沈大偉
(上海振華重工港機通用裝備有限公司,上海 201913)
堆取料機(圖1)目前是大型散貨堆場的大型連續(xù)堆取設(shè)備,堆取料機在堆場裝卸煤碳、礦石、糧食等散貨時,工作效率高,生產(chǎn)連續(xù),受到世界各個散貨堆場的重視和青睞。目前,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、礦山、建材、交通、冶金和化工等各個領(lǐng)域,如大型露天發(fā)電廠,大型港口碼頭,大型露天散貨堆場、儲料廠和倉庫等場所。
目前,世界各地堆取料機的堆場80%以上通常會選址在靠近碼頭1km 左右,堆取料機設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)都是在生產(chǎn)廠家制造好,然后,進行預(yù)拼裝、涂裝、部件成品化后大部件運輸,成品構(gòu)件超長超寬,通常都是選擇經(jīng)濟實惠的海上運輸,運輸船靠泊到業(yè)主堆場附件碼頭,然后,利用起重設(shè)備和大型運輸車輛,轉(zhuǎn)運到堆場安裝位置進行總裝和調(diào)試。
圖1 堆取料機全景圖
通常堆取料機臂架,配重架等構(gòu)件寬度均在10 米以內(nèi),僅門座架、回轉(zhuǎn)平臺和尾車車架平臺三個構(gòu)件寬度會超過10米,但是,寬度不會大于15 米,構(gòu)件重量也不會超過100 噸,鑒于構(gòu)件的外形特征,運輸船可以選擇為甲板船和深艙船,由于深艙船的艙底和艙蓋板均可以裝載構(gòu)件,同等噸位的運輸船舶,深艙船有效裝載面積較大,相對經(jīng)濟。項目發(fā)運階段,運輸船通常都會選擇8000 噸左右的深艙船,船長100 米左右,船寬20 米左右,空載吃水深度約4 米,滿載吃水深度6 米,這類船舶容易滿足很多碼頭的靠泊要求,市場上也比較容易租賃,價格相對實惠,且船艙的寬度、長度和高度滿足裝載堆取料機部件尺寸要求。
對于部分項目,沒有合適的卸船位置,在卸船碼頭水深只有2 ~3 米情況下,這時可以選擇船長50 米左右,型寬18 米,3000 噸左右的小型甲板船進行裝載運輸構(gòu)件。
為保證運輸船順利靠泊,發(fā)運前需要對卸船碼頭進行考察,碼頭要有靠泊墩、系纜樁,水深要能滿足運輸船舶的靠泊要求,且碼頭必須是開埠碼頭,確??坎葱遁d報備時海事部門審核通過。
前期要確定卸船期間占用碼頭岸線的距離,通常占用碼頭岸線長度為運輸船長度,外加船艏和船艉兩端各加20 米的帶纜長度,確保運輸船能順利靠泊帶纜,碼頭上的卸載場地盡量空曠,使其滿足卸載時運輸車輛的裝載要求。
運輸船確定后,根據(jù)構(gòu)件的發(fā)運大件狀態(tài)圖進行布船,布置既要保證載荷的均勻性,又要盡可能地確保船舶裝載多,使每航次盡可能地多運輸構(gòu)件,來減少運輸航次。在運輸船上布置構(gòu)件時,如果是深艙船運輸,門座架、水泥配重塊等重量重的構(gòu)件需要布置在艙底,降低船舶運輸時的重心。甲板船運輸時,水泥配重塊、門座架等重量重的構(gòu)件需比較均衡的分布在船甲板上,重量均勻分布在甲板面,保證航行的安全性。大件需要放置在起重設(shè)備吊裝范圍內(nèi),小件放置在需要胎架放置的構(gòu)件下方,或者放置在大型構(gòu)件的梯子平臺上,盡最大可能地利用裝載空間,減少運輸航次來節(jié)約運輸費用。
裝船時,按構(gòu)件運輸布置方案圖,從船首到船尾的先后順序吊裝,每一構(gòu)件吊裝到位后,需立即綁扎固定牢固,重心高的構(gòu)件需加斜撐和防風(fēng)拉索。電機、接線箱和開關(guān)箱等電器設(shè)備,以及裸露的解密機械零件和設(shè)備,均需要用三防布包裹嚴實,避免海水和雨水侵蝕,造成損毀。
卸船起重設(shè)備的合理選擇,關(guān)系到堆取料機生產(chǎn)廠家的制造經(jīng)濟成本、運輸成本、項目工期節(jié)點等經(jīng)濟效益。常用的卸船吊裝設(shè)備有門機、大型吊車、浮吊,以下逐一解析。
門機吊裝由于其工作效率高,吊裝構(gòu)件后,門機臂架可以360°全回轉(zhuǎn),快速高效地將構(gòu)件吊裝到運輸車輛上,基本上不會受到碼頭海面浪涌影響,只要海面風(fēng)浪不超過6 級,均可以施工作業(yè),通常優(yōu)先選用門機卸載。前期要對門機額定載幅度進行確定,堆取料機的構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)通常在70 噸以內(nèi),將構(gòu)件梯子平臺、驅(qū)動機構(gòu)等附屬件安裝完善一般不會超過100 噸,一般碼頭門機額定吊載重量為40T 或50T,運輸船寬一般20 米,根據(jù)碼頭門機軌距、海側(cè)軌到碼頭前沿距離,及合理布置船上構(gòu)件,確定部件吊裝幅度,根據(jù)吊裝幅度,查看門機幅度參數(shù)是否滿足吊裝要求,通常額定吊載45T 門機,幅度大于30 米均可以滿足吊裝要求。
門機吊裝一般需要兩臺門機進行抬吊作業(yè),如果門機的額定載荷不足,門座架、回轉(zhuǎn)平臺等較重構(gòu)件的驅(qū)動機構(gòu),梯子平臺等附屬件暫不安裝,減輕構(gòu)件重量,要使構(gòu)件的最大吊裝重量小于兩臺門機抬吊額定載荷之和的80%,才能滿足吊裝要求,復(fù)核相關(guān)參數(shù),如果吊裝不足,就要改用其他卸船起重設(shè)備。
如果碼頭沒有卸載門機,或者卸載門機額定載荷不足的情況下,選用相對經(jīng)濟實惠、工作效率高的大噸位汽車吊進行卸載作業(yè)。
汽車吊進行卸載作業(yè)時,碼頭不能有皮帶機廊道等設(shè)施,作業(yè)區(qū)域必須空曠,有充足的吊裝空間,汽車吊進行吊裝作業(yè)根據(jù)堆取料機裝載構(gòu)件重量,對汽車吊進行選型,根據(jù)堆取料機機型的大小,確定汽車吊的大小。通常1800T/H 的堆取料機,350 噸的汽車吊可以卸載作業(yè),3600T/H 的堆取料機,500 噸的汽車吊可以卸載,具體施工作業(yè)時,根據(jù)發(fā)運構(gòu)件的重量和汽車吊起重參數(shù)表進行確定。
最重構(gòu)件的重量和汽車吊型號確定后,需要對碼頭承載力進行校核,使其滿足碼頭承重要求,汽車吊在碼頭工作狀態(tài)四個支腿布置時,要分沉箱式碼頭和樁式碼頭。
沉箱式碼頭,汽車吊海側(cè)支腿兩個墊箱墊到海側(cè)軌道上,陸側(cè)墊箱根據(jù)吊車的開檔尺寸確定。樁式碼頭,需要根據(jù)碼頭上承重梁尺寸來布置支腿墊箱位置,如果承重梁開檔尺寸與汽車吊支腿尺寸偏差太大,每個汽車吊支腿墊箱不能布置在碼頭承重梁上,則不能用汽車吊卸載。
如我公司制作的北方某港的堆取料機,當時,由于現(xiàn)場碼頭的門機額定吊重不足,用汽車吊進行卸船。最大構(gòu)件重量為105 噸,根據(jù)碼頭上相關(guān)尺寸及碼頭前沿水深情況,決定用甲板船運輸,碼頭用500 噸進行卸載作業(yè)。將堆取料機中重量大的構(gòu)件,如回轉(zhuǎn)平臺、門座架和立柱布置在運輸船的邊緣,這樣在卸載重量大構(gòu)件過程中,可以減少吊車的幅度,根據(jù)最重構(gòu)件回轉(zhuǎn)平臺構(gòu)件重量及重心位置,構(gòu)件在運輸船上放置位置,運輸船的靠泊位置及汽車吊放置位置,確定出吊車幅度,通過比對吊車載荷參數(shù)表,確定500 噸汽車能滿足構(gòu)件卸載吊裝要求。
浮吊進行構(gòu)件卸載周期長、成本高,但是,浮吊跨度大,構(gòu)件吊裝高度高,吊重大,部分卸船碼頭由于沒有門機,且重型吊車也沒有合適的卸載??课恢玫那闆r下,碼頭上有皮帶機廊道,需跨廊道吊裝到卸載場地,在這種復(fù)雜作業(yè)施工條件下,才選用浮吊進行卸載作業(yè)。
確定浮吊吊裝卸船后,就要對浮吊進行選型,需要根據(jù)構(gòu)件重量、外形尺寸、跨越碼頭廊道的高度及構(gòu)件在廊道內(nèi)側(cè)運輸車的位置,計算出構(gòu)件的吊高、吊重、跨度等要求,對浮吊進行選型,在滿足吊裝要求前提下,盡量選擇小型浮吊,以節(jié)約生產(chǎn)費用。
浮吊靠泊形式的確定,全回轉(zhuǎn)浮吊,將浮吊靠碼頭,然后,將運輸船靠浮吊,這樣靠泊可以提高現(xiàn)場卸載的功效。不帶回轉(zhuǎn)功能的把桿式浮吊,運輸船靠泊碼頭,浮吊靠運輸船,這種型式靠泊,以便提高現(xiàn)場的工作效率。具體到每個碼頭的靠泊方式,要根據(jù)碼頭現(xiàn)場實際場地情況,靈活變通調(diào)整,在保證卸載安全的基礎(chǔ)上兼顧效率。
圖2 浮吊吊裝回轉(zhuǎn)平臺
運輸車需要停放在卸載構(gòu)件的吊裝幅度范圍內(nèi),且滿足碼頭的承重要求,堆取料機構(gòu)件從運輸船上卸載后,直接將構(gòu)件放置到轉(zhuǎn)運車輛上,運輸車輛上的枕木和胎架需放置在運輸車輛的承重梁上,具體的放置位置需要根據(jù)構(gòu)件的重心機構(gòu)特點提前做好方案,并在四周用5T 手拉葫蘆拉緊,防止運輸時車輪的顛簸造成構(gòu)件的傾覆,按規(guī)劃好的路線運輸?shù)娇傃b場地。
圖3 尾車在運輸車輛上放置綁扎圖
堆取料機船舶運輸是項目制造過程中風(fēng)險最高的一個環(huán)節(jié),在施工時,每個環(huán)節(jié)都需小心謹慎,尤其是在裝載和卸船過程中,需要專業(yè)的技術(shù)人員進行指導(dǎo),本文從多個角度對船舶運輸方案進行了論述,是本人對多年堆取料機制作船舶運輸過程經(jīng)驗的總結(jié),實踐證明,本文論述的船舶運輸方案是可行和有效的,解決了多個項目船舶運輸,節(jié)約項目運輸成本問題,供后續(xù)類似項目參考借鑒,隨著船舶運輸技術(shù)和構(gòu)件吊裝越來越精益化,船舶運輸方案的不斷改進優(yōu)化,相信還會有更多更好的運輸方案應(yīng)用于堆取料機的運輸過程中。