集装箱在散货装卸中的应用︱港口装卸机械

长期以来,传统的散杂货码头货物运输以散进散出为主。这带来诸多问题:散进散出对港口及周边环境造成污染;因货物怕水湿等原因,港口码头装卸作业受天气影响较大;装卸过程货物损耗较大;散货装车极易超载;不利于信息化和智能化工作的推进和普及。

为减轻环境污染,提高散杂货装卸和运输效率,降低损耗和装卸运输成本。随着适箱货种范围的不断扩大,粮食、矿石、钢材、农副产品均能装箱运输,采用集装箱运输散料的周转时间要比散装运输的周转时间要缩短,周转时间的缩短为买方带来的是缩短订货周期,大量减少库存,降低生产成本,提高产品的竞争力。

1 集装箱倾翻工艺的现状

按照集装箱的放置方式, 散粮装集装箱目前主要采用水平装集装箱(平装)、倾斜或垂直装集装箱(立装)两种方式。立装方式涉及到的集装箱翻转工艺,需要解决集装箱立起后的高度与来料的高差问题。目前解决方式,一种是在地面以上将集装箱翻转, 提高来料的高度解决高差。另一种是将集装箱降低到地下,降低高差。

1.1 集装箱翻转平台

目前国内各大码头采用的集装箱翻转平台主要有固定式和拖行式两种。

1)固定式集装箱翻转平台

有起升20'和40’集装箱两种固定式翻转平台。20’集装箱翻转角度一般设计为70°-90°。

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而从安全角度和集装箱受力考虑, 40集装箱大多设计在35°以下。

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2)拖行式集装箱翻转平台

拖行式集装箱翻转平台可以用标准的牵引车进行拖行。运输和作业模式较固定翻转平台有更好的灵活性。

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集装箱翻转平台的优点是不需要占用固定场地。可灵活安排作业地点; 既配置发动机或外接电源两种动力方式, 既适合于内陆小货主和临时作业的需要, 也适合于需要频繁进行近距离运输的港口作业。翻转平台方式的缺点: 一是在区域内需要集装箱起重设备配合作业; 二是集装箱立起后高度超过6m, 需要提高散粮来料的输送高度。

1.2 集装箱放置坑方案

在地面上设置集装箱放置坑, 利用固定式龙门吊, 将集装箱从拖车上起吊、横移后进行倾斜, 将集装箱放入坑内进行装箱。

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某港开发的固定式多功能干散货装箱设施也是这一类,其包含、钢结构、液压基站、举升推拉机构和电控设备等功能模块,可完成装箱入平台、空箱倾转、重箱起升等作业。

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该方式避免了正面吊等集装箱专用起重设备配合作业,一次性投入成本相对较少;对散料装箱设备要求低,可以实现用短皮带机和铲车进行装箱。但其缺点也较为明显: 一是作业场地和设备固定, 散料需运送到固定地点, 灵活性较差; 二是集装箱放置坑的防雨和排水问题较多;三是固定起重机单点载荷大, 实际应用中经常存在超负荷作业。

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2 散料装集装箱工艺的现状

2.1 皮带机平装工艺

皮带机平装工艺由于造价低廉, 是应用最广泛的方式之一。但这种装箱方式存在很多缺点: 装箱效率低;火车道线和作业场地占用时间过长; 装箱量不足。以玉米为例, 装箱量平均22t,容积损失较大; 需要大量的人工作业, 需要集装箱起重设备的持续配合; 洒漏情况严重; 存在安全隐患等。但由于投入成本低, 技术含量低, 易于实施, 目前此工艺应用较少。

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2. 2 皮带机立装/斜装工艺

立装方式需要配合集装箱翻转平台进行装箱, 可以保证集装箱充分装满。皮带机立装工艺可以通过皮带机的宽度和速度的选择, 提高散粮的输送的效率。该工艺有较好的灵活性, 适用于批次货量较少的散料装箱。缺点是皮带机长度较大, 对场地占用较大; 非连续作业影响装箱效率; 需要集装箱起重设备的配合作业。 

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2.3 其它装箱工艺

下图是大连港实施的“散改集”装车塔工程。该工程利用邻近的散粮码头粮食筒仓实现粮食的存储功能, 实现了散粮的连续高效输送,是国内最早实现散粮大规模化装箱的工艺系统。

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目前各大港口根据自身的特点开发出其它的散料装集装箱工艺, 主要以立装工艺为主。

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下图为某些散料堆场采用的较为原始的装载车装箱的方式。

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3 集装箱卸货工艺

3.1 旋转卸货机

旋转卸货机具备抱臂、卸锁和旋转等三大功能,可根据不同的作业环境和作业对象组合使用。

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旋转卸货机卸货作业流程如下:

1)旋转卸货机的前端货叉叉人集装箱货叉孔位, 抱臂下压抱住集装箱,并通过卸锁功能从平板车上解锁集装箱;旋转卸货机水平提升集装箱,使其离开平板车,并将其搬运至卸货作业场地;3)旋转卸货机将集装箱提升至离地3.91m的高度后, 将集装箱旋转360°,使货物从集装箱侧面或顶部的开口处快速卸出;4)卸货完毕后,旋转卸货机将空箱放至铁路平车上。

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除了用于散货集装箱卸货作业外, 旋转卸货机还可通过将集装箱旋转至合适角度对其实施装货作业。

3.2 集装箱翻转吊具

在装船环节上,采用集装箱翻转吊具,可将箱装散料直接打散入舱,货物全程不落地,并实现“零损耗”、“零污染”作业。相比原来拆箱抓料装船的作业方式,节省了拆箱环节。

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