朱兴华
大连港口设计研究院有限公司 辽宁 大连 116000
摘要：专业化散货码头设计是一个综合性系统工程，涉及总图、装卸工艺、水工建筑物、供电、控制、通信、给排水、除尘等专业衔接。系统节点众多，环环相扣，牵一发而动全身。优化某个节点，以点带面，联动优化整个装卸系统，可降低项目总投资。提出针对性的解决对策，以进一步提高自动化散货码头的装卸作业效率并确保作业安全。
关键词：双侧靠泊；散货码头；装卸工艺系统
前言
本文对目前国内已投入运营的自动化散货码头装卸作业存在的问题进行分析，并提出针对性的解决对策，以某散粮装船和化肥卸船双侧靠泊码头为例，探讨装卸工艺系统优化的方案及可行性，以减少项目投资和运营成本。
1装卸工艺流程
本工程建设18万t级散粮装船码头和4.5万t级化肥卸船码头各1个，双侧靠泊。本工程装卸工艺系统由码头前沿装卸船、水平输送、仓库装卸和集疏港等运输环节组成。
1.1散粮装船
散粮装船工艺流程为：自卸火车→火车卸车坑（或采样→汽车卸车坑）→皮带机→散粮仓顶给料小车→散粮房仓→震动给料机→皮带机→移动回转式装船机→散粮船舶
1.2化肥卸船
化肥卸船工艺流程为：化肥船舶→螺旋式卸船机→皮带机→化肥仓顶给料小车→化肥仓库→单斗装载机→货主汽车（或仓底皮带机→火车装车楼→火车）
2码头面宽度优化
2.1码头设备布置原则
（1）码头装卸设备行走及作业过程中，相互不发生干涉，保证设备运行安全。（2）码头装卸设备行走及作业过程中，与固定皮带机廊道不发生干涉，保证设备运行安全。（3）船舶靠泊和生产作业过程中，在波浪的作用下，船舶出现横摇、纵摇及垂荡时与码头设备不干涉，保证生产作业安全。（4）码头尚未达产期间，为充分发挥码头功能提高利用率，考虑汽车在码头装卸作业需求。码头需设置双车道供生产车辆通行，车道需保证足够净空及宽度，保证生产作业流畅。（5）皮带机廊道两侧需设置检修和生产巡视通道，保证生产作业便利。
2.2码头布置方案
根据码头双线散粮装船皮带机布置位置的不同，本工程考虑了三个方案，分别为：双线装船皮带机均位于装船机轨后；双线装船皮带机分别位于装船机轨内和轨后；双线装船皮带机均位于装船机轨内。
（1）方案一（双线装船皮带机均位于装船机轨后）方案一中，双线装船皮带机均位于装船机轨后，共用一组皮带机廊道。海侧皮带机给装船机直爬式尾车供料，陆侧皮带机给端部装船机折返式尾车供料。码头散粮装船皮带机均位于装船机轨后，皮带机和装船机臂架之间设置短皮带搭接，装船机轨距14m。装船机外伸距40m，回转中心距离装船机前腿中心线4m。装船机前轨距离码头前沿3.5m，海侧装船皮带机中心线距装船机后轨5m，双线皮带机中心距4m。码头化肥卸船皮带机位于卸船机轨内，卸船机轨距12m。卸船机外伸距29m，回转中心距卸船机前腿中心线3.5m。卸船机前轨距离码头前沿3m，卸船皮带机中心线距离卸船机前轨4.5m。
此式为气体部分编写程序可用的积分公式，其中可以看出：半径方向最大网格节点数为NK,每两个相邻的网格节点距离为ΔR.从球坐标最大半径处开始向球心积分，网格节点数i依次减小1,半径依次减小ΔR.对每一个网格节点数i,对应一个具体的半径R,此处根据当地流场值及辐射发射系数计算出它的辐射值，并且根据此处到球心之间的每一个网格节点的当地流场值及辐射吸收系数，计算出具体的半径R处对球心的辐射照度值。方案一的优点是码头设备布置空间比较充裕，双线皮带机共用一组皮带机廊道，便于日常生产巡检；皮带机均设置在装船机轨后，不受装船机门架高度的限制；可通过抬高码头皮带机高程，减少尾车长度，从而减少码头长度。缺点是码头皮带机和装船机臂架之间设置短皮带搭接，多一个机构转接会增加一个潜在故障点；码头面宽度较大，水工结构每个桩基础排架需要设置5根桩径1.2m的直桩，码头结构投资相对较高。
（2）方案二（双线装船皮带机分别位于装船机轨内和轨后）方案二中，双线装船皮带机分别位于装船机轨内和轨后，分别设置2组皮带机廊道。轨内皮带机给装船机直爬式尾车供料，轨后皮带机给端部装船机折返式尾车供料。装船机轨距12m,装船机外伸距42m，回转中心距离装船机前腿中心线6m。装船机前轨距离码头前沿3.5m，海侧装船皮带机中心线距装船机前轨6m，陆侧装船皮带机中心线距离装船机后轨5m，双线皮带机中心距11m。码头化肥卸船皮带机位于卸船机轨内，卸船机轨距10.5m。卸船机外伸距29m，回转中心距离卸船机前腿中心线3.5m。卸船机前轨距离码头前沿3m，卸船皮带机中心线距离卸船机前轨4.5m。综合考虑7m宽和6m高的行车道后，码头面宽度为46m。方案二的优点是码头面宽度较小，直爬式尾车装船机无搭接短皮带，潜在故障点少；陆侧皮带机布置在装船机轨后，不受装船机门架高度限制；通过抬高陆侧码头皮带机高程，减少折返式尾车长度，从而减少码头长度。缺点是双线皮带机需分别设置独立皮带机廊道，增加廊道钢结构工程量，且日常生产巡检不便。海侧皮带机设置在装船机轨内，装船机门架较高，整机重心偏上，加大码头受力，相应增加码头投资；水工结构每个桩基础排架需要设置4根桩径1.4m的直桩，码头结构投资相对较高。
（3）方案三（双线装船皮带机均位于装船机轨内）方案三中，双线装船皮带机均位于装船机轨内，共用一组皮带机廊道。海侧皮带机给装船机直爬式尾车供料，陆侧皮带机给端部装船机折返式尾车供料。码头散粮装船皮带机均位于装船机轨内，码头皮带机和装船机臂架之间不设置短皮带搭接，装船机轨距14m。装船机外伸距41m，回转中心距离装船机前腿中心线5m。装船机前轨距离码头前沿3.5m，海侧装船皮带机中心线距离装船机前轨5m，双线皮带机中心距4m。码头化肥卸船皮带机位于卸船机轨内，卸船机轨距10.5m。卸船机外伸距29m，回转中心距离卸船机前腿中心线3.5m。卸船机前轨距离码头前沿3m，卸船皮带机中心线距离卸船机前轨4.5m。综合考虑7m宽和6m高的行车道后，码头面宽度为42m。
方案三的优点是双线皮带机共用一组皮带机廊道，便于日常生产巡检；码头面宽度较小，水工结构每个桩基础排架只需设置4根桩径1.2m的直桩，码头结构投资相对较小。缺点是双线皮带机设置在装船机轨内，装船机门架较高，整机重心偏上，加大码头受力，相应增加码头投资；装船机14m的轨距内布置12m宽的双线皮带机廊道，需将装船机门腿设计为“外八字”异型门腿；为避免散粮装船机和化肥卸船机干涉，抬高装船机配重位置，配重需特殊设计，增加了装船机的设计难度。与码头装卸设备费用相比，码头水工结构造价占比较大，缩小码头面宽度对降低项目总投资效果较明显。而装船机通常为非标设计，可根据实际项目情况进行灵活设计，适应性较强。经综合比选后，采用方案三。实际设计过程中，在装卸工艺设计方案可行的前提下，应及时与港口机械设备厂家进行深入沟通，确保设备生产制造的可行性。
3结语
3.1自动化散货码头中控室应加强管控一体化平台配置，自动卸船机应加强扫描设施配置。
3.2自动化散货码头应进行各功能区域的划分和管理。
3.3自动化散货码头应加强安全管理，对于自动化作业区域应设置必要的安全围栏和出入门禁。另外进入自动化作业区域的人员和流动机械，应按规定路线行走。
3.4随着人工智能和深度学习技术的不断发展和突破，自动化散货码头应逐渐向智能化过渡。
参考文献
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