经济适用的浮码头散装装船系统

    《散料、粉料及袋物装船工艺设计与设备选型》一文刊登后，有许多读者来电问及装船工艺及设备方面的问题，笔者在此就浮码头散装装船的设计问题再作一些阐述，供同行参考。此外，散装装船已经成为华东、华南和西南等地沿海、沿江及内河流域有条件水运的水泥厂及粉磨站成品外运的主要手段，所以采用经济、实用、可行和可靠的散装装船系统也是众多用户所关注的，通过本文的分析和实例说明可为有条件建散装装船系统的用户提供一些有用的项目建设思路，达到投资少、见效快、收益好的最终目的。

1  浮码头散装装船系统的主要特点

    浮码头也就是趸船，可通过自身的浮力和锚索的固定使其无论是高水位或枯水位时都能浮动在水面上某一基本固定的位置，浮码头的甲板表面与水面也始终处于一个相对稳定的高差。在浮码头具备有一定大吨位的前提下，就可以安装仓储、输送和装船等设备，形成一个完善的散装装船系统，其作用与正规的高架式码头并无多少差异。由于散装装船设备直接坐落在浮码头上，所以无论水位高低变化多大，都不会影响装船机的正常使用，其伸缩散装头的长度都可按最小的装船高度来考虑，物料落差小，可达到比较理想的无尘作业效果。

浮码头的投资要比高架式码头少得多，由于其长期停泊在江面上，对江流的水文影响及回流淤积要比高架式码头小得多，因此不会给航运和防洪带来大的影响。

    当然不可能在浮码头上安装大型装船设备，因此运载船只的吨位一般适宜在2000t以下，这样可以使装船设备小型化，降低浮码头散装装船系统的整体重心，也可降低系统的投资费用。

    虽然沿江和内河地区的许多水泥厂、粉磨站都具备有水运条件，但是因为高水位季节和低水位季节时的水位落差大，有的高达数十米。在这种大落差条件下建立小型高架式码头不能满足常年装船的要求，通常在枯水时因为水深条件不好而无法装船。若建立大型高架码头虽然可以满足常年装船的目的，但是投资高昂。在年散装发放能力达不到50万t以上规模时，短期内很难收回成本。

2  浮码头散装装船系统的设计要素

2.1  码头浮动因素

在水位的变化过程中，由于浮码头会在其纵向和横向方向产生一定的位移，所以浮码头与输送栈桥之间的连接要采用滚动支承。而同时，栈桥与水平线的夹角也要产生变化，因此在设计中栈桥的上部要采用铰支结构，下部的滚动支承放置在浮码头定位槽中并用锚链拴住，只允许其有较小范围的运动以便于向外或向内定位浮码头，浮码头上游和下游锚墩上的锚索对浮码头呈三角状固定，以保证在水位变化时浮码头产生上下运动而栈桥产生相对于铰支点的旋转运动。

2.2  输送设备的选型及连接

输送栈桥在枯水期和满水期时的水平夹角会有相当大的变化，所以输送设备在不同倾角时都应能正常的工作。输送设备的固定必须按最大上倾角度与最大下倾角度来统一考虑，设计成三角形支腿，以保证在大倾角状态下设备的稳定性。通常可供选择的输送设备有气力输送、带式输送和空气输送斜槽等，其主要特点如下：

2.2.1  气力输送

    采用管道输送，只要在输送管道上用一段软管连接，就可解决因水位变化而引起的输送管路夹角变化所导致的长度变化问题，而且最大的优势是不论落差多大都不会对输送工艺产生任何影响。此外因气力输送为密闭式输送工艺过程，除进料点和出料点需进行收尘处理外其它任何位置都不会产生扬尘，因此有许多用户都倾向这一方案。但是，气力输送的最大问题是电耗大，输送能力相对来说比较小。如散装水泥的装船能力一般为300t，从出库位置到装船点的输送距离设定为200m，当采用气力输送时最少需要2台大能力的仓式气力输送泵同时输送，空压机的装机容量约需l 000kW左右才能满足正常的输送要求，输送水泥的单位电耗需3kWh／t左右，比常规的机械输送方式至少要高2kWh／t。以一个年装船能力为50万t的散装水泥系统为例，气力输送比常规机械输送每年至少多耗电l00万kWh，折合50万元。因此，虽然气力输送在输送工艺及设备安装等方面有其优越性，但在机械输送条件具备时还是应尽量采用机械输送工艺，以降低装船出厂时的输送成本。

2.2.2  带式输送

    特点是输送能力大，电耗低，可以向上或向下倾斜输送。采用带式输送机时对水位的最大落差需仔细调查并设计好基准点和栈桥长度，因为过大的倾角会影响输送效果甚至导致输送失败，比较理想的基准点设置是以最高水位时为最大上倾角，最低水位时为最大下倾角，从而可以最大限度地缩短输送栈桥的长度。带式输送机的进料点与出料点均是敞开式结构，因此收尘处理要引起重视，除尘器选型时处理风量要比用气力输送或是空气输送斜槽输送的风量大一些。采用带式输送机的电耗是相当低的，以同样的200m为基准条件来计算，散装物料的综合输送电耗不会高于lkWh/t。