電力大件設備內河碼頭卸船工藝

劉茂穩

（中國外運大件物流有限公司，上海201204）

1 引言

我國是煤炭和石油消耗大國，每年的碳排放量占世界總排放量的1/4以上。根據減少碳排放的要求和能源結構戰略轉型，我國電力能源結構轉型的戰略規劃和發展，一方面通過技術變革和投資方向的調整實現轉型，另一方面依靠電力體制改革。目前，我國的輸電網技術水平已達到世界領先水平，尤其是特高壓技術的不斷發展和推廣，電力投資也以電網投資為主，電源投資以非化石能源裝機為主。但我國發電結構中火電仍占絕對主導地位，為了減少污染物排放，降低單位發電煤耗，2004年，國家發改委出臺了《國家發展改革委關于燃煤電站項目規劃和建設有關要求的通知》（發改能源[2004]864號）煤電站的技術標準，要求新建火電單機容量原則上應為6×105kW及以上，發電煤耗要控制在標準煤286 g/（kW·h）以下。在政策引導下，火電發電裝機規模趨向大型化，最典型的就是電力行業節能減排和淘汰落后產能的政策的“上大壓小”政策，大批的百萬機組發電項目獲批。

隨著我國特高壓工程項目和百萬機組發電項目的施工建設，在加強輸變電線路建設的同時，均衡布局發電項目，包括特高壓換流站和一些百萬機組電廠陸續在內陸地區開建，內陸特高壓換流站和百萬機組電廠的電力大件設備運輸逐步凸顯為項目建設進度的關鍵制約因素。內陸電力項目大件設備的運輸，多選擇水運至項目現場附近內河碼頭，卸船裝車后運輸至項目現場。本文主要介紹電力大件設備內河卸船工藝，為后續電力大件設備內河運輸裝卸提供參考。

電力大件設備內河碼頭卸船方式主要包括浮吊卸船、履帶吊卸船、汽車吊卸船、桅桿吊卸船、滾卸、人工頂升滑移卸船等，針對不同的卸船作業條件和設備情況，結合電力大件設備運輸的批次和項目進度要求，在保證安全的前提下，對不同的卸船作業方式進行系統的對比分析，選擇相對經濟高效的卸船方式。

2 浮吊卸船

如內河卸船碼頭前沿承載條件較差，無法滿足大型吊裝機械卸船作業對地面承載條件的要求，一般選擇使用浮吊卸船；如內河航道條件滿足一般浮吊通航要求，且周邊有可用浮吊資源，則就近調遣；如因航道限制一般浮吊無法通航，則考慮使用內河浮吊進行卸船作業。內河浮吊設計為浮箱組合式結構，由浮箱和起重臂組成，調遣航行過程中可將浮箱和起重臂分開調遣，大大降低了對航道通行高度和水深的限制。內河浮吊不僅滿足在低等級航道限制條件下的調遣航行，且最大的內河浮吊起重質量達到800 t，已基本滿足電力大件設備的卸船作業要求。

浮吊在起重能力滿足起重要求時的作業半徑相對較大，可很好地規避碼頭前沿承載條件不足的因素，不需要對碼頭進行整改加固。但浮吊調遣成本高，尤其是內河浮吊，使用前需要組裝拼接，使用成本相對較高[1]。一般針對內河卸船碼頭前沿承載不足，碼頭周邊具有滿足卸船作業條件的浮吊，且大件設備集中卸船作業時，選擇使用浮吊卸船作業。中國外運西門子華能江陰燃氣電廠項目，進口汽輪機設備高度為6.37 m，通過內河運輸到距離項目現場較近的錫澄運河碼頭，2臺汽輪機設備分批次到達碼頭，使用內河浮吊集中卸船作業，如圖1所示。

圖1 中國外運西門子華能江陰燃氣電廠項目錫澄運河碼頭內河浮吊卸船

3 履帶吊/汽車吊卸船

如碼頭前沿承載條件較好，或簡易處理后可滿足大型吊裝機械卸船作業對地面承載條件的要求，則考慮使用履帶吊進行卸船作業。使用履帶吊作業時，要充分考慮履帶吊的站位，包括履帶吊中心距碼頭前沿的距離、船舶靠泊時與碼頭的間距、船舶的寬度和大件設備裝載的位置。履帶吊超起工況作業時，還需要考慮裝車位置。由于履帶吊調遣和租賃成本較高，一般針對批次到貨的電力大件設備，租賃履帶吊集中進行卸船作業，作業效率高。中國外運西門子華電增城燃氣電廠項目，所有大件設備（包括2件燃機、2件燃機發電機、2件汽輪機、2件汽機發電機、2件低壓轉子，共計10件大件設備）分4批次水運至新塘口岸碼頭，使用履帶吊集中1個月內卸船作業，如圖2所示。

圖2 華電增城燃氣電廠項目新塘口岸碼頭履帶吊卸船

如電力大件設備分批次到達，且碼頭前沿承載條件良好，滿足汽車吊卸船作業承載要求，可根據電力大件設備的質量每批次選擇使用汽車吊聯合抬吊卸船作業。中國外運上海奉賢換流站變壓器運輸項目，3臺變壓器分3批運輸，根據現場進度分3批次送抵項目現場。針對每批次變壓器的運輸，在內河臨建碼頭使用汽車吊卸船作業。

電力大件設備使用汽車吊在內河碼頭卸船作業，汽車吊資源較多且調遣方便，作業效率高，單批次操作成本相對較低。但使用汽車吊卸船作業對于碼頭前沿的承載要求較高，同時作業前要充分考慮汽車吊聯合抬吊卸船作業時對起重能力和作業半徑的要求。

4 桅桿吊卸船

桅桿吊被廣泛應用于定點裝卸重物和安裝大型設備，在變電站項目中應用尤為廣泛。隨著國內變電站尤其是近年特高壓的建設，變壓器等重大件設備的運輸極為關鍵，而大型變壓器采用水運相對經濟安全。由于多數變電站廠址距離公共碼頭較遠，岸上有大型起重機械，通往碼頭的低級公路無法滿足大噸位移動式起重機械的通行要求。為充分利用內河航道水運的優勢，可在距離變電站較近的內河航道設置桅桿吊，充分利用桅桿吊橫向穩定性好、起吊能力大、搭設方便、可變幅吊裝、拆裝簡易、搬運方便等特點，從而滿足大型變壓器的吊裝和裝卸作業[2]。

桅桿吊相對內河浮吊作業周期內相對成本低，但作業效率相對較低，適用于周期內連續間隔大件電力設備的卸船作業，尤其是特高壓項目換流站變壓器的卸船作業。使用案例如圖3所示。

圖3 古泉±1 100 kV特高壓直流工程項目安徽宣城水陽江硤石碼頭桅桿吊卸船

5 滾卸

電力大件設備內河碼頭卸船也可采用滾卸的方式。一般要求使用甲板駁船水運，電力大件設備裝載甲板駁船前，提前使用支墩橫擔做好支撐，便于滾卸車輛的進入。考慮到甲板駁船滾卸作業的干舷高度等要求，甲板駁水運對于內河通航高度的要求較高。滾卸作業前，根據甲板駁船滾卸作業的要求，確定是否需要對碼頭進行改造處理，包括碼頭前沿承載、碼頭高程等。

電力大件設備內河碼頭滾卸作業，要求內河航道的通航高度滿足通航要求，且內河碼頭（或滾卸作業內河沿岸）水深滿足甲板駁靠泊條件，通過臨時改造碼頭前沿或搭建滾卸通道，進行滾卸作業。滾卸方式的選擇必須在可行的前提下，根據滾卸作業的經濟性與其他卸船方式進行對比，從而選擇最優的卸船作業方式[3]。

6 人工卸船

電力大件設備內河碼頭的卸船也可根據碼頭條件采用人工卸船的方式。人工卸船需要將電力大件設備自船舶甲板頂升至指定高度，在船舶甲板和運輸車板之間搭設滑移平臺，在滑移平臺上方鋪設鋼軌作為電力大件設備滑移的導軌，導軌直接連接到設備運輸的液壓軸線車板上。

通過千斤頂接替升降使電力大件設備落到導軌上，使用液壓側推的方式，將電力大件設備推移到運輸液壓軸線車板上方指定位置。通過千斤頂接替升降的方式抽出電力大件設備下部的鋼軌，將電力大件設備裝載至液壓軸線車板上，完成卸船裝車。

內河人工卸船也可充分利用現有碼頭裝備條件，川江船廠位于重慶市長壽區晏家街道周家沱，川江船廠在長江沿岸擁有貨運物流碼頭2個，碼頭配置能承載4 500 t的斜架車，船廠對斜架車以及配套出廠通道進行改造升級后，滿足了大型設備人工裝卸船及大型設備運載車輛的通行條件。

斜架車移動平臺外形尺寸為125 m×14.5 m×4.9 m，有效作業面長100 m，運行坡度1∶4.5，斜架車可沿坡岸軌道進行升降調節，進行卸船作業時，可利用此功能調節斜架車作業面高度，以適應長江的季節水位變化，可滿足全年全時段作業（除特大洪峰外）。卸載過程中，可通過調整斜架車的高度滿足駁船的卸船裝車過程的水平狀態。案例如圖4所示。

圖4 雅中特高壓項目川江船廠碼頭人工卸船

在內河沿岸使用人工卸船的作業方式卸載電力大件設備，需要確定設備底部承載情況，滿足頂升滑移條件。同時需要對運輸船舶的甲板承載情況進行校核，如不滿足頂升要求須進行加固。卸船作業時，須對船舶系泊牢固，并根據卸船作業情況調整纜繩松緊，并配合壓載水調載船舶的吃水，保證大件設備水平滑移。

7 結語

電力大件設備內河碼頭卸船方式的選擇，要根據設備的情況，結合卸船碼頭的條件、航道通航能力、運輸批次情況，結合預計卸船作業時間和周邊資源情況，充分論證不同卸船作業方式的安全可行性、經濟性、時效性，同時兼顧當地政策和環保的要求，選擇安全、高效、經濟、可行的卸船作業方式，在保證安全的前提下，保證項目施工的進度。