卸煤碼頭推扒機清艙效率的主要影響因素分析

國電浙江北侖第一發電有限公司 寧波 315800

0 引言

BL公司輸煤系統是為一期2臺630 MW亞臨界機組、二期3臺660 MW亞臨界機組及三期2臺1 000MW超臨界燃煤發電機組配套設計的，承擔著該電廠所需燃煤和機組煙氣脫硫工程所需石灰石的接卸、輸送任務。

BL公司碼頭1號、2號卸船機由日本某會社設計、制造；3號、4號卸船機由德國某公司總承包。5號、6號卸船機由上海某設計院共同設計，國內某建設公司承建。BL公司碼頭的主要設計參數和主要設備規范分別見表1和表2。

表1 碼頭主要設計參數

表2 主要設備規范

船舶的清艙作業過程及清艙效果對輸煤系統的效率、節能影響較大[1]。推扒機清倉作業時間的影響因素有：1）卸船機的配合，卸船機抓取后倉內的余煤量少，清艙效率則高。2）船艙內的結構和抓斗的形狀。3）推扒機和卸船機司機的操作水平。

2 不同船型的船舶與推扒機清艙效率的統計分析

推扒機的清艙效率涉及到船舶和推扒機的類型及型號。因此卸煤作業的推扒機清倉過程中首先要考慮船舶的船型是否會影響到推扒機清倉效率。從目前國內的原煤碼頭卸船作業的情況來看，使用推扒機的類型相對較少，但運煤船舶的類型較多。文中常用的卡特彼勒推扒機共有3種類型，碼頭經常靠泊的船舶類型是6種系列，分別見表3和表4。

表3 某公司現使用的清艙設備

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清艙效率之間的關系，以BL公司2015年7月至2016年6月較大的樣本數據，一年共176航次的清艙作業為統計樣本，其中推扒機的清倉時間是指推扒機吊入倉內至清空的累計時間。以倉口的數量來分類，常見主要有5個倉口、7個倉口的二類船舶。為了研究倉口數量相同，不同船型與推扒機清艙作業時間是否存有顯著性差異，對5個倉口、7個倉口、2種船型的情況分別提出以下假設：

式中：ui為第i個總體的均值。

通過對5個倉、7個倉二種船型的船舶進行方差進行分析，得出以下結果，其中5個倉口不同船型的方差分析結果見表5；7個倉口不同船型的方差分析結果見表6。

表5 5個倉口不同船型的方差分析

表6 7個倉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為檢驗的統計量，P-value為用于檢驗的P值，F crit為給定的顯著性水平的臨界值。從以上分別對5個倉口、7個倉口不同船型的船舶進行方差分析，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H0，不能認為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清倉效率的時候不需要考慮船舶的類型。

3 推扒機清倉效率的主要影響因素

3.1 卸船機抓取對推扒機清倉效率影響[2]

清倉的效率離不開卸船機的配合，卸船機抓取后倉內的余煤量少，則清倉快。卸船機的作業后余煤的情況對清艙時間的影響最大。另外，同樣的船靠BL公司2號泊位和1號、3號泊位，因卸船機抓斗閉合方向的不同引起艙內的余煤量有很大差異。盡管船型與推扒機影響不大，但是同一個船的1號、7號艙與其他中間艙相比是有影響的，根據運行工作的實踐經驗，一般清倉時間要多1～2 h。

3.2 船型（主要指倉型）對清倉效率的影響

經過統計分析，5個倉和7個倉的船舶清倉平均時間相比較，7個倉的用時稍多（見表7）。除了倉口增多直接導致清艙工作量增加外，分析原因還有以下幾個方面：1）船型 5個倉的5萬噸級船居多，7個倉的6.2萬t、6.3萬t的居多，5個倉的靠二期泊位的多，相對容易清倉，7個倉的靠一、三期泊位的多。2）倉內的扶梯 5個倉的直梯多，積煤少，容易清倉；7個倉的斜梯較多，積煤多難清理。3）同時2臺卸船機作業情況下，需要推扒機清倉等待的時間7個倉比5個倉多，BL公司推扒機的平均清倉作業時間見表7。倉型較好的船，倉內龍骨較少、倉壁、倉底較為平整，推扒機司機無需過多顧及機械的擦碰、震動等，可以投入更多精力操作清艙車輛，對效率有一定的提高，但首尾艙存在無法用機械清理的角落，則效率較低。

表7 BL公司推扒機的平均清倉作業時間

3.3 推扒機車型及車況對清艙效率的影響

推扒機中僅953型是發動機后置，重心與其他推扒機不同，其優點是原地轉彎比較靈敏，但整機振動較大，較難操控。挖掘機只適合特殊用途，如清理船艙的龍骨有較明顯優勢。總體而言，BL公司11號、12號、13號推扒機相對較差，大型推扒機如D6、挖掘機、18號（953型推扒機）清倉相對較快，但大型推扒機在小艙型的船艙內作業則不太合適，如明州58輪倉小，不合適投用D6等車型。

3.4 司機操作對清艙效率的影響

推扒機司機技能的熟練度和作業路線的規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。在作業情況允許的條件下，司機能有效控制作業路線，從而避免推扒機作業距離過長浪費時間。

清倉效率提升，離不開司機豐富的工作經驗，加強操作熟練程度訓練，熟能生巧；加強培訓，能讓推扒機司機針對不同倉型作出最有效的作業線路規劃。

3.5 其他的影響因素

1）用挖掘機代替推扒機作業，按目前情況看，倉內煤較多時挖掘機效率更高，挖掘機的長臂代替了原本重復的推扒機長路徑作業。

2）部分船舶人員私自下艙會影響清倉進程及清倉安全。

3）倉梯清理等輔助工作也影響清倉進程，作業人員應事先查看、預先安排，可以避免浪費時間從而提高清倉效率。

4 結語

推扒機清艙效率與卸船機抓取、船舶艙型和自身操作水平等有密切的關系。從北侖公司的樣本統計來看，倉口數量相同，但不同的船型對推扒機清倉的時間沒有顯著影響。清艙離不開卸船機的配合，從碼頭清艙作業的實際來看，卸船機的作業情況對清艙的影響最大。推扒機清倉過程主要機械清倉（推扒機作業）和人工清倉（人工清理推扒機無法替代的角落積煤）二部分組成，其中機械清倉一般4 h/倉。人工清倉則需消耗大量的時間，如果BL公司靠泊的船只固定，僅從卸船效率角度來看，可考慮取消或者部分取消人工清倉，則能節約大量清倉作業時間。