某散糧碼頭工程裝卸工藝設(shè)計研究與探討

李 闖

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

引 言

受多種因素影響，我國南部與北部散糧碼頭集疏運方式有較大區(qū)別，北方多以出口為主，南方以進口為主。散糧碼頭的裝卸工藝設(shè)計合理性極大的影響著整個散糧系統(tǒng)的作業(yè)效率可靠性，對整個工程的效益起著重要的作用。本文以福建某散糧碼頭為例，介紹散糧碼頭裝卸工藝設(shè)計的要點，分析裝卸工藝功能、流程、選型等主要技術(shù)環(huán)節(jié)，望為類似項目的設(shè)計提供借鑒。

示例項目為1 個7 萬t 級的通用泊位，主要貨種包括散糧200 萬t，鋼鐵及件雜貨40 萬t、其他散貨50 萬t，其中散糧均為進口，其他貨物為進出口。項目具有一定的特殊性，并不是散糧接卸專用碼頭，需兼顧其他貨種裝卸，未來還需考慮糧油接卸需求。

1 碼頭工藝設(shè)計

貨種多、貨種運量相差較大、且散糧運量較大，作為通用泊位還需考慮未來市場需求適應(yīng)更多貨種?？紤]糧食在本工程以及本地區(qū)的重要性，散糧輸運系統(tǒng)采用專業(yè)化作業(yè)模式，同時本碼頭還需兼顧各種雜貨以及散貨。

考慮到運營期貨種來源的多樣性，碼頭采用通用性強的門座起重機進行裝卸船作業(yè)。既保證散糧裝卸能力和效率，同時兼顧接卸其他貨種。為解決專業(yè)化散糧和其他貨種的兼容性，散糧作業(yè)采用門座起重機+接料漏斗的裝卸方式，為了保證高附加值貨物（特種鋼鐵）及時入庫儲存，緊鄰碼頭后方布置大型倉庫。

圖1 碼頭裝卸工藝布置

2 散糧水平輸運

散糧的水平運輸作業(yè)目前一般采用普通帶式輸送機、氣墊帶式輸送機、埋刮板輸送機等。

普通帶式輸送機是糧食水平運輸最常用的輸送設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單，投資省，維修量小，且運行平穩(wěn)，對物料破損程度低，物料適應(yīng)性強，廣泛應(yīng)用于散糧的水平輸送作業(yè)。

氣墊帶式輸送機與普通帶式輸送機不同之處在于承載分支無需承載托輥，而由弧形氣箱槽支撐膠帶，氣墊帶式輸送機運行平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。

表1 兩種輸送機工藝參數(shù)對比

從設(shè)備購置費用上，氣墊皮帶機比普通皮帶機每延米費用增加約15 %；

從節(jié)能方面，單機氣墊帶式輸送機裝機總?cè)萘枯^低，理論節(jié)能約18 %，根據(jù)實際使用數(shù)據(jù)，由于氣墊輸送機運行平穩(wěn)可靠，運行功率消耗僅為理論裝機容量的80 %，實際節(jié)能效果可降低約25 %；

從膠帶使用壽命上，氣墊帶式輸送機的膠帶運行平穩(wěn)，阻力小，且工作張力比托輥機減少60 %，根據(jù)以往項目經(jīng)驗其使用壽命比一般可延長2.5～4倍，可進一步降低維護費用；

從整機的維修上，主要維修工作包括膠帶更換，托輥維修、軸承更換、非密封圈等配套件，根據(jù)實際運營經(jīng)驗，氣墊皮帶機可節(jié)約維修工作量約60 %。

水平運輸采用全氣墊皮帶機，運行平穩(wěn)，工作可靠，不撒料、運行阻力更小，密閉輸送，避免粉塵飛揚、驅(qū)動功率消耗較低，綠色環(huán)保，節(jié)能，無論對于現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境、工作勞動環(huán)境，還是對周邊區(qū)域環(huán)境都起到了很大的保護作用，響應(yīng)了國家政策，是港口內(nèi)水平運輸優(yōu)選方案。

3 散糧儲存

1）主體結(jié)構(gòu)型式

現(xiàn)代大型散裝糧食的倉儲型式為圓筒倉，倉筒直徑大，高度高，存儲量大，占地面積小。每一個筒倉是一個獨立的儲糧單位，可根據(jù)糧食品類、船舶單次運載量以及貨主要求儲存，便于糧食的分裝且不互相干擾，筒倉占地面積相對平房房倉小，但其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)投資較大。

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，筒倉主要分為混凝土筒倉和鋼板倉，主要特點見表2。

表2 參數(shù)對比

2）筒倉倉底結(jié)構(gòu)型式

筒倉倉底一般有兩種結(jié)構(gòu)型式，平地倉和錐底倉。

筒倉一般高度較高，錐底倉利用散糧自重及其自流性，倉底設(shè)計成錐底，便于糧食自流出倉。平底倉則需配合清倉機械作業(yè)，增加了勞動強度，但相同儲量的筒倉，平底筒倉比錐底筒倉高度低3～ 5 m，很大程度降低了筒倉基礎(chǔ)建設(shè)成本，隨著清倉機械的可靠性不斷提高，平底筒倉配合清倉機械也是可靠的工藝方案。

3）筒倉方案

考慮筒倉的使用環(huán)境，鋼板倉保溫效果差，鋼板傳熱快，易造成糧食板結(jié)、碳化、膨脹，倉外壁鋼板易變形，存在安全隱患，且本項目為長期項目，使用年限及使用壽命要求長。綜合比選，鋼筋混凝土筒倉整體運營費用比鋼板倉低，其維護費用和年折舊費用低，使用鋼筋混凝土平底筒倉配合清倉機械方案。

4 散糧分發(fā)疏運

散糧的疏運主要包括裝船、裝汽車、裝火車三個方面，本文論述的散糧項目，根據(jù)所處經(jīng)濟腹地的運輸環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，散糧疏運全部為裝汽車，散糧的裝車模式一般包括裝車樓、筒倉側(cè)壁裝車臂等。如何提高散糧的裝車效率，做到快速分發(fā)裝載，至關(guān)重要。

1）車船直取模式

碼頭接料漏斗采用了新型工藝模式，接料漏斗除了可以供料給皮帶機還可以直接裝車，不經(jīng)過筒倉儲存，做到了車船直取，保證卸船效率的情況下直接裝車。

2）筒倉側(cè)壁懸臂裝車

筒倉側(cè)壁出料口的裝車模式，在鋼筋混凝土筒倉側(cè)壁開口，接上輸料臂和出料閥門、裝車溜槽，裝車時需要工人控制開閉閥門，筒倉一般直徑較大，在設(shè)計并列兩列筒倉之間的空間時需考慮整體交通車流的影響。

3）筒倉底部埋刮板提升機裝車

在筒倉底部出料口，設(shè)計1 分2 的分叉溜槽，其中1 個分支分流底部輸送皮帶機進去到倉流程，另外一個分支分流到布置在筒倉底部的埋刮板提升機穿過筒倉側(cè)壁，在側(cè)壁裝車口相同點位布置裝車點。

圖2 側(cè)壁與埋刮板提升機裝車

4）轉(zhuǎn)運站緩沖倉裝車

所論述項目筒倉具備儲備糧倉的功能，特殊情況下需長期儲存糧食，需倒倉處理散糧，保證糧食處于安全的溫度濕度，確保糧食質(zhì)量與品質(zhì)。

結(jié)合整體流程分析，在倒倉流程中，斗提機將糧食提升到較高的高度，空間及高度上滿足設(shè)置緩沖倉的條件，同時利用了倒倉流程中的設(shè)備，增加了裝車能力，提高了裝車效率的前提下，增加了設(shè)備的使用率。

圖3 緩沖倉裝車

5）結(jié)論

車船直取模式最大限度節(jié)省了貨主等候時間，減少了部分貨主的堆存費用；側(cè)壁裝車與埋刮板提升機裝車配合使用，充分發(fā)揮了筒倉倉容能力，減少了清倉作業(yè)，減少了工程占地面積；轉(zhuǎn)運站緩沖倉充分利用了流程環(huán)節(jié)的閑置時間，增加了裝車能力，提高了裝車效率和靈活性，充分使用了設(shè)備。

5 結(jié) 語

本文通過對福建某散糧碼頭專業(yè)工藝要點進行分析，專業(yè)化散糧的裝卸設(shè)備多，系統(tǒng)多，流程復(fù)雜，實現(xiàn)功能多，在實現(xiàn)功能需求和協(xié)調(diào)相關(guān)多方利益情況下，需在細節(jié)謀求更大的價值，研究裝卸作業(yè)的每一個環(huán)節(jié)，每一個點位，從貨物流向的源頭開始，到貨物進入離港全過程分析，減少不必要的環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)有環(huán)節(jié)，提高空間場地和設(shè)備的使用效率，以提高工程項目的營運生產(chǎn)力。