粮食散改集的工艺研究

◎ 刘灵锋

（广州港股份有限公司新港港务分公司，广东 广州 510730）

粮食散改集是将物流运输中的散粮装入标准集装箱，形成规模统一、集中运输的现代海陆物流模式，能最大程度降低货物损耗、节约物流成本，既节能环保，又快捷高效，是港口运营现代化的重要体现。散装粮食在广州港股份有限公司新港港务分公司（以下简称新港）的堆存方式主要分为平房仓、露天堆场和圆筒仓。在平房仓和露天堆场，常用的粮食散改集灌箱工艺为使用翻箱设备将20 尺标准集装箱翻起倾斜一定的角度，然后使用装载机及皮带机将粮食提升输送进入集装箱，此种工艺作业前准备时间长、占用作业空间大、作业扬尘大、作业效率最高仅能完成2 箱/h。

新港码头粮食散改集的工艺研究是港口深化改革谋求发展的一个缩影。目前新港码头粮食散改集作业使用的主要专用设备为集装箱翻箱车，此特种车辆是一种配备有车载液压系统适用于将20 英尺标准集装箱翻起倾斜一定的角度及放平的专用车辆[1]。新港的筒仓为使用时间较长的水泥筒和钢板筒，都不具备侧壁发放粮食灌箱的能力。存放在筒仓内的粮食只能通过筒底的出仓流程设备（如气垫式皮带输送机、斗式提升机、电子散料秤和埋刮板输送机等）输送到相应的出仓线进行灌箱作业，而适合20 尺集装箱灌箱高度要求的只有2 号出仓线的刮板机底下的下料口，使用此现有单工位下料口进行灌箱，也仅能完成2 箱/h，灌箱过程粮食通过此下料口进入集装箱的落差高度最高超过10 m，作业扬尘大，灌一个集装箱就需对相应的出仓流程设备进行启、停一次[2]。

粮食散改集工艺在港内作业流程中影响效率主要有3 个方面。①装箱点集装箱的翻箱、装箱、关箱门和降箱等各个环节。②集装箱在港内运输的各个环节。③装箱点的工位数量设置，各个环节的耗时直接关系整个工艺流程的总耗时，而装箱点的工位数量设置则关系到粮食输送流程的连续性，粮食输送流程的间断需频繁启停设备易造成设备损害及能耗浪费。工艺流程的连续性是确保装箱效率、节约成本的关键[3]。因此，本研究因地制宜地开展粮食散改集的工艺研究，对新港现有的粮食筒仓出仓设备进行改造，优化粮食散改集灌箱工艺，提高粮食散改集灌箱效率。

1 粮食散改集工艺流程影响效率的原因分析

在散改集工艺流程中，集装箱翻箱车在装箱点的耗时有5 个环节。①集装箱翻箱车的对位停车平均耗时约2 min。②集装箱由液压设备从水平翻起到指定角度及检查确认安全平均耗时约5 min。③粮食装箱过程平均耗时约10 min。④装满箱后工人爬上箱口、关好箱门、从箱口回到地面的过程平均耗时约8 min。⑤集装箱从指定角度下降到水平再到完全离开装箱点平均耗时约3 min，总耗时近30 min。集装箱在港内运输耗时主要在空箱吊运到车辆、开箱门、空箱水平运输、空箱过称、重箱水平运输、重箱过称及重箱吊运到堆场的过程，重箱离开装箱点到堆场换空箱后再回到装箱点平均耗时约15 min。在装箱点如果是单工位设置，后一箱只能等前一箱离开后才能进行相关操作，在关箱门、降箱、换车、对位以及翻箱的过程，粮食输送流程是中断的，对散改集工艺流程效率的影响较大。

2 解决思路

在装箱点设置双工位的装箱口，在一个装箱口进行装箱的过程，另一个装箱口可进行关箱门、降箱、换车、对位、翻箱等操作，在空箱能及时衔接到位的情况下，装箱点可进行不间断的装箱作业；根据灌箱的用时与箱的升降、关箱门等操作用时，控制流程设备的流量，实现连续灌箱，避免灌箱过量或设备停机；通过改造完善设备的结构及性能参数，合理提高粮食装箱的输送效率，缩短装箱耗时；完善关箱门的措施，在设备上设置工人能快速安全到达及离开箱口的平台，降低工人的劳动强度，减少工人通过爬梯上下箱口的耗时；根据库场及装箱点的位置规划好车辆行走路线，尽量避免港内交通拥堵，减少集装箱在港内运输过程的耗时；合理配备足够数量的相关机械设备，减少因集装箱没有及时到达装箱点而造成装箱流程的间断；利用出仓流程现有的电子散料秤作为计量方式，减少过地秤计量的用时。

3 散改集工艺方案

3.1 筒仓出仓线双工位装箱工艺

根据作业过程两台集装箱翻箱车作业及通过装箱点所需的安全距离确定刮板机下两个灌箱口的距离，根据集装箱翻起后集装箱门的高度确定抑尘卸料斗以及吸尘罩的安装高度，根据集装箱翻起后集装箱口与吸尘罩之间的高度确定抑尘帘的长度[4]。在出仓线的刮板机下安装的双工位装箱口见图1。双工位装箱口由气动闸门（3）、溜管（4）、DSH 无动力抑尘卸料斗（5）、吸尘罩（6）、抑尘垂帘（7）以及吸尘风管（8）组成。

图1 筒仓出仓线双工位装箱点示意图

3.2 工艺流程

（1）粮食出筒仓装箱流程。筒仓→仓底埋刮板输送机（气垫式皮带输送机）→埋刮板输送机→斗式提升机→电子散料秤→转接装船机的埋刮板输送机→溜管→DSH 无动力抑尘卸料斗→集装箱。

（2）集装箱装卸流程。空箱堆场→集装箱正面起重机→集装箱翻箱车→地秤→装箱点→地秤→集装箱正面起重机→重箱堆场。

（3）装箱点操作流程。集装箱翻箱车对位→下车尾液压支脚→翻箱→装箱→关箱门→降箱→收起车尾液压支脚→封箱→集装箱翻箱车离开。

3.3 装箱流程控制

粮食从筒仓到集装箱需经过一系列的出仓流程设备，为避免流程设备爆料、集装箱溢料及刮板机物料过位的情况，需做好粮食出仓的流量、仓底闸门、电子秤闸门及装箱口闸门的开闭控制。利用电子散料秤的多级漏斗作为储料缓冲装置，根据装箱量控制电子散料秤的各级闸门及仓底闸门开闭，在不停机的情况下，允许设备适当的空转。在换箱装箱时，先打开即将要装的装箱口闸门再关闭已装好箱的装箱口闸门。

3.4 流程机械配置

新港的集装箱堆场是固定的，空箱堆场与重箱堆场相邻，在堆场配置一台集装箱正面起重机即可满足集装箱的装卸需求，为配合好装箱流程的连续性，根据行走路线记录单台集装箱翻箱车所需的循环用时，以集装箱翻箱车在装箱点等待装箱的原则，双工位的装箱工艺流程需配备4 ～6 辆集装箱翻箱车。

3.5 装箱点的操作

装箱点的操作人员需经过培训，熟悉操作流程，按规操作，各岗位的操作人员之间需做好沟通，在确保安全的情况下，尽量缩短各操作环节的耗时，减少非必要耗时。

3.6 计量方式的优化、电子散料秤的综合利用与信息化管理软件开发应用

原散改集灌箱工艺的集装箱装卸流程为空箱堆场→集装箱正面起重机→集装箱翻箱车→地秤→装箱点→地秤→集装箱正面起重机→重箱堆场。在此流程中集装箱过地秤计量的过程常出现排队等候的情况，对灌箱工艺流程的连续性具有一定的影响，因此需优化现有的计量方式，考虑利用筒仓出仓流程中已有的电子散料秤作为散改集灌箱的计量方式，但原有电子散料秤管理系统只具有装船信息管理的功能，不具有散改集灌箱工艺的信息管理功能。为达到使用电子散料秤作为散改集灌箱工艺的计量方式，开发了散粮电子秤灌箱信息化管理系统软件，通过此系统可得出包含箱号、时间、单证号、货物相关信息和灌箱粮食的重量等信息的称重小票。

4 工艺运行效果

2021年6 月，新港港务分公司的筒仓出仓线散改集双工位装箱工艺开始应用，根据此工艺投入应用后的粮食散改集作业量，此工艺经历了大量的实践考验，实现了无间断的粮食散改集装箱工艺。经过对每天各班次的装箱量的统计分析，散改集工艺流程的平均装箱效率从2 箱/h 提高至6 箱/h。本研究开发的散粮电子秤灌箱信息化管理系统，实现了利用电子散料秤作为散改集灌箱工艺的计量方式。使用“DSH 无动力抑尘卸料斗+抑尘罩+袋式除尘器”的降尘方式能大幅度降低作业扬尘[5]。

5 结语

该粮食散改集的工艺研究在新港粮食筒仓的成功应用证明了双工位散改集灌箱工艺及使用电子散料秤作为计量方式能有效提高粮食散改集灌箱工艺的效率。广州港股份有限公司新港港务分公司经过对粮食散改集的工艺研究，并对实践中出现的各种问题进行深入探讨，总结出了比较符合生产实际的粮食散改集工艺，指明了粮食散改集工艺研究方向，优化了工艺设备的配置及其性能参数，合理利用了现有资源，提升了生产效率，节约了生产成本，降低了作业扬尘和工人劳动强度，并取得了较好的经济效益和社会效益，具有较大的实际价值及推广意义。此研究对于其他粮食筒仓、平房仓或露天堆场的散改集工艺研究具有借鉴意义。