神華粵電珠海港裝船采樣系統(tǒng)設(shè)備缺陷分析與改造

摘要：裝船線煤樣的采集是制樣和化驗(yàn)的前提，采樣的目的是為了獲取最具代表性的煤樣，并通過化驗(yàn)反映煤炭的根本屬性，為入廠煤炭的驗(yàn)收和結(jié)算提供依據(jù)。為進(jìn)一步保障買賣雙方的利益，保證采樣系統(tǒng)的精確性顯得尤為重要?，F(xiàn)針對廣東地區(qū)雨季濕黏煤容易堵料的情況，在原有裝船采樣系統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，并針對極端天氣情況制定了一套應(yīng)急改造方案，旨在提高自動(dòng)采樣系統(tǒng)的運(yùn)行及使用時(shí)長，提高采制樣精度。

關(guān)鍵詞：裝船采樣;機(jī)采率;貿(mào)易結(jié)算;應(yīng)急方案

0 引言

神華粵電珠海港煤炭碼頭有限責(zé)任公司（以下簡稱我司）主要設(shè)備包括：4臺(tái)橋式抓斗卸船機(jī)、2臺(tái)鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)、4臺(tái)移動(dòng)回轉(zhuǎn)式裝船機(jī)、8臺(tái)堆取料機(jī)、2臺(tái)取料機(jī)、篩分裝置、汽車衡裝置以及帶式輸送機(jī)等設(shè)備。同時(shí)，在裝船線（BZ1-BZ4）、卸船線（BX1/BX2）及汽運(yùn)裝置上設(shè)立了7套采制樣系統(tǒng)。煤炭的采制樣工作是企業(yè)計(jì)算煤耗及貿(mào)易結(jié)算的重要依據(jù)，是相關(guān)方加強(qiáng)燃料監(jiān)督的重要技術(shù)措施，因此，煤炭的機(jī)械化采制樣工作需嚴(yán)格按照國家機(jī)械采樣與制樣的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，設(shè)備使用與管理單位應(yīng)不斷提升對采制樣設(shè)備的故障處理、運(yùn)行與維護(hù)能力，進(jìn)一步提高設(shè)備作業(yè)的科學(xué)化程度，旨在提升煤炭機(jī)械采制樣工作的效率，為生產(chǎn)和貿(mào)易結(jié)算提供可靠依據(jù)。本文主要介紹我司裝船采樣4條線（以裝船采樣BZ1為例）的優(yōu)化、改造及應(yīng)急方案。

1 立項(xiàng)背景與裝船采樣系統(tǒng)設(shè)備缺陷分析

我司裝船采樣設(shè)備已投入使用近5年，一直面臨雨季濕黏煤堵料嚴(yán)重的情況。在雨季期間，機(jī)采效率大大降低。針對濕黏煤堵料情況，我司安排維修人員24 h值班及時(shí)處理堵煤、卡煤問題，效果不甚理想，有時(shí)甚至出現(xiàn)4條線同時(shí)堵料的現(xiàn)象，不僅效率難以提升，還浪費(fèi)了很大一部分維修力量。如果采用人工采制樣方式，不但人員上垛采樣存在嚴(yán)重的安全隱患，制樣結(jié)果較機(jī)采結(jié)果也有較大出入，影響化驗(yàn)精度，同時(shí)，也增加了采制樣的人工成本。此外，由于該套系統(tǒng)棄料較多，在低流量或1 000 t以下小船裝船作業(yè)時(shí)，很難達(dá)到1 000 t采樣不低于15 kg的國標(biāo)要求。

2 研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)

近期，針對我司裝船自動(dòng)采樣出現(xiàn)低流量采樣量不足及濕黏煤易堵料等情況，進(jìn)行了重點(diǎn)立項(xiàng)研究。針對我司裝船采樣系統(tǒng)存在的缺陷，制定的研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)如下：

（1）對于低噸位、低流量裝船作業(yè)均可達(dá)到所需采制樣量;（2）提高采樣、制樣精度，避免取料時(shí)所取煤流上方塊煤煤樣居多，造成化驗(yàn)熱值不準(zhǔn)確;（3）大幅降低設(shè)備故障率，減少堵料次數(shù)，預(yù)計(jì)改造后機(jī)采率可達(dá)85%以上，爭取達(dá)到90%或更高;（4）在煤嚴(yán)重濕黏，無法正常作業(yè)的情況下，直接通過采樣頭而不通過縮分和破碎機(jī)構(gòu)刮取樣品，然后手工制樣，將 這作為應(yīng)急方案投入使用;（5）進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備設(shè)施，對采樣系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)的打磨、防銹處理，對塑金軟管、電纜橋架等處進(jìn)行電路優(yōu)化;（6）盡量控制成本，用現(xiàn)有的技術(shù)水平、維修力量低成本完成設(shè)備改造，爭取將改造費(fèi)用控制在5萬元以內(nèi)。

3 制定具體改造實(shí)施方案

（1）通過采樣系統(tǒng)程序設(shè)定，調(diào)整采樣頭動(dòng)作周期，將現(xiàn)在的120～600 s設(shè)定縮短為90 s，正常作業(yè)設(shè)定為120 s，對于低噸位、低流量裝船作業(yè)手動(dòng)修改為90 s，確保作業(yè)達(dá)到所需采制樣量。（2）針對采樣頭距主皮帶、縮分器距一級給料機(jī)皮帶間隙過大，所取煤樣以塊煤居多，制樣后熱值與實(shí)際熱值有所出入的問題，初步計(jì)劃提高緩沖床高度，增加采樣頭與主皮帶煤流接觸面積，以提升采樣量及采樣精度。后經(jīng)調(diào)整緩沖床高度至最高點(diǎn)，采樣頭切割器與主皮帶仍有20 mm間隙，如增加硬裝置，在上料過程中皮帶會(huì)發(fā)生徑向跳動(dòng)，易與主皮帶相互干涉，造成皮帶撕裂風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)已在采樣頭切割器三面增加擋料膠皮，采樣頭可正常使用，且制樣準(zhǔn)確，但擋料皮在運(yùn)行過程中易發(fā)生磨損，需經(jīng)常更換，浪費(fèi)維修力量。后經(jīng)過研究，將緩沖床替換成五聯(lián)組托輥，可減少甚至基本消除皮帶徑向跳動(dòng)的現(xiàn)象。現(xiàn)已經(jīng)提報(bào)采購計(jì)劃，待備件到貨后替換緩沖床并適當(dāng)延長采樣頭切割器長度。（3）對易堵料位置進(jìn)行分析，對主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。平移破碎機(jī)，改變落料角度，同時(shí)拆除二級給料機(jī)、二級縮分器及破碎機(jī)部分篩條，增加采樣量并減少堵料情況。此外，改變斗提機(jī)落料口角度、棄料管形狀，降低兩個(gè)易堵料部位的故障率。（4）在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一套直取溜槽裝置。在采樣頭和一級給料機(jī)中間安裝翻板及溜槽，在煤嚴(yán)重濕黏無法正常機(jī)采的情況下，直接通過采樣頭刮取樣品，然后手工制樣，作為應(yīng)急方案投入使用。該套設(shè)備雖然無法成功機(jī)采樣品，但在雨季，采取濕黏煤無需人工上垛，可避免安全隱患，同時(shí)也可獲得均勻料流。在極端天氣下，可作為應(yīng)急方案臨時(shí)使用;使用應(yīng)急方案時(shí)，避免料流過大，采樣頭動(dòng)作周期調(diào)整為600 s。（5）針對采制樣系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)老化情況，對其進(jìn)行打磨、修補(bǔ)、防銹刷漆等，同時(shí)對電機(jī)接線進(jìn)行重新梳理，及時(shí)更換老化電線并添加塑金軟管，對電纜橋架、電氣室等重點(diǎn)部位進(jìn)行清灰處理，確保設(shè)備設(shè)施用電安全。（6）所有改造方案設(shè)計(jì)、所需材料、施工人員皆為我司設(shè)備維保人員，下料、改造、安裝及后續(xù)維保工作可自行完成，大幅降低了施工成本，總費(fèi)用可控制在5萬元以內(nèi)。

4 優(yōu)化改造后的試用效果及后續(xù)維保相關(guān)事宜

對現(xiàn)場改造已完成的項(xiàng)目延長設(shè)備觀察試用時(shí)間，保證改造項(xiàng)目完成后持續(xù)3個(gè)月的觀察試用，同時(shí)要加強(qiáng)設(shè)備巡點(diǎn)檢力度，保證改造后的設(shè)備運(yùn)行正常。

（1）組織對全場設(shè)備進(jìn)行全面檢查，尤其要對結(jié)構(gòu)焊接部位進(jìn)行排查，焊接必須是滿焊，不得點(diǎn)焊，并將重點(diǎn)焊接部位的檢查納入到日常點(diǎn)檢中，優(yōu)化更新相關(guān)設(shè)備檢查表項(xiàng)目。特別是與主流程發(fā)生干涉的鋼格柵、采樣頭、落料管等處在周檢之余增加專項(xiàng)檢查內(nèi)容，對于存在問題的應(yīng)及時(shí)調(diào)整。（2）提高外委人員點(diǎn)檢質(zhì)量，通過技術(shù)員帶領(lǐng)檢查、檢查結(jié)果留痕等措施，提高外委人員自主檢查質(zhì)量;同時(shí)將外委檢查質(zhì)量情況納入外委單位考核內(nèi)容，提高外委人員自身責(zé)任心。在設(shè)備點(diǎn)檢的基礎(chǔ)上，還應(yīng)加強(qiáng)對照明、監(jiān)控等輔助設(shè)備的檢查，及時(shí)更換損壞的設(shè)備。（3）對相關(guān)設(shè)備操作單位人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高設(shè)備操作人員故障隱患的排查意識，能夠第一時(shí)間察覺設(shè)備運(yùn)行過程中的故障，減少設(shè)備損失。（4）在改造及優(yōu)化初期需做好相應(yīng)改造和優(yōu)化的可行性研究，設(shè)備局部改造優(yōu)化需從整體進(jìn)行分析，將相關(guān)其他設(shè)備的影響納入到改造方案設(shè)計(jì)中。（5）加強(qiáng)電控系統(tǒng)故障的排查力度，詳細(xì)檢查相關(guān)設(shè)備的配電柜，檢測其空氣斷路器、熱繼電器等電器元件是否完好。

5 結(jié)語

我司通過設(shè)備改造及后續(xù)近6個(gè)月的觀察可確定，低噸位、低流量采樣量不足及濕黏煤堵料情況得到了明顯改善，有效避免了人工垛采存在的安全隱患。此外，裝船采樣平均機(jī)采率由68.43%提升為87.97%，裝船機(jī)采兌現(xiàn)率更是達(dá)到95%以上。通過機(jī)采率、機(jī)采兌現(xiàn)率的提升，使得采制樣的檢測結(jié)果更為精確。同時(shí)，機(jī)采費(fèi)用更低，可大幅節(jié)約成本;減少了給料機(jī)、破碎機(jī)、縮分器、斗提機(jī)、落料管的堵料情況，減小了維修人員的工作壓力。后續(xù)我司準(zhǔn)備開展裝船采樣系統(tǒng)五聯(lián)托輥的安裝、改造工作，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備設(shè)施，在提高設(shè)備管理水平的同時(shí)，可有效避免煤炭采制樣環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大的偏差，從而減少了煤炭供需雙方的貿(mào)易糾紛，提升我司貨運(yùn)質(zhì)量管理水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 商品煤樣人工采取方法：GB/T 475—2008[S].

[2] 煤炭機(jī)械化采樣 第1部分：采樣方法：GB/T 19494.1—2004[S].

[3] 胡志偉.淺析煤炭機(jī)械化采制樣設(shè)備縮分器的工作原理及其應(yīng)用[J].煤質(zhì)技術(shù)，2017（4）：41-43.

[4] 宋壽增.皮帶中部自動(dòng)采樣機(jī)在太原第一熱電廠的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012，22（23）：151-154.

[5] 趙若冰，劉金國.煤炭機(jī)械化采制樣電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤質(zhì)技術(shù)，2008（3）：44-47.

[6] 紀(jì)長順，戴昭斌.煤炭采制樣設(shè)備常見故障與對策[J].化工管理，2019（30）：44-47.

收稿日期：2020-05-09

作者簡介：秦偉（1990—），男，吉林洮南人，工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。