擋風(fēng)抑塵墻在抓斗卸船機(jī)料斗區(qū)域的應(yīng)用

陳斌

摘要：橋式抓斗卸船機(jī)在卸煤過程中，當(dāng)抓斗的煤落入料斗時，在落料料斗區(qū)域有大量煤塵飛揚(yáng)，對環(huán)境造成污染。某公司率先將擋風(fēng)抑塵墻成功地應(yīng)用在橋式抓斗卸船機(jī)，對消減料斗區(qū)域風(fēng)力，抑制料斗揚(yáng)塵起到很好的作用，解決了抓斗卸船機(jī)卸煤時揚(yáng)塵的一個技術(shù)難題。

1.擋風(fēng)抑塵墻防塵機(jī)理

擋風(fēng)抑塵墻是利用空氣動力學(xué)原理，按照實(shí)施現(xiàn)場環(huán)境加工成一定幾何形狀的擋風(fēng)板，組合成抑塵墻，使流通的空氣從外通過墻體時，在墻體內(nèi)側(cè)形成上、下干擾風(fēng)流以達(dá)到外側(cè)強(qiáng)風(fēng)、內(nèi)側(cè)弱風(fēng)，外側(cè)小風(fēng)、內(nèi)側(cè)無風(fēng)的效果從而防止粉塵的飛揚(yáng)。

2.抓斗卸船機(jī)設(shè)置擋風(fēng)抑塵墻的必要性

2.1完善抑塵設(shè)施的需要

抓斗卸船機(jī)卸煤過程中，有落差的地方均會引起煤塵飛揚(yáng)，特別是落料料斗區(qū)域，當(dāng)滿抓斗的煤落入料斗時，大量煤塵飛揚(yáng)。雖然已設(shè)計有噴霧灑水除塵裝置等治理措施，從整體上看，環(huán)境污染可以控制在排放標(biāo)準(zhǔn)以下，但受氣象條件、現(xiàn)場操作、管理水平等限制，尤其是卸印尼煤時，抓斗卸煤過程中還是有揚(yáng)塵，對環(huán)境造成污染，在料斗區(qū)域設(shè)置擋風(fēng)抑塵墻、完善抑塵設(shè)施很有必要。

2.2 企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要

揚(yáng)塵給周圍大氣環(huán)境造成污染，不但造成煤料的流失，給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失，而且使附近的生活環(huán)境和廠內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境惡化，影響到企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營活動。為解決卸船機(jī)料斗區(qū)域揚(yáng)塵污染問題，滿足周邊環(huán)境治理需要，避免附近居民投訴，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，在料斗區(qū)域增設(shè)抑塵墻很有必要。

3.抓斗卸船機(jī)擋風(fēng)抑塵墻設(shè)計方案

3.1 抓斗卸船機(jī)基本情況

碼頭上安裝了三臺32噸自行小車橋式抓斗卸船機(jī)，煤由煤船運(yùn)到該碼頭后，經(jīng)卸船機(jī)抓斗將煤卸進(jìn)料斗，然后由振動給料器料從料斗排出并輸送至機(jī)內(nèi)主皮帶上，再把燃煤有選擇地送至輸煤棧橋上的兩條輸煤皮帶機(jī)（C101A或C101B）。燃煤從這里始發(fā)，直至煤場或原煤倉。

3.2 碼頭自然風(fēng)向條件

本地區(qū)冬夏的風(fēng)向季節(jié)變化比較明顯。冬半年受大陸冷高壓脊控制，盛行東北風(fēng);夏半年受副熱帶高壓脊及季風(fēng)低壓和熱帶氣旋影響，盛行西南風(fēng)和東南風(fēng)。臺風(fēng)對本區(qū)影響期為4 月至次年1 月，以7～9月為盛行期，抵達(dá)本區(qū)的風(fēng)力一般在6～8 級左右。熱帶氣旋多產(chǎn)生在5～11 月份，風(fēng)力一般為6～9 級，陣風(fēng)可達(dá)10～11 級。本地區(qū)的常風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)（E），頻率為16.87%;次常風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)（EN），頻率為12.63%;強(qiáng)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)（S），頻率為9.32%;次強(qiáng)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)（E）和東北風(fēng)（EN），頻率分別為16.87%和12.63%。

3.3 擋風(fēng)抑塵墻設(shè)計方案

3.3.1 擋風(fēng)抑塵墻結(jié)構(gòu)

本次設(shè)計采用鋼結(jié)構(gòu)桁架作為擋風(fēng)抑塵墻主結(jié)構(gòu)。桁架高度為10米，主桁架采用140mm×3.5mm方鋼，桁架橫向加固與桁架斜向輔架采用60mm×3mm方鋼，桁架與桁架之間直接焊接加固。不僅可以穩(wěn)固鋼結(jié)構(gòu)桁架，而且防止桁架搖擺，為抑塵網(wǎng)板固定打下基礎(chǔ)。

3.3.2 擋風(fēng)抑塵網(wǎng)板

3.3.4 擋風(fēng)抑塵墻高度設(shè)計

考慮卸船機(jī)大車行走輪壓（不大于500kN）、防臺風(fēng)能力（水平錨定力為400kN）以及對整機(jī)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響等因素，經(jīng)計算可加裝抑塵墻高度為10米。

4.施工方案要點(diǎn)探討

4.1 A面鋼結(jié)構(gòu)施工

4.1.1A面牛腿焊接：A面牛腿分布在原有橫梁上，施工人員在原有橫梁上對牛腿進(jìn)行焊接。

4.1.2吊裝A面桁架梁1：在柱腳底部栓好拉繩并墊以墊木，防止鋼架起吊時，柱腳拖地和碰壞。為了防止起吊后鋼桁架擺動碰撞，從鋼桁架的兩端四個方向拉設(shè)纜風(fēng)繩，吊裝的時候由施工人員進(jìn)行必要的調(diào)整。 桁架梁在起吊離地面40～50cm時進(jìn)行吊裝狀態(tài)調(diào)整，檢查吊車的制裝置、穩(wěn)定性、桁架梁的平穩(wěn)及綁扎的牢固性，確保無誤后繼續(xù)起吊。吊裝到位后施工人員分別在位于1號點(diǎn)和2號點(diǎn)的安全護(hù)欄施工平臺內(nèi)進(jìn)行焊接作業(yè)。在第一榀桁架梁吊裝之后用纜風(fēng)繩加固（待焊接穩(wěn)定后方可拆除）。確認(rèn)所有柱底板都墊好，在所有的焊接點(diǎn)固定可靠后吊機(jī)才可以脫鉤。

4.1.3用上述同樣的工藝安裝第二榀桁架梁。桁架梁2吊裝到位后，分別由位于2號點(diǎn)和3號點(diǎn)的安全護(hù)欄施工平臺內(nèi)的施工人員進(jìn)行焊接作業(yè)。

4.1.4桁架柱的吊裝：桁架柱1吊裝到位后，上邊的由位于2號點(diǎn)安全護(hù)欄施工平臺內(nèi)的施工人員進(jìn)行焊接，下邊的由在原有橫梁上的施工人員進(jìn)行焊接作業(yè)。

4.2 B面的鋼結(jié)構(gòu)施工

4.2.1 在施工點(diǎn)上方兩側(cè)立柱布置兩套電動吊籃。電動吊籃由有專業(yè)資質(zhì)人員進(jìn)行安裝（需設(shè)置安全鎖和防墜落裝置），并經(jīng)專業(yè)人員驗(yàn)收合格，利用牛腿作為負(fù)載進(jìn)行試吊，檢驗(yàn)無異常后才能正常使用。

4.2.2兩名施工人員分別站立在電動吊籃里面，通過吊籃提升至施工點(diǎn)205 和206。施工人員需掛安全繩，且具有與電動吊籃同步上下調(diào)節(jié)功能。

4.2.3在施工點(diǎn)上方電氣房鋼結(jié)構(gòu)合適位置設(shè)置定滑輪，利用卷揚(yáng)機(jī)將B 面桁架梁2a 牛腿提升至施工點(diǎn)205 和206，施工人員站立在電動吊籃里面對牛腿進(jìn)行焊接。

4.2.4同樣施工方法對204、203、202、201 的牛腿進(jìn)行焊接。

4.2.5牛腿焊接牢固后，施工人員撤離，并將電動吊籃往南面（陸側(cè)）移動臨時擺放。

4.2.6利用汽車吊將桁架梁2a 吊至碼頭軌道外側(cè)（沿東西方面擺放至吊裝位置下方）。必要時拆除卸船機(jī)垂直錨定架，工作完成后恢復(fù)。

4.2.7將桁架梁2a 提升至施工點(diǎn)205 和206 牛腿上。利用機(jī)上電動葫蘆（10 噸）進(jìn)行起吊，通過鋼絲繩將桁架梁2a 提升到施工位置。為了防止起吊后鋼桁架擺動碰撞，在鋼桁架的兩端四個方向拉設(shè)纜風(fēng)繩，吊裝的時候由施工人員進(jìn)行必要的調(diào)整。

4.2.8 所有起吊作業(yè)，均需進(jìn)行試吊，以確保起吊提升安全，試吊時物件離地不超過100mm。

4.2.9 將電動吊籃移至施工位置上方固定，施工人員通過電動吊籃提升至桁架梁施工點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整后焊接。

4.2.10 用上述同樣的工藝安裝第二榀和第三榀桁架梁1a。

4.3 擋風(fēng)板的安裝

由于本工程擋風(fēng)板采用的豎向安裝工藝，所以采用人工掛梯安裝法（如下圖所示）。

掛梯結(jié)構(gòu)構(gòu)造上必須牢固可靠，梯級底部堅(jiān)實(shí)，并增設(shè)掛梯護(hù)籠。掛鉤分別與上下桁架梁固定，通過焊接固定做好防脫鉤措施。施工人員掛安全帶，附安全繩、防墜器。

5.創(chuàng)新點(diǎn)

防風(fēng)抑塵墻主要是安裝在露天煤場四周，防止煤場煤塵飛揚(yáng)。本項(xiàng)目的抑塵網(wǎng)安裝在卸船機(jī)設(shè)備上，設(shè)計時除了需考慮防塵效果外，更重要的是要考慮增加抑塵網(wǎng)后卸船機(jī)大車行走輪輪壓設(shè)計核算、防臺風(fēng)能力的設(shè)計核算以及對整機(jī)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響等因素。投用后，擋風(fēng)抑塵墻抑塵效果明顯，達(dá)到了環(huán)保治理的目的，對港機(jī)設(shè)備抑塵方式具有借鑒意義，具有很好的推廣使用價值。

6.結(jié)束語

擋風(fēng)抑塵墻作為目前比較有效的粉塵治理技術(shù)，其綜合擋風(fēng)抑塵效果非常顯著。通過對抓斗卸船機(jī)加裝擋風(fēng)抑塵墻，其綜合抑塵效果可達(dá)85%以上，為區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量的改善做出了一定的貢獻(xiàn)，為企業(yè)周邊村莊生活環(huán)境的改善作出了貢獻(xiàn)，對企業(yè)塑造一個良好的外部形象具有重要意義。