卸煤码头推扒机清舱效率的主要影响因素分析

国电浙江北仑第一发电有限公司 宁波 315800

0 引言

BL公司输煤系统是为一期2台630 MW亚临界机组、二期3台660 MW亚临界机组及三期2台1 000MW超临界燃煤发电机组配套设计的，承担着该电厂所需燃煤和机组烟气脱硫工程所需石灰石的接卸、输送任务。

BL公司码头1号、2号卸船机由日本某会社设计、制造；3号、4号卸船机由德国某公司总承包。5号、6号卸船机由上海某设计院共同设计，国内某建设公司承建。BL公司码头的主要设计参数和主要设备规范分别见表1和表2。

表1 码头主要设计参数

表2 主要设备规范

船舶的清舱作业过程及清舱效果对输煤系统的效率、节能影响较大[1]。推扒机清仓作业时间的影响因素有：1）卸船机的配合，卸船机抓取后仓内的余煤量少，清舱效率则高。2）船舱内的结构和抓斗的形状。3）推扒机和卸船机司机的操作水平。

2 不同船型的船舶与推扒机清舱效率的统计分析

推扒机的清舱效率涉及到船舶和推扒机的类型及型号。因此卸煤作业的推扒机清仓过程中首先要考虑船舶的船型是否会影响到推扒机清仓效率。从目前国内的原煤码头卸船作业的情况来看，使用推扒机的类型相对较少，但运煤船舶的类型较多。文中常用的卡特彼勒推扒机共有3种类型，码头经常靠泊的船舶类型是6种系列，分别见表3和表4。

表3 某公司现使用的清舱设备

表4 BL公司常用的各种船型

为了分析不同船型的船舶与推扒机清舱效率之间的关系，以BL公司2015年7月至2016年6月较大的样本数据，一年共176航次的清舱作业为统计样本，其中推扒机的清仓时间是指推扒机吊入仓内至清空的累计时间。以仓口的数量来分类，常见主要有5个仓口、7个仓口的二类船舶。为了研究仓口数量相同，不同船型与推扒机清舱作业时间是否存有显著性差异，对5个仓口、7个仓口、2种船型的情况分别提出以下假设：

式中：ui为第i个总体的均值。

通过对5个仓、7个仓二种船型的船舶进行方差进行分析，得出以下结果，其中5个仓口不同船型的方差分析结果见表5；7个仓口不同船型的方差分析结果见表6。

表5 5个仓口不同船型的方差分析

表6 7个仓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为自由度，MS表示均方，F为检验的统计量，P-value为用于检验的P值，F crit为给定的显著性水平的临界值。从以上分别对5个仓口、7个仓口不同船型的船舶进行方差分析，取值显著性水平

0.05 ， 看到F(1 . 75， 2.11) ＜Fá(2 .58,2.31)，则不拒绝原假设H0，不能认为ui(i= 1,2,...,k)之间有显著差异。也就是说，卸煤码头分析推扒机清仓效率的时候不需要考虑船舶的类型。

3 推扒机清仓效率的主要影响因素

3.1 卸船机抓取对推扒机清仓效率影响[2]

清仓的效率离不开卸船机的配合，卸船机抓取后仓内的余煤量少，则清仓快。卸船机的作业后余煤的情况对清舱时间的影响最大。另外，同样的船靠BL公司2号泊位和1号、3号泊位，因卸船机抓斗闭合方向的不同引起舱内的余煤量有很大差异。尽管船型与推扒机影响不大，但是同一个船的1号、7号舱与其他中间舱相比是有影响的，根据运行工作的实践经验，一般清仓时间要多1～2 h。

3.2 船型（主要指仓型）对清仓效率的影响

经过统计分析，5个仓和7个仓的船舶清仓平均时间相比较，7个仓的用时稍多（见表7）。除了仓口增多直接导致清舱工作量增加外，分析原因还有以下几个方面：1）船型 5个仓的5万吨级船居多，7个仓的6.2万t、6.3万t的居多，5个仓的靠二期泊位的多，相对容易清仓，7个仓的靠一、三期泊位的多。2）仓内的扶梯 5个仓的直梯多，积煤少，容易清仓；7个仓的斜梯较多，积煤多难清理。3）同时2台卸船机作业情况下，需要推扒机清仓等待的时间7个仓比5个仓多，BL公司推扒机的平均清仓作业时间见表7。仓型较好的船，仓内龙骨较少、仓壁、仓底较为平整，推扒机司机无需过多顾及机械的擦碰、震动等，可以投入更多精力操作清舱车辆，对效率有一定的提高，但首尾舱存在无法用机械清理的角落，则效率较低。

表7 BL公司推扒机的平均清仓作业时间

3.3 推扒机车型及车况对清舱效率的影响

推扒机中仅953型是发动机后置，重心与其他推扒机不同，其优点是原地转弯比较灵敏，但整机振动较大，较难操控。挖掘机只适合特殊用途，如清理船舱的龙骨有较明显优势。总体而言，BL公司11号、12号、13号推扒机相对较差，大型推扒机如D6、挖掘机、18号（953型推扒机）清仓相对较快，但大型推扒机在小舱型的船舱内作业则不太合适，如明州58轮仓小，不合适投用D6等车型。

3.4 司机操作对清舱效率的影响

推扒机司机技能的熟练度和作业路线的规范度也是清舱效率的重要影响因素。技能熟练意味着效率高、煤层较平整，能避免因高度不平而降低速度。在作业情况允许的条件下，司机能有效控制作业路线，从而避免推扒机作业距离过长浪费时间。

清仓效率提升，离不开司机丰富的工作经验，加强操作熟练程度训练，熟能生巧；加强培训，能让推扒机司机针对不同仓型作出最有效的作业线路规划。

3.5 其他的影响因素

1）用挖掘机代替推扒机作业，按目前情况看，仓内煤较多时挖掘机效率更高，挖掘机的长臂代替了原本重复的推扒机长路径作业。

2）部分船舶人员私自下舱会影响清仓进程及清仓安全。

3）仓梯清理等辅助工作也影响清仓进程，作业人员应事先查看、预先安排，可以避免浪费时间从而提高清仓效率。

4 结语

推扒机清舱效率与卸船机抓取、船舶舱型和自身操作水平等有密切的关系。从北仑公司的样本统计来看，仓口数量相同，但不同的船型对推扒机清仓的时间没有显著影响。清舱离不开卸船机的配合，从码头清舱作业的实际来看，卸船机的作业情况对清舱的影响最大。推扒机清仓过程主要机械清仓（推扒机作业）和人工清仓（人工清理推扒机无法替代的角落积煤）二部分组成，其中机械清仓一般4 h/仓。人工清仓则需消耗大量的时间，如果BL公司靠泊的船只固定，仅从卸船效率角度来看，可考虑取消或者部分取消人工清仓，则能节约大量清仓作业时间。