装船机环保设计论文

2022-05-09

本论文主题涵盖三篇精品范文,主要包括《装船机环保设计论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:国能珠海港务项目是落实国家应急煤炭储备战略部署建成的第一批国家应急煤炭储备基地,也是《粤港澳大湾区发展规划纲要》中规划的煤炭接卸与中转储备梯级系统的主要组成部分,但港口接卸能力和装船能力趋于饱和,散货泊位及驳船泊位的建设迫在眉睫,以为华南煤炭能源运输安全提供有力保障。

装船机环保设计论文 篇1:

海上风电安装船的发展趋势探讨

摘 要:时代的发展,环保问题日益严重,能源需求量也在大幅增加,风能是目前清洁性非常高的新能源形式,所以在世界范围内应用逐步扩大。海上风力发电能够充分的发挥出风能的优势,环保性比较高,已经逐步的应用到全球范围内,其发展速度是非常快的。海上风力发电安装船是风电场建设的关键性设备,所以其取得了很快的发展。

关键词:海上风电;安装船;发展趋势

1类型及特点

海上风电场在进行规划建设中,不管是风机还是基础安装部分,都要有具备较高运输能力的设备的将其运输到安装地址内,同时还应该选择合适的起吊设备和定位方式。海上风电安装具体包含分体安装、整体安装两种方式,而前者是应用比较多的方式。而一些欧美的国家中,则以一体安装为主。

当前安装完成的海上风力发电就是应用起重能力非常高的自升式平台和浮式起重船两种船舶形式。船舶可以根据实际情况确定合适的方式,要满足安装的标准和要求。其中,联合安装是应用最为广泛,主要是通过平板驳船装载风机部件的方式运输到现场,再进行安装施工。

起重船,又称为浮吊,主要是安装有起重机的浮动平台,被大量的应用到海上作业环节中,可以是自航或者非自航的。该设备具体的优势就是可以实现风电设备的稳定运输,除了能够在浅区吃水综合分析之外,其他部分区域没有水深的限制,应用费用比较小,船源比较多。自航能力的起重船能够在不同风机实现快速转移,操纵效果比较好。但是起重船的运行受到天气、波浪等影响,难以有效控制,一般很少应用。

坐底式风电安装船,通常都是应用到沿海滩涂或者比较浅的区域内, 通过潮水退去或者压载等方式将船体深入到海底呢,锚泊系统比较固定, 稳定性能非常高,但是作业水域内深度受到影响,移动速度比较慢,所以要综合分析船底的强度,且仅能够使用到潮间带中,应用范围比较窄。

非自航自升式平台,使用范围比较大,通常是配置有其中吊机与4~8个桩腿,进入到施工现场后,桩腿直接深入到海底的固定平台内,利用液压装置来将驳船顶升到水面,可以组合成为不受波浪影响的稳定平台,可以在该平台中进行吊装施工。自升式平台并没有设置自航装置,甲板宽度大,容易进行风电装载施工,驳船的运输能力较高,可以实现单次全部运输所有设备。单桩基础结构形式安装,只要设置桩机就能够达到要求。但是非自航自升式平台机动效果不足,效率也很低,如果遇到恶劣天气就会产生较大伤害。

自航自升式安装船。风电机组正在想着大型化的方向发展,起重能力、高度等都在逐步增加,海上的状况正在复杂化,所以如果使用传统船舶进行安装根本无法满足要求的。这种条件有自升式、浮式联合的船舶形式,主要是给风电安装设计的多功能性的自升式安装船。较之其他类型的安装船舶,该类型的传播航速快、操控效果非常好,能够在短时间内完成多台风机同时运输,且打桩、吊装的效果是非常好的,移动速度很快,是当前海上风电安装首选。

2海上风电安装船的发展趋势

传统的安装传播都是利用其他的海洋功能船舶经过改造之后形成的,但是现代社会要求更加大型化,小型船舶根本不能满足其中高度和重量的要求,且不能达到机动性、稳定性标准,一旦风浪较大,就会导致无法施工。因此,对于海上风电场进行开发设计先进安装设备是非常重要的, 而且因为海上风电逐步向着深海发展,其安装船有着下面几个优势:

2.1     适用水深越来越大

海上风电场建设向着深水方向发展,因此,风电安装设备水深应该逐步增大,从滩涂到当前的40米~60米水深,经过未来预测,浮式风机技术快速成熟,海上风电安装船可以满足的水深更大。

2.2     主吊能力越来越大

海上风力发电机功率在大幅的增加,当前的8MW 风机已经研发成功,所以重量逐步增大;海上安装一体化设备成本较低、效率非常高,所以吊装能力得到有效的提升,当前所应用比较普遍的海上风电安装平台吊装可以达到800吨到1200吨,有些单位已经开发出1600吨主吊能力的风电安装船。

2.3     主甲板可利用面积越来越大

为了能够保证安装效率得到提升,海上风电安装船应该实现大量的风机设备的运输,所以主甲板面积应该尽量的增大,以满足海上发电的要求。

2.4     主甲板承载能力增强

风电设备重量增加、安装能力提升,所以必须要保证主甲板承载能力得到提高,当前已经从以前的4t/m2发展到20t/m2,未来还有很大的增加空间。

2.5     功能愈发完善

海上风电场技术在逐步提升,功能性逐步完善,比如当前先进的风电船已经安装定位系统,设置有功率非常大的打桩机等,人员也比较多,能够满足很多恶劣条件下使用需要。

3对海上风电安装船的几点思考

当前海上风力发展领域有了很大的发展,形成产业化的发展趋势,海上风电安装技术水平也得到很大提升,很多海上风电安装船都已经投入到市场中应用。目前已经有超过20座的海上风电安装船进行设计和施工,因此,海上风电安装船已经成为极为重要的设备。基于此,海上风电安装船未来发展,应该从以下几个方面出发进行。

3.1     国家职能部门应加强海上风电开发的支持和引导

海上风电开发有很多相关领域,很多單位对于海上风电的认识度都是不同的,各个地区职能部门的管理标准相差较差,且国家开始全面的进行海洋、海事等部门管理,能够有效促进海上风电行业稳步发展,也能够促进海上风电发展事业全面进步。

3.2     积极开展海上风电安装船的研发,开发出具备自主知识产权的产品

当前从事海上风电安装船设计、研发的企业是比较少的,仅有几家,比如上海振华、第708所等,目前只是满足市场使用需求,难以形成完整的技术体系,船型类型、功能还无法满足个性化的需求。海上风电开发技术逐步的发展,设计单位投入更大的资金和精力进行研发,能够促进海上风电安装船技术水平的提升,提高国际竞争力,促进海洋工程装备领域的全面化发展。

3.3     确定需求实现海上风电安装设备优化,降低成本

当前实际情况分析,海上风电安装船成本是非常高的,风电项目的设计和建造还需要进一步的确定使用需求,优化整个作业环节,有效的进行安装船的配置和应用,可以实现海上风电开发成本的降低。随着时代的发展,海上风电运维进入到新的发展阶段,要实现统一规划和应用,提高总体水平。

3.4     全面开展海上风电安装船技术研发,制定相应设计标准

随着技术发展和进步,海上风电安装船的技术规范性逐步的提升,进入到新的发展阶段就需要全面开展海上风电安装船的技术研发,制定相应设计标准,约束设计和建设工作,降低成本,提高技术水平,满足海上风电开发需求。

参考文献:

[1] 屈浩东, 李征. 海上风电安装船“福船三峡”跨港区拖航的风险评估与防范措施[J]. 航海,2018,000(002):51-54.

[2] 曹春潼. 一种海上风电安装船功能设定与参数选型[J]. 船舶标准化工程师,2018,51(06):84-87.

[3] 李卓. 海上风电安装船技术发展趋势及突围路径[J]. 中国科技投资,2019,000(008):110.

作者:王胜

装船机环保设计论文 篇2:

煤炭码头储运中心装卸工艺设计及要点分析

摘要:国能珠海港务项目是落实国家应急煤炭储备战略部署建成的第一批国家应急煤炭储备基地,也是《粤港澳大湾区发展规划纲要》中规划的煤炭接卸与中转储备梯级系统的主要组成部分,但港口接卸能力和装船能力趋于饱和,散货泊位及驳船泊位的建设迫在眉睫,以为华南煤炭能源运输安全提供有力保障。本文对国能珠海港务有限公司煤炭储运中心工程项目中的装卸工艺相关问题及关键设备选型使用情况进行了分析,以为后期该储运中心扩能建设提供参考。

关键字:储运中心;裝卸工艺;卸船部分

我国资源丰富,但煤炭分布主要在中、西部地区,而煤炭消费地主要集中在东部以及东南地区。资源赋存与能源消费地域的错位布局形成了北煤南运、西煤东运的基本格局。为此,建立煤炭运输通道,由铁路运至北方港口装船下水,运往东部以及华南地区是主要选择。而同时,近年来,北方主要煤炭产地运输沿线和输煤港的雪灾、冰冻、大雾、台风等灾害性天气频发,严重影响了北煤南运,加上粤港澳大湾区能源需求逐年增加,致使南方电厂每年都发生用煤紧张局面。因此,加快国能珠海港务煤炭储运中心扩能建设迫在眉睫。本文以珠海港煤炭储运中心一期工程为例,对实施储运中心建设中的煤炭装卸工艺设计要点及关键设备选型情况进行分析,提出了国能珠海港务工程扩能设计原则,以供参考。

一、项目背景及扩能设计原则分析

(1)项目背景分析

国能珠海港务有限公司珠海港高栏港区神华煤炭储运中心工程2014年投产营运,建设规模为2个10万吨级煤炭接卸泊位、1个5万吨级煤炭装船泊位、4个3000 吨级煤炭装船泊位,泊位总长1308米,以及相应配套工程,设计年通过能力4080万吨,其中接卸2020万吨,装船2060万吨。自投产以来卸船量快速增长,卸船能力趋于饱和。近期腹地内多个在建火电厂包括国家能源集团旗下的国华永州电厂、国华清远电厂,以及华润西江电厂即将投产,将产生大量的煤炭运输需求,亟需扩建泊位以提高散货接卸及储存转运能力。

(2)煤炭码头储运中心装卸工艺设计原则分析

综合该码头煤炭储运中心周边环境、气象及相关环境,在对其装卸工艺进行设计时应遵循以下原则:其一,设计应从全局出发,综合考虑港口及水路、陆路运输,进行多方案的技术经济比较,选择转接环节最少、距离最短的运输路线,以提高效率和节省能耗,加快车船周转,降低营运费用。其二,装卸作业系统和机械选型应符合国家有关技术政策,并在兼顾当前现代化建设发展的基础上,结合本工程的地理位置和功能需要进行合理布局,以技术成熟、先进可靠、高效节能、经济环保、可持续发展和各环节生产能力平衡为设计目标。其三,装卸及输送设备应选用技术先进、性能完备、使用可靠、稳定性好、作业效率高、操作维修保养方便、节能经济环保的成熟产品。本项目已实现装船机远程控制,堆取料机、取料机自动化作业;扩能应按智能化港口设计建设,实现装卸全流程智能生产。其四,贯彻执行国家职业安全卫生、环境保护的有关政策、法规。根据不同的装卸作业特点,采用有效的防护措施,保证作业安全,改善劳动条件及工作环境,尽可能避免和减轻工程对环境的影响。

二、煤炭码头储运中心装卸工艺设计要点分析

(1)卸船工艺设计要点及分析

本工程码头煤炭通过能力较大,可选用间歇式作业的桥式抓斗卸船机、带斗门座式

起重机或连续式作业的斗轮式卸船机、链斗式卸船机等机型,每种机型各有自身特点。

目前在国内最大起重量16t带斗门座式起重机设备卸船效率低,码头通过能力难以满足要求,同时选用该设备将导致码头布置设备数量较多,码头作业干扰性大,因而,带斗门座式起重机不适用于本码头卸船作业。

1)桥式抓斗卸船机;桥式抓斗卸船机目前使用范围比较广泛,在散货卸船作业各种机型中占绝大多数。桥式抓斗卸船机由起升机构/开闭机构、小车牵引机构、俯仰机构、大车行走机构、落料回收装置、臂架挂钩与金属结构、电气与控制系统设备等构成。作业时抓斗从船舱内抓取物料提升至料斗上方放料,物料经振动给料器送至下方码头带式输送机系统。桥式抓斗卸船机目前在国内具有成熟的设计制造和使用经验、价格较低、对物料和船型适应性强、工作可靠性高等特点,其缺点是清舱量较大、抓斗作业时易起尘。

2)连续式卸船机;连续式卸船机由于发展历史较短,在国外应用于工程项目不多,在国内,采用连续式卸船机更少。连续式卸船机的优点是平均卸船效率较高、清舱量较小、对环境污染少;该机型的缺点是设备造价较高、对物料要求较高、卸船作业时易受波浪影响,对生产操作、维护的要求比较高,更为重要的是目前国内缺少设计、制造和使用成熟经验。而同时,连续式卸船机机构复杂,故障率高,对船舶泊稳和物料适应性高,且国内目前还没有完整的设计能力,设备价格高。而对于桥式抓斗卸船机技术成熟可靠,它的各种机型在设计、制造、可靠性和使用等方面均有成功的工程实例。对物料和船舶适应性好但作业效率低。

(2)装船工艺设计要点及分析

根据本工程年装船运量及总体规划要求,码头装船宜采用连续式装船机装船,连续式装船机主要包括固定式、摆动式及移动式三大类型。

1)固定式装船机机身不能移动,所具有的各种机构按其功能需要而定,受其作业覆盖范围较小,通常依靠增加设备台数来满足装船需要,基本是一舱一机,必要时则采用移船方式保证作业要求。

2)摆动式装船机受料为固定给料方式,利用前腿移动使整机的装船点摆动,依靠装船小车在桥架上的移动进行装船作业。摆动式装船机具有水工结构简单、有利于环保降尘等优点,适用于开敞式码头作业;其缺点是机型结构较庞大,跨距大、设备重量大、单机造价高、移仓作业不灵活、难以兼顾相邻泊位装船作业。

3)移动式装船机可以沿码头前沿行走,可大幅提高装船作业的覆盖面和作业的灵活性。由装船机尾车将码头皮带机的物料转运至装船机,码头皮带机可布置在装船机门架后腿的外侧,也可布置在门架跨下。该机型具有平均装船效率较高,技术成熟可靠等优点,且作业十分灵活,能兼顾相邻泊位作业。本案优先选用该机型。

(3)堆场工艺设计要点及分析

由于本工程煤炭堆存系统采用露天堆场工艺,相对于球仓、筒仓和条形库等工艺,突出特点工程造价低、堆场利用率高、作业灵活、技术成熟、使用广泛,其主要缺点是粉尘对周边环境影响较大。由于珠海地区气候湿润,降雨较多,本工程设置了堆场洒水系统和四周设置防风网,因此也能起到较好的大气污染控制效果。同时,为了满足堆场煤炭混配煤需要,每条轨道梁上均预留设1台取料机,可通过双机作业进行粗配煤,混配煤作业既可以在同条作业线内实现,也可以在任意两条作业线之间实现。堆场设备共配置8台堆取料机,堆取料机臂长47m,轨距12m,额定能力:堆料5400t/h、取料2000t/h。堆场部分的工艺设置既考虑到装卸船作业线的生产需要,也考虑到堆、取料间的相互影响。

(4)水平运输工艺设计要点及分析

散货的水平输送工艺采用技术成熟、经济合理的固定式带式输送机,固定式带式输送机是连接散货装卸工艺系统各个装卸工艺环节输送散装物料的主要设备。本工程水平运输采用带式输送机,扩能工程带式输送机的位置及规格在一期工程中已预留,本次设计按照预留方案设计,即卸船进堆场堆存的水平输送设备采用额定能力5400t/h、带宽2m的带式输送机,堆场至码头装船的水平输送设备采用额定能力3000t/h、带宽1.6m的带式输送机。在胶带机设计上,一方面在动力驱动方面建议选用变频调速驱动实现节能;另一方面电机、减速机、滚筒等核心部件按一期工程规格型号设计配置,以减少备品备件储备。在转运站内的落料点处采用曲线落煤管,有效防止物料的洒落和粉尘的飞扬,达到环保的要求。

三、结论

综述所示,煤炭储运中心平抑了国内外煤炭市场的不确定性和波动性给粤港澳大湾区煤炭能源安全影响,广东省重化工业发达,其经济发展对煤炭的需求量逐年递增,对珠海港务煤炭储备中心进行扩能建设扩大煤炭战略储备,提高粤港澳大湾区煤炭接卸与中转储备梯级系统保障能力,保障大湾区能源安全具有重要意义。本文对国能珠海港务有限公司煤炭储运中心工程设计中的装卸工艺相关问题及关键设备选型使用情况进行了分析,以为后期该储运中心的扩能建设提供参考。

参考文献

[1]刘春萍,丁少鹏.珠海港高栏港区10万吨级干散货码头环保设计[J].水运工程.2009(05)

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[7]谭克虎,王稼琼.神华集团铁路及港口发展战略的再思考[J].综合运输.2016(02)

[8]张景东,唐洁.港珠澳大桥对珠三角物流业的影响初探[J].商讯商业经济文荟.2015(04)

[9]刘斌,陈得力.贫信息状态下的集装箱吞吐量精确预测灰色模型[J].大连海事大学学报.2015(02)

作者:吴永年

装船机环保设计论文 篇3:

对散货码头智能化装卸工艺技术的几点探讨

摘 要:最近几年以来,伴随着现代工业在经济水平中的高速提升,我国对于港口的装卸能力也随之提出了更加严格的标准要求,以提高港口竞争力,提高卸船机的工作效率,而在這个过程中,应用自动化控制,具有十分重要的意义。对散货码头应用智能化装卸工艺技术,可有效提高装卸效率,并推动节能减排的港口建设。基于此,本文简要分析了现阶段,散货码头装卸工艺所存在的问题,总结了散货码头应用智能化装卸工艺技术的必要性,介绍了散货码头智能化装卸工艺技术,探讨了散货码头智能化装卸工艺技术的发展方向,旨在为提高散货的装卸效率,减少能源损耗。

关键词:散货码头;智能化;装卸工艺技术

伴随着科研水平快速发展,电子信息技术随之进一步创新,智能化装卸工艺技术现已被散货码头在装卸过程中广泛应用。现在,我国经济发展水平正处在一个十分重要的阶段,散货的吞吐量呈大幅度增长的趋势。有调查统计资料指出,我国港口散货吞吐量已突破百亿吨,而且,在我国范围内,专业化万吨级以上的港口泊位有一千多个,通用散货泊位有约五百个左右,通用件杂货泊位也有约四百个左右,并依旧处于持续增长的趋势。不过,由于我国散货码头的发展时期相对较晚,且设施设备、装卸储运水平相对落后,依旧存在能耗高、效率低、环保性差等不足,因此,对散货码头,加用先进的智能化装卸工艺技术,是非常有必要的。

1. 现阶段,散货码头装卸工艺所存在的问题

目前,我国经济体制发生了极大的改变,进出口贸易也随之朝更好的方向发展,经济水平的改革进一步推动着进出口贸易的快速发展。散货码头装卸工艺在进出口贸易中的占据着十分重要的地位,我国现阶段的散货码头装卸工艺的装卸货种包括:矿石、煤炭、粮食、木材、散货、零部件、其他杂货等,装卸工作包括输入港的卸船工艺、输出港的装船工艺、卸装中间环节的储存工艺,不过,相对应的也存在着诸多问题。

第一,输入港卸船工艺。输入港的卸船工艺按照装卸周期可分为两种:连续性、周期性,其中,连续性的卸船工艺需借助链斗式卸船机、斗轮式卸船机等设备完成,由于连续性卸船工艺的操作简单,相对运行时间较短,因此,卸船效率相对较高,且清仓速度快,具有良好的装卸衔接性,并且卸船作业过程中都处在全封闭过程,是一种环保式卸船作业方式,已成为现阶段我国输入港卸船工艺较为主要发展的一种方式,不过此卸船工艺的缺点是很难适应船舶的起伏颠簸,技术正在发展期设备故障率较抓斗卸船高。而周期性的卸船工艺因为散货装卸时间较长,多通过应用抓斗卸船的方式进行装卸工作,该方式可以很好的适应商船由于海浪而诱发的颠簸,在进行卸船工作时,具有高稳定性,适用范围较广,不过,抓斗卸船的方式对船舱内散货不能全覆盖,清舱阶段任务重效率较低会降低整体卸船效率,卸船过程处于半开放式状态,开闭抓斗放料易产生扬尘,需要设计专用的除尘抑尘设备降低对环境的污染。

第二,输出港装船工艺。输出港装船工艺的工序复杂且工作相对繁重,不过,伴随着科学技术水平的进一步革新,输出港装船工艺实现了连续性装船、散货集装化装船等一系列先进的装船工艺,例如:抓斗周期性装船方式、皮带机装船方式等,从而改善了装船工艺,有效提高了输出港装船工艺作业的效率。不过,输出港装船工艺需要相关工作人员具备娴熟的操作技能及理论知识。

第三,装卸中间环节的储存工艺。在码头装卸工艺中,散货储存是其中一个较为重要的组成部分,依据货种之间存在的差异,其储存方式也是不同的。储存装卸工艺按照储存场所的差异可分为两种方式:露天堆场、封闭筒仓等方式,而散货在进行装卸工作时,主要应用两种不同的手段:堆取分开或者是堆取合一,不过,这两种手段都需要在露天堆场中实行,堆取分开主要指对散货应用专门的堆料机、取料机进行分别堆料取料作业,而堆取合一主要指对散货应用斗轮堆取料机进行统一操作。封闭筒仓的储存装卸方式,更适用于对温度、湿度要求高的货种,具有高稳定性、对货种形状要求低的特征,封闭筒仓应用了现代化科技,可以实现货物之间的倒仓与并仓,一切存取操作都可以借助相对应的装卸工艺来完成。

2. 散货码头应用智能化装卸工艺技术的必要性

第一,可有效提高散货码头的运营效率。港口散货运输具有批量大、运价低的特征,因此,港口散货运输系统投资成本就相对较大,单位产出相对较小,而且,与其他货物运输装卸工作系统相比,工艺流程相对复杂、工艺环节相对较多,所以,需要大量的各类岗位劳动人员密切配合。例如:天津港某一大型散货码头,其中的正式员工以及劳务人员大约有三千人左右,通过调查分析,该公司每年需盈利七千万及以上才能够确保公司正常运转。随着散货吞吐量的日益增长,港口费率的进一步下降,各港口码头的市场竞争环境也随之逐渐激烈,散货码头企业想要在市场竞争中占据一席之地,就必须要提升装卸储运能力、开拓港口通过能力、提高散货码头的运营效率。而智能化的装卸工艺以及新型、高效、先进的装卸机械设备,可有效改善散货码头作业条件,提高装卸质量。由此可见,散货码头智能化装卸工艺技术是加快车船周转、降低人工成本、开拓港口通过能力、开发增值服务、提高经济水平、增强港口竞争能力的必要途径。

第二,可有效提高环保节能效益,实现可持续发展。现阶段,在我国范围内,各港口的数量呈日趋增多的态势,规模随之逐渐扩大,而且,货物吞吐量也随之逐年上升,而港口能源消耗量也随之进一步增大,比如:汽油、重油、柴油、电力等,因此,为了适应经济水平快速发展的需求,对散货码头应用智能化装卸工艺技术,是非常有必要的。智能化装卸工艺技术不仅可以提高装卸效率,同时,还可以合理配置散货码头装卸过程中的各环节资源,以避免能源浪费,增强能源利用率。另外,散货码头智能化装卸工艺技术相比于传统散货装卸工艺技术来说,传统散货装卸工艺技术更容易造成货物的损失,影响环境污染。例如:木薯干是一种较为典型的高粉尘物料,在装卸工作的过程当中,依旧应用简单的露天堆场抓斗方式进行取料卸料,不仅效率低,而且,污染高,当木薯干进出港装卸时,空气中就会弥漫着白色粉尘。相关工作人员长时间在粉尘飞扬的环境中进行工作,极易诱发严重的肺部纤维化、全身性疾病等并发症,同时,还会影响港区周围居民的生活质量水平。而智能化装卸工艺技术,可有效解决高粉尘类散货装卸的污染问题,比如:实现智能化调控、封闭装卸作业、缩短装卸作业时间、袋装粉尘物料、减少相关工作人员装卸现场劳动等,从而进一步提高装卸效率。

3. 散货码头智能化装卸工艺技术

第一,散货码头智能化抓斗卸船工艺应用激光测距技术,借助激光测距技术可以自动识别货船的整体规格以及船舱散货物料的相关状况,工作人员再应用可编程逻辑控制器 (PLC)技术,根据激光扫描取得的数据结果,进行有效分析,并制定科学、合理的相关卸船工艺计划,设定机械运作参数,从而实现自行控制机械的工序(升降、移动、抓放等)。而且,在装卸时,智能化抓斗卸船工艺可以对数据进行及时反馈,实时调控管理,从而保证卸船工艺的稳定、高效。不过,现阶段的智能化散货卸船工艺依旧存在着一定的难度,比如:测量精度实时监控、舱内物料三维动态模拟、平衡卸船数据分析方案、抓斗卸船机钢丝绳柔性控制等[1]。

第二,散货码头智能化装船工艺借助多轴运动控制的激光雷达,可有效检测货船的整体规模,通过数据分析,制定出合理的物料装运轨迹、物料分布情况,实时调整机械的位置,及时控制工作的速率,从而有效提高物料装船的空间最大利用率,增强装运的效率,确保装运的质量。不过,现阶段的智能化散货卸船工艺仍有一定的难点,需依据物料特性,科学合理的规划舱内装船路径[2]。

第三,在堆取料的过程当中,也具备着智能化的装卸工艺,例如:斗轮堆取料机,通过借助激光雷达扫描,可以实时监控技术,并根据数据分析,制定出合理的物料堆取工序,包括:数量、速率、规模、路径等。斗轮堆取料机的技术难点是物料堆场模型构造、精度控制、物料堆取路径制定等。现阶段,我国散货码头智能化装卸工艺包括:多自由度机械手、智能机器人、自动识别装置等技术,不仅可以有效提高散货装卸船的效率,节省人工成本,同时,还可以减少环境污染,增强港口资源周转效率,进一步提升企业的经济、社会效益[3]。

4. 散货码头智能化装卸工艺技术的发展方向

第一,构建集生产、管理、控制于一体的智能化系统。散货码头在生产、管理方面需突破各个系统间的层次概念,可通过构建集生产、管理、控制于一体的智能化系统,将生产控制、业务系统、调度管理、资产设备等各个系统结合起来,通过实现计算机与通信网络的整合,优化生产流程,从而实现降低生产经营成本,提高运营效率的作用[4]。

第二,构建设备故障远程监测系统。在散货码头上,构建设备故障远程監测系统,通过实时取得各个设备(卸船机、装船机、堆取料机、翻车机、皮带机等)的运行状态以及其故障信息,制定科学合理的散货码头设备维护策略,从而发挥延长设备使用寿命,确保设备安全正常运转的作用[5]。

第三,强化对于大型散货装卸设备的研发。现阶段,在世界范围内,各国主要的航运公司都在发展特大型远洋运输船,其中,最大散货运输船已达到40万吨级。因此,满足市场发展需求的前提是港口散货装卸设备要具备更大的装卸能力。我国相较于发达国家港口来说,我国的港口散货装卸能力还需要不断提高。由此可见,强化对于大型散货装卸设备的研发,是非常有必要的。

第四,增强散货装卸设备的安全性能。港口生产作业的条件是确保工作过程中的安全。有调查资料指出,40%的港口生产事故都是由于港口装卸设备的安全性差所致的。在散货码头中,卸船机工作最为复杂,由于卸船设备需与船舱内的货物进行直接接触,极易发生与舱口、舱底碰撞的情况,从而影响卸船设备、船舶的安全。因此,增强散货装卸设备的安全性能,是散货码头智能化装卸工艺技术有效推广的必要前提,通过借助先进的制造工艺,并有效结合新型的避碰技术,从而确保装卸设备工作过程的安全性。

第五,强化对于卸船机作业全自动化的研究。由于卸船工作具有复杂性的特征,码头对于卸船机的自动化水平也随之有着更严格的标准要求。现阶段,自动卸船机主要是间歇式半自动抓斗卸船机,但是工作效率低、安全性差。所以,需依据卸船工作工况,强化对于卸船机作业全自动化的研究,以提高散货码头卸船工作效率。

第六,强化对于多用途装卸设备的研发。现阶段,散货码头主要是专业化煤炭码头或者是矿石码头,仅单一散货装卸。不过,伴随着经济产业结构的进一步调整,散货码头也由单一散货装卸朝多用途化发展。因此,强化对于多用途装卸设备的研发,具有十分重要的意义。

第七,强化对于环保型装卸设备的研发。散货物料在装卸过程中常伴有粉尘污染,严重影响港口环境。现阶段,港口除尘的方式主要包括:干式除尘、湿式除尘,具有除尘效率低、不环保等特征。因此,强化对于环保型装卸设备的研发,从装卸工艺上严格抑尘、除尘,才能真正解决粉尘问题。

第八,强化对于自动化清舱设备的研究。当前,清舱作业效率相对较低,因此,需强化对于自动化清舱设备的研究,实现自动化清舱作业,从而提高物料运输效率,减少船舶在港时间,进一步增强港口作业能力。

综上所述,对散货码头智能化装卸工艺技术,通过结合电子信息技术、自动化机械设备、数据分析软件等先进技术,优化配置智能化装卸工艺以及装卸设备,综合控制散货码头的装卸储运工艺,可有效增强对于散货码头设施的利用率,改善散货装卸作业环境,进一步推动智能化港口建设,提升企业市场竞争力,大力推进我国港口的长远发展。

参考文献:

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[3]刘宏新, 王登宇, 郭丽峰,等. 先进设计技术在农业装备研究中的应用分析[J]. 农业机械学报, 2019, 050(007):1-18.

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(国能珠海港务有限公司,广东 珠海519050)

作者:冯军伟 秦伟

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