卸煤碼頭推扒機(jī)清艙效率的主要影響因素分析

國(guó)電浙江北侖第一發(fā)電有限公司 寧波 315800

0 引言

BL公司輸煤系統(tǒng)是為一期2臺(tái)630 MW亞臨界機(jī)組、二期3臺(tái)660 MW亞臨界機(jī)組及三期2臺(tái)1 000MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組配套設(shè)計(jì)的，承擔(dān)著該電廠所需燃煤和機(jī)組煙氣脫硫工程所需石灰石的接卸、輸送任務(wù)。

BL公司碼頭1號(hào)、2號(hào)卸船機(jī)由日本某會(huì)社設(shè)計(jì)、制造；3號(hào)、4號(hào)卸船機(jī)由德國(guó)某公司總承包。5號(hào)、6號(hào)卸船機(jī)由上海某設(shè)計(jì)院共同設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)某建設(shè)公司承建。BL公司碼頭的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和主要設(shè)備規(guī)范分別見表1和表2。

表1 碼頭主要設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 主要設(shè)備規(guī)范

船舶的清艙作業(yè)過程及清艙效果對(duì)輸煤系統(tǒng)的效率、節(jié)能影響較大[1]。推扒機(jī)清倉(cāng)作業(yè)時(shí)間的影響因素有：1）卸船機(jī)的配合，卸船機(jī)抓取后倉(cāng)內(nèi)的余煤量少，清艙效率則高。2）船艙內(nèi)的結(jié)構(gòu)和抓斗的形狀。3）推扒機(jī)和卸船機(jī)司機(jī)的操作水平。

2 不同船型的船舶與推扒機(jī)清艙效率的統(tǒng)計(jì)分析

推扒機(jī)的清艙效率涉及到船舶和推扒機(jī)的類型及型號(hào)。因此卸煤作業(yè)的推扒機(jī)清倉(cāng)過程中首先要考慮船舶的船型是否會(huì)影響到推扒機(jī)清倉(cāng)效率。從目前國(guó)內(nèi)的原煤碼頭卸船作業(yè)的情況來(lái)看，使用推扒機(jī)的類型相對(duì)較少，但運(yùn)煤船舶的類型較多。文中常用的卡特彼勒推扒機(jī)共有3種類型，碼頭經(jīng)?？坎吹拇邦愋褪?種系列，分別見表3和表4。

表3 某公司現(xiàn)使用的清艙設(shè)備

表4 BL公司常用的各種船型

為了分析不同船型的船舶與推扒機(jī)清艙效率之間的關(guān)系，以BL公司2015年7月至2016年6月較大的樣本數(shù)據(jù)，一年共176航次的清艙作業(yè)為統(tǒng)計(jì)樣本，其中推扒機(jī)的清倉(cāng)時(shí)間是指推扒機(jī)吊入倉(cāng)內(nèi)至清空的累計(jì)時(shí)間。以倉(cāng)口的數(shù)量來(lái)分類，常見主要有5個(gè)倉(cāng)口、7個(gè)倉(cāng)口的二類船舶。為了研究倉(cāng)口數(shù)量相同，不同船型與推扒機(jī)清艙作業(yè)時(shí)間是否存有顯著性差異，對(duì)5個(gè)倉(cāng)口、7個(gè)倉(cāng)口、2種船型的情況分別提出以下假設(shè)：

式中：ui為第i個(gè)總體的均值。

通過對(duì)5個(gè)倉(cāng)、7個(gè)倉(cāng)二種船型的船舶進(jìn)行方差進(jìn)行分析，得出以下結(jié)果，其中5個(gè)倉(cāng)口不同船型的方差分析結(jié)果見表5；7個(gè)倉(cāng)口不同船型的方差分析結(jié)果見表6。

表5 5個(gè)倉(cāng)口不同船型的方差分析

表6 7個(gè)倉(cāng)口不同船型的方差分析

用方差分析的方法，表5、表6中的方差分析部分，SS表示平方和，df為自由度，MS表示均方，F(xiàn)為檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量，P-value為用于檢驗(yàn)的P值，F(xiàn) crit為給定的顯著性水平的臨界值。從以上分別對(duì)5個(gè)倉(cāng)口、7個(gè)倉(cāng)口不同船型的船舶進(jìn)行方差分析，取值顯著性水平

0.05 ， 看到F(1 . 75， 2.11) ＜Fá(2 .58,2.31)，則不拒絕原假設(shè)H0，不能認(rèn)為ui(i= 1,2,...,k)之間有顯著差異。也就是說，卸煤碼頭分析推扒機(jī)清倉(cāng)效率的時(shí)候不需要考慮船舶的類型。

3 推扒機(jī)清倉(cāng)效率的主要影響因素

3.1 卸船機(jī)抓取對(duì)推扒機(jī)清倉(cāng)效率影響[2]

清倉(cāng)的效率離不開卸船機(jī)的配合，卸船機(jī)抓取后倉(cāng)內(nèi)的余煤量少，則清倉(cāng)快。卸船機(jī)的作業(yè)后余煤的情況對(duì)清艙時(shí)間的影響最大。另外，同樣的船靠BL公司2號(hào)泊位和1號(hào)、3號(hào)泊位，因卸船機(jī)抓斗閉合方向的不同引起艙內(nèi)的余煤量有很大差異。盡管船型與推扒機(jī)影響不大，但是同一個(gè)船的1號(hào)、7號(hào)艙與其他中間艙相比是有影響的，根據(jù)運(yùn)行工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般清倉(cāng)時(shí)間要多1～2 h。

3.2 船型（主要指?jìng)}型）對(duì)清倉(cāng)效率的影響

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，5個(gè)倉(cāng)和7個(gè)倉(cāng)的船舶清倉(cāng)平均時(shí)間相比較，7個(gè)倉(cāng)的用時(shí)稍多（見表7）。除了倉(cāng)口增多直接導(dǎo)致清艙工作量增加外，分析原因還有以下幾個(gè)方面：1）船型 5個(gè)倉(cāng)的5萬(wàn)噸級(jí)船居多，7個(gè)倉(cāng)的6.2萬(wàn)t、6.3萬(wàn)t的居多，5個(gè)倉(cāng)的靠二期泊位的多，相對(duì)容易清倉(cāng)，7個(gè)倉(cāng)的靠一、三期泊位的多。2）倉(cāng)內(nèi)的扶梯 5個(gè)倉(cāng)的直梯多，積煤少，容易清倉(cāng)；7個(gè)倉(cāng)的斜梯較多，積煤多難清理。3）同時(shí)2臺(tái)卸船機(jī)作業(yè)情況下，需要推扒機(jī)清倉(cāng)等待的時(shí)間7個(gè)倉(cāng)比5個(gè)倉(cāng)多，BL公司推扒機(jī)的平均清倉(cāng)作業(yè)時(shí)間見表7。倉(cāng)型較好的船，倉(cāng)內(nèi)龍骨較少、倉(cāng)壁、倉(cāng)底較為平整，推扒機(jī)司機(jī)無(wú)需過多顧及機(jī)械的擦碰、震動(dòng)等，可以投入更多精力操作清艙車輛，對(duì)效率有一定的提高，但首尾艙存在無(wú)法用機(jī)械清理的角落，則效率較低。

表7 BL公司推扒機(jī)的平均清倉(cāng)作業(yè)時(shí)間

3.3 推扒機(jī)車型及車況對(duì)清艙效率的影響

推扒機(jī)中僅953型是發(fā)動(dòng)機(jī)后置，重心與其他推扒機(jī)不同，其優(yōu)點(diǎn)是原地轉(zhuǎn)彎比較靈敏，但整機(jī)振動(dòng)較大，較難操控。挖掘機(jī)只適合特殊用途，如清理船艙的龍骨有較明顯優(yōu)勢(shì)?？傮w而言，BL公司11號(hào)、12號(hào)、13號(hào)推扒機(jī)相對(duì)較差，大型推扒機(jī)如D6、挖掘機(jī)、18號(hào)（953型推扒機(jī)）清倉(cāng)相對(duì)較快，但大型推扒機(jī)在小艙型的船艙內(nèi)作業(yè)則不太合適，如明州58輪倉(cāng)小，不合適投用D6等車型。

3.4 司機(jī)操作對(duì)清艙效率的影響

推扒機(jī)司機(jī)技能的熟練度和作業(yè)路線的規(guī)范度也是清艙效率的重要影響因素。技能熟練意味著效率高、煤層較平整，能避免因高度不平而降低速度。在作業(yè)情況允許的條件下，司機(jī)能有效控制作業(yè)路線，從而避免推扒機(jī)作業(yè)距離過長(zhǎng)浪費(fèi)時(shí)間。

清倉(cāng)效率提升，離不開司機(jī)豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)操作熟練程度訓(xùn)練，熟能生巧；加強(qiáng)培訓(xùn)，能讓推扒機(jī)司機(jī)針對(duì)不同倉(cāng)型作出最有效的作業(yè)線路規(guī)劃。

3.5 其他的影響因素

1）用挖掘機(jī)代替推扒機(jī)作業(yè)，按目前情況看，倉(cāng)內(nèi)煤較多時(shí)挖掘機(jī)效率更高，挖掘機(jī)的長(zhǎng)臂代替了原本重復(fù)的推扒機(jī)長(zhǎng)路徑作業(yè)。

2）部分船舶人員私自下艙會(huì)影響清倉(cāng)進(jìn)程及清倉(cāng)安全。

3）倉(cāng)梯清理等輔助工作也影響清倉(cāng)進(jìn)程，作業(yè)人員應(yīng)事先查看、預(yù)先安排，可以避免浪費(fèi)時(shí)間從而提高清倉(cāng)效率。

4 結(jié)語(yǔ)

推扒機(jī)清艙效率與卸船機(jī)抓取、船舶艙型和自身操作水平等有密切的關(guān)系。從北侖公司的樣本統(tǒng)計(jì)來(lái)看，倉(cāng)口數(shù)量相同，但不同的船型對(duì)推扒機(jī)清倉(cāng)的時(shí)間沒有顯著影響。清艙離不開卸船機(jī)的配合，從碼頭清艙作業(yè)的實(shí)際來(lái)看，卸船機(jī)的作業(yè)情況對(duì)清艙的影響最大。推扒機(jī)清倉(cāng)過程主要機(jī)械清倉(cāng)（推扒機(jī)作業(yè)）和人工清倉(cāng)（人工清理推扒機(jī)無(wú)法替代的角落積煤）二部分組成，其中機(jī)械清倉(cāng)一般4 h/倉(cāng)。人工清倉(cāng)則需消耗大量的時(shí)間，如果BL公司靠泊的船只固定，僅從卸船效率角度來(lái)看，可考慮取消或者部分取消人工清倉(cāng)，則能節(jié)約大量清倉(cāng)作業(yè)時(shí)間。