Любой, кто наблюдал за работой контейнеровоза в оживленном терминале, видел в действии кран STS, даже не зная его названия. Эта высокая конструкция на рельсах, установленная над причалом, с стрелой, выступающей над корпусом судна, является единственным элементом оборудования, определяющим скорость разворота судна.
Кран STS (side-to-shore crane — судо-береговой кран) — это большой рельсовый кран, используемый на контейнерных терминалах для погрузки и разгрузки контейнеров между судами и причалом. Для операторов терминалов, портовых властей и EPC-подрядчиков, закупающих новое оборудование, понимание того, что представляет собой кран STS, имеет важное значение при сравнении предложений, составлении технических спецификаций или оценке производственных возможностей поставщика.
В этой статье подробно рассматривается принцип работы крана STS, его основные конструктивные элементы, сравнение с козловыми, RMG и RTG кранами, технические характеристики, важные для планирования терминала, а также вопросы, которые покупатели должны задать производителю портовых кранов перед размещением заказа.
Понимание Кран STSОпределение и основные функции
STS расшифровывается как «перемещение с судна на берег». Кран STS — это контейнерный кран с рельсовой стрелой, устанавливаемый вдоль причальной стенки контейнерного терминала. Его задача уникальна, но сложна: перемещать контейнеры непосредственно между грузовыми трюмами судна и пунктом перегрузки на территории терминала, используя спредер, который фиксируется на угловых отливках контейнера.
В отличие от обычных портовых кранов, предназначенных для обработки насыпных, штучных или проектных грузов, кран STS (перемещение грузов между причалами и терминалами) разработан для выполнения одного цикла: установка контейнера на судно, подъем его за пределы комингсов люков, перемещение тележки вдоль стрелы и балки, опускание контейнера на шасси, внутреннюю транспортную платформу или автоматизированную транспортную систему (AGV) и повторение цикла. Современный кран STS выполняет этот цикл примерно за 90–120 секунд в нормальных условиях, а производительность крана — обычно измеряемая в общем количестве перемещений в час — является одним из ключевых показателей эффективности, используемых терминалами для оценки работы причалов.
Поскольку кран STS находится на границе между морскими и наземными операциями, он почти всегда является самым крупным и капиталоемким отдельным активом на контейнерном терминале, и при его проектировании необходимо учитывать ветровую нагрузку, сейсмические зоны, увеличение ширины судна и вылет стрелы, необходимый для обслуживания сверхкрупных контейнеровозов.
Основные конструктивные элементы крана STS
Все краны STS, независимо от производителя, имеют общую конструктивную схему, пожалуйста, ознакомьтесь с этой диаграммой:
- Портальная конструкция и опоры — стальная рама, поддерживающая весь кран и охватывающая всю ширину железнодорожной колеи, позволяющая грузовикам, автоматизированным транспортным средствам или железнодорожным платформам для перегрузки проходить под ним.
- Стрела — это обращенная к морю несущая балка, которую можно поднимать (изменять кромку киля), чтобы обеспечить проход судна во время швартовки, или опускать в рабочее положение для доступа к контейнерам, размещенным на палубе.
- Балка — горизонтальная конструкция, соединяющая стрелу с береговой линией, вдоль которой движется трамвай.
- Тележка и подъемный механизм — перемещает траверсу и движется вдоль балки и стрелы с помощью тросового или самоходного механизма.
- Спредер — телескопическое погрузочно-разгрузочное устройство, предназначенное для работы с 20-футовыми, 40-футовыми и 45-футовыми контейнерами, с двухъярусными или тандемными вариантами подъема, способными одновременно перемещать два 20-футовых контейнера.
- Система перемещения козлового крана — это колесно-тележечный узел и приводные двигатели, которые перемещают весь кран вдоль причального рельса, позволяя ему менять положение вдоль длины судна.
- Электрощитовая и диспетчерская — в них размещается система управления на базе ПЛК, преобразователи частоты и кабина оператора, которая на более новых кранах STS часто может управляться дистанционно для полуавтоматического или полностью дистанционного режима работы.
Покупателям, оценивающим производителя кранов STS, следует обратить пристальное внимание на то, как закупаются эти подсистемы — изготавливается ли стальная конструкция собственными силами, используются ли приводные системы известных производителей, и производится ли спредерное устройство по лицензии или собирается собственными силами, поскольку эти решения напрямую влияют на долгосрочную доступность запасных частей.
STS Crane против... Другое портовое погрузочно-разгрузочное оборудование
В документах по планированию терминалов часто упоминаются несколько типов кранов одновременно, и путаница между ними приводит к неправильному определению требований к тендерам:
- Кран STS против козлового крана — кран STS технически является разновидностью козлового крана (он перемещается по рельсам и охватывает рабочую зону), но в портовой терминологии “козловой кран” чаще относится к погрузочно-разгрузочному оборудованию, такому как краны RTG или RMG, а не к причальным машинам. Если в терминальном документе без уточнений указано “козловой кран”, всегда уточняйте, имеется ли в виду кран STS или погрузочно-разгрузочный кран.
- Козловой кран на резиновых шинах (RTG) — работает на контейнерной площадке на шинах, а не на рельсах, штабелируя контейнеры между перевалочными пунктами и краном STS. Он обеспечивает гибкость перемещения между блоками, но имеет меньшую площадь опоры и меньшую высоту штабелирования, чем краны на рельсах.
- RMG (рельсовый козловой кран) — также маневровый кран, перемещающийся по неподвижным рельсам внутри блока, обычно используемый там, где приоритетными являются высокая плотность размещения кранов на складе и автоматизация.
- Мобильный портовый кран — это кран на колёсах или гусеничном ходу, более универсальный для многоцелевых причалов, предназначенный для обработки генеральных, насыпных и периодических контейнерных грузов, но с меньшей частотой операций и вылетом стрелы по сравнению со специализированным краном типа STS.
Кран STS остается единственным элементом оборудования в этом списке, разработанным специально для прямой перевалки контейнеров с судна на берег в больших масштабах, поэтому терминалы, принимающие регулярные контейнерные суда, инвестируют в него как в основную инфраструктуру, а не как во вспомогательное оборудование.
Технические характеристики, которые важны при выборе крана STS
Когда портовые власти или оператор терминала выпускают техническую спецификацию для крана STS, указанные ниже параметры рабочего диапазона и грузоподъемности обычно определяют как конструкцию, так и цену:
| Параметры контейнерного крана STS | Линейка кранов Hiatai STS |
|---|---|
| Грузоподъемность (под разбрасывателем) | 35–65 тонн |
| Фронт-Аутс | 30–65 метров |
| Задний вылет | 10–25 метров |
| Ширина колеи рельсов | 16 – 30,48 метров |
- Передний вылет стрелы (30–65 м) — горизонтальное расстояние от берегового ограждения до конца стрелы, определяемое в зависимости от ширины самого большого судна, которое терминал планирует обслуживать; больший вылет стрелы требуется по мере перехода терминалов от захода фидерных судов к заходу судов, следующих по магистральной линии.
- Задний вылет стрелы (10–25 м) — рабочая зона со стороны земли, необходимая для штабелирования на шасси, подачи материалов в автоматизированные транспортные средства или доступа к автоматизированным штабелирующим кранам, расположенным позади крана.
- Ширина колеи (16–30,48 м) — расстояние между рельсами со стороны воды и со стороны суши; ширина колеи 30,48 м (100 футов) является общепринятым международным стандартом, в то время как более узкие колеи используются на причалах с ограниченными возможностями или при модернизации существующих причалов.
- Грузоподъемность (35–65 тонн под спредером) — охватывает операции подъема в одиночку для стандартных 20-футовых/40-футовых контейнеров; конфигурации с двумя и тремя подъемами за цикл, позволяющие перемещать два контейнера, обычно указываются отдельно при более высокой номинальной грузоподъемности.
Помимо этих четырех параметров, на время цикла, количество ярусов штабелирования на палубе и тоннаж стали также влияют скорость подъема и скорость тележки, высота подъема над и под рельсом, а также критерии проектирования с учетом ветровых и сейсмических воздействий. Покупателям, сравнивающим предложения от разных производителей кранов STS, следует нормализовать все эти параметры перед сравнением цен, поскольку более низкая цена иногда отражает меньший вылет стрелы или меньший рабочий цикл, а не реальную экономическую эффективность.
Применение: краны STS в работе контейнерных терминалов.
В типичном проекте расширения контейнерного терминала среднего размера объем работ обычно включает в себя заказ от двух до четырех кранов STS одновременно для стандартизации запасных частей, обучения персонала и процедур технического обслуживания. Типичный профиль проекта предполагает модернизацию терминала с обслуживания фидерными судами на обслуживание магистральными судами, что практически мгновенно увеличивает требования к вылету стрелы крана до верхней границы диапазона 30–65 м, поскольку магистральные суда значительно шире региональных фидерных.
Терминалы в тропических прибрежных регионах часто предусматривают усиленную защиту от коррозии — покрытия морского класса, герметичные электрические корпуса и крепежные элементы из нержавеющей стали в зонах брызг, — поскольку воздействие соли в сочетании с высокой влажностью ускоряет разрушение конструкции гораздо быстрее, чем в портах умеренного климата. Терминалы в более высоких широтах или сейсмоопасных регионах, напротив, отдают приоритет системам торможения, удерживающим кран на рельсах, и штормовым штифтам, которые фиксируют кран на рельсах во время предупреждений о тайфунах или циклонах, поскольку незакрепленный кран STS может быть сорван с рельсов при сильном ветре.
Ввод в эксплуатацию крана STS на месте также включает в себя испытания под нагрузкой 100%, 110%, а иногда и 125% номинальной грузоподъемности, динамические испытания тележек и подъемных систем, а также интеграционные испытания с системой управления терминалом, если кран включает в себя полуавтоматические функции, такие как автоматическое управление спредером или система предотвращения раскачивания.
Вопросы технического обслуживания и жизненного цикла кранов STS
Кран STS обычно работает от 16 до 24 часов в сутки на действующих терминалах, что означает, что планирование профилактического обслуживания неразрывно связано с решениями о закупках. К основным изнашиваемым элементам относятся стальные тросы (замена которых производится по плановому циклу, основанному на циклах нагрузки, а не только на календарном времени), колесные и тележковые узлы, поворотные замки траверс и тормозные колодки на двигателях перемещения козловой рамы.
На терминалах, где не заключаются договоры на структурированное техническое обслуживание, часто наблюдается ускоренный износ шарнирных штифтов стрелы и направляющих тележки, поскольку эти компоненты подвергаются наибольшим циклическим нагрузкам. Хорошо продуманный заказ на кран STS должен включать определенный пакет запасных частей на первые два-три года эксплуатации, а также обучение местных ремонтных бригад, поскольку международная доставка запасных частей после поломки может привести к простою причала на несколько недель.
О Хайтайский журавль — Производитель портовых кранов
Компания Haitai Crane построила свой экспортный бизнес именно на таком оборудовании с длительным сроком службы и высокими требованиями к надежности, поставляя краны STS и сопутствующее портовое погрузочно-разгрузочное оборудование зарубежным операторам терминалов., Подрядчики EPC, а также портовым властям Азии, Африки и Ближнего Востока. Производственная база компании включает в себя изготовление металлоконструкций, интеграцию электрических систем и сборку спредеров собственными силами, что сокращает цепочку поставок, на которую полагаются покупатели при выборе вылета стрелы, ширины колеи или грузоподъемности, выходящих за рамки стандартных диапазонов, указанных в каталоге.
Помимо производства, компания Haitai Crane оказывает поддержку зарубежным проектам, осуществляя надзор за установкой в порту назначения, заводские приемочные испытания перед отгрузкой, а также поставляя комплекты запасных частей, подобранные с учетом режима работы и условий эксплуатации каждого терминала — от тропических причалов с высокой влажностью, требующих усиленной защиты от коррозии, до ветреных береговых линий, нуждающихся в усиленных системах штормовых шлюзов. Для операторов терминалов, выбирающих производителя портовых кранов для нового или заменяющего крана STS, такое сочетание собственных инженерных разработок и поддержки проекта на месте призвано сократить сроки поставки и риски послепродажного обслуживания, которые обычно связаны с крупным, изготовленным на заказ портовым оборудованием. Свяжитесь с этим профессиональным производителем портовых кранов — Haitai Crane.
Руководство по закупкам: что проверить перед покупкой крана STS
Перед заключением контракта с производителем портовых кранов STS покупателям следует проверить следующее:
- Классификация и сертификация — проверка конструктивных особенностей на соответствие соответствующим стандартам классификационных обществ или инженерным нормам (таким как FEM, AS или применимым стандартам местных портовых властей), а также сертификаты соответствия электротехническим требованиям.
- Примеры успешных проектов — завершенные установки кранов STS в портах со сравнимыми размерами судов и условиями окружающей среды, а не просто общее количество единиц.
- Местная инфраструктура поддержки — это наличие у производителя групп контроля за установкой, складов запасных частей или сервисных агентов вблизи порта назначения.
- Возможность индивидуальной настройки — возможность регулировать вылет стрелы, высоту подъема и уровень автоматизации в соответствии с планами развития терминала, а не предлагать только фиксированные модели из каталога.
- Сроки доставки и установки — поскольку кран STS обычно поставляется в модулях и собирается на месте, Заводские приемочные испытания (FAT) Предварительная обработка перед отгрузкой снижает риск доработки на месте.
Заключение
Судо-береговой кран STS — это гораздо больше, чем просто большой кусок стали на рельсах; это узкое место в производительности и крупнейший капитальный актив большинства контейнерных терминалов. Понимание его конструкции, отличий от складского оборудования, такого как краны RTG и RMG, а также того, какие характеристики действительно определяют стоимость и производительность, ставит операторов терминалов в гораздо более выгодное положение при оценке производителя портовых кранов и согласовании технических характеристик, соответствующих реальным эксплуатационным потребностям, а не типовому каталогу.
Часто задаваемые вопросы о производстве и закупке кранов STS
В1. Что означает аббревиатура STS crane?
STS расшифровывается как «перевозка с судна на берег». Кран STS — это рельсовый кран, устанавливаемый на причале контейнерного терминала, который перегружает контейнеры непосредственно между судами и берегом.
В2. В чем разница между портовым краном STS и Козловой кран?
Кран STS технически является одним из типов козловых кранов, поскольку он перемещается по рельсам и охватывает всю зону погрузки. Однако в повседневной портовой практике под козловым краном обычно подразумевают оборудование для погрузки судов на причале, такое как краны RTG или RMG, в то время как кран STS конкретно означает причальную погрузочную машину для судов.
В3. Какова типичная грузоподъемность портового крана STS?
Большинство кранов STS рассчитаны на грузоподъемность от 35 до 65 тонн под спредером для подъема одного контейнера, в то время как краны STS с двойным или тандемным подъемом, предназначенные для одновременной работы с двумя 20-футовыми контейнерами, могут иметь значительно более высокую грузоподъемность.
Вопрос 4. Как определяется вылет стрелы при выборе контейнерного крана STS?
Передний вылет стрелы, обычно составляющий от 30 до 65 метров, определяется исходя из ширины самого большого судна, которое терминал планирует обслуживать, в то время как задний вылет стрелы от 10 до 25 метров охватывает диапазон для складирования и перегрузки на суше. Терминалам, переходящим с фидерных судов на магистральные перевозки, обычно необходимо увеличить передний вылет стрелы в сторону верхней границы этого диапазона.
В5. Что следует проверить покупателям перед выбором производителя портовых кранов STS?
Покупателям следует проверить наличие сертификатов на конструкцию, изучить аналогичные проекты, подтвердить наличие местной поддержки по установке и поставке запасных частей, проверить возможности индивидуальной настройки для будущего расширения терминалов и запросить заводские приемочные испытания до отгрузки крана.
