显著提高效率的双弧线型装船机

1、显著提高效率的双弧线型装船机杨玚(天津市海岸带工程有限公司,天津 300384摘要 :介绍美国 Metso Minerals 公司开发的新型双弧线型装船机。该机除具有单弧线型装船机投资小、容易控制粉尘等优点外 ,其拥有的 2 个装船臂可作业于更大吨级的船舶 ,并且在进行换仓作业时也无需停止取料机从堆场取料 ,从而能提高装船效率 ,可为用户赢得更大的经济效益。关键词 :双弧线型装船机 ;码头建设投资 ;装船效率 ;环境友好中图分类号 :U653.9281文献标志码 :B文章编号 :1004-9592(201003-0022-03High -efficinecy Dual Orbiting Sle

2、wing ShiploaderYang Yang(Tianjin Coastal Zone Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300384,ChinaAbstract :The dual orbiting slewing shiploader newly developed by Metso Minerals Company of USA is introduced.Which has advantages of single orbiting slewing shiploader ,such as saving the capital investments of d

3、ock construction and is easy to control the dust pollution on dockside.Its configuration of dual loading booms can handle the more larger ship and get higher efficiency by continuous ,uninterrupted loading of vessels.Thus the more economic benefit can be won.Key words :dual orbiting slewing shipload

4、er ;dock construction investments ;ship - loading efficiency ;eco -friendly收稿日期 :2010-03-01修回日期 :2010-05-07作者简介 :杨玚 (1983-,女,学士 ,主要从事港口工程码头工艺设计。弧线型装船机为摆动式装船机类型之一 ,系由大跨度的钢质桥架和置于桥架上方带有装船臂架的移动小车组成。桥架与码头岸线垂直布置 ,后支点为水平铰点 ,前支腿为走行车轮 ,在走行机构的驱动下 ,可沿弧形轨道往返运行 ,使整个桥架 (装船臂绕后铰点左右摆动形成 1 个扇形装船作业面。其码头布置示意,见图 1。相对于移动

5、式装船机 ,弧线型装船机对码头水工结构的要求比较简单 ,码头的投资也比较小。采用弧线型装船机的码头可布置为 “蝶形 ”墩式形式 ,有利于外海无掩护条件下的船舶系泊 ,从而可提高码头的作业天数。由于弧线型装船机的物料转接点都位于皮带机的固定位置 ,容易形成封闭空间和负压条件 ,因此可控制物料转换过程中所产生的粉尘污染 1 。此外 ,弧线型装船机的装船臂是固定长度 ,极少产生粉尘 , 从而对环境保护十分有利。由于弧线型装船机拥有上述诸多优点 ,因此 ,该种机型在国外应用非常广泛。但是 ,由于桥架的长度不能太长 ,传统的 (单弧线型装船机只适用于6 万 DWT 以下的船型 ,因而限制了该机型在我国的

6、应用。近几年 ,位于美国匹茨堡的Metso Minerals 公司开发了称之为双弧线型装船机(Dual OrbitingSlewing Shiploader 的新机型 ,第 1 台样机已在委内瑞拉EI Jose 的 1 座焦炭码头得到实际应用。该机型在继承上述单弧线型装船机的诸多优点外,还具有以下新的特点。1 双装船臂作业 ,可大大提高船舶吨级。 2 传统弧线型装船机的弧形轨平行于码头布置 ,弧形轨的长度与船舶的长度相关 ,而双弧线型装船机的 2 个弧形轨几乎垂直于码头布置 ,因此弧形轨的长度仅与船舶的宽度相关。这样可缩短弧形轨的长度 ,进一步节省投资。3 由于 2 个装船臂可交替负责不同的船

7、仓,移仓作业时也无需停止取料机从堆场取料,因此可提高装船效率。据EI Jose 码头统计 ,平均装船效率系数大约为0.8,而一般的装船机通常只能达到0.65 左右。由此可见 ,使用双弧线型装船机的营运效益也十分可观。此外 ,当 1 个装船臂及其附属设备发生故障时也不会导致整个码头停产。1 双弧线型装船机码头的构成2结合 EI Jose 码头实例 ,简要介绍双弧线型装船机码头的构成。其码头布置示意,见图 2。图 2 双弧线型装船机码头注 :-摆动式装船臂 ,-轨道桥架及其送料皮带 , -弧状轨道梁 , -放置装船臂的支架 ,-装船臂的检修平台 ,輥輯訛 -輥輰訛轨道桥架的检修平台 ,輥輱訛主工作

8、平台 ,輥輲訛靠船墩 ,3 个,輥輳訛 -輥輴訛系缆墩 ,4 个,輥輵訛检修车辆通道 , 輥輶訛带缆工走道 ,輥輷訛连接皮带 ,輦輮訛物料转接塔 ,輦輯訛供料皮带,2 不同机型码头方案的经济比较许多工程实践已经证实 ,从码头系统总投资来说 ,采用 (单弧线型装船机要比采用移动式装船机节省很多投资。由于双弧线型装船机有 2 套装船系统 ,因此设备费用会有所增加。但这是否会对该机型在经济上的优势产生影响 ?为此 ,有关设计部门曾针对 1 个散货码头工程实例 ,就双弧线型装船机和移动式装船机的2 个设计方案进行了比较。该码头设计船型为140000DWT 好望角级散货船 ,码头面设计高程为6.0m ,

9、码头前沿的设计底高程为-18.5m 。为了保证方案比较的基准相同,规定 2 个方案取料机的额定能力均为5000t/h 。2.1移动式装船机方案移动式装船机方案码头结构为高桩码头 ,为了使装船机移仓时取料机仍能继续取料 ,在码头根部增建了 1 座储存能力 1500t 的缓冲仓。船舶首仓和尾仓的外边线距离为 205m ,为尽量缩短码头长度 ,主体码头长度设计为 240m (即装船机装船时需要移动的最大范围。为方便船舶带首缆需建1 座系缆墩 ,尾缆则系在缓冲仓所在的平台上。主体码头宽24.4m ,其中装船机轨距为14m ,剩余的 10.4m 宽度 ,上面布置高架皮带机走廊 ,下面则作为车辆的通道。基

10、于设备荷载的原因,高桩码头的桩径为 1.372m 。由于装船机在移仓后的一定时间内要承受缓冲仓和取料机共同供料 ,因此移动式装船机的额定能力取为6600t/h 。该方案的主要水工构筑物,见表 1。移动式装船机方案的码头俯视及侧视图,见图 3。2.2 双弧线型装船机方案双弧线型装船机方案码头结构为墩式码头,布置为蝶形。码头面高程及底高程与移动式装船机码头方案相同。码头平面布置示意 ,见图 4。表 1配备移动式装船机码头的水工构筑物钢筋混凝土结构所需桩的数量/根面积 /m 2主体码头 1 座 1564809 系缆墩 1 个 656 缓冲仓 1 个39655合计2015520杨玚 :显著提高效率的双

11、弧线型装船机第3 期 23图 3 移动式装船机方案的码头布置图 4 双弧线型装船机方案的码头平面布置该码头主要水工构筑物 :5 个靠船墩 ,4 个系缆墩 ,1 个中央转接平台 ,2 个装船臂检修平台和 2 个弧状轨道 ,轨枕为钢质箱型梁。其水工工程量 ,见表 2。由于拥有 2 个装船臂可交替负责不同船仓 ,装仓作业时不需缓冲仓 ,因此装船机额定能力也为5000t/h 。因设备荷载小 ,该方案桩径取为 0.915m 。2.3水工建筑物的比较从桩的数量来比较 ,双弧线型装船机和移动式装船机2 个方案是 11.6 的关系 ,再考虑到 2 个方案桩径的差别 ,双弧线型装船机方案桩的总费用仅是移动式装船

12、机方案的 1/3。尽管在对比分析中并未比较2 种装船机的设备投资 ,但对比 2 个方案的总投资 ,双弧线型装船机方案要比移动式装船机方案便宜将近20%。节省的投资主要来自于水工结构。3 结语双弧线型装船机的设计体现了当代全新设计理念 ,采用该机型不仅可节约码头的建设投资 ,其高性能的装船效率亦能带来非常好的经济效益。近年来 ,随着我国对环境保护的要求不断提高 ,国内许多煤码头或通过在煤堆场周围建设防风网 ,或提出用筒仓代替开敞式堆场的方案来解决煤炭在堆存中产生的粉尘污染。而对于在码头装船过程中产生的粉尘污染 ,目前还没有很好的解决办法。双弧线型装船机具有控制粉尘污染的良好性能 ,该机型在我国应该具有较好的推广应用前景。参考文献 :1Horak R M.Eco -friendly and High -efficiency ShiploadingJ .Bulk Solids Handling ,2008,28(8:552-561.2Horak R M.Economical Shiploading System for the 21st Cent