散糧集裝箱吊裝技術(shù)

散糧集裝箱吊裝技術(shù)

目前，中國(guó)的糧食總生產(chǎn)能力為4.5.5億t，糧食總占25%30%。中國(guó)有6000多個(gè)糧食儲(chǔ)備，糧食儲(chǔ)備占25億t。糧食加工企業(yè)近20家，年生產(chǎn)能力1.88億t。由于近幾年連續(xù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整,我國(guó)的糧、棉、油生產(chǎn)已逐漸表現(xiàn)出向優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)集中的趨勢(shì),品種和質(zhì)量也呈多元化發(fā)展趨勢(shì),總體上表現(xiàn)出量大、點(diǎn)多、面廣、生化特性強(qiáng)的特點(diǎn)。而我國(guó)的糧食流通工作仍停留在低水平發(fā)展階段,流通效率低、流通成本高,很難與這一發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)。因此,有必要探討國(guó)內(nèi)外散糧集裝箱運(yùn)輸現(xiàn)狀,從中分析國(guó)內(nèi)集裝箱運(yùn)輸?shù)牟蛔恪?國(guó)內(nèi)外糧食分散裝箱運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀1.1糧食集裝箱運(yùn)輸在較發(fā)達(dá)國(guó)家,糧食的散裝儲(chǔ)運(yùn)已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化,糧食內(nèi)陸鐵路運(yùn)輸均采用糧食專用散裝車,單節(jié)裝運(yùn)能力60~90t;公路運(yùn)輸采用糧食專用散裝汽車,裝運(yùn)能力20~40t。在糧食集裝箱運(yùn)輸?shù)睦碚撗芯亢蛯?shí)際應(yīng)用方面,加拿大走在世界的前列。加拿大曼尼托巴大學(xué)運(yùn)輸學(xué)院院長(zhǎng)BarryPrentice首先運(yùn)用現(xiàn)代物流學(xué)理論提出了糧食集裝箱運(yùn)輸理論,通過(guò)對(duì)集裝箱運(yùn)糧與一般運(yùn)糧的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比分析來(lái)研究集裝箱運(yùn)糧的優(yōu)越性和使用范圍,并提出建立包、散、集裝箱共存互補(bǔ)的糧食運(yùn)輸系統(tǒng)。澳大利亞的Champ博士也指出:隨著各國(guó)國(guó)有糧食流通體系逐步公司化,現(xiàn)代運(yùn)輸體系的設(shè)備逐步更新,小批量運(yùn)輸?shù)男枨罅吭絹?lái)越多,對(duì)用特殊的設(shè)備防止混雜的需求也越來(lái)越大,集裝箱運(yùn)輸正是解決這一問(wèn)題的好方法,糧食物流系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)各種形式的自動(dòng)化和集裝箱單元化。加拿大從1975年開始研究糧食的集裝箱運(yùn)輸,近幾年其國(guó)內(nèi)糧食的集裝箱運(yùn)輸有了較快的發(fā)展,全國(guó)已有5%的糧食通過(guò)集裝箱裝運(yùn)出口,主要品種是豆類、油菜籽和啤酒大麥等。所采用的集裝箱類型有罐式集裝箱、散貨集裝箱及通用集裝箱。根據(jù)預(yù)測(cè),由于儲(chǔ)運(yùn)條件的不斷改善,糧食集裝箱運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性將更為明顯,到2025年,加拿大糧食集裝箱運(yùn)輸占糧食總運(yùn)量的比重將是現(xiàn)在的2倍。在其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、澳大利亞等主要糧食生產(chǎn)國(guó),糧食除了以四散方式,即散裝、散運(yùn)、散儲(chǔ)、散卸流通外,也已出現(xiàn)了糧食的集裝箱運(yùn)輸,并且集裝箱運(yùn)輸糧食的物流量正在迅速增加。1.2散糧流通的發(fā)展歷程我國(guó)目前的糧食流通主要有包糧流通和散糧流通2類,以包糧流通方式為主。用麻袋將農(nóng)民生產(chǎn)的糧食裝運(yùn)到基層糧庫(kù),經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、過(guò)秤、拆包等過(guò)程后堆放在倉(cāng)庫(kù)中,需要外運(yùn)時(shí),再由人工或機(jī)械灌包、稱量、裝車運(yùn)到火車站或者碼頭,到達(dá)目的地后,人工裝卸、搬運(yùn)和入庫(kù)。包糧流通中間環(huán)節(jié)多,工作效率低下,需要大量的包裝材料和人力。以吉林省為例,每年僅運(yùn)輸玉米就需麻袋6000~8000萬(wàn)條,占用資金2億元左右。雖然通過(guò)在車站和碼頭安裝裝卸搬運(yùn)機(jī)械可以在一定程度上降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,但是無(wú)法從根本上解決包糧流通系統(tǒng)中由多環(huán)節(jié)搬運(yùn)造成的低效率和糧食散落浪費(fèi)大等缺陷。目前,世界上的大部分國(guó)家都不再采用這種落后的糧食流通方式,而是以散裝流通方式為主。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的散糧流通技術(shù)相比,我國(guó)的糧食現(xiàn)代流通技術(shù)還處在發(fā)展階段,糧食散運(yùn)量仍在較低水平徘徊。我國(guó)的散糧流通曾經(jīng)在20世紀(jì)60、70年代進(jìn)行了兩次嘗試,但是由于當(dāng)時(shí)政治、經(jīng)濟(jì)等各方面條件的限制,未能得到持續(xù)的推廣和發(fā)展。到了20世紀(jì)90年代初,為了加入WTO,與世界先進(jìn)的糧食流通技術(shù)和體系接軌,我國(guó)開始進(jìn)行糧食流通方式的轉(zhuǎn)變,即從傳統(tǒng)的包糧流通向散糧流通改變,開展了“利用世界銀行貸款,改善中國(guó)糧食流通”的糧食流通骨干體系建設(shè)項(xiàng)目。現(xiàn)在這些項(xiàng)目已經(jīng)全面進(jìn)入試運(yùn)行階段,四散水平可以達(dá)到40%左右。散糧流通的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高、作業(yè)效率高、節(jié)約包裝費(fèi)和運(yùn)費(fèi),具有較好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)國(guó)家糧食儲(chǔ)備局鄭州科學(xué)研究設(shè)計(jì)院網(wǎng)站報(bào)道,該院研究的“集裝箱散糧運(yùn)輸應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)”項(xiàng)目:(1)研究集裝箱散糧裝卸裝置;(2)研究集裝箱散糧專用襯袋,通過(guò)了國(guó)家糧食局組織的驗(yàn)收,這就很好地解決了散糧裝箱問(wèn)題。散糧流通也存在多次裝卸造成糧食受損、品質(zhì)降低的缺點(diǎn)。糧食系統(tǒng)中有這樣一句話:“谷物每裝卸一次,質(zhì)量等級(jí)就會(huì)下降一個(gè)檔次”,糧食散裝裝卸更是如此。車船的空載返回、港口壓船和作業(yè)淡季的設(shè)備閑置帶來(lái)的無(wú)形損失;為能夠調(diào)集足夠存貨支付的港口支流費(fèi)用;大宗存貨占用的大量資金和為此支付的利息;為了防止粉塵爆炸實(shí)施控制措施的費(fèi)用等,都占用了大量的流動(dòng)資金。最重要的一點(diǎn)是,散糧流通的前期投資巨大,建成后的維修和保養(yǎng)費(fèi)也是一筆不小的開支。我國(guó)在糧食流通中實(shí)行散糧流通剛起步,“四散”技術(shù)水平和作業(yè)水平較低,儲(chǔ)備庫(kù)布點(diǎn)不科學(xué),倉(cāng)容量不足,倉(cāng)儲(chǔ)保管技術(shù)落后,機(jī)械化程度不高。特別是散糧專用車,全國(guó)不足3000輛。如果全部配備散糧專用車輛需要投入大量資金,并且空車返程率高,鐵路運(yùn)能緊張,大部分糧食仍以包裝的形式運(yùn)輸。而采用集裝箱運(yùn)輸?shù)姆绞侥芎芎玫母纳七@些問(wèn)題。改革開放以來(lái),我國(guó)集裝箱運(yùn)輸技術(shù)持續(xù)高速發(fā)展,國(guó)際集裝箱港口吞吐量年平均增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均增長(zhǎng)6%~8%的水平。同時(shí),內(nèi)陸集疏運(yùn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,在運(yùn)輸通道、場(chǎng)站設(shè)施、技術(shù)裝備、信息網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)營(yíng)范圍等方面,均已形成一定的規(guī)模,通用集裝箱運(yùn)輸設(shè)施和技術(shù)已經(jīng)成熟。糧食作為一種有穩(wěn)定需求和流向的貨源,對(duì)集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)極其有利。我國(guó)港口目前集裝箱散糧運(yùn)輸已經(jīng)有一定地?cái)?shù)量和規(guī)模,如青島、大連、廣東、營(yíng)口、福建都接運(yùn)過(guò)散糧集裝箱。2集裝箱裝卸的設(shè)備問(wèn)題散糧集裝箱運(yùn)輸技術(shù)將在未來(lái)的糧食流通中占據(jù)越來(lái)越重要的位置。但作為散糧流通“四散”中的“散裝、散卸”來(lái)說(shuō),是極其重要的一環(huán)。對(duì)于港口集裝箱碼頭可以配備大量集裝箱專用設(shè)備,可是這些設(shè)備單臺(tái)價(jià)格在幾百萬(wàn)到幾千萬(wàn)元不等。糧庫(kù)接卸集裝箱很難配備如此昂貴的設(shè)備,只能采用箱不離車的辦法裝卸。這種方式同樣帶來(lái)一系列問(wèn)題,比如火車集裝箱散糧的裝卸、汽車集裝箱同時(shí)拉2個(gè)20英尺箱的裝卸,目前除了人工之外,還沒(méi)有更好的辦法,即使是吸糧機(jī),也只能解決卸糧問(wèn)題,且電耗較高。為此要想在未來(lái)集裝箱散糧運(yùn)輸?shù)玫捷^大發(fā)展,必需改善現(xiàn)有散糧集裝箱裝卸技術(shù)。2.1國(guó)內(nèi)外食品裝載工藝與設(shè)備2.1.1國(guó)際上的裝卸散糧方式,有2.集裝箱散糧運(yùn)輸已經(jīng)越來(lái)越被廣泛的采用,尤其是散糧流通設(shè)施不發(fā)達(dá)的國(guó)家。在國(guó)際上,集裝箱裝卸散糧的方式有2種:(1)采用吊掛式皮帶輸送機(jī)進(jìn)行裝糧,皮帶機(jī)可以在軌道上前后移動(dòng);(2)在散糧集裝箱卸糧方面,集裝箱汽車采用專用液壓翻板卸糧。2.1.2國(guó)內(nèi)食品箱的系泊2.1.2.裝卸散糧的設(shè)備目前國(guó)內(nèi)港口除了通用集裝箱設(shè)備以外,還沒(méi)有配備裝卸散糧的專用設(shè)備。隨著集裝箱散糧運(yùn)輸量的增加,部分港口已經(jīng)意識(shí)到集裝箱散糧裝卸效率必須大幅度提高。2.1.2.主要卸糧方式(1)裝糧通用集裝箱裝糧主要是采用將集裝箱水平放置,門口用擋板擋起(也有用糧包做擋板),留出進(jìn)糧口,然后用裝糧機(jī)械進(jìn)行裝箱。通常采用的是機(jī)械移送式皮帶輸送機(jī)、伸縮輸送機(jī)和吸糧機(jī)(壓送)等。這種裝糧技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資少。主要缺點(diǎn)是裝糧情況不便觀察,集裝箱不易裝滿。(2)卸糧目前國(guó)內(nèi)主要采用人工卸糧,也有用吸糧機(jī)進(jìn)行卸糧的。吸糧機(jī)功率較大,50t/h產(chǎn)量的吸糧機(jī)配備功率在50kW左右,對(duì)于大中型糧庫(kù)和面粉廠不是最好的卸糧方法。由于集裝箱大多采用汽車運(yùn)送到糧庫(kù),建議采用集裝箱汽車卸車裝置來(lái)解決卸糧問(wèn)題。1998年250億kg國(guó)家糧庫(kù)建設(shè)和世行貸款糧庫(kù)建設(shè)中,大多數(shù)有MEC系統(tǒng)的糧庫(kù)都配有30t散糧汽車卸車裝置(液壓翻板),該裝置經(jīng)過(guò)改造以后,可以完成集裝箱散糧卸車功能,節(jié)省投資。以國(guó)家糧食儲(chǔ)備局鄭州科學(xué)研究設(shè)計(jì)院為代表的研究機(jī)構(gòu),針對(duì)皮帶輸送機(jī)有一定的厚度,會(huì)造成集裝箱裝糧達(dá)不到額定的裝載量,損失容積,回程皮帶容易夾帶糧食,不易操作等缺點(diǎn)。引進(jìn)吸收的澳大利亞集裝箱散糧裝箱和卸車裝置,改善了皮帶輸送機(jī)裝糧的問(wèn)題。該院承擔(dān)的科技部2002年技術(shù)專項(xiàng)“集裝箱散糧運(yùn)輸應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)”項(xiàng)目,很好地解決散糧集裝箱裝卸箱問(wèn)題,在保證散糧質(zhì)量的情況下,同時(shí)也能提高裝卸箱的效率。2.2集裝箱散糧輸送散糧集裝箱運(yùn)輸是把集裝箱和糧食散運(yùn)結(jié)合在一起的運(yùn)輸方式,基本上可不必另建散裝流通設(shè)施,箱體的裝卸可充分利用通用集裝箱的裝卸設(shè)備。集裝箱散糧輸送能適應(yīng)多品種、小批量、多種質(zhì)量等級(jí)的運(yùn)輸要求,裝卸作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度低,效率高,能節(jié)約包裝材料和包裝費(fèi)用,是其他運(yùn)輸方式的重要補(bǔ)充形式。據(jù)預(yù)測(cè),今后將有20%的糧食采用該輸送形式。而散糧集裝箱的采用,具有良好的裝糧方式和較高的裝滿系數(shù),但仍需采用專用的散糧裝箱機(jī)械。2.2.1堆場(chǎng)散糧裝卸放空系統(tǒng)主要組成結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)移動(dòng)式集裝箱散糧裝車輸送機(jī),適合于作業(yè)場(chǎng)地較寬敞的地方運(yùn)用。它是某公司在2002年引進(jìn)的,并于2004年夏季用其陸續(xù)進(jìn)行了4次散糧裝卸,在雙城收儲(chǔ)庫(kù)嘗試在通道上過(guò)橋輸送散糧。(1)結(jié)構(gòu)組成和流程該機(jī)由接料斗、皮帶伸縮機(jī)構(gòu)、液壓升降機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成,見圖1,其裝箱流程見圖2。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,工作可靠,適用于不同規(guī)格的集裝箱和平房倉(cāng),集裝箱裝滿系數(shù)較高(達(dá)80%~90%),增碎率低(小于0.3%)。(2)移動(dòng)式集裝箱散糧裝車輸送機(jī)主要工藝參數(shù),見表1。(3)特點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,工作可靠;(2)適用于不同規(guī)格的集裝箱和平房倉(cāng);(3)集裝箱裝滿系數(shù)較高,達(dá)80%~90%;(4)增碎率低,小于0.3%。移動(dòng)式集裝箱散糧裝車輸送機(jī)在上海、江蘇、江西、福建、新疆、浙江、吉林等10余個(gè)省市共銷售了近200臺(tái)套,對(duì)不同規(guī)格集裝箱的散糧裝箱時(shí)間為30min左右。2.2.2裝置主要特點(diǎn)移動(dòng)式集裝箱拋糧機(jī)是將集裝箱和糧食散運(yùn)結(jié)合在一起的另一種運(yùn)輸方式。吳江市某包裝輸送機(jī)械有限責(zé)任公司在2003年開發(fā)了專用移動(dòng)式集裝箱散糧拋糧機(jī),能較好地解決集裝箱的裝糧問(wèn)題。(1)結(jié)構(gòu)組成該機(jī)由進(jìn)料斗、拋糧輪、導(dǎo)向夾料輸送帶、電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓升降系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)等部分組成,見圖3。(2)移動(dòng)式集裝箱拋糧機(jī)主要工藝參數(shù)見表2。(3)特點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)新穎、緊湊、簡(jiǎn)潔,作業(yè)場(chǎng)地小;(2)能適用于不同規(guī)格的集裝箱;(3)集裝箱的裝滿系數(shù)較高,達(dá)80%~90%;(4)裝箱方便,操作靈活可靠;(5)增碎率低,小于0.3%。(4)該機(jī)已完成了試驗(yàn),經(jīng)測(cè)定完全符合設(shè)計(jì)要求,是集裝箱散糧裝車的良好設(shè)備。該機(jī)具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)集裝箱的散糧裝箱時(shí)間為30min左右。2.2.3全民分散型吸糧機(jī)對(duì)于存放于低處、深處的糧食(如船艙、散糧火車、集裝箱等),使用其它糧食輸送機(jī)械難以完成作業(yè),采用移動(dòng)式吸糧機(jī)則較適合于上述條件的散糧接收。目前吸糧機(jī)耗能較大,且產(chǎn)量不高,有待于進(jìn)一步的改善。(1)結(jié)構(gòu)組成如圖4所示,該機(jī)由吸嘴、專用吸料管及伸縮系統(tǒng)、分離器、高壓卸料器、羅茨風(fēng)機(jī)、消聲裝置、除塵系統(tǒng)、空壓機(jī)系統(tǒng)、風(fēng)壓安全調(diào)節(jié)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、出料輸送機(jī)、電機(jī)傳動(dòng)及控制系統(tǒng)等部分組成。(2)移動(dòng)式吸糧機(jī)主要工藝參數(shù),見表3。(3)移動(dòng)式吸糧機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍(1)取料方便,能多點(diǎn)取料,接料器簡(jiǎn)單,操作輕便;(2)吸料處無(wú)粉塵外溢;(3)噪聲低,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);(4)有完善的卸料和除塵系統(tǒng),能適用于含雜超標(biāo)1%~2%的糧食的吸運(yùn);(5)增碎率低,小于0.3%;(6)具有良好的安全保護(hù)裝置,作業(yè)安全可靠;(7)在裝糧前和卸糧后配專用手提吸嘴對(duì)集裝箱、散料火車皮進(jìn)行吸塵清理,能有效解決糧食交叉污染問(wèn)題(特別是針對(duì)稻谷的稻芒)。(4)實(shí)際應(yīng)用(1)船舶散糧卸糧系統(tǒng),200t的船一般在5h以內(nèi)吸完;(2)火車散裝卸糧系統(tǒng),每節(jié)車皮卸料時(shí)間為1h左右;(3)平房倉(cāng)散糧進(jìn)出糧系統(tǒng);(4)糧食集裝箱卸糧系統(tǒng),每箱卸糧時(shí)間為30min左右;(5)磚圓倉(cāng)的卸糧系統(tǒng)。該移動(dòng)式吸糧機(jī)已在江蘇、浙江、江西、河北、吉林、福建等省市得到了推廣應(yīng)用,被國(guó)家糧食局選為入圍的機(jī)型,并通過(guò)國(guó)家糧食局鄭州糧倉(cāng)機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè),達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2.3集裝箱工具的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.3.1集裝箱國(guó)際專車一般工藝方案見圖5、圖6。(1)投資小,工藝組合靈活,效率高。(2)可根據(jù)作業(yè)場(chǎng)所的不同做到“門對(duì)門”對(duì)接,有效縮短物料輸送距離;減少物料破碎率,減少作業(yè)時(shí)間。(3)集裝箱裝卸物料時(shí),無(wú)需專用的“集裝箱正面吊車輛”(該設(shè)備免稅進(jìn)口價(jià)需人民幣370萬(wàn)元左右)。(4)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱(ICC)可裝糧20t,采用以上設(shè)備實(shí)際作業(yè)時(shí)可裝22t左右。集裝箱裝糧時(shí),約需35只塑料編織袋裝糧包作進(jìn)糧口擋糧用,每只袋的成本約0.5元,合計(jì)17.5元人民幣,攤?cè)朊繃嵓Z的運(yùn)輸成本中不到1元,編織袋無(wú)需回收。以上方案中提到的設(shè)備既可作為裝卸專用設(shè)備,又可用于平時(shí)其它場(chǎng)合的散糧作業(yè),設(shè)備利用率高,操作方便,維護(hù)、運(yùn)行成本費(fèi)用低。2.3.2大型中大型工藝方案國(guó)家糧食儲(chǔ)備局鄭州科學(xué)研究設(shè)計(jì)院根據(jù)集裝箱散糧裝卸情況,利用改進(jìn)后的裝卸裝置,制訂集裝箱裝卸散糧工藝流程