湖州南方中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程建設(shè)特點

段振洪

1 項目概況

湖州南方物流有限公司（以下簡稱湖州南方物流）系上海南方水泥有限公司（以下簡稱上海南方）所屬企業(yè)，成立于2012年6月，位于浙江省長興縣小浦鎮(zhèn)，專業(yè)從事水泥熟料物流服務(wù)。

湖州南方物流有限公司中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程項目是國內(nèi)首個全電運輸、全電倉儲、全電裝卸、全電泊船的“全電物流”電能替代項目重要組成部分，被交通運輸部列為綠色示范項目。該項目于2015年8月28日開工，2018年7月底帶料試運行，2018年8月10日正式投運，輸送系統(tǒng)運輸能力穩(wěn)定在3 200t/h以上，輸送能力、電耗均優(yōu)于設(shè)計性能保證值。本文就該項目的建設(shè)特點進行簡要介紹。

2 項目建設(shè)背景及建設(shè)條件

浙江省長興縣和安徽省廣德市是上海南方水泥熟料生產(chǎn)成員企業(yè)的集中地。兩地石灰石、砂頁巖等礦產(chǎn)資源豐富，可長期滿足上海南方成員企業(yè)的生產(chǎn)需求，但存在著水泥生產(chǎn)企業(yè)與水路航道長距離短駁的問題。各成員企業(yè)熟料銷售均需通過汽車短途運輸轉(zhuǎn)運至長興縣境內(nèi)碼頭中轉(zhuǎn)，再通過水運發(fā)至湖州、嘉興、上海等地。

通過此種運輸方式，一方面，水泥企業(yè)每年1 000余萬噸熟料的汽車運輸集中在S10省道煤山至小浦路段，給當(dāng)?shù)毓穾磔^大壓力，致使路面頻繁損壞，同時對當(dāng)?shù)氐慕煌ò踩?、生活環(huán)境等也產(chǎn)生了較大影響，當(dāng)?shù)鼐用穹从撤浅娏?；另一方面，原、熟料裝船使用的碼頭都是當(dāng)?shù)氐姆钦?guī)小碼頭，管理方式及環(huán)保方面均難以滿足發(fā)展需要。亟需以綠色環(huán)保的物流方式改變這一現(xiàn)狀，否則將影響企業(yè)的生存和發(fā)展。

2013年，上海南方和長興縣政府達成共識，啟動“全電物流”電能替代項目。該項目分為中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程與碼頭工程兩大部分，中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程負責(zé)將上海南方部分企業(yè)生產(chǎn)的熟料通過長距離越野曲線帶式輸送機系統(tǒng)輸送至碼頭儲存；碼頭工程負責(zé)熟料儲存及裝船，通過水運將熟料運至湖州、嘉興、上海等上海南方成員企業(yè)。

碼頭工程已于2017年投運，是浙江省內(nèi)河最大散貨環(huán)保型公用碼頭，建有10個500t級散貨泊位，占用岸線約700m，承擔(dān)著上海南方在浙、皖部分成員企業(yè)的散貨裝卸任務(wù)，年吞吐量1 300萬噸。

中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程設(shè)計年輸送量為1 050萬噸，輸送距離全長約23.5km，是國內(nèi)輸送距離最長的大運量水泥熟料輸送項目，熟料來自上海南方成員企業(yè)。輸送系統(tǒng)采用全封閉綠色環(huán)保設(shè)計，具有耐高溫、防揚塵、低噪聲等優(yōu)點。

項目始于槐坎南方水泥有限公司（以下簡稱槐坎南方）、白峴南方水泥有限公司（以下簡稱白峴南方），經(jīng)長興南方水泥有限公司（以下簡稱長興南方），通過長距離越野曲線帶式輸送機將熟料輸送至湖州南方物流基地碼頭（見圖1）。

圖1 項目區(qū)位置圖

項目位于浙江省長興縣北部煤山鎮(zhèn)與小浦鎮(zhèn)北部，與安徽和江蘇交界之處。項目區(qū)域地形起伏，高差較大，總體地勢呈北西地形高、南東地形低。勘測區(qū)內(nèi)，北部低山區(qū)最高海拔406.5m，最低標(biāo)高4.1m，相對高差為402.4m（406.5m-398.4m），物料由高向低輸送。

建設(shè)場地多為山地及荒地，涉及少量農(nóng)田及民居，沿線地貌類型為山前沖積、沖洪積平原、山麓溝谷及山前斜地、侵蝕剝蝕丘陵區(qū)等。

3 輸送線路布置及主要技術(shù)方案

本項目輸送線路由槐坎南方至長興南方、白峴南方至長興南方、長興南方至碼頭三部分組成，年運輸能力分別為750萬噸、150萬噸、1 050萬噸。

項目輸送線路沿途除需規(guī)避村莊外，還需充分考慮沿線敏感點（圖2），在滿足相關(guān)規(guī)范及規(guī)定的要求下，公司對線路進行了多次優(yōu)化，最終僅對部分民房進行了拆遷，得到了政府的認可及支持，確保了線路的可行性。

圖2 主要敏感點沿線分布圖

3.1 槐坎南方至長興南方段

槐坎南方與廣德市地區(qū)的熟料將通過長距離帶式輸送機系統(tǒng)送至設(shè)置于長興南方廠外的熟料中轉(zhuǎn)庫儲存，輸送距離約4.2km，年輸送能力為750萬噸。

上海南方在安徽省廣德市成員企業(yè)的熟料將通過汽車運輸至槐坎南方進行中轉(zhuǎn)，通過汽車衡計量。槐坎南方廠內(nèi)空地建設(shè)熟料卸車系統(tǒng)，設(shè)置5個卸車坑供尾部自卸卡車卸車，卸車能力為2 000t/h。熟料通過帶寬1 600mm、帶速2.0m/s的帶式輸送機輸送至2-?18m熟料庫儲存，并在熟料庫底設(shè)置皮帶計量秤，根據(jù)熟料質(zhì)量情況進行卸料，熟料卸車及儲存工藝流程見圖3。

槐坎南方的熟料將從現(xiàn)有的熟料散裝庫頂部接出，經(jīng)兩條帶寬1 600mm、帶速2.0m/s的帶式輸送機（配帶面溫度檢測裝置及托輥式計量裝置）轉(zhuǎn)運，將熟料送至水泥熟料散料秤計量，散料秤計量能力為1 500t/h，計量后的熟料通過槐坎南方—長興南方長距離帶式輸送機系統(tǒng)輸送出廠（圖4）。

槐坎南方至長興南方的長距離帶式輸送機系統(tǒng)設(shè)置了4條帶式輸送機（帶寬為1 400mm，帶速為3.15m/s，運輸能力為2 400t/h）和3個轉(zhuǎn)運站。其中，為了避讓長興南方新建炸藥庫并保證與其保持300m及以上的安全防護距離，2號帶式輸送機設(shè)置1處平面轉(zhuǎn)彎（轉(zhuǎn)彎半徑為1 500m，轉(zhuǎn)彎角度為40.396°），見圖5。

圖3 槐坎南方熟料卸車及儲存工藝流程圖

圖4 槐坎南方熟料計量工藝流程圖

圖5 槐坎南方至長興南方的長距離帶式輸送機系統(tǒng)工藝流程圖

3.2 白峴南方至長興南方段

白峴南方的熟料將通過長距離帶式輸送機系統(tǒng)送至設(shè)置于長興南方廠外的熟料中轉(zhuǎn)庫儲存，輸送距離約1.8km，年輸送能力為150萬噸。

白峴南方的熟料將從現(xiàn)有的熟料散裝庫頂部接出，通過一臺能力為800t/h的水泥熟料散料秤計量，計量后的熟料通過長膠帶輸送機，經(jīng)2次轉(zhuǎn)運，送至設(shè)置于長興南方廠外的熟料中轉(zhuǎn)庫儲存。

白峴南方至長興南方的長距離帶式輸送機系統(tǒng)設(shè)置了3條帶式輸送機（帶寬為1 000mm，帶速為2.0m/s，運輸能力為800t/h）和2個轉(zhuǎn)運站（圖6）。

圖6 白峴南方至長興南方段工藝流程圖

3.3 長興南方至碼頭段

熟料在中轉(zhuǎn)庫庫底卸料后經(jīng)皮帶計量秤計量，按照各廠熟料的性能進行配比，然后通過熟料長皮帶（長興南方—碼頭）輸送至碼頭。輸送距離約15.0km，年輸送能力為1 050萬噸。

長興南方的熟料將從現(xiàn)有的熟料散裝庫頂部接出，經(jīng)兩條帶寬1 000mm、帶速2.0m/s的帶式輸送機（配帶面溫度檢測裝置及托輥式計量裝置）轉(zhuǎn)運，送至散料秤計量，散料秤計量能力為800t/h，計量后的熟料通過長興南方-碼頭長距離帶式輸送機系統(tǒng)輸送至碼頭（圖7）。

圖7 長興南方熟料計量工藝流程圖

槐坎南方至長興南方的長距離帶式輸送機系統(tǒng)設(shè)置了6條帶式輸送機（帶寬1 400mm、帶速4m/s、輸送量3 000t/h）和5個轉(zhuǎn)運站，其中2個轉(zhuǎn)運站位于長興南方廠內(nèi)（圖8）。

其中，長興南方至碼頭的5號帶式輸送機單機輸送運距11.75km，輸送水泥熟料、物料溫度≤200℃，帶寬1 400mm，帶速4m/s，輸送量3 000t/h，是世界單條最長大運量水泥熟料帶式輸送機。該帶式輸送機布置難度大，在充分考慮地形特征及敏感點分布的情況下，需設(shè)置5處平面轉(zhuǎn)彎，長興南方至碼頭的5號帶式輸送機平面轉(zhuǎn)彎參數(shù)見表1。

圖8 槐坎南方至長興南方的長距離帶式輸送機系統(tǒng)工藝流程圖

表1 長興南方至碼頭5號帶式輸送機平面轉(zhuǎn)彎參數(shù)

同時，5號帶式輸送機山區(qū)段共配置了4段隧道，1號隧道長2 403m，2號隧道長1 242m，3號隧道長542m，4號隧道長3 280m，隧道全長7 467m。隧道斷面采用直墻半圓拱形式，直墻凈高1.75m，凈寬4.5m。支護結(jié)構(gòu)按新奧法施工原理設(shè)計，即采用以系統(tǒng)錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼架等組成的初期支護與二次模筑混凝土相結(jié)合的復(fù)合襯砌形式。本隧道洞身結(jié)構(gòu)見圖9。

3.4 主機設(shè)備工藝配置表（表2）

4 設(shè)計特點及運行情況

本項目設(shè)計保證指標(biāo)如下：熟料輸送能力：≥3 000t/h；粉塵排放濃度：≤10mg/m3（標(biāo)）；單位熟料輸送電耗：≤3.0kWh/t熟料；晝夜運行噪聲：晝≤60dB，夜≤50dB（離廊道50m處）。

目前，熟料輸送能力穩(wěn)定在～3 200t/h，粉塵排放濃度＜9mg/m3（標(biāo)），單位熟料輸送電耗＜2.5kWh/t熟料，晝夜運行噪聲達標(biāo)，運行情況達到或優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)。

圖9 隧道洞身結(jié)構(gòu)

表2 工藝主機設(shè)備配置表

4.1 長距離帶式輸送機控制配置特點

本項目的帶式輸送機的控制設(shè)計保證了長距離越野曲線帶式輸送機系統(tǒng)運行的安全可靠性，投產(chǎn)以來運行情況良好，具體配置情況如下：

（1）可控軟啟動

長距離大運量帶式輸送機在啟動時會產(chǎn)生較嚴重的動態(tài)效應(yīng)，因此必須采用具有良好啟動特性的驅(qū)動裝置。在對各種軟驅(qū)動裝置進行分析對比后，本項目最終全部配置變頻驅(qū)動。

（2）可控軟停機

正常情況下，采用變頻方式停機，使帶式輸送機停機緩慢而平穩(wěn)。如遇突然失電等緊急情況時，將依靠具有軟制動功能的盤式制動器，使停機過程中帶式輸送機的膠帶

在任何位置都不疊帶，而且停機過程平穩(wěn)、無振蕩。

有下運工況的長距離帶式輸送機，其盤式制動器采用帶回路調(diào)節(jié)功能的緊湊型液壓動力單元，通過調(diào)節(jié)制動時間和讀取速度信號的電位器對電路形成閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)對液壓制動系統(tǒng)的松閘，上閘時間根據(jù)皮

帶機的轉(zhuǎn)速需求進行控制，實現(xiàn)柔性勻速制動。

（3）“重錘塔+絞車”式智能張緊裝置

本項目設(shè)置了“重錘塔+絞車”式智能張緊裝置，該裝置由拉緊車系統(tǒng)、重錘拉緊裝置和電動絞車及相應(yīng)控制開關(guān)組成，相對“液壓缸+電動絞車”形式的張緊裝置更加安全可靠。

（4）先進的膠帶翻轉(zhuǎn)裝置

本項目部分長距離帶式輸送機回程的初段和末段各設(shè)置了一套翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，每套翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置了2組45°翻轉(zhuǎn)裝置、1組90°翻轉(zhuǎn)裝置，使膠帶的非承載面與回程托輥接觸，不僅提高了膠帶及回程托輥的使用壽命，而且有利于廊道及沿線的環(huán)保（圖10、圖11）。

4.2 環(huán)保設(shè)施配置特點

4.2.1 粉塵治理

采用密閉設(shè)備和密閉式儲庫，降低物料轉(zhuǎn)運的落差，含塵氣體經(jīng)高效除塵設(shè)備凈化后有組織地排放，所有揚塵點排放的設(shè)計粉塵濃度將＜10mg/m3（標(biāo)），除塵器收集下的粉塵將回到各自的工藝流程中，沒有固體廢棄物排出。本項目共用各類型高效袋式收塵器36臺，廢氣排放總量為517 580m3/h，每小時排放的粉塵總量約5.19kg，每天排放的粉塵總量約49.66kg，每年排放的粉塵總量約14.88t。

圖10 長興南方至物流碼頭5號帶式輸送機頭部翻帶裝置布置圖

圖11 長興南方至物流碼頭5號帶式輸送機尾部翻帶裝置布置圖

4.2.2 噪聲治理

本項目架空段廊道沿線有居民集中區(qū)，經(jīng)過噪聲治理，目前噪聲實測值晝間≤60dB，夜間≤50dB。噪聲治理主要采用如下措施：

（1）采用高品質(zhì)、靜音托輥

帶式輸送機全部采用小旋轉(zhuǎn)阻力、長壽命靜音托輥組，要求運行阻力系數(shù)≤0.019，托輥旋轉(zhuǎn)噪聲在1m距離＜60dB。

（2）對廊道進行隔聲處理

輸送廊道屋面及圍護采用彩色壓型鋼板，隔聲部分采用企口插入式80mm厚波紋型彩鋼巖棉夾芯板，夾芯板單層彩鋼板厚1.0mm、芯材容重≥120kg/m3，沿皮帶機方向設(shè)置吸音板；彩鋼板內(nèi)壁面（含頂部）加粘2mm厚YH-ZL自粘式阻尼吸振板，起到控制振幅激增和隔聲阻尼的作用；廊道底部鋼板加貼5mm橡膠隔聲板；同時進行密封處理，對所有漏風(fēng)部位采取封堵措施，盡可能控制漏聲。

廊道每30m設(shè)置一個1 800mm×1 050mm的通風(fēng)消聲器百葉窗，確保通流面積0.6m2以上，消聲量在20dB以上；每30m設(shè)置一個2.5m2左右的中空雙層隔聲窗，為確保廊道噪聲不外傳，布置兩道中空雙層隔聲窗，隔聲量＞20dB。

5 結(jié)語

目前中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程運行情況良好，每天運輸量4.5～5萬噸，日均減少貨車運輸3 000輛次，日均節(jié)約燃油5.6t，減少尾氣排放40余噸，年節(jié)約燃油2 026t，減少尾氣排放14 278t，直接減排一氧化碳161.15t、碳氫化合物24.18t、氮氧化物91.63t、顆粒物11.45t，不僅大大降低了物流成本，還緩解了沿線道路的交通擁堵，降低了道路交通事故發(fā)生率，實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益，受到了政府部門和周邊居民的高度贊譽。

上海南方和安徽廣德市、浙江長興縣政府已達成啟動中轉(zhuǎn)倉儲及輸送工程項目延伸工程的共識，將“空中運輸走廊”向廣德市境內(nèi)延伸，總長約18.5km。項目建成后，將有效解決廣德縣境內(nèi)祖獨線、青牛線，長興縣境內(nèi)青煤線、煤槐線的交通、安全、環(huán)保問題，創(chuàng)造更好的環(huán)境和社會效益，為企業(yè)的長期經(jīng)營和發(fā)展創(chuàng)造條件。