◎ 張 晗，張 千

（1.鄭州中糧科研設計院有限公司，河南 鄭州 450001；2.東莞深赤灣港務有限公司，廣東 東莞 523000）

農業(yè)是國民經濟的基礎，糧食則是基礎中的基礎。近年來，隨著糧食安全戰(zhàn)略的持續(xù)實施，國家在耕地保護、糧種優(yōu)化等方面進行了策略性規(guī)劃，糧食產量連年增長，取得喜人成績，但因糧食消費需求的巨大增長，我國依然面臨嚴峻的糧食問題，存在一定的糧食安全風險，如糧油加工、飼料加工等產業(yè)的大豆、玉米、小麥、大麥、高粱等糧食貨種的缺口較為明顯。為適應糧食進口量持續(xù)增加的發(fā)展趨勢，國內沿海散糧港口近年不斷擴充中轉倉容，更新碼頭接卸設施。在此背景下，散糧裝、卸船方式呈現(xiàn)出大產量、高自動化、方式多樣的新特性。

1 卸船方式的發(fā)展及特點

作為糧食進口大國，我國糧食進口途徑多樣，其中水路運輸是成本最低、運用最廣的形式。我國東北糧食產區(qū)需通過“北糧南運”滿足南方糧食需求。為降低運輸成本，海運散糧船多為5 萬～10 萬t 級，其停泊及裝卸對碼頭的硬件設施條件要求較高。

以我國糧食銷售大省廣東省為例，全省共有13 個地市的35 個碼頭公司從事糧食物流業(yè)務，糧食碼頭泊位達到62 個，其中5 萬t 級以上39 個，中轉倉容達到429 萬t，糧食物流專業(yè)化程度與國際接軌，北糧南運和國際進口得到有力保障。廣東省主要糧食碼頭萬噸級泊位統(tǒng)計見表1。

表1 廣東省主要糧食碼頭萬噸級泊位統(tǒng)計表（截至2022 年）

1.1 常用卸船方式

以上從事專業(yè)糧食接卸的碼頭大部分建設了專業(yè)化的散糧接卸設施，其卸船方式主要有以下幾種。

1.1.1 移動設備卸船

部分碼頭因泊位緊張，單個泊位承擔了不同品種貨物的接卸功能，導致泊位設施需要具備通用性。此類碼頭多采用門機抓斗結合移動式接糧斗和移動輸送設備卸船。門機抓斗將船艙內的糧食取出后放至移動接糧斗內，散糧汽車在移動接糧斗下方接糧，并將糧食運送至堆場或中轉倉庫中。部分泊位是在移動接糧斗下方布置移動輸送設備，將物料輸送至后方固定輸送設備內，再輸送至后方中轉倉庫。在不進行散糧作業(yè)時，移動接糧斗和移動輸送設備可移出泊位作業(yè)區(qū)，不影響其他貨種作業(yè)。該種作業(yè)模式前期投資較低，通用性強，靈活性高，但效率較低，多為500 t·h-1以下，環(huán)保性較差，受雨雪天氣等因素影響較大，在承接進口糧食業(yè)務時競爭力較低。

1.1.2 順岸皮帶機接糧卸船

目前，一些大型碼頭已建設專用散糧泊位，在泊位上建設專用的順岸皮帶機，并結合卸船設施卸糧。

順岸皮帶機有多種形式，一種形式是將順岸皮帶機設置在門機軌道之間的地面上，并在皮帶機上方設置接糧斗，該種形式門機移動受限，碼頭前沿車輛通行不便，影響清艙階段作業(yè)，同時擴展性較差，無法隨著業(yè)務量的增加進一步添置順岸皮帶機，提高泊位卸船能力；另外一種形式是在門機軌道后方建設架高的順岸棧橋，順岸皮帶機安裝在順岸棧橋上，并在棧橋上方設置接糧斗，該種模式設備產量大，可同時設置多條輸送線，目前常用的設備搭配模式有單線設置（產量為1 000 t·h-1、1 500 t·h-1和2 000 t·h-1）和雙線設置（產量為2 1 000 t·h-1、2 1 500 t·h-1、2 2 000 t·h-1），也有少數(shù)碼頭采用三線或更多線設置，卸船效率進一步增加?？紤]大型散糧船船艙數(shù)一般為6 個或7 個，同時作業(yè)的卸船門機或卸船機數(shù)量有限，單個泊位卸船總產量一般不超過5 000 t·h-1[1]。

常用卸船設備有抓斗門機、帶斗門機和連續(xù)式卸船機等，其中單臺普通門機峰值產量一般可達到500 t·h-1，平均產量為400 t·h-1；帶斗門機峰值產量一般可達到1 000 t·h-1，平均產量為600 t·h-1；連續(xù)式卸船機峰值產量可達到1 300 t·h-1，平均產量為800 t·h-1[2]。隨著卸船設備的不斷發(fā)展，卸船效率還將不斷提高。

考慮碼頭輸送線數(shù)多為1 ～4 條，連續(xù)式卸船機和帶斗門機需要和順岸皮帶機一一對應，無法全部使用更多此類設備對每個船艙進行同時卸船，因此多采用1 ～2 臺帶斗門機搭配4 ～5 臺普通門機，或1 ～2 臺連續(xù)式卸船機搭配4 ～5 臺普通門機進行卸船作業(yè)。

1.2 卸船設備的發(fā)展情況

隨著糧食海路運輸量的不斷增加，為縮短船舶滯港時間，提高泊位利用率和中轉量，進而提高市場份額，目前已有越來越多的專用散糧碼頭采用連續(xù)式卸船機進行卸船。目前大產量卸船機市場被國外品牌牢牢占據(jù)，國內品牌雖有突破，但市占率仍然較低。

常用的連續(xù)式卸船機一般包括鏈條式、螺旋式、夾帶式、氣力式等，此幾種形式在設備投資、能耗、產量、物料破碎率、安全性、粉塵、噪聲和操作性上有所區(qū)別[3]。其中機械鏈條式具有性能穩(wěn)定、產量高、物料破碎率低等特點，在大產量卸船機中有較為廣泛的應用。

隨著環(huán)保要求的提高，卸船過程中的粉塵外溢情況越來越受到重視。傳統(tǒng)卸船方式粉塵外溢嚴重，碼頭設備運行處于較為嚴重的粉塵環(huán)境中，難以滿足粉塵防爆安全規(guī)程要求[4]。為解決卸船過程中的粉塵問題，目前已有國內廠家研發(fā)了抑塵接糧斗，在傳統(tǒng)接糧斗的基礎上增加除塵設備，在接糧斗上方形成負壓區(qū)域，當糧食下落至漏斗時，粉塵外溢情況能夠得到有效抑制，起到較好的環(huán)保效果。目前已有越來越多的港口開始采用抑塵接糧斗，部分接糧斗生產企業(yè)還根據(jù)使用場景設置可自動開合的防雨蓋，進一步優(yōu)化使用功能。

在集裝箱碼頭領域，無人化碼頭已成為現(xiàn)實，但因散糧碼頭經濟效益較集裝箱碼頭低，應用場景較小，在無人化方面發(fā)展較為落后。隨著近年來人工智能的快速發(fā)展，散糧碼頭已有多種技術路徑的探索和應用，部分碼頭已實現(xiàn)無人化卸船并推廣無人化卸船技術，通過多種傳感器感知船艙內物料堆積情況，并自動調整卸船點位和姿態(tài)，適應不同情況的卸船場景，大大提高了卸船的自動化程度及效率。隨著智能卸船技術的不斷發(fā)展，卸船設備的更新?lián)Q代已進入快車道，為國內卸船機設備研發(fā)企業(yè)提供了彎道超車的機會。

2 裝船方式的發(fā)展及特點

2.1 常用裝船方式

我國糧食水路裝船作業(yè)在南、北方具有較大差異。北方作為糧食產區(qū)，使用水路進行“北糧南運”時，裝船對象多為50 000 ～70 000 t 級大型船舶，其裝船效率較高，自動化程度較高。南方碼頭在接收糧食后，根據(jù)客戶提貨情況，部分采用裝小船的形式經過內河碼頭運送至內陸加工企業(yè)，裝船對象多為2 000 ～5 000 t 級小型散糧船[5]。根據(jù)不同裝船對象，裝船方式有以下幾種主要形式。

2.1.1 移動設備裝船

移動設備裝船多運用于南方散糧碼頭，主要作業(yè)形式為水路來糧后使用汽車運輸至臨近加工企業(yè)，少部分使用水路運輸至具有內河小碼頭的加工企業(yè)，在此情況下建設專用的大型裝船泊位并不經濟，其前期投資較大，且占用了經濟效益更高的卸船泊位，因此多采用移動設備裝船，在大型泊位之間或利用其他泊位邊角區(qū)域，使用移動輸送設備裝船。該種作業(yè)形式前期投資較小，靈活性較高，但效率較低，環(huán)保性差。

2.1.2 順岸皮帶機發(fā)糧裝船

北方大型散糧港口和部分南方有條件的大型散糧港口多建設有專用的裝船泊位，特別是南方腹地有較為發(fā)達的糧油加工企業(yè)，或需要使用小船中轉通過內河發(fā)放的碼頭，多建設有產量大、自動化程度高的裝船泊位。此類專業(yè)裝船泊位多建設有架高的順岸棧橋，通過順岸棧橋上的皮帶機將物料輸送至裝船機內，再由裝船機裝船。裝船機可沿碼頭軌道移動，且部分先進的裝船機自身具有回轉、俯仰等功能，可較為快速地定位船艙，并根據(jù)船艙內糧食堆積情況調整裝船點位，以提高效率。專用裝船機的產量多為500 ～1 000 t·h-1。對于北方等大型船舶的裝船，考慮裝船平衡性，避免船舶兩端受力不均危害船舶結構安全，或造成其他安全隱患，裝船機的布置不宜采用單線作業(yè)形式，可采用雙線作業(yè)，并及時調整裝船艙位，達到平衡裝船，此時裝船效率最高可達2 1 000 t·h-1。

2.2 裝船設備的發(fā)展情況

裝船設備的發(fā)展目前較為成熟，碼頭根據(jù)自身使用需求，往往對裝船機的功能進行針對式開發(fā)，通常具有大車行走、回轉、俯仰等多種功能，能夠更加高效地進行裝船作業(yè)，也有碼頭根據(jù)自身條件，采用固定式裝船機，僅具備回轉、俯仰等功能。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，未來智能化裝船是技術發(fā)展的必然趨勢，能夠進一步提高裝船效率。

3 結語

我國是人口大國，需高度重視糧食安全。目前，我國散糧碼頭在倉容規(guī)模、泊位等級、自動化水平上已處于世界領先地位，未來將進一步領導世界糧食裝、卸工藝的發(fā)展。特別是隨著人工智能的井噴式發(fā)展，未來勢必會有一批中國企業(yè)將新型智能化裝、卸船設備推向市場，為世界散糧碼頭行業(yè)的發(fā)展提供新技術、新思維。