SiZwMSTiL Charakterystyka zastosowania portowych dźwigów i żurawi kontenerowych w terminalu kontenerowym

Transkrypt

1 Sterowanie i Zarządzanie w Morskich Systemach Transportowych i Logistycznych Charakterystyka zastosowania portowych dźwigów i żurawi kontenerowych prowadzący: dr Adam Salomon stan programu na: poniedziałek, 14 stycznia 2013 Portowe dźwigi i żurawie kontenerowe Do podstawowych głównych urządzeń ładunkowych w portowych lub śródlądowych bazach kontenerowych należą portowe dźwigi (również suwnice nabrzeżne) i żurawie kontenerowe, wyposażone w odpowiednie kontenerowe ramy chwytne. Portowe dźwigi kontenerowe charakteryzują się różnymi długościami wysięgu odlądowego i odwodnego, jak również różnymi wysokościami podnoszenia, głębokością opuszczania ładunku itd. Podstawowe dane technicznoeksploatacyjne portowych dźwigów i żurawi kontenerowych przedstawiono w tablicy 5-1. Portowe dźwigi i żurawie kontenerowe instalowane są zazwyczaj przy samym nabrzeżu ładunkowym i poruszają się po specjalnych torach poddźwigowych, wpuszczanych w szczelinę płyty nawierzchni nabrzeża. Zazwyczaj w świetle podpór takiego dźwigu lub żurawia usytuowane są pasma transportowe: tory ładunkowe i pasy jezdne dla potrzeb transportu kolejowego i samochodowego. Portowe dźwigi i żurawie kontenerowe obsługują zazwyczaj przeładunki burtowe, a nie wykorzystuje się ich w zasadzie do przeładunków i prac sortowniczoporządkowych na placach składowych. Udźwig ich dochodzi do 45 t, są więc one zdolne obsługiwać największe nawet kontenery szeregu wymiarowego ISO. Rozstawienie nóg odlądowych i odwodnych portowego dźwigu lub żurawia kontenerowego zależy od jego 1 S t r o n a

2 konstrukcji i potrzeb procesu technologicznego przeładunków. Nogi te (podpory) stanowią bramę, która pozwala na ustawianie kontenerów na pokładzie statku kontenerowego do wysokości 3-4 warstw. Rozstaw nóg wynosi zazwyczaj ok ,5 m, co przy długości kontenera 1A-ISO ok. 12,2 m zapewnia dogodne nim manewrowanie, gdyż margines bezpieczeństwa po obu końcach kontenera wynosi ok. 1,60 m. Brama portowego dźwigu kontenerowego obejmuje poza tym, jak już wspomniano, część ciągów transportu lądowego i co najmniej jeden pas przeładunkowy do przeładunków pośrednich. Rozpiętość portowych dźwigów kontenerowych wynosi zwykle ok. 45 m, a spotyka się nawet niektóre dźwigi o rozpiętości do 85 m. Obejmują one wtedy me tylko ciągi transportowe (komunikacyjne), ale również część placu składowomanipulacyjnego. Przykładem portowego dźwigu kontenerowego może być konstrukcja przedstawiona na rys Dźwig ten (D-445*) budowany jest w trzech wariantach o udźwigu na kontenerowej ramie chwytnej: 25, 32 i 40 t. Jest więc on przystosowany do przeładunku kontenerów 1A, IB i IC-ISO. Zdolność przeładunkowa tego dźwigu wynosi do 20 kontenerów na godzinę (tc 3 min.). Posiada on wysięgnicę odwodną zwodzoną i zdolny jest obsługiwać statki kontenerowe od do DWT wariant dźwigu z H = 25 m) lub większe od do DWT (wariant dźwigu z H = 32 m). Omawiany portowy dźwig kontenerowy (D-445) posiada następujące prędkości robocze (w m/min.): 2 S t r o n a

3 prędkości podnoszenia kontenera z ładunkiem: 32, 40 lub 50; prędkość podnoszenia kontenera pustego: 63 lub 80 prędkość jazdy wciągarki: o normalna: 123 o zwolniona: 30 prędkość jazdy suwnicy po torach poddźwigowych: 32 prędkość podnoszenia wysięgnicy do zwodzenia: 8. Z polskich konstrukcji na uwagę zasługuje również portowy dźwig kontenerowy zaprojektowany przez CBŁM w Bytomiu. A oto jego podstawowe dane techniczne: udźwig na kontenerowej ramie chwytnej do 40 t; wydajność przeładunkowa do 20 kontenerów na godzinę (tc 3 min.); prędkość podnoszenia kontenera ładownego 40 m/min.; prędkość jazdy wciągarki do 80 m/min.; ciężar własny dźwigu 500 t. Innym rodzajem głównych urządzeń ładunkowych są żurawie kontenerowe. Na rys. 5.7 przedstawiono nabrzeżny żuraw kontenerowy o udźwigu 40 do 50 t (w zależności od wysięgu), rozpiętości podpór 11 m, wysokości podnoszenia do 30 m i głębokości opuszczania kontenera do 12 m. Pozwala to na załadunek i wyładunek kontenerów ze statku kontenerowego o wyporności do DWT. Budowa i zastosowanie kontenerowych suwnic bramowych Kontenerowe suwnice bramowe torowe (rys oraz tablica 5-2) lub samojezdne (rys. 5.11) wyposażone w automatyczne kontenerowe ramy chwytne, o udźwigu od 25 do 30 t, a więc 3 S t r o n a

4 do obsługi kontenerów IC, IB lub 1A, charakteryzują się znaczną efektywną wydajnością ładunkową. Z uwagi na dużą rozpiętość podpór bocznych (do 25 m i więcej) obejmujących minimum 1 2 pary torów kolejowych i co najmniej jeden pas ruchu dla pojazdów samochodowych zdolne są dokonywać bardzo sprawnie wyładunków, załadunków lub przeładunków kontenerów z jednego środka przewozowego na drugi. Suwnice takie są powszechnie stosowane na kolejowych stacjach i w portowych bazach kontenerowych. Najwyższą wydajność osiągają one przy przeładunku ze statku na ląd, z wagonu na naczepę kontenerową lub odwrotnie. Rys Rodzina suwnic kontenerowych do obsługi kontenerów produkcji niemieckiej (TRAKAF) o udźwigu od 20 do 301 (zob. tabl. 5-2): a) suwnica typu HP z bocznymi wysięgnikami, b) suwnica typu RW o udźwigu 20 do 301, c) suwnica typu TL, d) suwnica typu SL, e) suwnica typu TZ o udźwigu 20 t, 0 suwnica typu SZ o udźwigu 20 t. 4 S t r o n a

5 Rys Kontenerowa suwnica bramowa samojezdna typu PD-250 z własnym napędem produkcji czeskiej o nośności 2x kg, wysokość podnoszenia 8 m, prędkość podnoszenia 5 i 11 m/min., prędkość jazdy wózka 50, 70 i 100 m/min., prędkość jazdy suwnicy 30 m/min., silnik spalinowy wysokoprężny o mocy 200 KM Ponieważ przy przejeździe suwnicy na odległość 6 m (długość jednego kontenera 1C) czas trwania jednego cyklu ładunkowego przy przeładunku z jednego środka transportowego na drugi wynosi od 58 do 60 sek., pojedyncza suwnica bramowa zdolna jest teoretycznie w ciągu jednej doby obsłużyć od 1450 do 1500 kontenerów 1C-ISO (20 t), a więc około szt. tygodniowo. Przyjmując np. 70 kontenerów w jednym składzie pociągu, daje to możliwość rozładowania tygodniowo do 140 pociągów kontenerowych na jednej stacji kontenerowej. Ponieważ tak duża liczba pociągów kontenerowych jest bardzo rzadka pracę jednej stacji może zabezpieczyć jak wynika z praktyki jedna kontenerowa suwnica bramowa samojezdna. Tak wysokiej wydajności przeładunkowej nie ma jak dotąd żadne inne urządzenie ładunkowe. W przypadku wykorzystywania suwnicy do cyklu ładunkowego składającego się z takich operacji, jak rozładunek środka transportowego oraz przeniesie ustawienie kontenera na placu składowym, czas jednego cyklu wydłuża się. Zależy on wtedy od długości drogi, jaką musi przebyć suwnica z kontenerem. Gdy droga ta jest zbyt długa, kontenerowa suwnica bramowa nie jest już tak wysokowydajnym urządzeniem, jej wydajność praktyczna zbliża się do wydajności innych urządzeń samojezdnych, np. wozów bramowych, podnośnikowych itp., a nawet może być znacznie niższa. Główne parametry techniczno-eksploatacyjne portowych dźwigów i kontenerowych suwnic W praktyce określane są następujące parametry dotyczące portowych dźwigów i suwnic kontenerowych: 1. wysięg odwodny {Wodw) wielkość ta ma bardzo istotne znaczenie, gdyż bezpośrednio wpływa na ciężar i koszt całego urządzenia; 2. wysięg odlądowy (Wodl) służy do zabezpieczenia przyjętego układu technologicznego, do obsługi kontenerów spod suwnicy na pasmach transportowych (liczba pasm może być różna: od 1 do 4, przy wysięgu odlądowym do 16 m); 5 S t r o n a

6 3. rozpiętość bramy (Rb) wielkość ta powstaje z obliczeń statycznych, jak również zależy od liczby pasm transportowych przewidywanych do obsługi; zwykle rozpiętość ta dla 3 pasm o szerokości 6 m lub 4 pasm o szerokości 4 m wynosi od 16 do 20 m; 4. udźwig (Q) jest to zdolność podnoszenia maks. ciężaru (bez ciężaru ramy chwytnej), która powinna wynosić przy obsłudze kontenerów minimum 20 t; 5. wysokość podnoszenia (H) mierzy się w pionie od główki szyny poddźwigowej do płaszczyzny wyznaczonej przez dolną ramę chwytną (wynosi ona zwykle ok. 20 m); 6. głębokość opuszczania (h) powinna zabezpieczyć możliwość sięgnięcia do dna ładowni statku kontenerowego (wynosi ona zwykle od 9 do 12 m); 7. całkowita wysokość podnoszenia {H+h) jest to suma głębokości opuszczania i wysokości podnoszenia; 8. prześwit pionowy (K) jest to wielkość, która powinna zabezpieczać przejazd pod dźwigiem kontenerowym lub suwnicą najwyższych urządzeń transportowych i ładunkowych z kontenerami (zazwyczaj do 10 m); 9. prześwit poziomy (P), wynikający z budowy nóg bramy dźwigu kontenerowego lub suwnicy, wynosi zwykle do 18 m, a drugi prześwit (równoległy do szyn poddźwigowych) powinien zabezpieczać swobodny przejazd największego kontenera 1A-ISO pomiędzy nogami bramy (wynosi on około 16 m). Kontenerowe zawiesia i ramy chwytne Zawiesia i ramy chwytne (tzw. spreadery) stanowią część wyposażenia portowych dźwigów kontenerowych, żurawi i kontenerowych suwnic bramowych. Ułatwiają one chwytanie jednego lub dwóch kontenerów za ich znormalizowane naroża. Kontenerowe ramy chwytne do przeładunku kontenerów stanowią dość skomplikowaną konstrukcję i są budowane jako (rys. 5.12) urządzenia: 1. mechaniczne, sterowane ręcznie lub w sposób samoczynny przez napięcie liny nośnej; 2. półautomatyczne mechaniczno-elektryczne, sterowane z kabiny operatora lub przez obsługę naziemną przekaźnikami przewodowymi ewentualnie bezprzewodowo; 3. automatyczne, które przez wykorzystanie zjawisk optyczno-elektrycznych samoczynnie środkują zaczepy z narożami kontenera, blokują je lub rozłączają się z kontenerem z chwilą postawienia kontenera na placu, platformie środka przewozowego albo w luku statku. Ponadto w zależności od zakresu pracy kontenerowych ram chwytnych podzielić je można na: pojedyncze, dostosowane swoimi wymiarami do jednego tylko kontenera szeregu wymiarowego ISO; 1. uniwersalne, zdolne chwytać kontenery o różnych długościach 20, 30 i 40 stóp (1C, IB lub 1A- ISO). Uniwersalne kontenerowe ramy chwytne (rys. 5.13) budowane są zazwyczaj jako ramy o: 1. zmiennej rozpiętości z rozsuwanymi szynami nośnymi na odpowiednią odległość, 2. stałej centralnej szynie nośnej, po której poruszają się chwytaki ustawiane na odpowiednią odległość w sposób automatyczny (rys. 5.14). Sposób połączenia kontenerów za pomocą prostych półautomatycznych kontenerowych ram chwytnych i łączących oraz zawiesi linowych przedstawiono schematycznie na rys. 5.15, natomiast poszczególne fazy chwytania jednego lub dwóch kontenerów na rys S t r o n a

7 Rys Rama chwytna o zmiennej długości z centralną szyną nośną, na której przesuwane są chwytaki. Całość sterowana przez operatora z ziemi lub suwnicy. 7 S t r o n a

8 8 S t r o n a

9 9 S t r o n a