| 项目基本内容 |
一、码头概况
南京梅山钢渣处理有限责任公司运翔码头工程全长105m，码头宽15m，由一期码头（长30m）、二期码头（长40m）、三期码头（长35m）组成，并由引桥与驳岸连接，二期码头（下游段）与三期码头的岸侧设宽度10m的工作平台。
码头工程采用高桩梁板结构型式，码头前沿设靠船构件和下层系缆平台；桩基础主要采用600mm×600mm预应力空心方桩，引桥及工作平台少量采用φ800mm钻孔灌注桩。一期、二期、三期码头上方各设10t、30t、30t固定吊一台，主要装卸货种为煤精矿、废钢。
码头运翔2#固定式吊机位于二期码头，于2002年2月建成投用。3#固定式吊机位于三期码头，于2005年10月建成投用。2#、3#固定吊机型号为GQZ3020，工作级别均为吊钩A5、抓斗A6，起重量30t/12.5t，起升速度16/32m/min，起升高度13/9-8，工作幅度8m-15m/8m-20m，旋转速度1.55r/min，变幅速度18m/min，总装机容量142kW，吸盘45kW，整机自重95t。运翔码头泊位设计靠泊能力为3000吨级，设计吞吐量为120万吨/年，后经过论证最大靠泊为5000吨级。运翔区域变压器为630kVA，区域三台固定吊（1#132kW，2#和3#142kW）设备装机容量约416kW。
二、 存在问题
经现场调研，了解到运翔码头2#、3#固定吊的问题主要表现在以下方面：
1、生产任务逐年增加，长期超负荷、超设计能力运行，设备钢结构劣化趋势明显。回转大齿圈磨损严重，齿面磨平，回转轴承有明显的异声，且大臂销轴承已损坏难以加油润滑。
2、减速机采用中间加速比箱结构齿轮劣化间隙大噪声大、轴端油封均出现漏油现象。
3、设备金属结构疲劳失效，a转盘筒体法兰盘上沿位置有4处大面积贯穿式开裂，运行时有金属撕裂声，法兰盘支撑筋板均有断裂，b旋转金属结构厚20mm本体钢板出现3处贯穿式长裂纹。旋转减速箱经多次修理现仅作为应急临时使用，无备件且厂家已停产现用型号减速箱。变幅系统卷筒直径过小，钢丝绳压二层磨损严重致使使用寿命仅有2个多月。
4、整机机房结构破损严重，锈蚀、缝隙多处，雨天机房漏雨严重，积水较多，机房内电气柜存在进水短路漏电的风险。
5、设备目前仍采用绕线式电机调速控制，电机制动冲击大，近年多次发生电机损坏问题，且电气故障率高。长期超负荷运行导致电磁吸盘系统老化严重，接线端子发热烧损频繁，电瓶老化充放电故障多，吸盘断电保磁控制稳定性差。
6、整机线路老化严重，故障率高，线路故障排查难度大。
7、吊机的电控柜安放在机械房，机房矮小且通风困难，夏季内部温度高，常导致PLC、变频器等设备超温报警短时不能作业。
吊机原设计级别为A5，但一直在超负荷使用（接近A8），导致钢构多处劣化，而设备大修备件采购困难且港机备件的费用较高，使运维成本居高不下。针对节节攀升的生产节奏，吊机整体大修已经难以满足高利用率的要求，且不能解决汛期靠离泊碰擦特种设备的问题。
三、项目必要性
（1）本项目的实施是解决设备老化、安全隐患严重等问题，保障运翔码头安全生产的需要。
运翔码头2#、3#固定吊建成以来，已分别运行16年和13年，设备部件老化严重。加上逐年攀升的作业量使吊机经常在高速模式下（起升速度32m/min）满载连续作业，造成设备的疲劳加剧，设备的机械传动、金属结构件等出现疲劳失效或损伤。如：转盘筒体法兰盘上沿出现4处大面积贯穿式开裂、旋转金属结构（厚20mm本体钢板）出现3处贯穿式长裂纹、减速机运转噪声加大和轴端油封漏油、机房存在进水短路漏电风险、吸盘断电保磁控制稳定差等等。
此外，由于2#、3#设备原回转支撑高度较低（由设备参数可知仅为4.35m），每年汛期高水位期间，船舶靠离泊时都会发生碰擦固定吊栏杆或机房旋转底盘的电阻箱、驾驶室、机旁围板等危险性极大的问题，安全隐患十分严重。
因此，本项目的实施是解决设备老化、安全隐患严重等问题，保障运翔码头安全生产的需要。
（2）本项目的实施是提高设备装卸能力，适应大型船舶装卸作业的需要。
运翔码头在建设时，设计吞吐量较小，仅为120万吨/年，与之匹配的码头固定吊的配置相对较低，其中2#、3#固定吊的吊钩工作级别均为A5，抓斗工作级别均为A6，该工作级别适用于一般额定载荷、非繁重的作业场所。但是，近年来运翔码头吞吐量大幅提升，年吞吐量已突破200万吨，超过设计吞吐量的65%。导致2#、3#固定吊的平均作业率在70%以上，远超行业平均值40%~50%，在正常的工作负荷区间内，现有固定吊的装卸能力已不能吞吐量的增长需求。
此外，运翔码头建成后，经过论证最大靠泊船型由3000吨级提升至5000吨级。实际生产过程中，固定吊的工作幅度以8~20m居多，但现状固定吊工作时，在15~20m的工作幅度内，抓斗最大载重量仅为12.5t，加上起升速度较低，导致固定吊的装卸效率低下，已不适宜大型船舶的装卸需求。
因此，本项目的实施是提高设备装卸能力，适应大型船舶装卸作业的需要。
（3）本项目的实施是从源头解决现状设备故障率高，降低日常维护费用和减少经济损失的需要。
由于2#、3#固定吊长期处于高负荷持续运转状态，且设备老化严重，致使故障率居高不下，故障维修难度较大。如2018年6月29日，2#固定吊和3#固定吊在废钢卸船作业中相继出现回转上筒体钢结构疲劳开裂，其中2#固定吊停机检修一月之久，造成直接经济损失（生产损失和委外抢修）50余万元。为了维持安全生产，当前采取了减载降级的使用策略，即30t固定吊实际起重只使用12.5t，对生产规模和运营效益存在持续的负面影响。即便如此，电气设备与线路故障率高的问题依然无法避免，维修费逐年激增，包括维修人工费、备件费等维修成本已接近300万/年。因此，本项目的实施是从源头解决现状设备故障率高，降低日常维护费用和减少经济损失的需要。
综上分析，本项目的实施非常必要，且十分紧迫。
四、项目的有利条件
1、本次设备更新研究中，设备更新策略为“降低最大吨级、提高装卸效率”。根据装卸需求，初定备选设备为16t-20m，相较现状设备30t-15m/12.5t-20m，除垂直力有所提高，倾覆力矩和水平力均相对减小。从设备对水工技术要求来看，与原有设备相差不大，初步判断可避免因设备更新而需要的水工结构加固改造。
2、根据《南京梅山冶金有限公司运输部运翔码头结构检测评估报告》（上海港湾工程质量检测有限公司，2018.2）的评估结论，本次设备更新涉及的二期工程和三期工程码头的结构安全性和结构使用性评估等级均为A，结构耐久性等级为B（不同级别处理要求：A为不需要采取措施，B为及时采取修复措施。）
五、项目内容及改造目标
5.1改造内容
1、在原设备平台基础上更新2#、3#固定吊，满足吊钩和抓斗两用功能。
2、根据2#、3#固定吊的设备选型，确定设备更新后装机容量的提高值，对运翔区域的供配电增容进行同步设计与改造。
5.2改造目标
1、安全：通过设备改造，消除设备老化、安全隐患等问题，避免汛期船只碰擦特种设备的高危现象，使特种设备的操作性能和安全性能得到保障。
2、生产：提升设备单机小时作业能力，满足吞吐量快速增长带来的生产需求。
3、经济：选择合适的设备型号，使设备维持正常的工作状态，以降低设备故障率，减少维修费用和运营损失。
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