В рамках этого проекта были поставлены два комплекта по 60 тонн. погрузчики Для контейнерного терминала в Швеции — современного портового оператора, стремящегося повысить эффективность работы терминала, сократить выбросы и обеспечить бесперебойность операций в условиях суровых скандинавских зим. Суда были спроектированы с нуля для таких условий: адаптированы к низким температурам, оснащены системами привода с низким уровнем выбросов, интеллектуальными функциями автоматизации и усилены для защиты от коррозии в прибрежных районах.
В данной статье описывается проект, начиная с требований заказчика и заканчивая техническим решением, производством, поставкой и результатами эксплуатации после ввода в эксплуатацию.
Информация о клиенте и проблемы проекта
Профиль терминала
Заказчик управляет контейнерным терминалом среднего и крупного размера на побережье Швеции, обрабатывающим растущий объем контейнерных грузов, обслуживающих как региональные, так и международные морские маршруты. За последние несколько лет пропускная способность терминала неуклонно росла, что создавало нагрузку на существующий парк погрузочно-разгрузочного оборудования и формировало узкие места в операциях по перевалке контейнеров.
Существующий парк оборудования терминала устаревал. Старая погрузочно-разгрузочная техника потребляла больше топлива, требовала более частого технического обслуживания и обеспечивала меньшую производительность в час работы по сравнению с современными аналогами. Сочетание растущих цен на топливо и более частого технического обслуживания создавало проблему затрат, которую можно было бы решить с помощью нового, более эффективного оборудования.
Операционные болевые точки
Несколько конкретных проблем определили требования к этому проекту:
- Трудоемкие операции: Существующая планировка территории требовала большей ручной координации между транспортными средствами и операторами, чем это необходимо для современного терминала. Снижение этой зависимости — без ущерба для пропускной способности — было одной из основных целей проекта.
- Суровые зимние условия: Шведские прибрежные порты подвергают оборудование воздействию отрицательных температур, скопления снега, льда на верфях, а также дополнительному риску коррозии, вызванному насыщенным солью прибрежным воздухом. Оборудование, не способное выдерживать эти условия, неизбежно приводит к незапланированным простоям именно в те моменты, когда погодные условия и без того осложняют работу.
- Эффективность использования приусадебного участка: Время простоя контейнеров на площадке превышало коммерческие целевые показатели терминала. Необходимо было обеспечить более быстрое и гибкое перемещение контейнеров между причалами судов, складскими блоками и зонами ворот.
- Соответствие экологическим нормам: Европейские портовые операторы сталкиваются с растущим давлением в целях сокращения выбросов углекислого газа от складской техники. В частности, шведский рынок имеет сильные политические и коммерческие факторы, направленные на внедрение низкоэмиссионных методов работы портов.
Почему клиент выбрал 60-тонные козловые погрузчики
Аргументы в пользу использования козловых погрузчиков по сравнению с традиционными системами.
Перед выбором ричстакеров терминал оценил несколько вариантов систем погрузки и разгрузки. Традиционные комбинации тягачей и прицепов были хорошо известны, но требовали значительных трудозатрат на перемещение каждого контейнера и ограничивали возможности штабелирования. Ричстакеры обеспечивали возможности штабелирования, но меньшую мобильность на территории терминала для высокочастотных операций по перевалке грузов.
Контейнеровозы с козловыми погрузчиками предлагали сочетание, которое ни один из альтернативных вариантов не мог обеспечить в полной мере: возможность поднимать, переносить и штабелировать контейнеры за одну операцию, свободно перемещаясь по территории без стационарной инфраструктуры. Для терминала с компактной планировкой территории и необходимостью быстрого перемещения контейнеров между несколькими зонами эта гибкость стала решающим фактором.
Почему пропускная способность в 60 тонн соответствовала требованиям терминала?
Терминал обрабатывает как стандартные 20-футовые, так и 40-футовые контейнеры, включая полностью загруженные тяжеловесные единицы. Грузоподъемность в 60 тонн обеспечивает запас прочности сверх максимальной полной массы стандартных контейнеров ISO (которая достигает примерно 36 тонн для 40-футового контейнера в соответствии с правилами IMO/SOLAS). Этот запас прочности гарантирует, что оборудование не будет работать на пределе своих возможностей во время обычных подъемов тяжелых грузов, что напрямую влияет на износ, время цикла и долгосрочную надежность.
Для обеспечения оперативного резервирования было предусмотрено два козловых крана. Благодаря наличию двух кранов-манипуляторов в эксплуатации, терминал может продолжать работу на территории склада, даже если один из кранов-манипуляторов находится на плановом техническом обслуживании — это практическая необходимость для терминала, который не может позволить себе длительный простой оборудования.
Индивидуальное техническое решение
Технические характеристики подъемного и приводного механизма.
Обе установки были сконфигурированы с грузоподъемностью 60 тонн и оснащены гибридной дизель-электрической силовой установкой. Дизель-электрическая конфигурация обеспечивает тяговое усилие и грузоподъемность, необходимые для обработки тяжелых контейнеров, при этом снижая расход топлива по сравнению с традиционной гидравлическо-механической трансмиссией. В условиях работы на складской площадке с частыми остановками и троганиями с места — когда козловые краны часто разгоняются, поднимают грузы, перемещаются на короткие расстояния и опускают их — повышение эффективности за счет электрического привода на этапах с низкой нагрузкой является существенным на протяжении всей рабочей смены.
Скандинавский пакет для холодной погоды
Для этого проекта был разработан специальный инженерный пакет, учитывающий особенности эксплуатации в условиях низких температур, включающий следующие элементы:
- Морозостойкая гидравлическая система: Технические характеристики гидравлической жидкости и конструкция системы оптимизированы для обеспечения эффективного холодного пуска и стабильной работы при низких температурах.
- Защита изоляции электрической системы: Жгуты проводов, распределительные коробки и корпуса систем управления, разработанные для работы в условиях низких температур, предотвращают неисправности, связанные с конденсацией.
- Противоскользящая система привода: Система контроля тяги откалибрована для поверхностей с пониженным сцеплением на придомовой территории — мокрого бетона, уплотненного снега и наледи на проезжей части.
- Светодиодная система освещения: Мощные светодиодные рабочие светильники для работы в условиях ограниченной видимости в зимние месяцы в странах Северной Европы, включая раннее наступление темноты и ухудшение видимости из-за погодных условий.
Системы безопасности и управления
- Технология предотвращения раскачивания: Электронная система контроля раскачивания груза стабилизирует контейнер во время транспортировки и позиционирования, сокращая время цикла и повышая точность при размещении контейнеров в штабеле.
- Интеллектуальный мониторинг безопасности: Мониторинг структурной нагрузки, гидравлического давления и параметров приводной системы в режиме реального времени с оповещениями оператора и автоматическими защитными мерами при выходе за пределы допустимых значений.
- Система предотвращения столкновений: Система обнаружения препятствий со всех сторон транспортного средства оповещает операторов о наличии препятствий на пути движения.
Защита от коррозии
В условиях прибрежных портов коррозия стали ускоряется из-за воздействия соленого воздуха и влаги. Конструкционная сталь на обоих козловых кранах получила многослойную систему защиты от коррозии: абразивную очистку до стандарта Sa 2.5, цинкосодержащую эпоксидную грунтовку, промежуточный эпоксидный слой и полиуретановое финишное покрытие. Эта система разработана для обеспечения надежной защиты на протяжении всего цикла технического обслуживания в условиях прибрежной эксплуатации.
Оба агрегата были изготовлены в соответствии со стандартами CE согласно Директиве ЕС о машиностроении и спроектированы в соответствии со стандартами ISO, касающимися производства и безопасности оборудования для обработки тяжелых контейнеров.
Функции интеллектуальной автоматизации порта
Автоматизированная система помощи при позиционировании
Каждый блок оснащен системой помощи в позиционировании, которая направляет операторов во время операций по захвату и погрузке контейнеров. Визуальные и звуковые подсказки помогают оператору точно выровнять захват над угловыми элементами контейнера, что снижает количество ошибок при захвате, сокращает время цикла и снижает требования к квалификации для стабильной работы. Для терминала, стремящегося уменьшить зависимость от высококвалифицированных операторов, эта функция имеет непосредственное значение для повышения гибкости рабочей силы.
Мониторинг оборудования в режиме реального времени
Бортовая телематическая система непрерывно регистрирует эксплуатационные данные: моточасы, расход топлива, циклы подъема, давление в гидравлической системе и события, связанные с неисправностями. Эти данные доступны команде технического обслуживания терминала в режиме реального времени, что позволяет планировать техническое обслуживание на основе состояния оборудования, а не с фиксированными интервалами. В результате уменьшается количество неожиданных поломок и повышается эффективность использования трудовых ресурсов и запасов запчастей.
Энергосберегающее управление приводом
Дизель-электрическая силовая установка включает в себя логику управления приводом, которая оптимизирует нагрузку двигателя на протяжении всего рабочего цикла. В периоды низкой нагрузки — когда контейнеры перемещаются без груза, ожидая следующей погрузки — система снижает мощность двигателя в соответствии с фактической потребностью. Это снижает расход топлива на один контейнер и уменьшает выбросы твердых частиц и оксидов азота во время работы на территории терминала, что способствует достижению целей терминала по соблюдению экологических норм.
Интеллектуальная система защиты
Помимо физического обнаружения столкновений, система контроля безопасности включает в себя защиту от перегрузки — предотвращение подъема груза, если обнаруженная нагрузка превышает номинальную грузоподъемность — и функции аварийного оповещения, которые оповещают как оператора, так и наземный персонал о критических ситуациях. Все функции безопасности регистрируются для последующего анализа после инцидента и составления отчетов о соответствии требованиям.
Разработан для сурового климата Швеции.
Проблемы, возникающие в портовой деятельности стран Северной Европы
Портовое оборудование, работающее в шведском климате, сталкивается с условиями, которые просто не характерны для умеренных или тропических регионов. Температура окружающей среды ниже -20°C зимой — не редкость. Поверхности верфей становятся скользкими из-за льда и уплотненного снега. Гидравлические системы, не адаптированные к низким температурам, демонстрируют замедленную реакцию и повышенный износ при холодном запуске. В электрических системах без надлежащей изоляции возникают проблемы с конденсацией при перемещении оборудования между холодными наружными условиями и отапливаемыми ремонтными боксами.
Оборудование, не специально адаптированное для этих условий, не выходит из строя резко — оно постепенно изнашивается. Время цикла немного увеличивается. Частота неисправностей возрастает. Интервалы между техническим обслуживанием сокращаются. За весь зимний сезон эти незначительные эффекты в совокупности приводят к существенному снижению доступности парка техники и увеличению эксплуатационных расходов.
Разработка систем, обеспечивающих надежность в условиях низких температур.
Разработанный для этого проекта пакет мер по защите от низких температур напрямую устраняет каждый из этих видов неисправностей. Устойчивая к низким температурам гидравлическая жидкость обеспечивает стабильную работу системы от холодного запуска до достижения рабочей температуры. Изоляция электрической системы предотвращает образование конденсата во время температурных циклов. Система противоскольжения обеспечивает безопасное движение по неровным поверхностям территории. Обогреваемая кабина гарантирует, что производительность оператора не снизится из-за воздействия холода во время длительных смен.
Это не элементы комфорта. Это элементы надежности — инженерные решения, обеспечивающие поддержание производительности и доступности оборудования в условиях, с которыми стандартные конфигурации не справляются.
Производство, доставка и установка
Инженерное подтверждение
После размещения заказа инженерная группа совместно с заказчиком завершила разработку технических чертежей, охватывающих конструкцию, компоновку приводной системы, спецификацию комплектации для работы в условиях низких температур и конфигурацию электрической системы. Техническая группа заказчика проверила и утвердила чертежи до начала изготовления. Этот этап включал подтверждение соответствие стандартам CE Для поставки на европейский рынок требуется пакет документации.
Производственный процесс
Производство осуществлялось в следующей последовательности:
- Изготовление стальных конструкций: Основные несущие элементы каркаса вырезаны, сформированы и сварены с соблюдением допусков по размерам, проверенных в процессе производства.
- Сборка приводной системы: Компоненты дизель-электрической трансмиссии собираются и проходят предварительные испытания на этапе сборки узлов.
- Электромонтаж: Установлены и подключены панели управления, телематические системы, оборудование для контроля безопасности и системы салона.
- Установка комплекта для холодной погоды: Компоненты гидравлической системы, электроизоляция и система климат-контроля салона установлены и проверены.
- Обработка поверхности: Перед окончательной сборкой наносится и проверяется полная система защиты от коррозии.
Заводские испытания
Оба готовых агрегата прошли структурированные заводские приемочные испытания, включающие проверку номинальной нагрузки, проверку работоспособности всех систем управления, проверку реакции системы безопасности и имитацию холодного пуска. Результаты испытаний были задокументированы и предоставлены заказчику в составе комплекта поставки.
Экспортная логистика и доставка
Два козловых крана были доставлены в порт экспорта как негабаритный груз, погружены на специализированный морской фрахт для отправки в Швецию и прошли таможенную очистку в Швеции по прибытии. Проект был выполнен в согласованные сроки, при этом логистическая команда заказчика координировала прием груза в порту назначения.
Ввод в эксплуатацию на месте
Группа специалистов производителя по вводу в эксплуатацию оказала поддержку при установке, запуске системы и заключительных приемочных испытаниях на терминале. Обучение операторов проводилось на месте и охватывало управление оборудованием, процедуры ежедневного осмотра и интерфейс телематического мониторинга. Устройства были переданы заказчику в полностью введенном в эксплуатацию рабочем состоянии.
Результаты эксплуатации после ввода в эксплуатацию
Повышение эффективности переброски грузов на площадке
После ввода в эксплуатацию терминал продемонстрировал заметное ускорение циклов перегрузки контейнеров по сравнению с предыдущим оборудованием. Сочетание гибкого перемещения по территории, системы помощи при позиционировании с предотвращением раскачивания и систем навигации для оператора сократило среднее время цикла на перемещение одного контейнера, напрямую увеличив количество перемещений контейнеров за смену без увеличения трудозатрат.
Снижение расхода топлива
Система управления дизель-электрическим приводом позволила снизить расход топлива на одну перевозку контейнера по сравнению с замененным ею традиционным оборудованием. При работе двух установок в полные смены это снижение представляет собой существенное уменьшение как эксплуатационных расходов, так и выбросов на территории терминала, что способствует достижению экологических показателей терминала.
Снижена частота технического обслуживания
Данные мониторинга в реальном времени, полученные из телематической системы, позволили команде технического обслуживания терминала перейти от обслуживания с фиксированными интервалами к обслуживанию по состоянию оборудования. Система раннего предупреждения о возникающих неисправностях позволила планировать техническое обслуживание во время плановых простоев, а не реагировать на неожиданные поломки. В результате количество незапланированных простоев в течение нескольких месяцев после ввода в эксплуатацию сократилось.
Снижение трудозатрат и повышение безопасности.
Система помощи в позиционировании и интеллектуальный мониторинг безопасности снизили когнитивную нагрузку на операторов во время частых циклов подъема грузов. Меньшее количество ошибок при отборе и более плавная укладка контейнеров привели к сокращению объема работ по перегрузке и более чистой и организованной работе на территории терминала. Система предотвращения столкновений обеспечила дополнительный уровень безопасности в условиях загруженного терминала.
Отзывы клиентов
Администрация терминала подтвердила, что обе установки работали в соответствии с заявленными характеристиками в течение первого зимнего сезона после поставки, включая периоды отрицательных температур и неблагоприятных условий на территории терминала. Заказчик выразил заинтересованность в дальнейшем сотрудничестве в вопросах приобретения оборудования для запланированных этапов расширения терминала.
Заключение
Этот проект демонстрирует, на что способно хорошо спроектированное и правильно разработанное решение с использованием контейнерных козловых кранов в сложных условиях реальной эксплуатации. Два контейнерных козловых крана грузоподъемностью 60 тонн, разработанные специально для зимних условий Северных стран и современных требований к эксплуатации «умных» портов, были изготовлены, экспортированы и введены в эксплуатацию на шведском терминале — в срок и в соответствии со спецификацией.
Сочетание грузоподъемности в 60 тонн, дизель-электрического гибридного привода, конструкции, рассчитанной на работу в условиях низких температур, и интеллектуальных функций автоматизации позволило решить основные задачи заказчика: повышение эффективности работы на складе, надежность в зимних условиях, снижение выбросов и уменьшение трудозатрат. Результаты эксплуатации после ввода в эксплуатацию подтвердили, что инженерные решения, принятые на этапе разработки проекта, привели к реальному повышению производительности в полевых условиях.
Для операторов портов, оценивающих оборудование для обработки контейнеров, особенно в регионах с холодным климатом или на объектах со смешанными условиями хранения (внутри и снаружи помещений) или на компактных площадках, специально разработанное решение с использованием козловых кранов предлагает практичный и проверенный путь к повышению эффективности операций.
Свяжитесь с нами для получения индивидуального решения по транспортировке грузов с помощью козлового захвата. Система адаптирована к пропускной способности, планировке и климатическим требованиям вашего терминала. Закажите индивидуальную интеллектуальную систему обработки грузов в порту — наша инженерная команда оценит ваш объект и разработает техническое задание, учитывающее ваш операционный профиль.
