1 引言电厂煤炭码头卸船机是燃煤电站煤炭装卸的最重要设备之一，卸船机在安装阶段，选择合适的运输设备、安装技术，对保证项目按期完工、煤炭顺利装卸及电厂正式进入运行期极为重要。工程承包商在工程实施前期应对卸船机的安装工艺进行详细的研究，制定合理的运输安装调试方案。本文以巴基斯坦某电厂码头卸船机整机上岸为背景，对其在运输、整机上岸的难点及其解决方案展开分析设计。 2 工程概况为满足巴基斯坦的电力需求，中国电力国际有限公司(CPIH)和巴基斯坦Hubco公司(HUBCO)合资成立中电胡布发电公司(CPHGC)，开发2×660 MW燃煤发电项目，即巴基斯坦中电胡布燃煤电厂。电厂配套卸煤码头项目位于巴基斯坦俾路支省HUB河口附近，为专用煤炭进口码头，包括2个1万t驳船泊位，码头采用上海振华重工制造的4台1 000 t/h桥式抓斗卸船机，码头年煤炭进口量为440万t。由于电厂计划在2018年12月完成第1台机组的商业运行，因此码头需在2018年10月1日具备卸煤条件。根据现场工期及卸船机制造周期安排，并考虑卸船机及其他设备的安装调试时间，卸船机需在2018年6月份完成整机上岸。 3 水文条件分析工程所处地区属于高温干燥的亚热带气候，6～9月为季风期，受到西南季风的影响，海面波浪较大。根据GTECCA资料库的资料显示，该地区从1900年到1995年之间，一共有88次台风经过工程区域，平均每年0.93次。该地区夏季多WSW及SW向风，冬季多NE向风，常风向为WSW向。 当地测量公司TCI分别在2015年4～5月、2015年8～11月，对工程现场波浪进行过实测，最大波浪分别为3.54 m和2.37 m，谱峰周期为9.8 s。我公司在2016年4～9月也在该海域进行了波浪观测，实测期间Hs(有效波高)平均值为3.13 m，Hs最大值为5.38 m，对应波向为SSW，平均周期平均值为9.61 s，平均周期最大值为12.7 s。从现场实测波浪及周期分析，由于受到防波堤掩护，5月份该码头区的波高在0.5 m左右，平均周期约为12 s；7～8月份码头区域受防波堤掩护之后波高在0.8 m以上，平均周期在10 s以上。原计划卸船机整机上岸时间2018年7～8月正好是工程所在地受季风期影响水域条件最恶劣的时间窗口，不仅卸船机整机上岸安全工况无法保证，运输设备的船舶在通过印度洋海域也存在安全隐患。分析欧洲中期天气预报中心2010年到2015年的工程区域外海的后预报波浪数据，最大波高为3.51 m，方向为SW向，数据与实测对比偏小。 阎连科：善良，是人之所以为人的根基和原本，而家庭和家族中世代酝酿的亲情与温情，则是养育善良的土壤、阳光和细雨。 根据NOAA外海的波浪后报资料，工程区域外海波浪常浪向为SSW向，次常浪向为SW向，频率分别为41.43%和37.16%。强浪向为SW向。波高超过1.8 m的频率约为22.4%。一般平均周期在7～11 s。大浪主要集中在5～9月，波高波向分布表见表1。 表1 分级波高每月累积频率(有效波高2006-2015)  时间≤0.4 m≤0.6 m≤1 m≤1.5 m≤2 m1月份39.7773.9294.1299.191002月份17.3445.4883.7597.3899.173月份3.8721.3164.8193.6499.464月份0.031.3833.9786.2697.195月份002.328.2972.996月份000.017.8427.157月份00002.138月份0002.2225.859月份004.0552.5788.6310月份8.0733.0576.1496.8699.311月份31.8677.9196.7699.6199.9712月份54.983.6498.67100100 4 卸船机整机上岸技术难点卸船机的物流组织与运输，包括从国内港口装船环节、组织船舶海运、至巴基斯坦胡布电厂码头滚卸全过程。鉴于本项目中卸船机从国内生产基地装船发运，为成熟的整机滚装码头及海况条件，装船环节不做重点分析。本项目的技术难点是项目所在地复杂的波浪条件，且整机上岸的时间处于巴基斯坦季风期前后等恶劣情况。对卸船机整体发运方案中的船舶运输，码头上岸的窗口期及运输船舶在码头安全靠泊的可行性进行计算分析，以保证工程卸船机安全上岸和按期交付。 4.1 整机上岸作业条件工程所在地码头允许运输船舶的靠泊条件是：船舶靠泊速度需小于0.10 m/s,作业波高小于0.5 m，靠泊波高小于0.8 m。对于散货船0.5 m作业波高，根据数模研究成果和港口与航道水文规范，可以反推出防波堤外侧允许SW向波高为2.5 m，允许W向波高为1 m。 眼前又回放了妻子手机里的那些图片，曾参加过法律业大学习的他，清楚自己的问题很严重，判二十年是一点问题都没有的。就此失去自由，要到白发苍苍时才能伛偻着走出监狱。那么，扬扬怎么办，最重要的是，扬扬肚子里的自己的种怎么办。 根据工程区域在2015年5月17日的现场实测数据，全天平均有效波高为0.99 m； 2016年6月21日的现场实测数据，全天平均有效波高为2.90 m。在5月17日到6月21日之间，工程海域海况经历了从非季风期到季风期的过渡。根据分析，在季风期实测波高要明显高于NOAA后报波浪数据，从整体趋势而言，6月10日以后波浪明显增大。由于涌浪的影响，在10 s周期波浪作用下，驳船的作业标准为有效波高不大于0.5 m。对比《海港总体设计规范》表5.4.27和表5.4.29可知，滚装船的作业波高和钢轨滑道作业的运动量要求要高于散货船，因此可以初步判断整机上岸的波高作业标准要严于散货船的作业标准[1]。 本工程整机上岸采用的系泊方式非常规系泊方式，波浪周期较长、缆绳较长，需要进行专门的系泊试验确定运动量、系缆力，并反推波浪作业标准。 7.其他小型机械。水利工程中常用的小型机械，如抽水机械、钢筋机械、木工机械、混凝土振动器等，其可靠性、安全性和使用寿命方面均需提高。 4.2 整机上岸工艺方案4.2.1 基本参数 (1)卸船机基本参数：额定起重量25 t，抓斗最大外伸距30 m。抓斗最大内伸距14 m。轨下起升高度13.5 m，轨距18 m，整机重心高度19.5 m，整机重量840 t。 (2)码头基本参数：码头面高程8.0 m；平台尺度为265 m×24 m(2个10 000 t泊位)；设计高水位3.0 m，设计低水位0.4 m；码头前沿设计水深-6.8 m。 4.2.2 上岸工期确定 “我也不知道为什么，不过，今天给了那个乞丐2块钱以后，我感觉心里很踏实，下次再看见他，我肯定不怕了。” 通过对现场水文条件和卸船机具备整机上岸的条件分析，原计划的6月初的整机上岸时间，波浪及周期条件不利于整机上岸，窗口时间不能满足4台卸船机的整机上岸作业。同时，根据现场施工进展，码头区域防波堤在2018年5月高程可达到+3.5 m，能对码头平台形成掩护，码头平台可完成180 m泊位施工，可供船舶靠泊。根据水文条件和施工进展，整机上岸时间需提前至5月中旬完成。 我是一个三流作家，或者在别人眼里，我连三流都算不上。过去的五年，我在北方生存，写作，恋爱，日复一日。现在，我在南方，生存，写作，恋爱，生活并没有因为我换了一座城市就给予我一些惊喜或者新的生机，电影里通常演的女主角离开一座让她伤痕累累的城市，来到新的地方之后就开始脱胎换骨，活得朴素又快乐，让人好生羡慕。而我知道，我的生活，从北方到南方，只不过是换汤不换药。 4.2.3 运输船选择 整个海上航行路线从上海长兴岛(振华制造基地)到巴基斯坦胡布电站码头，总航程约5 670 n mile，途径印度洋、阿拉伯海湾、巴基斯坦卡拉奇。考虑4台设备的整机重量及航行过程中的安全稳定，船舶的选择条件需满足4台机1次运输滚装条件，加固可靠、稳定性好，满足码头前沿-水深及靠船条件。经对船舶载重量、稳定性测算，采用上海振华公司的运输船3万t“振华22”船舶运输，见表2。 表2 上海振华22运输船参数  名称船长/m型宽/m设计吃水/m总吨t净吨t拖航平均吃水/m数值228.532.28.56 7892 0363.5 4.2.4 卸船码头靠泊条件分析 4.2.4.1 船舶进出港水域水深 爱情，就像“三国”，合久必分，分久必合；爱情，也像“西游”，九九八十一难，方才取得真经；爱情，更像“红楼”，总有一些人把它奉为圭臬，耗费毕生研究它；爱情，最像的还是“水浒”，管你有多轰轰烈烈，最终都得被生活招安。 振华22#船的主尺度较本码头卸煤船型1万t驳船大，为确保船舶进入港内不搁浅，需复核其运输航行、靠泊、空载压仓离港状态下的吃水。由于22#船船长较长，所需停泊水域已超出原码头设计水域边界，该区域最浅处约为-5.4 m，需考虑船舶靠泊过程中可能存在船舶的摇晃以及适当的富裕水深因素。将港池的疏浚从设计水深-6.5 m加大到-7.0 m。振华22 进入胡布电厂航道前，调整船体吃水-6.8 m，高平潮进入码头。在2艘大功率拖轮辅助下右舷顺靠码头1#泊位，停泊系缆。 4.2.4.2 船舶缆绳布置及安全靠泊 码头系船柱是按满足1万t卸煤船舶设计的，不能满足3万t振华22#系缆力要求。考虑船舶系缆安全要求，将部分缆绳穿越码头、引桥及一段水域，需在码头后侧的防波堤上设置临时系缆桩。根据缆绳布置方案，振华22#船的艏缆、侧横缆避开较高的引桥栈桥段，在防波堤上设置8个系缆桩用于艏艉缆系泊。由于船舶在港期间，港池水位变化会经历设计低水位(0.4 m)或最低天文潮(0 m)，随着靠泊期间的水位的变化及船舶纵倾等因素，防波堤上锚定设施顶高程和重量、数量是研究的重点。经计算，防波堤上临时系缆缆绳受力最大为25.64 t，系缆桩采用在防波堤上放置8个托盘后中间部位用碎砂石填平，再放置扭王字块，每组重量180 t，缆绳出口处用木板保护，防止缆绳与码头石头摩擦损坏。 4.2.4.3 船舶在码头上的系泊和靠泊安全 我们的立足之处，是过去与未来的夹缝之间，创造力的获得，并不一定要站在时代的前端，如果能把眼光放得足够长远，在我们身后，或许也一样隐藏着创造的源泉。 根据振华港机提供的“船运方案”的系缆布置图(见图1)，艏、艉缆及横缆较长(大于100 m)，设置在防波堤上的系缆墩上；倒缆较短，设置在码头的系船柱上。上述布置可能会导致缆绳内部受力分布不均，特别是艏、艉缆缆绳较长可能导致船舶靠泊时运动量增大。因此针对该方案的系缆方式、船舶运动量、缆绳及结构受力等方面进行相应的模拟研究，确定合适的船舶系缆方式。根据API RP2SK提供的经验公式计算船舶受到的风力系数和流力系数，用DNV水动力计算软件wadam计算平均慢漂力和水动力系数、一阶波浪载荷传递系数，并在simo里考虑风、浪、流环境力综合作用进行系泊状态下的运动时域分析，得到缆绳的受力时历曲线，最后按照3 h回归周期得到缆绳受力短期预报统计值。船舶系泊受力图见图2。根据计算的结果，浪向在60°时，s1～s8对应的防波堤上缆桩受力最大为25.64 t，s9～s13对应的岸边缆桩上受力最大为67.63 t。船舶重心处的最大位移为：纵荡1.019 m，横荡1.267 m，垂荡0.061 m。  图1 卸船机作业驳船系缆布置图  图2 船舶系泊受力图 根据水工结构受力复核，振华22#船舶在靠泊速度小于0.10 m/s,作业波高小于0.5 m，靠泊波高小于0.8 m状态下，码头系船柱选择650 kN系船柱并且选用SCK1400橡胶护舷加防冲板满足船舶靠泊要求。 4.2.4.4 其他临时措施 卸船及整机上岸时预留3 个卸船口，每个卸船口上预埋2 组250 kN 牵引地锚(共6组)。根据图3中所示的卸船口轨道布置，第1台门机上岸后，将向左移动固定，第2台门机依旧从最左侧的卸船口上岸。  图3 卸船机临时轨道布置图 码头前沿护轮坎暂不浇筑施工，卸船前先铺设卸船机上岸临时轨道，临时轨道经过之处的纵梁、污水沟均加固处理满足整机上岸荷载要求。在高平潮时卸船，振华22#船吃水-7.5 m，卸船机用船上卷扬机及码头地锚牵引上岸， 1～3#机卸船时直接牵引上岸后顶升落轨，再用叉车牵引卸船机在码头上向右侧滑24 m， 4#卸船机卸船时先在船上向右侧滑移24 m，在船上顶升大车转向，通过卷扬机牵引上岸。 4.2.5 卸船机整机上岸工艺 卸船机整机上岸工艺流程见图4。 还有一些碎片则会沉入海底，成为海底洋流中的一部分。正如一些互联网视频和图片所展示的那样，这部分碎片最容易成为海洋生物的噩梦。  图4 卸船机整机上岸工艺流程 5 卸船机上岸实况振华22#历经27天海上航行，于5月8号下午5点至5月9号凌晨2点顺利停靠胡布电厂码头并成功系缆；5月9日上午7点，现场开始吊工、备件、划线、铺轨道，做1#机的卸船准备；上午9点，1#机成功滑移上岸，紧接着顶升落轨，并牵引1#机至码头端部做好防风措施。 由于受码头季风及潮汐变化自然因素影响，必须在5月12日前完成卸船工作。现场全体员工分两班倒，全天24 h不间断作业。5月10日晚上11点，2#机成功上岸；5月11日中午12点40分，3#机成功上岸；5月12日凌晨5点35分，最后1台4#机成功上岸。 可设计增大加料小车斜面，将铜原料倾倒角度改为36°，使铜原料落点靠后至炉体的中心线上，对炉墙及耐火材料的撞击锐减；适当改进和优化耐火砖结构尺寸，使用大规格耐火砖取代小规格耐火砖；严格执行操作技术规程，加强对叉车加料环节的控制，避免因烧空竖炉添加铜原料而造成对竖炉炉砖的冲击；加大对竖炉出铜口、溜槽系统的巡检力度，必要时更换耐火材料。 6 结语本文结合工程实际，分析了巴基斯坦某电厂码头卸船机整机运输及上岸项目所在地的自然条件、滚装条件，从运输船型选择、上岸窗口期、码头系靠船设施等方面着手，解决了整机运输及上岸工艺技术难点。2018年5月8日～12日，胡布电厂4台卸船机完成整机上岸，此次卸船创造了国内外同类产品卸船时间最短的记录，同时保证了振华22#的安全返航。 参 考 文 献 [1] JTS 165-2013.海港总体设计规范[S].北京：人民交通出版社，2013. |
|
|
