Контейнерные терминалы по всей Европе находятся под давлением двух противоположных факторов. Пропускная способность растет — больше судов, больше контейнеров, более сжатые сроки обработки. В то же время экологические нормы, плата за выбросы углерода и стандарты шумового загрязнения населенных пунктов накладывают реальные ограничения на то, как можно справиться с этой нагрузкой. Оборудование, которое просто достаточно мощное, уже не отвечает требованиям. Оно также должно быть эффективным, малоэмиссионным и интеллектуальным.
В рамках этого проекта были поставлены два 41-тонных танкера. козловой кран на резиновых колесах Кран RTG был поставлен оператору контейнерного терминала в Нидерландах в рамках более масштабной программы модернизации терминала. Конструкция крана была разработана с учетом специфических операционных задач заказчика: перегруженность складской площадки, неэффективность штабелирования, рост цен на топливо и необходимость в оборудовании, готовом к автоматизации, которое соответствовало бы действующим европейским экологическим стандартам и поддерживало бы будущее развитие терминала.
Проект был завершен в срок. В данном тематическом исследовании описаны требования заказчика, разработанное техническое решение, процесс выполнения проекта и результаты эксплуатации после ввода в эксплуатацию.
Информация о клиенте и проблемы проекта
Профиль терминала
Заказчик управляет контейнерным терминалом среднего размера в Нидерландах, обрабатывающим растущий объем фидерных и морских контейнерных перевозок на одном из самых конкурентных портовых рынков Европы. Голландские терминалы работают в требовательной коммерческой среде — судоходные компании ожидают быстрой обработки судов, а грузовладельцы — надежных и предсказуемых наземных соединений. Любая неэффективность в работе терминала имеет прямые коммерческие последствия на обоих концах цепочки поставок.
Растущая пропускная способность, ограниченная площадь склада.
За предыдущие годы объемы контейнерных перевозок на терминале выросли. Площадка, изначально спроектированная с учетом прежнего профиля пропускной способности терминала, становилась все более перегруженной в пиковые периоды разгрузки судов. Контейнеры дольше простаивали в зонах перегрузки, движение на площадке чаще прерывалось, а существующее оборудование для обработки контейнеров работало на пределе своих возможностей, что не соответствовало плану эксплуатации терминала.
Конкретные операционные проблемы
Необходимость в новом оборудовании обусловлена несколькими взаимосвязанными проблемами:
- Рост операционных расходов: Устаревшее погрузочно-разгрузочное оборудование потребляло больше топлива на перемещение контейнера, требовало более частого технического обслуживания и обеспечивало меньшую производительность за час работы по сравнению с современными аналогами.
- Ограниченное использование придомовой территории: Существующая конфигурация штабелирования не обеспечивала оптимального использования доступной площади склада — контейнеры штабелировались ниже допустимой высоты, что снижало эффективную плотность хранения.
- Давление со стороны органов по соблюдению экологических норм: Голландские портовые операторы работают в рамках европейских норм выбросов и национальных экологических правил, которые налагают реальные издержки на парк техники с высоким уровнем выбросов. Существующее дизель-механическое оборудование становилось все труднее обосновать как с точки зрения регулирования, так и с финансовой точки зрения.
- Целевые показатели по обороту судов: В соответствии с договорами с судоходными компаниями, требовались более быстрые циклы разгрузки контейнеров на складскую площадку, чем те, которые могло обеспечить существующее оборудование в пиковые периоды работы.
- Требования к автоматизации: Среднесрочный план развития терминала предусматривал переход к управлению складскими площадками с использованием данных и автоматизации. Новое оборудование должно было с самого начала соответствовать этому направлению.
Почему заказчик выбрал козловой кран на резиновых колесах грузоподъемностью 41 тонна?
Крановые установки RTG превосходят альтернативные варианты на рельсовом ходу.
Терминал оценен Козловые краны на рельсовом ходу (RMG) В рамках процесса отбора системы RMG предлагают более высокий потенциал автоматизации, но требуют постоянной железнодорожной инфраструктуры, что ограничивает гибкость планировки территории и предполагает значительные инвестиции в гражданское строительство. Для терминала, которому требовалось быстрое улучшение работы и который хотел иметь возможность адаптировать планировку территории по мере изменения объемов перевозок, отсутствие фиксированной железнодорожной инфраструктуры стало существенным преимуществом варианта с использованием RTG.
Козловой кран на резиновых колесах можно перемещать между рядами контейнеров в зависимости от изменения схемы использования площадки, переназначать в различные зоны терминала по мере изменения операционных потребностей и интегрировать в системы автоматизации поэтапно, а не требовать полного инфраструктурного финансирования с самого начала.
Почему пропускная способность в 41 тонну соответствовала потребностям терминала?
В соответствии с правилами SOLAS, стандартные контейнеры ISO достигают максимальной полной массы 30,48 тонн для 20-футовых контейнеров, а 40-футовые контейнеры приближаются к аналогичным пределам в конфигурациях для перевозки тяжелых грузов. Номинальная грузоподъемность в 41 тонну обеспечивает надежный запас прочности при работе с грузами, превышающими эти максимальные значения, гарантируя, что кран справится со всеми стандартными весами контейнеров в пределах расчетной зоны безопасности, не работая на пределе своих возможностей при выполнении обычных тяжелых подъемных работ.
Запас грузоподъемности напрямую влияет на срок службы оборудования. Краны, регулярно работающие вблизи своей номинальной максимальной грузоподъемности, испытывают ускоренный износ конструктивных и механических компонентов. Выбор грузоподъемности 41 тонна для терминала, обрабатывающего стандартные контейнеры ISO, гарантирует, что оборудование будет работать в комфортном рабочем диапазоне на протяжении всего срока службы.
Высота штабелирования и эффективность использования пространства
Существующее оборудование заказчика ограничивало эффективную высоту штабелирования. Предложенный кран RTG был сконфигурирован для штабелирования контейнеров в высоту до шести штук, что значительно повысило плотность хранения на фиксированной площадке. Для терминала, где расширение площадки невозможно, увеличение вертикального использования складских площадей является наиболее практичным путем к повышению эффективной вместимости.
Индивидуальное техническое решение
Основные характеристики
Конструкция крана RTG была разработана с учетом следующих основных параметров:
- Грузоподъемность: 41 тонна SWL
- Высота штабелирования: Высота до 6 контейнеров (плюс 1 контейнер в пути)
- Охватывать: Конструкция позволяет разместить кран таким образом, чтобы он охватывал несколько рядов контейнеров и полосу для грузовиков, что обеспечивает прямую погрузку и разгрузку грузовиков под краном без его перемещения.
- Габариты крана: Примерно 30 метров в длину, 13 метров в ширину, 25 метров в рабочую высоту.
Эти размеры были подтверждены на этапе проектирования путем сравнения с чертежами планировки территории терминала, чтобы убедиться в том, что радиус поворота крана, траектория движения и рабочая зона соответствуют существующей инфраструктуре территории.
Система привода
Кран был оснащен гибридной дизель-электрической системой привода. Дизельный двигатель приводит в движение генератор; электродвигатели обеспечивают все движения крана — перемещение, подъем и перемещение тележки. Такая конфигурация позволяет двигателю работать при постоянной и эффективной нагрузке независимо от мгновенной потребности крана, снижая расход топлива в циклах переменной нагрузки при складировании контейнеров на площадке. Рекуперативное торможение во время опускания контейнеров восстанавливает энергию и возвращает ее в систему, дополнительно снижая чистый расход топлива на одно перемещение контейнера.
Функции интеллектуального управления и автоматизации
- Система противодействия раскачиванию: Электронная система стабилизации нагрузки, контролирующая раскачивание разбрасывателя во время движения и позиционирования, сокращает время цикла и повышает точность укладки штабелей без необходимости дополнительных навыков оператора.
- Управление преобразованием частоты: Преобразователи частоты во всех системах перемещения обеспечивают плавное и точное регулирование скорости как при перемещении, так и при подъеме, снижая механические нагрузки и повышая точность позиционирования.
- Автоматизированная система мониторинга: Бортовая телематическая система регистрирует в режиме реального времени показатели работы двигателя, циклы подъема, расход топлива, неисправности и данные о нагрузке на конструкцию.
- Светодиодная система освещения: Мощные светодиодные рабочие светильники для надежной работы в ночное время — освещают всю рабочую зону крана, включая полосу движения грузовиков внизу.
Конструктивные и экологические характеристики
- Сертификация CE: Разработано и задокументировано в соответствии с требованиями маркировки CE согласно Директиве ЕС о машиностроении.
- Производственные стандарты ISO: Соблюдение системы управления качеством на протяжении всего производственного процесса.
- Стандарты проектирования конструкций FEM/DIN: Расчеты несущих конструкций выполнены в соответствии со стандартами Европейской федерации погрузочно-разгрузочных работ.
- Усиленное антикоррозионное покрытие: Многослойная система, разработанная для прибрежных морских условий: цинкосодержащая грунтовка, промежуточный слой эпоксидной смолы и полиуретановое финишное покрытие поверх стали, очищенной пескоструйным методом.
Процесс производства, доставки и установки
Инженерное подтверждение
После размещения заказа проектная инженерная группа провела детальный анализ планировки территории терминала, изучив требования к радиусу поворота, состояние железнодорожных путей (для движения крана на резиновых шинах), размеры полосы для грузовиков и характеристики электроснабжения. Были разработаны технические чертежи, которые были согласованы с инженерной группой заказчика и официально утверждены до начала изготовления. Документация CE была подготовлена параллельно с процессом проектирования.
Производственный процесс
Производство осуществлялось в следующей последовательности:
- Изготовление стальных конструкций: Основные несущие элементы конструкции — портальная рама, опоры, балка моста и концевые балки — вырезаны, сформированы и сварены с соблюдением допусков по размерам, подтвержденных контролем в процессе производства.
- Сборка приводной системы: Компоненты дизель-электрической трансмиссии собираются и проходят предварительные испытания на этапе сборки узлов перед интеграцией в конструкцию крана.
- Интеграция электрических и систем управления: Установлены и подключены панели управления, телематика, система противодействия раскачиванию, система контроля безопасности и оборудование кабины.
- Обработка поверхности: Перед окончательной сборкой наносится и проверяется полная система защиты от коррозии.
- Заводские испытания: Кран прошел испытания на номинальную грузоподъемность 41 тонна, при этом все системы управления, безопасности и мониторинга были проверены под нагрузкой перед отправкой.
Экспортная логистика
Собранный кран RTG был разобран на транспортабельные секции — портальную раму, балку моста и механические компоненты — для экспорта. Секции были погружены как негабаритный груз и отправлены в Нидерланды морским транспортом. Импортная документация, пакет сертификатов CE и технические руководства были предоставлены заказчику до поставки для облегчения таможенного оформления и приема в порту.
Ввод в эксплуатацию на месте
Группа специалистов производителя осуществляла контроль за сборкой на месте, соединением конструкций и вводом в эксплуатацию электрооборудования. После завершения механической сборки кран прошел полный цикл эксплуатационных испытаний под нагрузкой на терминале. Обучение операторов включало все функции крана, процедуры ежедневного осмотра, доступ к телематической системе и протоколы реагирования на чрезвычайные ситуации. Кран был передан терминалу в полностью введенном в эксплуатацию состоянии — в соответствии с графиком проекта, согласованным при размещении заказа.
Функции интеллектуальной автоматизации порта
Интеллектуальная система позиционирования
Система помощи в позиционировании направляет операторов во время захвата и погрузки контейнеров с помощью визуальной и звуковой обратной связи. Система контролирует выравнивание захвата относительно угловых элементов контейнера и предоставляет корректирующие указания в режиме реального времени. Это снижает количество ошибок при захвате, сокращает среднее время цикла и позволяет менее опытным операторам достигать стабильной точности, что напрямую способствует достижению целей терминала по обеспечению гибкости рабочей силы.
Мониторинг оборудования в режиме реального времени
Система телематики непрерывно передает оперативные данные на платформу управления техническим обслуживанием терминала. Персонал по техническому обслуживанию может удаленно отслеживать состояние крана — выявлять назревающие неисправности до того, как они приведут к незапланированным простоям, планировать обслуживание во время плановых перерывов, а не реагировать на отказы во время работы. Такой переход от реактивного к техническому обслуживанию по состоянию снижает как частоту простоев, так и общие затраты на техническое обслуживание в течение всего срока эксплуатации крана.
Энергосберегающие технологии
Логика управления приводом автоматически снижает мощность двигателя в периоды низкой нагрузки — при движении без груза, в ожидании прибытия грузовика или во время пауз в процессах штабелирования. В сочетании с рекуперативным торможением во время операций по опусканию, эта система значительно снижает расход топлива на перемещение контейнера по сравнению с обычными дизель-механическими кранами RTG. Для европейского оператора, подверженного риску выбросов углекислого газа, это снижение имеет как операционную, так и нормативную ценность.
Результаты эксплуатации после ввода в эксплуатацию
После ввода в эксплуатацию и начала первого периода работы терминал продемонстрировал ощутимые улучшения по нескольким параметрам:
- Повышена эффективность штабелирования контейнеров: Возможность штабелирования в шесть ярусов позволила повысить эффективную плотность хранения на площадке, сократить время простоя контейнеров в зонах перегрузки и улучшить общую эффективность использования площадки.
- Более плавное движение транспорта на территории склада: Оптимизация интеграции полос для грузовых автомобилей позволила сократить очереди транспортных средств во время разгрузочных работ и повысить пропускную способность наземной части во время пиковых заходов судов.
- Снижение расхода топлива: Дизель-электрическая система привода обеспечила меньший расход топлива на одну перевозку контейнера по сравнению с оборудованием, которое она дополняла, что напрямую привело к снижению как эксплуатационных расходов, так и выбросов CO₂ на территории склада.
- Снижена частота технического обслуживания: Внедрение системы телематики для планирования технического обслуживания на основе состояния оборудования позволило сократить количество незапланированных простоев в течение нескольких месяцев после ввода терминала в эксплуатацию по сравнению с предыдущим опытом эксплуатации более старого оборудования.
- Ускоренные операции по перевалке контейнеров: Системы контроля раскачивания и помощи в позиционировании позволили сократить среднее время цикла на один подъем, увеличив количество перемещений контейнеров за час работы без привлечения дополнительных трудозатрат.
- Повышенная безопасность эксплуатации: Система предотвращения столкновений и система контроля перегрузок способствовали повышению уровня безопасности на контейнерной площадке в начальный период эксплуатации.
Руководство терминала подтвердило, что кран RTG работает в соответствии с заявленными характеристиками, и выразило заинтересованность в дальнейшем сотрудничестве в области оборудования для запланированного следующего этапа развития терминала.
Заключение
Этот проект демонстрирует практическую ценность специально разработанного решения с использованием козлового крана на резиновых колесах в реальных условиях модернизации европейского порта. Один 41-тонный козловой кран на резиновых колесах, специально сконфигурированный для размеров площадки, требований к пропускной способности и целевых показателей соответствия экологическим нормам голландского оператора терминала, был изготовлен, сертифицирован, экспортирован и введен в эксплуатацию в срок, обеспечив ощутимые улучшения в эффективности штабелирования, транспортном потоке на площадке, расходе топлива и безопасности эксплуатации уже в первые недели работы.
Для операторов контейнерных терминалов, оценивающих возможность модернизации складского оборудования — особенно на европейском рынке, где эффективность, готовность к автоматизации и соответствие экологическим нормам являются важными критериями закупок, — современный козловой кран на резиновых колесах представляет собой технически проверенное и коммерчески целесообразное вложение в повышение производительности терминала.
Запросите индивидуальное решение по крану RTG. разработан с учетом состава контейнеров вашего терминала, планировки территории, требований к штабелированию и целевых показателей пропускной способности. Свяжитесь с нами для консультации по модернизации порта. — Наша инженерная команда сотрудничает с операторами терминалов для разработки технических характеристик кранов RTG, соответствующих реальным эксплуатационным требованиям. Обсудите свой проект контейнерного терминала с нашей инженерной командой и получите техническую оценку того, как интеграция кранов RTG впишется в ваши планы развития.
