴吹工作將由電子控制系統(tǒng)按照已經設定好的流程進行，壓縮空氣會在極短的時間內通過電磁閥門噴向濾袋，在其中形成空氣波，使整個濾袋內產生震動和膨脹，最終達到清灰的目的。

這種清灰方式具有明顯的技術優(yōu)勢：針對一些遇水容易發(fā)生反應的物料能夠有很好的除塵效果，不僅除塵的效率高，同時能夠將粉塵回收進行二次應用。但是這種除塵設備還有一定的不足。布袋式除塵設備主要是針對抓斗裝卸時料斗溢出的粉塵進行處理，但是對于一些抓斗工作過程中飛濺的粉塵污染則無法起到很好的清理效果。同時在陰雨天氣中，空氣的濕度較大，會影響到布袋內的清灰能力，在濾袋中形成露水，導致布袋出現(xiàn)積灰現(xiàn)象，嚴重時甚至會堵塞濾袋以及清灰系統(tǒng)，影響除塵設備的正常運行，因此建議在盡量在陰雨天氣中避免使用設備。此外，港口抓斗是間歇性工作，然而除塵設備則需要一直保持開啟狀態(tài)，因此更加消耗電能，增加工作成本。

4.4 濕式除塵設備

對于一些非遇水反應的物料，可以采用濕式除塵設備或者其他類型的除塵器，濕式除塵設備主要的優(yōu)點為：構造簡單、成本低、除塵能力好，通常針對非纖維或者非遇水反應的材料進行除塵工作。如果將濕式除塵設備與其他干式除塵器進行比較，其優(yōu)勢則更加明顯。例如，與布袋除塵設備相比，布袋除塵器結構過于復雜，而濕式除塵設備的內部結構較為簡單，進而濕式除塵成本更低廉，同時對粉塵凈化的能力更強，此外濕式除塵器的內部沒有可移動的配件，所以發(fā)生設備故障的幾率極低。但其也有不足的地方，首先除塵工作需要使用水，而粉塵經過濕式處理之后將直接混合成泥漿無法進行再次應用。其次，如果是對一些有粘性的物料進行除塵時，很可能會發(fā)生泥漿堵塞管道。再次在冬天工作需要考慮設備的防凍處理。最后，在工作時會造成大量的污水排放，需要及時處理。

4.5 料斗除塵系統(tǒng)設計

在對抓斗設計除塵系統(tǒng)時，需要重點考慮粉塵污染的密度、電阻、顆粒大小、吸水性、爆炸性等問題。例如如果港口船只需要裝卸煤炭時，就需要對煤炭材料的相關物理參數(shù)進行分析。其密度為1t/m3，吸水性表現(xiàn)為遇水不生成硬塊，顆粒直徑為159μm。因此除塵系統(tǒng)需要滿足于裝卸物料的實際需求。在設計過程中需要考慮含塵氣體的流動方向、抓斗設備正常工作的高度以及裝卸設備的位置等，此外需要注意每次抓斗工作時物料帶出粉塵的數(shù)量。為了保證抓斗設備抓取物料時，粉塵不會從漏斗中溢出，需要在漏斗的出口維持一定程度的負氣壓，就是在出口處保持一定的風速。

5 結語

總而言之，當前港口的抓斗裝卸粉塵污染問題已經逐漸被人們所重視，處理抓斗粉塵污染問題也是環(huán)境保護工作的重要內容之一。目前許多港口的船只散貨抓斗裝卸工作經常會出現(xiàn)粉塵不易控制的情況，因此需要結合實際運輸?shù)奈锪戏N類采用不同的除塵設備，對于遇水反應的散貨應當使用布袋式除塵設備，而如果是一些非遇水反應的材料則可以使用濕式除塵器，通過合理的設計盡最大程度降低港口抓斗裝卸的粉塵污染問題。

[1]湯文斐．淺談港口抓斗卸船粉塵防治技術[J]．輕工科技,2017,33(04):111-112．

[2]王璇．橋式抓斗卸船機系統(tǒng)的研究與設計[D]．燕山大學,2016．

[3]馬文舒,林金棟,張建國．橋式抓斗卸船機的發(fā)展與現(xiàn)狀分析[J]．起重運輸機械,2014,(11):1-4．

X701.2

A

1671-0711（2017）10（下）-0054-02