卜偉彬

摘 要：本文研究對象是散貨碼頭裝卸工藝系統(tǒng)設(shè)計，同時結(jié)合國外項目的技術(shù)特點(diǎn)，對散貨碼頭常見的裝卸機(jī)械設(shè)備及皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計總結(jié)，希望對同類型的海外項目參與者能提供一定的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：散貨碼頭 裝卸機(jī)械及技術(shù) 皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)

1.項目背景

委內(nèi)瑞拉玻利瓦爾共和國和中華人民共和國政府于2010年在北京簽署了合作協(xié)議，據(jù)此兩國共同確定了一系列的基礎(chǔ)并建立了長期融資協(xié)議機(jī)制，目的是增進(jìn)雙方在委內(nèi)瑞拉的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、社會發(fā)展，能源、礦業(yè)及農(nóng)業(yè)發(fā)展和增加社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的大規(guī)模項目的合作。按照中委兩國合作協(xié)議，將帕魯阿港口年通過能力從350萬噸提高到年720萬噸的相關(guān)設(shè)計、供應(yīng)材料、機(jī)械設(shè)備、施工、安裝、維護(hù)人員培訓(xùn)以及新系統(tǒng)的運(yùn)行，該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)粗、細(xì)鐵礦砂的收料、運(yùn)輸、儲存以及發(fā)貨。

2.裝卸工藝系統(tǒng)設(shè)計

該項目主要是裝卸系統(tǒng)的改造，貨種主要為粗礦砂、細(xì)礦砂及面包鐵，工程內(nèi)容主要包括碼頭裝載系統(tǒng)，堆場裝卸系統(tǒng)，列車卸載系統(tǒng)和皮帶輸送系統(tǒng)等的改造。

（1）火車卸載：由于項目采用底部開放式列車進(jìn)行卸料，新增系統(tǒng)的相應(yīng)端口卸載方法為底部開放式。 在原火車排放坑內(nèi)安裝四個料斗，接收料斗的總?cè)萘坎恍∮谝粋€車廂的材料量。

（2）卸車后水平運(yùn)輸：物料卸火車后，經(jīng)過漏斗卸到電動板式給料機(jī)，再輸送到帶式輸送機(jī)，然后通過帶式輸送機(jī)送到新的堆場或堆放到原廠。 帶式輸送機(jī)規(guī)格為： 48”（基礎(chǔ)帶寬），V=3.15m/s（額定帶速），Q=3500t/h（額定效率）。

（3）堆場裝卸作業(yè)：結(jié)合本項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，本項目堆場裝卸作業(yè)采用堆取分開方式，該方式在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用，設(shè)計堆料效率3500噸/小時，臂長為35米，設(shè)計取料效率4500噸/小時，臂長55米。

（4）裝船水平運(yùn)輸作業(yè)：物料裝船水平運(yùn)輸采用皮帶機(jī)進(jìn)行，皮帶機(jī)具有輸送效率高，經(jīng)濟(jì)性好，運(yùn)輸方便簡單的特點(diǎn)，在港口散裝物料裝卸中應(yīng)用廣泛。

（5）裝船作業(yè)：根據(jù)靠泊船舶尺度、水位、碼頭噸級、裝卸工藝要求，在現(xiàn)有碼頭上安裝1臺額定效率4500噸/時的裝船機(jī)，使用功能及其性能參數(shù)能滿足設(shè)計靠泊船型裝船要求。

3.主要機(jī)械設(shè)備技術(shù)規(guī)格參數(shù)

（1）裝船機(jī)主要技術(shù)規(guī)格說明。機(jī)械額定生產(chǎn)能力為4500t/h，基距12米，軌距為55英尺（16.764米），海測軌中心距碼頭岸邊距離為3.048米，臂架工作幅度滿足8萬噸級巴拿馬型散貨船裝船要求，臂架俯仰范圍為裝船作業(yè)-12°～+12°，非裝船作業(yè)時收起臂架在碼頭岸側(cè)，不允許超出水域，懸臂皮帶機(jī)額定生產(chǎn)能力為4500t/h，尾車型式采用固定式，Z型導(dǎo)料槽可以在裝船機(jī)大臂上安裝與拆卸，工作范圍能覆蓋高水位及低水位時期船艙下部各個區(qū)域，能最大限度減少物料的損耗，門架凈空高度≥5.1米，供電電源采用AC4.16KV、60HZ、三相，供電方式為電纜卷筒。

（2）堆料機(jī)主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)。機(jī)械額定生產(chǎn)能力為堆料3500t/h，堆高為軌面以上：17.5m（臂架仰起下料最高高度），軌面以下1.5m，懸臂最大俯仰角度為-120～+150，懸臂長度為35m，懸臂起升下降速度是5m/min，軌距為7m；行走速度為0-20m/min，最大工作輪壓為250 KN/輪，最大非工作輪壓為300 KN/輪，軌道型號為美國132RE型鋼軌，軌道基礎(chǔ)采用道砟式，供電電源采用AC4.16kV，60Hz，三相三線制。

（3）取料機(jī)主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)。機(jī)械額定生產(chǎn)率為4500t/h，堆高在軌面以上17.5m（臂架仰起取料最高高度），軌面以下1.5m，回轉(zhuǎn)半徑：（自回轉(zhuǎn)中心到斗輪軸中心）為55m，回轉(zhuǎn)角度≥±1100，懸臂最大俯仰角度為-12o～+15o，軌距10m，行走速度0-20m/min （無級調(diào)速），最大工作輪壓為250 KN/輪，最大非工作輪壓為300 KN/輪，軌道型號采用美國132RE型鋼軌，供電電源采用AC4.16kV，60Hz，三相三線制。

（4）皮帶機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)。本項目改造的帶式輸送機(jī)主要規(guī)格為： 48”（入場基礎(chǔ)帶寬），V=3.15m/s（額定帶速），Q=3500t/ h（入場額定效率），52”（裝船基礎(chǔ)帶寬），V=3.15m/s（額定帶速），Q=4500t/h（裝船額定效率）。

為了保護(hù)輸送機(jī)系統(tǒng)的安全可靠，本項目設(shè)置了皮帶機(jī)保護(hù)裝置，主要包括皮帶跑偏、轉(zhuǎn)速測試、過載保護(hù)等十幾項保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置可以在中央控制室操控，同時在緊急情況下，也可以在系統(tǒng)現(xiàn)場進(jìn)行操控，目的就是當(dāng)發(fā)生緊急情況時，能對輸送系統(tǒng)起到最大限度保護(hù)作用。

4.裝卸工藝設(shè)備用電負(fù)荷

（1）本項目工藝設(shè)備用電負(fù)荷詳見表2。

5.碼頭裝船能力核算

本項目裝卸工藝系統(tǒng)改造后，碼頭按照靠泊5萬噸至8萬噸級船舶進(jìn)行核算，根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》（JTS165-2013）相關(guān)公式進(jìn)行核算，本項目碼頭年裝船能力達(dá)到750萬噸，能滿足設(shè)計吞吐量的要求，對當(dāng)?shù)卦牧系妮斔推鸬搅酥匾饔谩?/p>

6.移動式裝船機(jī)裝船方案

本項目所采用的裝船機(jī)由國內(nèi)廠家制造，整機(jī)吊裝發(fā)往項目現(xiàn)場安裝，吊裝部件主要有主機(jī)（約420噸），尾車（約35噸），溜槽及其固定架（約15噸），運(yùn)輸船型自帶2臺克林吊（起重量分別為400噸和250噸）。準(zhǔn)備工作時，應(yīng)對吊機(jī)鋼絲繩進(jìn)行驗算，確保鋼絲繩受力小于其正常破斷拉力。在吊裝過程中，首先在碼頭面鋪設(shè)滾裝軌道，利用滾裝軌道將裝船機(jī)前移到碼頭前沿，然后將大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90°，待運(yùn)輸船舶靠岸后，臂架處于水平狀態(tài)，并由船上2臺克林吊將主機(jī)吊起放至指定位置，在起吊過程中，重點(diǎn)關(guān)注其平衡狀態(tài)，并及時進(jìn)行調(diào)節(jié)。待主機(jī)在船舶甲板固定后，依次將尾車、溜槽等配件調(diào)只船上指定位置。

7.設(shè)計心得體會

本項目為中委兩國合作開發(fā)項目，主要建設(shè)內(nèi)容包括改造碼頭、更換裝船機(jī)、新建后方堆場、配置堆料機(jī)和取料機(jī)、皮帶機(jī)系統(tǒng)改造以及相關(guān)配套設(shè)施設(shè)備、建構(gòu)筑物的建造，本改造項目是EPC總承包項目，工程設(shè)計方面由于合同要求采用歐美標(biāo)準(zhǔn)，且委內(nèi)瑞拉當(dāng)?shù)卦O(shè)計理念、設(shè)計思路、制圖表達(dá)方式都跟國內(nèi)設(shè)計有較大區(qū)別，因此，項目初期也給設(shè)計人員帶來了很大的挑戰(zhàn)，但項目組人員團(tuán)結(jié)一致，敢于擔(dān)當(dāng)，克服一切阻力，歷時三年，終于圓滿完成了項目，為中委兩國人民真誠的合作貢獻(xiàn)了自己一份微薄的力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTS165-2013.海港總體設(shè)計規(guī)范.

[2]交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院.海港工程設(shè)計手冊[M].北京：人民交通出版社，1994.

[3]GB/T 3811-1983.起重機(jī)設(shè)計規(guī)范.