浅述大型钢管码头装卸工艺

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摘 要：装卸工艺是港口设计的重要环节，它将影响港口的生产率。如何选择适宜的、先进的港口装卸工艺是体现港口生产技术先进的主要标志。

关键词：设计参数 工艺方案 工艺流程

1.前言

港口的装卸工艺必须要准确的预测出在计划周期内港口的货运量，货流、货种、机械的发展的趋势、自然条件、原料来源、技术状况、吞吐量任务、经济效益等多方面作为重要的参考标准，综合以上多方的综合因素考虑，现以珠海某钢管装卸码头工程项目为例，论述一下大型钢管码头装些工艺方案。

2.工程概况

珠海某钢管码头工程项目为年总吞吐量为100万吨的业主码头，设计为两个5000吨级泊位，其中一个为件杂货（原材料进口）泊位，一个钢管出运泊位（结构均按20000吨级泊位设计），出运成品钢管最长件为130米，最重件为200吨，两个泊位分别采用坞式靠泊和顺岸靠泊两种方式，坞式靠泊泊位为钢管出运泊位，泊位长206米，顺岸靠泊泊位为件杂货泊位，泊位长154米。

3.设计参数3. 1货种

（1）该码头主要货种为西气东输煤气管及生产原材料，其煤气钢管是“螺旋直缝焊管快速生产方式”发明成果的产业应用项目。计划为年产50万吨高性能管线钢管（焊管快速生产方式），管径范围：ф406（16”）-ф2540（100”），壁厚范围6mm～31mm。

（2）根据生产基地产品产能规模规划，每年需购入钢材原料60万吨，生产管线钢管及钢管桩产品60万吨。本项目的钢材原料，主要来源地为宝钢、广钢、武钢和湛江钢铁基地等国内大型钢厂，主要考虑水上运输和陆路运输。其中水上调入量为40万吨；陆路调入量20万吨，近期以公路为主，远期考虑部分铁路调入。

（3）该工程出运成品钢管的最大直径3.0米，最长长度130米，最大重量200吨。 其中，长管所占比重约为30%，其他出运成品均为20～30m的管线钢管及钢管桩。

3.2工艺方案

目前，针对大型钢管出运的工艺方案主要有大型轨道式龙门吊方案、大型门座式起重机方案、固定式起重机方案和高架行车方案等。考虑到本项目出运钢管的具体参数以及后方厂区堆场的装卸工艺方案还没有高架车方案，本阶段钢管出运泊位拟采用大型轨道式龙门吊方案（方案一）和大型门座式起重机方案（方案二）进行对比。

大型轨道式龙门吊方案一，钢管出运泊位承担大型成品钢管的出运及部分原材料卸船的任务。根据类似工程的经验，结合码头布置形式和钢管尺寸，拟采用轨道式龙门吊进行作业，配备2台轨道式龙门吊组成一组，期间采用刚性联结形式，出运大型成品钢管时，通过特种吊具进行多点起吊钢管。驳船泊位龙门吊轨道直接与堆场联通，减少运输的中间环节，提高效率。大型门座式起重机方案二，钢管出运泊位拟采用大型门座式起重机作业，配备2台门座式起重机，门机海侧轨与码头前沿线间布置2组（4条）钢轨，每组钢轨上可运行自行式轨道平车。件杂货装卸工艺，件杂货泊位主要承担小型钢管的出运及原材料卸船的任务，拟配备2台45t门座式起重机进行装卸船作业。

（1）钢管出运泊位：A原材料卸船：件杂货船门座式起重机牵引平板车后方堆场B大型成品钢管装船：后方堆场轨道平车门座式起重机驳船。

（2）件杂货泊位： A.原材料卸船：件杂货船门座式起重机牵引平板车后方堆场；B.成品钢管装船：后方堆场牵引平板车门座式起重机件杂货船。

4.3装卸机械设备的选型

4.3. 1钢管出运泊位

（1）轨道式龙门吊方案：主要用于出运大型钢管，额定起重量120t，轨距55m，配备2台。

（2）门座式起重机方案：主要用于出运大型钢管，额定起重量120t，规矩16m，幅度45m，配备2台。

4.3.2件杂货泊位：

式中Pt-泊位年通过能力（万吨）；T—年日历天数（d），取365d；G—设计船型实际载货量，取4000tρ—泊位利用率（%），年泊位利用率为60%；ts—装卸一艘设计船型所需的时间；P—设计船时效率，钢管出运泊位方案一取100t/h，方案二取120t/h；件杂货泊位取150t/h。td—昼夜小时数（h），取24h；∑t—昼夜非生产时间之和（h），取4h；tf—船舶装卸辅助作业及船舶靠离泊时间之和，取3h。

经计算，钢管出运泊位方案一Pt=43.2万吨/年，方案二Pt=50万吨/年，件杂货泊位Pt=60万吨/年，合计平面方案一为103.2万吨/年，平面方案二为110万吨/年，两种工艺方案均可满足年吞吐量100万t的要求。

5.装卸工艺方案比选

本工程装卸工艺方案主要体现在钢管出运泊位前沿装卸船设备的选型上，对应平面方案一采用轨道式龙门吊，对应平面方案二采用大型门座式起重机，装卸工艺方案均能满足设计代表船型、货种及年任务吞吐量要求。

轨道式龙门吊作业机动灵活，作业过程中不需要回转，设备结构简单，单价较低。

大型门座式起重机由于受最小工作幅度的限制，作业过程中需要回转一定角度。设备机构较复杂，单价较高。

综合考虑设备造价，使用灵活程度，故大型钢管装卸工艺推荐采用进口原材料件杂货泊位采用门座式起重机，钢管出运泊位采用轨道式龙门吊。

根据我国情的出发，合理的装卸工艺对提高港口的装卸和通过能力，加速车船周转，降低装卸运输成本，减轻装卸工人的劳动强度起着重要的作用。因而港口工程建设中重视工艺的设计，认真做好经济合理，技术先进的装卸工艺优秀方案是十分重要的。