國內外散裝水泥中轉站的發(fā)展及其設計思路

1　技術特點  

中轉站在國外散裝水泥發(fā)展中起著重要作用，其具體特點如下: 
　　

1)以水運方式為主，占總運量的60%以上。所用運輸船的能力一般為3000～70000t級。 
　　

2)大量采用固定和移動式負壓抽吸機，將水泥從船上直接卸入中轉庫或散裝水泥運輸車中。 
　　

3)為降低工程造價、解決港口地耐力差等問題，開發(fā)了平房式水泥中轉庫，如90年代以來，荷蘭KOVAKO公司在歐洲建造了40多個萬噸級貯量的平房式中轉庫。 
　　

4)建立水泥配送專用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，可控制出入中轉庫作業(yè)，保證最佳運作模式。 
　　

5)在散裝水泥中轉站系統(tǒng)中建立預拌混凝土拌合中心，可同時配送水泥和預拌混凝土。 
散裝水泥以水運為主，需要在海岸邊或碼頭建散裝水泥中轉站，與工廠內水泥儲庫不同，有其自身的特點，具體如下: 
　　

1)中轉站一次性儲存量比較大 
海上運輸船只的運輸能力大，必須在規(guī)定時間內將船運貨物全部卸入中轉站，而且大型貨輪在碼頭?？?，所需費用十分昂貴，因此中轉站一次性儲存量應考慮最佳的卸船及入庫能力。 
　　

2)中轉站運轉時間不定，日中轉量不確定 
　　

一般情況下，散裝水泥中轉站貨物的貨主是已定的，但其本身作為業(yè)主，客戶有時難以固定，業(yè)主經(jīng)營自己的庫存貨物，在賣方與買方之間的聯(lián)系上不可能不變，這就使得何時中轉，中轉量多大不太確定。 
　　

3)環(huán)保要求高 
由于中轉站大都建在海岸或港口，對環(huán)保要求高，粉塵排放必須限制在規(guī)定的范圍內。 

2　經(jīng)濟的設計思路 

　　荷蘭KOVAKO公司開發(fā)了一套計算機模擬系統(tǒng)，叫做中轉站評估模型，可幫助我們經(jīng)濟地設計中轉站，下面對此模型做一下分析。 
　　此模型考慮3個相互關聯(lián)的環(huán)節(jié)，即海運、卸船和中轉站操作。這3個環(huán)節(jié)的經(jīng)濟費用情況又由多種因素決定。 
　　

1)散裝物料運輸費用:①海運距離；②運輸船的能力；③裝船和卸船的時間；④港口費用；⑤燃料費用；⑥船的有效利用率。 
　　

2)卸船費用:①卸船機的費用；②運輸船的能力；③設備安裝費用；④每年的噸位；⑤投資回收期；⑥勞動力的費用；⑦能源費用；⑧維修費用。 
　　

3)中轉站操作費用:①儲存庫的費用，包括大小和形式；②輸送設備的費用；③安裝費；④每年的中轉量；⑤投資回收期；⑥勞動力、能源費用；⑦土地征用費；⑧當?shù)囟悺?nbsp;
　　

在第一個環(huán)節(jié)，即運輸環(huán)節(jié)中，運輸船的能力是最重要的經(jīng)濟因素，它與后兩個環(huán)節(jié)都有直接的聯(lián)系，需要整體考慮，以確定最經(jīng)濟的組合。在卸船環(huán)節(jié)中，最經(jīng)濟的方案必須保證卸船機具有較大的卸船能力，這樣可降低操作成本，但過大地提高卸船能力，勢必增大最初的投資。現(xiàn)將國內外幾個港口中轉站的卸船能力列于表1。  
 
從表1中可看出，針對運輸船能力為3～4萬t的中轉站，所配備的卸船機的能力一般在800～1000t/h的范圍內，可保證在2d左右卸完，加上2d清船倉時間，運輸船在4d內就能離港，經(jīng)過綜合經(jīng)濟核算，證明是合理的。 
　　

在中轉站操作這一環(huán)節(jié)中，儲存庫的大小是決定其投資大小的最重要因素。 
　　

綜上所述，幾乎所有的費用都與儲存能力有直接的關系，設計最經(jīng)濟的中轉站，必須仔細考慮這3個環(huán)節(jié)，并使設備能力匹配，以降低中轉站整個使用期的總成本和操作成本。 

3　中轉站儲存能力的計算 

中轉站儲存能力的設計很重要，若太大，則浪費投資；反之，船上的物料不能及時卸完，將增加貨船碼頭?？抠M用。中轉站儲存能力公式: 
　　QM=QC-QZ+QH 
式中:QM——最佳儲存能力，t(以下同)； 
　　QC——運輸船的能力； 
　　QZ——在卸船期間中轉站的中轉量； 
　　QH——所需緩沖倉的能力。 
3.1　運輸船的能力QC 
　　

在決定運輸船的大小時，主要考慮海運路線和距離，船上的水泥必須以最經(jīng)濟的速率卸下并儲存，因此，船的大小是確定儲存能力的一個重要因素。船并不是越大越好，對于年中轉量較低，使用期較短的中轉站，用小船可能比較經(jīng)濟，盡管運費較高，但中轉站的投資較低。 

3.2　卸船期間中轉站的中轉量QZ 
　　

卸船是很復雜的一道工序，需要考慮多方面的因素，如船上的物料能否在規(guī)定的時間內卸完；當儲庫能力有限時，怎樣把多余的水泥中轉出去，而且每天的中轉量也不是一個確定值。因此在設計中轉站時，必須考慮中轉站是否有能力接受來船貨物。 
　　

卸船需要一定的時間，而在這段時間內，中轉站每天都中轉一定量的水泥出站，這些水泥不用儲存，因此，中轉站增加的水泥量是船上的水泥量減去這段時間水泥運出量。 
　　

在某些情況下，卸船期間中轉站的中轉量不能簡單地用平均日產(chǎn)量乘以天數(shù)來計算，因為在這段時間內每天的中轉量并不是中轉站的平均日產(chǎn)量，可能比平均日產(chǎn)量高，這是根據(jù)需要來確定的。例如，印度尼西亞某一中轉站，年中轉能力為400000t，平均日產(chǎn)量是1096t/d，運輸船的能力為40000t，而僅有2個10000t的儲存庫，當水泥運來時，必須確保儲庫全部清空，而且在卸船的7天里，還必須發(fā)送20000t水泥出站，才能保證40000t的船卸完。而中轉站有這個能力完成，因為在它的附近有一個大水泥廠(離中轉站大約30公里)，可以用散裝卡車把多余的水泥運到水泥廠，這樣，中轉站在卸船期間的日中轉量至少是2857t/d，比平均日產(chǎn)量要高，才能滿足7d內卸完40000t水泥的要求。 

3.3　所需緩沖倉的儲存能力QH 
　　

在中轉站設緩沖倉有2個原因，一是海運是無規(guī)律的，海運時間(從訂貨到接到水泥貨船的時間)無法確定，對于橫渡太平洋的海運，從水泥裝船到目的地需要55d，最長的海運時間是70d，這樣海運時間相差15d，所需要的緩沖倉的儲存能力必須包括這15d的量。二是在海運期間，水泥銷售可能比預期的高或低。這樣所需的緩沖倉最大的儲存能力采用下述公式確定:QH=TL×ZH-TS×ZL 

式中:QH——所需的緩沖倉最大儲存能力，t； 
　　TL——最長的海運時間，d； 
　　ZH——中轉站最高水泥日中轉量，t/d； 
　　TS——最短的海運時間，d； 
　　ZL——中轉站最低水泥日中轉量，t/d。 
　　

整個中轉站儲存能力的公式的計算可用位于洛杉磯的CPC水泥中轉站進行說明。CPC中轉站于1986年建立，年中轉能力750000t。有1個70000t的平房庫，該中轉站從歐洲和亞洲獲得水泥，所用船的能力為35000t。由于海運距離長，從訂貨到水泥貨船到港的時間可能在55d到70d之間。假定最大的日中轉量高于平均日中轉量的7.5%，最低日中轉量低于平均日中轉量的7.5%。平均日中轉量2055t，根據(jù)以上公式可計算如下: 
　　ZH=2055(1+7.5%)=2210(t/d) 
　　ZL=2055(1-7.5%)=1900(t/d) 
　　QH=70×2210-55×1900=50200(t) 
　　卸船所需時間為7d，卸船期間水泥的中轉量: 
　　QZ=7×1900=13300(t) 
　　儲存庫最佳的儲存能力: 
　　QM=35000-13300+50200=71200(t) 
　　

從以上分析看出，中轉站每年的中轉量、海運距離和日中轉量無規(guī)律性以及運輸船的能力都是確定水泥中轉站儲存能力的重要因素。 

4　結論 

　　對于任一散裝水泥中轉站，必須具有投資省、建設期短、操作成本低、環(huán)保要求高，以及它的靈活性和將來可用于其它用途的可能性。中轉站儲存能力的大小對于一個好的中轉站起重要作用。