摘要：针对黄骅港一期装船机溜筒老化严重的隐患，深入分析设备机构原理，提出并实施了多台装船机溜筒协同更换改进工艺，降低设备安全隐患，为港口装船设备提能增效提供有效途径。
关键词： 装船机; 溜筒; 协同;改进
1背景
黄骅港务公司13台装船机（除SLK装船机）是由国外公司设计、国内机械制作的大型装船设备，其溜筒机构为装船机的终端运转设备，即装船煤炭最终经卸料漏斗、溜筒、及抛料铲进入船舱，溜筒机构具有溜筒垂直、溜筒回转及抛料铲俯仰3项功能。经过将近20年的生产运营，2004年以前设计安装的一期SL1、SL2、SL3、SLK及二期SL4、SL5、SL6装船机溜筒部位受使用年限、煤炭冲击、恶劣天气等因素影响，腐蚀磨损严重，存在掉落的重大风险。
面对2017年港口紧张的煤炭生产作业任务，设备大型计划维修时间大幅压缩。在设备高压生产作业与设备大型计划维修矛盾关系中，高效高质维修成为设备维修探索的新方式。在货源充足的前提下，煤炭港口吞吐量依托装船设备的高效作业，保证装船设备在设备疲劳期、安全风险发生前及时进行部件更换显得尤为重要。尤其是利用恶劣天气装船设备停装时间最快效率完成部件更换迫在眉睫。
2分析与改进
2.1原有装船机溜筒更换工艺分析
原有装船机溜筒由于运行时间长，高产作业量大，煤炭冲击严重，或在不适当的条件下运行时，会产生各种磨损、破口等问题。其形式很多，而且又往往是相互交错在一起，使装船机溜筒的损伤形式显得更为复杂。期间，维修人员先后修补溜筒内部结构，减少机械机构损害。
技术人员利用较好天气，采用借船拆卸旧溜筒、安装新溜筒的方式进行更换，用时3天以上。由于生产作业量紧张、维修时间安排少、恶劣天气等因素影响，此工艺实施难度较大。如实施过程遇到恶劣天气，维修时间会延长，不利于港口生产作业。
2.2多台装船机溜筒协同更换改进工艺
结合天气、维修时间、生产作业等多方因素，可以由一台装船机拓展至多台装船机，并可以由较好天气改进成恶劣天气维修，因此集中时间在大雾封航天气更换多台装船机溜筒，不仅不影响生产，又可以降低设备隐患。多台装船机借用7舱以上装煤船舱盖空间更换存在安全隐患的溜筒，1舱和3舱更换SL2装船机溜筒，5舱和7舱换SL3装船机溜筒，通过核定吊车吊装高度及重量、论证吊装空间，开发出适合装船机溜筒协同吊装更换新工艺，实现有限吊装空间内吊装新溜筒与维修人员拆卸装船机旧溜筒同时进行的设备更换工艺新突破。经过雾霾天完成需要黄骅港一期装船机溜筒更换项目。
多台装船机溜筒协同更换工艺主要包括新溜筒组件吊装空间及吊装受力核定、吊装装船机新溜筒组件、分别组装装船机新溜筒组件、拆除装船机旧溜筒组件、分别吊装装船机旧溜筒组件等。
2.2.1吊装空间及吊车选定
黄骅港一期码头现有BM1、BM2、BM3三条皮带线和SL1、SL2、SL3三台装船机，每条皮带线下方由钢结构立柱支撑。以130吨的吊车为例，车长 15.028米，宽3米，高3.95米，支腿距离横向7.6米、纵向7.56米。70吨吊车车长 13.5米，宽2.8米，高3.51米，支腿距离横向6.9米、纵向5.75米。由于现场受皮带线、立柱钢结构限制，选用70吨吊车较为合适。
新溜筒组件包括顶部天方地圆（重5.598吨）、中间溜筒（重2.514吨）、下方大铲（重2.981吨），总重11.193吨。目前黄骅港现有130吨、120吨、75吨、70吨、50吨、25吨吊车。查询起重机作业状态主要参数，70吨吊车最大额定总起重量70吨、最大起重力矩（基本臂）2303KNM、最长主臂1043KNM、最长主臂副臂492.8KNM、起升高度（基本臂11.2米），假定70吨吊车直接整体吊装新溜筒组件，合理距离在6.25米左右。现场吊装需要将集中在岸边的组件吊装至装满煤炭的轮船舱盖上，此距离预计在12米以上，因此新备件吊装将采取逐一吊装新天方地圆、中间溜筒、下方大铲的方式，旧溜筒组件吊装采取整体拆卸放置船舱表面、旧溜筒组件逐一拆解、分散吊装的方法。
2.2.2更换工艺
多台装船机溜筒协同更换工艺主要流程如下：
前期准备工作：提前领取新溜筒备件，核实溜筒所有备件相关尺寸，并且在维修车间内大院实验组装天方地圆与溜筒，确认回转轴承处安装无问题。连接组装防碰装置、洒水管和平台，提前模拟安装步骤和核实备件情况；提前联系7舱以上船只，借船维修，并办理借船动火手续；提前告知生产部门技术员1舱和3舱更换SL2装船机溜筒（其中1舱位置拆卸旧的溜筒，3舱位置安装新的溜筒），5舱和7舱换SL3装船机溜筒（其中5舱位置拆卸旧的溜筒，7舱位置安装新的溜筒）。
（1）停机放平臂架。维修总负责人联系借用泊船停靠在3号泊位上，然后由拆卸旧溜筒负责人分别联系SL2、SL3司机将装船机停至计划位置，大臂落至大铲底部离泊船甲板上方约500mm高度即可。
（2）断电。SL2和SL3大臂位置及泊船位置放置好后，联系电工将SL2、SL3装船机溜筒驱动电源和溜筒润滑电源断掉，并联系SL2和SL3司机将操作模式打到停止位，断开低压电。
（3）拆线。安排电工将溜筒回转电机电源线和溜筒润滑泵电机电源线拆除，做好标记包好线头。将溜筒防碰拉绳及开关、溜筒就地操作箱、溜筒摆动限位开关、溜筒上部接线箱、溜筒摄像头一一拆除。将以上所有电气设备和电缆吊至臂架平台处并进行固定。
（4）同时拆除洒水管、润滑油管和液压油管。将与溜筒相连的洒水管、润滑油管等妨碍溜筒改造的附件全部拆除。
（5）同时拆除大铲。将固定大铲拉杆销轴拆除，然后利用两个3T手动葫芦慢速将大铲放置在泊船甲板上。
（6）拆除摆动油缸下铰点销轴。将天方地圆和溜筒两部分用四个10T手拉葫芦和钢丝绳进行固定拉紧。随后拆除两个摆动油缸下铰点，使摆动油缸和溜筒脱离，并用钢丝绳将缸杆固定在缸筒上。
（7）进行天方地圆和三脚架的两个铰点的销轴拆除，拆除完两个销轴后用手拉葫芦将天方地圆和溜筒整体缓缓向下放置在泊船甲板上。拆除过程中如果不好拆卸，可以将两个铰点处的耳板割掉，再拆除销轴。
（8）吊装新溜筒（由天方地圆、大铲、溜筒中间连接部位组成）至舱盖。事先用斯太尔40T板车将新溜筒等拉到码头。在进行断电拆线的同时，吊装新溜筒负责人分别负责联系SL2、SL3装船机新溜筒吊装工作。用70T吊车首先将溜筒分别吊至4舱和6舱附近甲板，再用70T、70T两吊车配合将溜筒分别吊至3舱和7舱舱盖上，并用四个2T的手动葫芦将溜筒固定在甲板上。
（9）拼装新溜筒。进行拆卸旧溜筒的同时，在70T吊车的配合下，将溜筒中间连接部位与天方地圆对正组合在一起。
（10）对正新溜筒。分别通知SL2和SL3司机抬高臂架后向组装新溜筒船舱行走，到达后联系司机将臂架放下，离新溜筒顶层500mm左右时停止动作。
（11）安装新溜筒。整体将天方地圆和溜筒中间连接部位一起用4个10T手拉葫芦抬升至安装位置，先安装三脚架两侧铰点销轴，然后安装摆动油缸两个铰点销轴。
（12）同时清理泊船甲板。将拆除完成的溜筒各个部分，由码头上70T、70T吊车配合全部吊上岸，清理泊船甲板。
（13）安装溜筒维修平台。
（14）安装大铲。在维修平台安装完成后，进行大铲安装。
（15）安装润滑泵，并完成润滑管安装，并将洒水管路恢复。
（16）吊装电气设施。将线缆和相关电气设施吊装至天方地圆平台处。
（17）焊接固定各类开关支座、操作箱。将溜筒防碰开关、溜筒就地操作箱、溜筒摆动限位开关、溜筒上部接线箱、溜筒摄像头一一焊接固定。
（18）穿线。将溜筒回转电机电源线和溜筒润滑泵电机电源线穿至溜筒维修平台处。
（19）接线。溜筒回转电机接线、溜筒润滑泵电机接线。
（20）送电。将溜筒驱动电源和溜筒润滑泵电源送上，然后试车
（21）溜筒回转试车：溜筒旋转正常，溜筒零位开关正常。
（22）润滑泵试车：润滑电机运转正常，各润滑点出油正常。
（23）溜筒摆动试车：溜筒摆动正常，天方地圆与圆弧漏斗衬板无干涉，摆动油缸行程满足溜筒摆动要求。溜筒摆动限位开关正常。
（24）溜筒防碰开关试验：溜筒防碰开关正常。
（25）试车正常，交付生产。
2.3多台装船机溜筒协同更换改进工艺应用
目前，单台装船机溜筒更换、改造工作由于在海面进行施工，且处于高空吊装、人员高空维修动火，存在较多不安全和不利因素。多台装船机溜筒更换风险更大，因此翻阅国内外资料未发现多台装船机同时更换溜筒的大型计划维修工作。当前国内外同类单台6000T/H装船机溜筒更换需利用能见度好、无风天气，且占用3天以上时间。黄骅港多台装船机溜筒协同更换工艺填补了恶劣天气下国内煤炭港码头泊位装船机溜筒更换工艺的空白。其双吊车吊装工法、组件拆解技术优于其它煤码头装船机溜筒更换工艺。
现阶段多台装船机溜筒协同更换工艺经过黄骅港一期装船机的论证，技术已经成熟。但存在工艺执行过程中人员协同配合不一致的情况，后期经过编制标准维修工艺、理论培训和现场模拟解决了此问题。
多台装船机溜筒协同更换工艺中应用了结构力学分析吊装受力情况并制作吊装吊具，实施过程中在本港口第一次采用双吊车吊装工法最大程度保证吊装组件安全，采用组件逐一拆解吊装方式既降低了大吨位吊装风险，又降低了拆卸组件人员维修风险，先后攻克雾霾天气装船设备吊装作业险难重、装船机两个铰点处销轴不好拆卸等环境、技术难题，实现了煤炭港口一船多设备协同吊装维修作业的愿景。
该工艺的现场成功论证为黄骅港二期装船机SL4-SL6溜筒更换奠定技术基础，后期二期装船机将借鉴雾霾天气停产作业的时间，按照多台装船机溜筒协同更换工艺开展大型计划维修工作。
自黄骅港一期装船机溜筒更换按照此工艺实施后，两台装船机溜筒部位维修次数明显减少。经过2个多月的运行，对两台装船机的溜筒部位进行逐一检查，与去年同期对比，SL2、SL3装船机更换溜筒后的台时效能高于同期值，故障停机时间低于同期值，更换后的新溜筒不存在腐蚀损坏掉落的风险且溜筒周围防碰支架、防碰开关、洒水润滑设备故障明显减少，高质量的保证一期装船作业。
3结论
黄骅港一期装船机溜筒协同更换工艺由原来的单一装船机溜筒更换，拓宽至两台甚至多台装船机溜筒更换。通过分析设备疲劳损坏、恶劣天气影响等因素，提出恶劣天气船舶无法离港，借船更换多台装船机溜筒的维修新模式。经过现场实践，使原有三天完成一台装船机溜筒更换的项目，变成两天完成两台装船机溜筒更换项目，大幅提升设备维修效率，保证装船机安全高产作业。
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论文作者:周庆学
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/20
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