第十四讲 港口装卸工艺
一、装卸工艺概念
所谓工艺,指社会生产中改变劳动对象所采取的方法。机械制造工艺就是机械加工的方法。在港口企业中,装卸工艺是指在港口实现货物从一种运载工具(或库场)转移到另一种运载工具(或库场)的空间位移的方法和程序;具体来说,装卸工艺是指按照一定的劳动组织形式,运用装卸机械及其配套工具等物质手段,遵照规定的技术标准和规范,完成货物在不同运输方式之间换装作业的方法和程序。装卸工艺的主要内容包括装卸作业的操作方法、作业技术标准和规范,以及维护工艺纪律的生产组织程序。
二、装卸工艺过程及其组成
装卸工艺过程指货物从进港到出港所进行的全部作业的综合,它由一个或一个以上的操作过程组成。货物经过港口换装,有直接换装和间接换装两种方式。直接换装指货物由船上卸下直接装上车辆或船舶,不再进入库场,或者按相反程序进行组织的装卸工艺过程。间接换装指货物先从船上卸入库场经过短期堆存,再由库场装上车辆或船舶,或者按相反程序进行组织的装卸工艺过程。
任何一个工艺过程都由下列基本要素构成:
(一)货物
货物是港口装卸工艺过程的作用对象。
(二)工艺设备
港口装卸工艺设备包括装卸机械及其配套的工具,这些设备按照装卸工艺流程有机地组合与配套,构成完整的机械化系统。
(三)能源
能源是一切机械的动力,也是港口机械的动力来源,是货物实现位移的源泉。
(四)控制
控制是港口生产系统对装卸机械化系统进行操纵、控制、调整的总称。控制的目的是保证系统的正常运转,保证系统按照要求的最佳技术、经济指标运行。
操作过程,是指根据一定的装卸工艺完成一次完整的搬运作业的过程,也就是货物在港口换装过程中经过的连续的一次完整的搬运。
三、装卸工艺设计的一般原则和基本要求
(一)装卸工艺设计的一般原则
(1)装卸工艺流程合理,保证完成既定货种的装卸作业及其必要的辅助作业;
(2)组成机械化系统的各工艺设备必须配套,各环节的能力相互适应;
(3)各环节的通过能力应根据船舶流、车流、货物流的密度和分布规律留有足够的储备;
(4)装卸工艺设计应该综合权衡提高装卸效率、降低装卸成本与加速车、船周转和缩短货运时间的关系;
(5)在确保货运质量、减轻劳动强度和改善劳动条件的前提下,装卸工艺设计方案应满足技术上先进、经济上合理、使用上安全可靠的要求,并具有先进的技术经济指标。
(二)装卸工艺设计的基本要求
(1)装卸工艺流程应力求简单,操作环节少,机械化、自动化程度高;
(2)装卸工艺设计应保证作业安全,改善劳动条件,有利于保护工人健康,减轻劳动强度;
(3)积极采用国内外先进的技术和先进的工艺;
(4)装卸机械化系统应具有满足装卸工艺要求的功能和使用性能;
(5)机械设备的选择要立足于国内,综合考虑管理i使用、保养、维修等方面的要求;
(6)装卸工艺设计必须包括防止污染、保护环境的内容;
(7)装卸工艺设计应保证为实现装卸工艺所必须进行的辅助作业;
(8)装卸工艺设计应符合有关的“技术政策”、“运输规划”、“设计规范”及国颁、部颁的标准及规范的要求。
四、影响港口装卸设备选择的主要因素
(一)货物
货物方面要考虑的因素包括:货物特性、吞吐量和货物流向。
1.货物特性
货物种类不同,货物性质不同,使装卸这些货物的机械设备也有所不同。根据货物在运输、装卸和搬运的方式不同,将其分为件货、木材、集装箱、干散货、散粮、液体货等不同货类,不同的货类都有适合于各自性质的装卸机械设备
货物从以下几个方面影响机械设备的选择。
(1)货物的尺寸、重量、容重、形状和包装形式影响起重量的选择。
(2)货物品种的多样性要求机械具有通用性和灵活性,能从船舶和车辆装卸多个品种的货物,要求库场内有众多的货堆。
(3)货堆的脆弱性和包皮的牢固性影响装卸方法和货堆高度,要求选用最少“接头”的输送机系统,避免采用刮运或抛掷的原理来运移货物。
(4)货物的冻结性和凝结性对设备的有效应用具有重大影响,如果设计时考虑不周,有时甚至使整个设备无法使用。
(5)货物的磨损性和腐蚀性会加速机件的损坏,因此需要特别的防护与维修。
(6)货物的易燃、易爆、扬尘性,要求在设计装卸机械化系统时从安全、环保的角度采取有效措施。
2.吞吐量
吞吐量大小关系到是否需要设置专业化泊位和采用专业化机械。港口的专业化生产是社会化大生产的产物,也是现代化大工业发展的客观规律和基本特征。
3.货物流向
货物流向是影响机械设备选择的又一重要因素,水运货物是经铁路,还是水路转运;是双向货流,还是单向货流;货物是全部需要经过库场,还是有很大比重直接换装,这些对机械设备选择都有很大影响。
(二)运输工具
运输工具包括船舶、汽车和火车,它们对机械化系统的选择产生影响。
1.船舶类型
泊位长度主要根据船长决定,船宽关系到岸上机械的臂幅。船舷及上层建筑高度决定起重机门架及输送机栈桥的高度和岸上机械具备升降式或伸缩式悬臂的必要性。舱口数影响岸上机械的数量,舱口尺寸影响作业方法和装卸效率,舱口面积与货舱面积之比影响舱内作业效率。
2.车辆类型
车型方面,如棚车、敞车、自卸车等,对选择装卸机械也有不同的影响。
(三)自然条件
自然条件对于机械设备的影响主要在于水位和潮汐、地质和地形以及气象条件等。
1.水位和潮汐
我国海港的潮差一般不大,内河港口的水位差则很不相同,有的港口变化较小,有的则变化很大。
2.地质和地形
地质条件对码头形式、结构、造价及机械设备的选用都有重大影响。
3.气象条件
在经常下雨的港口,为解决雨天装卸问题,应研制和安装防雨设备。
(四)港口建筑物及其设施
港口建筑物及其设施对机械化系统产生的影响主要是码头、库场、铁路、道路等等。岸壁形式和码头结构强度是限制使用重型机械的主要条件。
(五)运输组织
车船运输组织的特点是选择装卸机械类型、决定工艺方案的又一重要因素。有的港口船舶要候潮进出港,船舶作业时间和装卸机械的生产率因而和潮汐的周期相联系;内河驳船往往编组航行,泊位的装卸生产率和工艺布置不能仅着眼于单船作业时间的缩短,更重要的是要考虑整个驳船队停泊时间的缩短以及整个驳船队编组航行的方便性。