我国港口大宗干散货装卸工艺和设备的技术发展-

我国港口大宗干散货
装卸工艺和设备的技术发展交通部科学研究所研究员李浩涛
一、历史的简单回顾
解放50年来,我国港口大宗干散货装卸作业经历了四个发展阶段:
1.解放初期,我国港口大宗干散货装卸作业,无论是装卸车,还是水平运输以及装卸船舶,全靠人力加铁锨、扁担、箩筐。

装卸船得搭“过山跳”,两人用扁担和箩筐抬上抬下。

一个工班干下来,工人累得腿都抬不起来,扬尘加汗水,弄得认不出人样来,其辛苦可见一斑,且装卸效率很低。

这时期是特繁重体力劳动时期。

2.到了50年代后期和60年代,我国港口通过技术改造和简易装卸工具及机械的应用,较大程度地改善了港口的劳动条件。

水平运输由移动皮带机所代替。

装卸船有了船吊抓斗和5吨、10吨门机抓斗,解决了散货出入船舱问题,生产效率有了一定提高。

但在装卸车、场取料、向皮带机供料等环节依然存在繁重体力劳动的状况,这是人力加简易机械时期。

3.70年代,尤其是周恩来总理提出“三年改变港口面貌”的号召以后,我国港口加快了机械化的进程。

重点在解决当时港口作业薄弱环节的“三内”作业,即舱内、库内、车内作业依然普遍存在的繁重体力劳动。

先后从国外购进一大批港机如单斗装载机、推土机、推扒机等。

使我国港口散货装卸作业基本上实现了初步机械化。

4.进入80年代以后,随着我国改革开放和经济的发展,港口大宗散货吞吐量急剧上升,到港船舶大型化进一步加快,以及我国港机设计、制造技术水平和人员素质的不断提高,我国港口大宗散货装卸作业开始进入一个追赶世界先进水平的时期。

二、奋力追赶世界先进水平
我国港口大宗干散货主要有煤炭、铁矿石、散粮和散化肥,此外还有非金属矿石和矿建材料等。

后两者虽数量不少,但批量少,船型小,多数是在通用泊位上作业。

下面重点介绍前面四种货物的作业和技术发展。

1980年以前,我国港口煤、铁矿石、散粮和散化肥的年吞吐量合计不足1亿吨。

1980年以后吞吐量快速增长,1988年吞吐量超过2亿吨,1992年超过3亿
吨,1997年达到4亿吨。

这期间煤炭吞吐量增加了315倍,铁矿石增长了416倍。

由于我国港口大宗散货吞吐量急剧增加,促使港口装卸工艺发生了质的变化,装卸设备的技术水平有了明显提高。

现分作业环节简述如下:
(1卸车作业:80年代以前国产翻车机的卸车效率不足1000t/h,而且使用的港口很少;一些港口采用自制的门式螺旋卸车机与沿铁路平行布置的坑道皮带机相配合,卸车效率最高可达600-700t/h,平均400t/h左右。

秦皇岛港一期煤码头引进英国串联式翻车机,一次同时可卸2节车皮,卸车效率达到3600t/h。

秦煤三、四期又引进美国德拉孚公司的三联式翻车机,一次同时可卸3节煤车,卸车效率达到4860t/h(最高达5400t/h,达到世界翻车机卸煤的最高效率(5100t/h。

与此同时,为了配合秦煤三、四期工程,国家修建了运输能力达1亿吨的大同至秦皇岛的重载单元列车专用线,并引进带旋转车钩的铁路专用车辆,列车在卸载过程中无需解体,港口卸车采用环形铁路卸车线,列车在行进中连续卸载。

值得一提的是采用三联式翻车机,这在世界上是首次应用。

(2装船作业:我国自制1000t/h、2000t/h、2500t/h移动式装船机;引进3000t/h、4200t/h和6000t/h的移动式装船机;自制2000t/h曲轨式(内河煤炭装船机;秦皇岛和连云港还引进600t/h的散粮波纹挡边带装卸两用机。

(3堆场作业:自制2000t/h堆料机、1200t/h斗轮取料机和1600t/h的门式斗轮堆取料两用机;引进3600t/h和4860t/ h的堆料机以及3000t/h、6000t/h的斗轮取料机,3150/2000t/ h、4200/4200t/h、1500/1000t/h的斗轮堆取料机。

1998年上海振华港机公司为青岛港前湾20万吨级铁矿
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中国港口50年征文
石卸船码头制造的3台斗轮堆取两用机,其效率达5000/ 3600t/h,是目前我国自制的生产率最高的堆场作业机械。

(4卸船作业:卸船作业是国内外港口散货装卸作业各环节中的难点,也是各国港口和港机制造商的主攻方向。

我国港口大宗干散货卸船由解放初期的人力装网兜,船吊进出舱,到自制5吨、10吨门机抓斗卸船,进而发展到15吨、16吨带斗门机(效率在500t/h左右,再到自制400t/h、800t/h、1200t/h、1250t/h和1600t/h的桥式抓斗卸船机;引进500t/h 的带斗门机和1200t/h、1800t/h和2100t/h的桥式抓斗卸船机;中外联合设计制造的1250t/h、1500t/h和2100t/h的桥式抓斗卸船机以及1200t/h的L 型链斗卸船机;广东沙角电厂和福建电厂还引进日本的800t/h和1500t/h的连续链斗卸船机,但使用效果不理想;上海、广州两港引进瑞士SIW2 ERTELL螺旋卸船机,用于卸散化肥,效果还不错;大连、天津两港引进英国750t/h的夹皮带卸船机,使港口散粮接卸能力提高到一个新的水平;600t/h和550t/h的波纹挡边卸船机;我国自制的250t/h和400t/h的气力卸船机分别安装于上海、广州和湛江港用于卸进口散粮,效果尚好,但能耗较高,噪音大。

因上海港散粮码头位于闹市区,扰民严重,因此结合码头技术改造,引进布勒公司的1000t/h埋刮板卸船机,但系统投资大、生产成本高,当接卸量较小时造成码头经营亏本的状态。

我国自行设计、制造的1600t/h斗轮卸船机是“八五”期由上海港机厂、交通部水运科学研究所和青岛港联合开发研制的,用于卸外贸进口铁矿石,达到国际先进水平;上海振华港机公司1998年为青岛港前湾20万吨级矿石码头制造的2台效率为2500t/h(最大效率3150t/h的桥式抓斗卸船机,是当前国内制造和使用的最高效率的卸船机:大连起重机厂与芬兰KON E公司合作设计制造的2台效率为2100t/h的绳索牵引小车式桥式抓斗卸船机也已在宁波北仑20万吨级铁矿石卸船码头投入使用。

此外,我国还自制200t/h、360t/h、500t/h、800t/h和1200t/h的悬链斗卸船机,用于装卸煤炭、黄沙或铁矿石的内河标准化驳船,使用效果也很不错。

三、大宗干散货码头的专业化水平和能力显著提高
世界干散货船队的大型化趋势近年来有所放慢,但我国散货船队和到港散货船的大型化趋势却明显加快。

80年代以前,我国沿海煤运以万吨级船舶为主,80年代以1.6- 2.5万吨级船舶为主。

90年代发展到以3.5-5.0万吨级为主力船型。

80年代我国进口铁矿石、散粮和散化肥以灵便型船和部分巴拿马型船为主。

90年代已发展为由巴拿马型船为散粮和散化肥的主力船型,以10-20万吨级船舶为进口铁矿石的运输船型。

为适应港口大宗干散货吞吐量的快速增长和船舶大型化的要求,我国港口干散货码头由利用通用件杂货码头和门机、船吊作业,逐步发展为机械化的专业化码头。

码头能力也由初期的几十万吨/年发展到几百万吨/年,甚至1000万吨/年以上。

扼不完全的统计,截至1998年底,我国已有11个能力超过1000万吨/年的散货泊位,其中煤炭装船泊位8个,铁矿石卸船泊位3个,还有1个在建设中。

泊位能力超过500—1000万吨/年的有7个,其中煤炭装船泊位5个,铁矿石卸船泊位2个,还有4个在建设中。

泊位吨级也由1-2万吨级发展到315万吨级至10万吨级再到20万吨级。

在建的舟山马迹山矿石中转码头为25万吨级,是目前我国水深最大、吨位最高的卸船泊位。

据不完全的统计,截至1998年底,我国己建成20万吨级矿石泊位2个;6—10万吨级散粮、煤炭、铁矿石泊位7个;5万吨级煤炭,散粮泊位9个。

四、码头装卸作业系统自动化和单机自动化明显提高
近年来我国港口,尤其是沿海主要港口的大型干散货码头的系统自动化和大型机单机自动化发展快,水平明显提高,取得了长足进步。

如己建成的秦煤三期、秦煤四期工程、宁波北仑矿石中转码头、广州港西基煤码头、上海港民生路散粮码头,高效率、低能耗、低噪音、密闭性好(低污染的连续机械得到更加广泛的应用。

上海港罗泾煤炭一期码头和大连港大窑湾散粮码头等。

其系统自动化已达到或接近国际先进水平。

其他如湛江港散粮码头、厦门石湖山电厂码头、汕头华能电厂码头、日照港煤码头、芜湖江北煤码头等一大批码头的作业系统也达到较先进的水平。

单机自动化是系统自动化的重要组成部分。

我国大型散货机械,机上多采用PLC控制达到自动化的目的。

装卸船舶作业可实现无线遥控。

一般在中控室均设有系统模拟屏,可对系统实行实时控制、自动报警、自动停机、自动启动等。

在电气传动方面,世界总的趋势是由直流向交流变频调速方向发展,且有取代的趋势。

我国交流变频调速技术已在港口大型移动的旋转和行走机构上开始应用,提升机构的应用也正在试验中。

我国港口的单机一中控室的信息传输一般都是电缆传输,现已在个别码头应用无线传输。

尽管当前桥式抓斗卸船机、带斗门机和普通门机组成的间歇式机械仍是我国港口的主力卸船机型,但高效、低能耗、低噪音、低污染的连续式卸船机近年来在我国港口得到广泛
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中国港口50年征文
交通部水运司领导提出港口布局
和管理问题的基本思路
在我国水运事业于过去一年取得显著成就的基础上,最近交通部水运司的领导,就今后我国的港口和管理方面提出了看法。

11应着力研究我国港口的合理布局和符合社会主义市场经济的管理体制,促进我国港口事业的持续发展和国际枢纽港口的形成。

21研究并制定港口发展政策,一方面采取配套改革措施,加强规划管理,控制区域性非深水港的重复建设;另一方面应加大投入,加快沿海深水港的建设,以适应我国经济和对外贸易持续发展的需要。

31应采取相应手段(主要是行政的经济的手段,根据我国港口不同条件,形成各种港口的网络布局结构,鼓励发展我国国际集装箱沿海、内河支线运输,促进我国国际中转枢纽港的形成。

41加快港口体制改革,使港口企业尽快与各级党政机关脱钩,为规范港口行政管理,促进港口政令统一和形成港口公平、有序竞争环境创造条件。

水上水下施工作业管理规定将颁布实施草拟了9年的《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》已经交通部部长办公会原则通过,可望于年内以部长令颁布实施。

所谓水上水下施工作业是指人们为了满足航运、渔业、邮电、水利、气象、旅游观光、矿产开发、资源利用、科学研究等需要,而在水上、水中或水下设置各种永久或临时性的人工设施所进行的各种生产活动。

当这些活动发生在航道、锚地等通航水域,就会影响通航,甚至危及船舶航行和水上人命、财产的安全。

因此,加强对这项工作的监督管理,具有非常重要的现实意义。

交通系统将开展四项活动交通部近日转发了中央文明办等11个部门《关于在全国开展“保护生态环境,倡导文明新风”活动的通知》,要求交通系统各单位认真贯彻精神,力争在国庆节前全面改善辖区的环境面貌。

交通系统将围绕植树绿化、清理白色垃圾、改善空气质量、治理水域污染四个方面,在公路沿线开展以植树绿化和治理工地尘土污染为内容的“绿色通道工程建设”活动;在沿海港口和内河水运沿线开展的治理白色污染为重点的“清除水上垃圾”活动;在各单位辖区和“三包”责任区开展“绿化、净化、美化环境”活动;在家属区开展以绿化阳台、净化家居、美化小区,提倡家庭垃圾分类、使用环保型清洁剂、少用一次性塑料制品等内容的“文明家园”活动。

应用和认可,但其中的大多数是从国外引进的。

如1000t/h 的布勒埋刮板卸船机(卸散粮、750t/h夹皮带卸船机(卸散粮、600t/h的波纹挡边带卸船机(卸散粮;400—500t/h螺旋卸船机(散化肥。

中外合作设计制造的1200t/h的L型链斗卸船机(卸煤
炭。

我国自行设计制造的200-1200t/h的悬链斗卸船机(煤炭,黄沙,铁矿石,1600t/h斗轮卸船机(卸铁矿石等。

五、我国港机制造业取得可喜的成绩
港口专用机械一般都具有大型、高效、专用、技术复杂、自动化程度高而生产的批量和数量少、有许多非标准零部件等特点。

因此制造周期长、生产成本高、价格昂贵。

除专用港机厂外,一般通用机械厂都不生产。

我国港机制造业走“自制—引进—联合设计制造—消化吸收、改进创新—扩大国内市场—出口”之路逐步消化吸收国内外先进技术,结合我国的实际,通过改进和创新,提高技术水平,逐步提高国产化率和产品质量,降低生产成本,从而进一步扩大了国内市场的占有率,并已开始小批量的出口到国外,得到国际市场的认可。

实践证明,这条路子是对的。

经过十多年来的努力,我国港机制造业已有了长足的进步,我国大型港口专用机械己由以国外订造为主,发展到占有国内较大市场份额,还有少量出口,这的确是个可喜的变化。

六、计算机模拟技术在港口广泛应用
交通部水运科学研究所已建立了计算机模拟实验室,并与加拿大等国家的研究、咨询机构合作,用面向对象的AUDI2 TION模拟语言,开发出煤码头动画模拟模型、散粮码头动画模拟模型和集装箱码头模拟模型以及集装箱航线船队模拟模型,并已应用于天津港煤码头和集装箱码头的规划、设计以及大连北良散码头的设计中。

码头操作系统模拟模型包括船舶到港及装卸作业子系统;火车、汽车到港及装卸作业子系统;码头堆场作业子系统以及模拟结果输出子系统等。

码头操作系统模拟模型除了可为新建码头的规划、设计提供决策依据外,还可为现有码头系统的经营状况进行评估,找出现有系统中的薄弱环节和存在问题,以便提出改进措施,为老码头的技术改造提供决策依据。

总之,解放50年来,我国港口干散货装卸作业发生了巨大变化,由繁重体力劳动发展至接近或达到国际先进水平,这不能不令人叹服。

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政策导向。