糧食散改集的工藝研究

◎ 劉靈鋒

（廣州港股份有限公司新港港務(wù)分公司，廣東 廣州 510730）

糧食散改集是將物流運(yùn)輸中的散糧裝入標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，形成規(guī)模統(tǒng)一、集中運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代海陸物流模式，能最大程度降低貨物損耗、節(jié)約物流成本，既節(jié)能環(huán)保，又快捷高效，是港口運(yùn)營現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。散裝糧食在廣州港股份有限公司新港港務(wù)分公司（以下簡稱新港）的堆存方式主要分為平房倉、露天堆場和圓筒倉。在平房倉和露天堆場，常用的糧食散改集灌箱工藝為使用翻箱設(shè)備將20 尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱翻起傾斜一定的角度，然后使用裝載機(jī)及皮帶機(jī)將糧食提升輸送進(jìn)入集裝箱，此種工藝作業(yè)前準(zhǔn)備時(shí)間長、占用作業(yè)空間大、作業(yè)揚(yáng)塵大、作業(yè)效率最高僅能完成2 箱/h。

新港碼頭糧食散改集的工藝研究是港口深化改革謀求發(fā)展的一個(gè)縮影。目前新港碼頭糧食散改集作業(yè)使用的主要專用設(shè)備為集裝箱翻箱車，此特種車輛是一種配備有車載液壓系統(tǒng)適用于將20 英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱翻起傾斜一定的角度及放平的專用車輛[1]。新港的筒倉為使用時(shí)間較長的水泥筒和鋼板筒，都不具備側(cè)壁發(fā)放糧食灌箱的能力。存放在筒倉內(nèi)的糧食只能通過筒底的出倉流程設(shè)備（如氣墊式皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、電子散料秤和埋刮板輸送機(jī)等）輸送到相應(yīng)的出倉線進(jìn)行灌箱作業(yè)，而適合20 尺集裝箱灌箱高度要求的只有2 號(hào)出倉線的刮板機(jī)底下的下料口，使用此現(xiàn)有單工位下料口進(jìn)行灌箱，也僅能完成2 箱/h，灌箱過程糧食通過此下料口進(jìn)入集裝箱的落差高度最高超過10 m，作業(yè)揚(yáng)塵大，灌一個(gè)集裝箱就需對(duì)相應(yīng)的出倉流程設(shè)備進(jìn)行啟、停一次[2]。

糧食散改集工藝在港內(nèi)作業(yè)流程中影響效率主要有3 個(gè)方面。①裝箱點(diǎn)集裝箱的翻箱、裝箱、關(guān)箱門和降箱等各個(gè)環(huán)節(jié)。②集裝箱在港內(nèi)運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)。③裝箱點(diǎn)的工位數(shù)量設(shè)置，各個(gè)環(huán)節(jié)的耗時(shí)直接關(guān)系整個(gè)工藝流程的總耗時(shí)，而裝箱點(diǎn)的工位數(shù)量設(shè)置則關(guān)系到糧食輸送流程的連續(xù)性，糧食輸送流程的間斷需頻繁啟停設(shè)備易造成設(shè)備損害及能耗浪費(fèi)。工藝流程的連續(xù)性是確保裝箱效率、節(jié)約成本的關(guān)鍵[3]。因此，本研究因地制宜地開展糧食散改集的工藝研究，對(duì)新港現(xiàn)有的糧食筒倉出倉設(shè)備進(jìn)行改造，優(yōu)化糧食散改集灌箱工藝，提高糧食散改集灌箱效率。

1 糧食散改集工藝流程影響效率的原因分析

在散改集工藝流程中，集裝箱翻箱車在裝箱點(diǎn)的耗時(shí)有5 個(gè)環(huán)節(jié)。①集裝箱翻箱車的對(duì)位停車平均耗時(shí)約2 min。②集裝箱由液壓設(shè)備從水平翻起到指定角度及檢查確認(rèn)安全平均耗時(shí)約5 min。③糧食裝箱過程平均耗時(shí)約10 min。④裝滿箱后工人爬上箱口、關(guān)好箱門、從箱口回到地面的過程平均耗時(shí)約8 min。⑤集裝箱從指定角度下降到水平再到完全離開裝箱點(diǎn)平均耗時(shí)約3 min，總耗時(shí)近30 min。集裝箱在港內(nèi)運(yùn)輸耗時(shí)主要在空箱吊運(yùn)到車輛、開箱門、空箱水平運(yùn)輸、空箱過稱、重箱水平運(yùn)輸、重箱過稱及重箱吊運(yùn)到堆場的過程，重箱離開裝箱點(diǎn)到堆場換空箱后再回到裝箱點(diǎn)平均耗時(shí)約15 min。在裝箱點(diǎn)如果是單工位設(shè)置，后一箱只能等前一箱離開后才能進(jìn)行相關(guān)操作，在關(guān)箱門、降箱、換車、對(duì)位以及翻箱的過程，糧食輸送流程是中斷的，對(duì)散改集工藝流程效率的影響較大。

2 解決思路

在裝箱點(diǎn)設(shè)置雙工位的裝箱口，在一個(gè)裝箱口進(jìn)行裝箱的過程，另一個(gè)裝箱口可進(jìn)行關(guān)箱門、降箱、換車、對(duì)位、翻箱等操作，在空箱能及時(shí)銜接到位的情況下，裝箱點(diǎn)可進(jìn)行不間斷的裝箱作業(yè)；根據(jù)灌箱的用時(shí)與箱的升降、關(guān)箱門等操作用時(shí)，控制流程設(shè)備的流量，實(shí)現(xiàn)連續(xù)灌箱，避免灌箱過量或設(shè)備停機(jī)；通過改造完善設(shè)備的結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)，合理提高糧食裝箱的輸送效率，縮短裝箱耗時(shí)；完善關(guān)箱門的措施，在設(shè)備上設(shè)置工人能快速安全到達(dá)及離開箱口的平臺(tái)，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工人通過爬梯上下箱口的耗時(shí)；根據(jù)庫場及裝箱點(diǎn)的位置規(guī)劃好車輛行走路線，盡量避免港內(nèi)交通擁堵，減少集裝箱在港內(nèi)運(yùn)輸過程的耗時(shí)；合理配備足夠數(shù)量的相關(guān)機(jī)械設(shè)備，減少因集裝箱沒有及時(shí)到達(dá)裝箱點(diǎn)而造成裝箱流程的間斷；利用出倉流程現(xiàn)有的電子散料秤作為計(jì)量方式，減少過地秤計(jì)量的用時(shí)。

3 散改集工藝方案

3.1 筒倉出倉線雙工位裝箱工藝

根據(jù)作業(yè)過程兩臺(tái)集裝箱翻箱車作業(yè)及通過裝箱點(diǎn)所需的安全距離確定刮板機(jī)下兩個(gè)灌箱口的距離，根據(jù)集裝箱翻起后集裝箱門的高度確定抑塵卸料斗以及吸塵罩的安裝高度，根據(jù)集裝箱翻起后集裝箱口與吸塵罩之間的高度確定抑塵簾的長度[4]。在出倉線的刮板機(jī)下安裝的雙工位裝箱口見圖1。雙工位裝箱口由氣動(dòng)閘門（3）、溜管（4）、DSH 無動(dòng)力抑塵卸料斗（5）、吸塵罩（6）、抑塵垂簾（7）以及吸塵風(fēng)管（8）組成。

圖1 筒倉出倉線雙工位裝箱點(diǎn)示意圖

3.2 工藝流程

（1）糧食出筒倉裝箱流程。筒倉→倉底埋刮板輸送機(jī)（氣墊式皮帶輸送機(jī)）→埋刮板輸送機(jī)→斗式提升機(jī)→電子散料秤→轉(zhuǎn)接裝船機(jī)的埋刮板輸送機(jī)→溜管→DSH 無動(dòng)力抑塵卸料斗→集裝箱。

（2）集裝箱裝卸流程。空箱堆場→集裝箱正面起重機(jī)→集裝箱翻箱車→地秤→裝箱點(diǎn)→地秤→集裝箱正面起重機(jī)→重箱堆場。

（3）裝箱點(diǎn)操作流程。集裝箱翻箱車對(duì)位→下車尾液壓支腳→翻箱→裝箱→關(guān)箱門→降箱→收起車尾液壓支腳→封箱→集裝箱翻箱車離開。

3.3 裝箱流程控制

糧食從筒倉到集裝箱需經(jīng)過一系列的出倉流程設(shè)備，為避免流程設(shè)備爆料、集裝箱溢料及刮板機(jī)物料過位的情況，需做好糧食出倉的流量、倉底閘門、電子秤閘門及裝箱口閘門的開閉控制。利用電子散料秤的多級(jí)漏斗作為儲(chǔ)料緩沖裝置，根據(jù)裝箱量控制電子散料秤的各級(jí)閘門及倉底閘門開閉，在不停機(jī)的情況下，允許設(shè)備適當(dāng)?shù)目辙D(zhuǎn)。在換箱裝箱時(shí)，先打開即將要裝的裝箱口閘門再關(guān)閉已裝好箱的裝箱口閘門。

3.4 流程機(jī)械配置

新港的集裝箱堆場是固定的，空箱堆場與重箱堆場相鄰，在堆場配置一臺(tái)集裝箱正面起重機(jī)即可滿足集裝箱的裝卸需求，為配合好裝箱流程的連續(xù)性，根據(jù)行走路線記錄單臺(tái)集裝箱翻箱車所需的循環(huán)用時(shí)，以集裝箱翻箱車在裝箱點(diǎn)等待裝箱的原則，雙工位的裝箱工藝流程需配備4 ～6 輛集裝箱翻箱車。

3.5 裝箱點(diǎn)的操作

裝箱點(diǎn)的操作人員需經(jīng)過培訓(xùn)，熟悉操作流程，按規(guī)操作，各崗位的操作人員之間需做好溝通，在確保安全的情況下，盡量縮短各操作環(huán)節(jié)的耗時(shí)，減少非必要耗時(shí)。

3.6 計(jì)量方式的優(yōu)化、電子散料秤的綜合利用與信息化管理軟件開發(fā)應(yīng)用

原散改集灌箱工藝的集裝箱裝卸流程為空箱堆場→集裝箱正面起重機(jī)→集裝箱翻箱車→地秤→裝箱點(diǎn)→地秤→集裝箱正面起重機(jī)→重箱堆場。在此流程中集裝箱過地秤計(jì)量的過程常出現(xiàn)排隊(duì)等候的情況，對(duì)灌箱工藝流程的連續(xù)性具有一定的影響，因此需優(yōu)化現(xiàn)有的計(jì)量方式，考慮利用筒倉出倉流程中已有的電子散料秤作為散改集灌箱的計(jì)量方式，但原有電子散料秤管理系統(tǒng)只具有裝船信息管理的功能，不具有散改集灌箱工藝的信息管理功能。為達(dá)到使用電子散料秤作為散改集灌箱工藝的計(jì)量方式，開發(fā)了散糧電子秤灌箱信息化管理系統(tǒng)軟件，通過此系統(tǒng)可得出包含箱號(hào)、時(shí)間、單證號(hào)、貨物相關(guān)信息和灌箱糧食的重量等信息的稱重小票。

4 工藝運(yùn)行效果

2021年6 月，新港港務(wù)分公司的筒倉出倉線散改集雙工位裝箱工藝開始應(yīng)用，根據(jù)此工藝投入應(yīng)用后的糧食散改集作業(yè)量，此工藝經(jīng)歷了大量的實(shí)踐考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了無間斷的糧食散改集裝箱工藝。經(jīng)過對(duì)每天各班次的裝箱量的統(tǒng)計(jì)分析，散改集工藝流程的平均裝箱效率從2 箱/h 提高至6 箱/h。本研究開發(fā)的散糧電子秤灌箱信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了利用電子散料秤作為散改集灌箱工藝的計(jì)量方式。使用“DSH 無動(dòng)力抑塵卸料斗+抑塵罩+袋式除塵器”的降塵方式能大幅度降低作業(yè)揚(yáng)塵[5]。

5 結(jié)語

該糧食散改集的工藝研究在新港糧食筒倉的成功應(yīng)用證明了雙工位散改集灌箱工藝及使用電子散料秤作為計(jì)量方式能有效提高糧食散改集灌箱工藝的效率。廣州港股份有限公司新港港務(wù)分公司經(jīng)過對(duì)糧食散改集的工藝研究，并對(duì)實(shí)踐中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行深入探討，總結(jié)出了比較符合生產(chǎn)實(shí)際的糧食散改集工藝，指明了糧食散改集工藝研究方向，優(yōu)化了工藝設(shè)備的配置及其性能參數(shù)，合理利用了現(xiàn)有資源，提升了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了作業(yè)揚(yáng)塵和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較大的實(shí)際價(jià)值及推廣意義。此研究對(duì)于其他糧食筒倉、平房倉或露天堆場的散改集工藝研究具有借鑒意義。