中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式分析.doc

中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式分析作者:孫傳俊來源:中國水運雜志日期:2008年11月19日點擊:1493港口集裝箱運輸代表著未來航運業(yè)的發(fā)展方向。近年來，隨著港口腹地經濟的快速發(fā)展，對集裝箱的運輸需求不斷增加。截至2007年底，我國集裝箱吞吐量跨越1億TEU，內地港口集裝箱年吞吐量已連續(xù)6年居世界第一。集裝箱運輸船舶日益大型化，大型集裝箱班輪公司熱衷于發(fā)展大型集裝箱船隊，通過規(guī)模化運輸來降低運營成本。然而，航運市場需求呈現(xiàn)出多樣化和多層次特征，中小型集裝箱船在運輸市場上具有更強的適應性，其發(fā)展前景看好。而且，對于處在經濟欠發(fā)達地區(qū)或經濟正在發(fā)展起步地區(qū)的中小港口來講，也同樣存在著開展集裝箱運輸?shù)钠惹行枰?，但受到建設專業(yè)化集裝箱碼頭所需的貨運量、經濟實力等條件的制約，建設中小型集裝箱碼頭是較為理想的選擇。結合中小型集裝箱泊位自身的特點，科學、合理的選擇裝卸工藝，對促進集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展具有十分重要的意義。中小型集裝箱碼頭的特性運輸船舶的發(fā)展影響著碼頭泊位的建設。中小型集裝箱船在運輸市場上容易直接組織貨源，開展直達運輸，且滿載率高，與干線配套的支線和沿海運輸也需要大量的中小型集裝箱船。中小型集裝箱碼頭一般具有以下特性：年吞吐量一般在10萬TEU以下；靠泊船型小，船型差異大；載箱量從幾百箱到上千箱，不均衡；港口貨源不穩(wěn)定，貨物種類和流向變化較大；缺少資金，發(fā)展現(xiàn)代化工藝系統(tǒng)困難重重。以上這些特點是建設中小型集裝箱碼頭和研究裝卸工藝及設備時必須考慮的?？紤]到建設資金、港口的經濟腹地等因素，新建中小型集裝箱泊位在起步階段一般只考慮一個集裝箱專用泊位或多用途泊位，碼頭建成后要達到設計年吞吐量將有較長的過渡期，為充分利用碼頭資源、提高泊位利用率，碼頭除裝卸集裝箱外，有的還兼顧重大件、件雜貨和散貨。中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式裝卸工藝是港口規(guī)劃建設的重要組成部分。大型海港集裝箱裝卸工藝經過半個多世紀的發(fā)展，已基本形成了碼頭前沿采用岸邊集裝箱起重機(簡稱岸橋)，后方采用輪胎式集裝箱龍門起重機(簡稱場橋)或軌道式集裝箱龍門起重饑，水平搬運采用跨運車、集裝箱正面吊運機以及各種型式的集卡、叉式裝卸車、集裝箱AGV小車等組成的各種不同的工藝系統(tǒng)。隨著船舶大型化和科學技術的發(fā)展，一些新的現(xiàn)代化、自動化的裝卸工藝也在發(fā)展中。但對于中小型集裝箱碼頭來說，由于自身的功能定位和特性，其裝卸工藝仍是一個需要認真研究的課題。根據(jù)國內中小型集裝箱碼頭的使用經驗和集裝箱裝卸量的多少，中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式按照專用集裝箱碼頭、多用途碼頭和綜合性碼頭進行劃分，并結合集裝箱裝卸設備選型進行如下論述。1.專用集裝箱碼頭工藝模式中小型專用集裝箱碼頭的特點是貨種較為單一，集裝箱運量較大，流向穩(wěn)定，宜配備集裝箱專用裝卸設備。岸橋軌道式場橋方式。船舶集裝箱岸橋集卡軌道式集裝箱龍門起重機堆場貨主。軌道式集裝箱龍門起重機整機性能良好，大車行走速度空載時比輪胎式集裝箱龍門起重機快很多，可載箱時較長距離運行(輪胎式只能低速移動一個箱位)，可靠性高，維護費用僅相當于輪胎式場橋的50。在單機操作能耗方面，軌道式僅為輪胎式的5060；在環(huán)?？乖搿⒆詣踊潭?、堆場利用率、裝卸能力等方面，軌道式集裝箱龍門起重機比輪胎式集裝箱龍門起重機具有明顯的優(yōu)勢，是裝卸鐵路車輛和實現(xiàn)堆場作業(yè)自動化最為理想的方式。但是，軌道式集裝箱龍門起重機基建投資大，機動性差，集裝箱運量達不到一定的規(guī)模的情況下，成本較高。岸橋輪胎式場橋方式。船舶集裝箱岸橋集卡輪胎式集裝箱龍門起重機堆場貨主。這種工藝方案為岸橋輪胎式場橋方案，是目前被普遍采用的方式，在國內外都是成熟工藝，具有裝卸效率高的優(yōu)點。此種方案適用于箱量較大、水位落差不大的專用集裝箱碼頭或過渡型的多用途碼頭。但設備購置費用大，故障率較高，由于柴油機、液壓系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)等均存在故障隱患，因此時常會對裝卸作業(yè)產生影響，對日常維護的要求較高。集裝箱岸橋自重達到650t左右，輪壓達40t以上，因而碼頭造價費用也很高。對于現(xiàn)有大量的由件雜貨碼頭改造成的中小型集裝箱碼頭，往往受到碼頭前沿承載能力的限制，件雜貨碼頭的容許輪壓一般在25t以下。目前，為了適應中小港口的需求，國內已經開發(fā)出了一種經濟型的輕型集裝箱岸橋。這種岸橋自重輕、輪小，性能參數(shù)更適合中小型港口的需求。2.多用途碼頭工藝模式多用途碼頭泊位的特點是碼頭既裝卸集裝箱，又裝卸其它貨物。因此，對工藝流程的靈活性和通用性方面有較高的要求。下面結合多用途碼頭三種比較有發(fā)展前景的裝卸工藝進行分析闡述。多用途門機方式。船舶多用途門機集卡集裝箱正面吊運機（或輪胎式場橋）堆場貨主。多用途門機是以根據(jù)裝卸集裝箱的要求設計的，以裝卸集裝箱為主，更換不同的裝卸屬具，可以兼顧重大件、件雜貨和散貨的裝卸。集裝箱裝卸效率比通用型門機高一倍以上，操作時箱體對位容易，吊具懸鎖的開閉安全方便。武漢理工大學以及其他一些設計院所已開發(fā)出較為成熟的40t多用途門機，取得了良好的社會效益和經濟效益。集裝箱正面吊運機研制開發(fā)較晚，是一種貨場裝卸集裝箱的多用途機型，設計時吸取了叉車、跨運車等集裝箱搬運機械的特點，具有很強的機動靈活性，能夠帶載運行和帶載變幅，可以堆碼多層集裝箱（重箱可達5層）和跨箱作業(yè)。與叉車相比，大大提高了堆場利用率和裝卸效率；此外，安裝吊爪、吊鉤等，可以裝卸各類大件貨物，具有多種用途，適合多用途碼頭后方堆場裝卸作業(yè)。運量較大的多用途泊位集裝箱堆場工藝也可采用輪胎式場橋系統(tǒng)。高塔架輪胎式起重機方式。船舶高塔架輪胎式起重機裝卸平臺集卡高塔架輪胎式起重機（或正面吊運機）堆場貨主。這種作業(yè)方式適合于集裝箱運量不大的中小型多用途泊位，不需要安裝軌道，調動靈活，設備利用率高。高塔架輪胎式起重機采用全液壓傳動，自重較輕，對碼頭的承載要求低；不僅能在碼頭前方進行裝卸船作業(yè)，還可用于堆場上的拆碼垛和裝卸車作業(yè)；不僅可以裝卸集裝箱，還可裝卸重大件、普通件雜貨和散貨。該機型駕駛室離地面較高，既有輪胎式起重機機動性強、對場地要求不高的特點，又具有門機操作方便、臂架鉸點高、方便裝卸船作業(yè)的特點。目前，德國利勃海爾（LIEBHERR）有比較適合集裝箱裝卸作業(yè)的機型。堆場作業(yè)可以采用高塔架輪胎起重機或正面吊運機，也可采用集裝箱叉車進行輔助作業(yè)。集裝箱叉車應用廣泛，通用性好，價格低廉，但堆高小，作業(yè)時回轉半徑大，需要占用較大的通道，堆場利用率很低，因此現(xiàn)代集裝箱碼頭已不存在以集裝箱叉車作業(yè)為主的裝卸工藝系統(tǒng)。集裝箱滾裝方式。滾裝船滾裝集裝箱船岸跳板坡道陸上堆放場貨主。滾裝工藝是伴隨滾裝船的出現(xiàn)而產生的。滾裝運輸?shù)某霈F(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的吊裝作業(yè)方式，使碼頭裝卸機械化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化，適合開展門到門的運輸業(yè)務，幾乎不需要任何碼頭專用裝卸設備，碼頭布置簡單、荷載小、造價低等優(yōu)點，同時使?jié)L裝作業(yè)效率比吊裝提高67倍。滾裝運輸形式較為靈活，可使用公路車輛，也可使用專用掛車或叉車。滾裝碼頭一般為多用途碼頭，可以滾裝運輸集裝箱、車輛、旅客和其它雜貨。集裝箱滾裝作業(yè)速度，以牽引車在岸上行速為1520km/h，在跳板上行駛速度為5km/h考慮，且碼頭庫場距船邊較近，則每小時可裝卸3540個標準箱，不遜于專業(yè)化碼頭集裝箱吊裝速度。因此，集裝箱運量不大的情況下，多用途碼頭開展集裝箱滾裝運輸，能夠節(jié)省建設投資，是快速、靈活、高效的運輸方式。3綜合性碼頭工藝模式船舶40t門機或40t固定吊裝卸平臺集卡或正面吊運機堆場貨主。船舶軌道式龍門起重機堆場貨主。綜合性碼頭泊位主要通過件雜貨和散雜貨為主，兼顧裝卸少量的集裝箱。碼頭前沿面積不大、裝卸箱量不大、貨源不穩(wěn)定，碼頭前沿宜采用起重量為40t的門座起重機或40t固定旋轉式起重機，投資相對于采用岸邊集裝箱起重機或多用途門機要少得多；后方堆場選用正面吊運機系統(tǒng)或叉車作業(yè)較為經濟實用，水平運輸距離較遠時采用集卡，近距離采用正面吊運機或集裝箱叉車直接搬運。除了上述方案外，對于船型不大、裝卸箱量少的海港碼頭和內河碼頭，也可采用帶前后懸臂的大噸位軌道式龍門起重機，它可直接從船上到堆場之間的裝卸作業(yè)，省去了水平搬運環(huán)節(jié)，節(jié)約能源、設備投資少。其它輔助設施集裝箱碼頭后方陸域需要設置相應的輔助建筑和設施，以保證過港集裝箱的堆存，集裝箱的拆、裝箱以及修理、稱重等多項服務；還要對港內機械設備進行維修管理。由于中小型集裝箱碼頭相對于大型集裝箱碼頭而言，集裝箱年通過量少，碼頭服務區(qū)域范圍小，若按大型集裝箱碼頭的規(guī)模配備，設施不能充分利用，經濟效益差。所以，碼頭設施的配備如何做到實用而又不造成投資浪費。例如，維修車間僅負責設備的小修與保養(yǎng)，把大、中修承包給制造商或附近的機械廠，可縮小維修車間的規(guī)模及配置人員；再如碼頭一年的拆裝箱量很小時，可在露天拆、裝箱，而