随着集装箱船装载的集装箱数量不断增加,船到岸(STS)起重机需要彻底改变,以满足平均10,000 TEU及以上的港口需求。创新的多台车概念通过补充现有的规模共生设计来解决码头的挑战。
当我们看到集装箱船设计中固有的障碍时,STS起重机进化的结束得到了证实。规模经济要求船上放置越来越多的集装箱。到目前为止,海军建筑师已经将该船加长到400米,同时限制了横梁宽度的增加。他们指出,在集装箱船的标准设计中超过这个长度是不可取的,因为它可能导致扭转刚度不足,而不考虑机动性的问题。
通过增加梁的宽度来采取另一种路径,直接遇到了船岸起重机设计的另一个限制。起重机的吊臂不太可能永远延长。此外,如今的绳索驱动手推车的速度(250米/分钟或更快)使得它们的行进机制对绳子施加了巨大的压力。
随着集装箱船装载的集装箱数量的增加,平均每次港口停靠的规模增加到10,000 TEU甚至更多。尽快卸载和装载这些巨大船只的压力比以往任何时候都要大,但能够为这些船只服务的相邻起重机数量是有限的。nba季后赛欧宝尽管人们一直在努力开发速度更快、每次可以运载多个集装箱的手推车,但码头的生产率并没有显著提高。
从大局来看,集装箱运输量的不断增长要求集装箱码头的规模不断扩大,需要更长的码头来接收船只,占用更多的可用海岸线。这就造成了一个严重的环境问题,再加上空气和噪音污染加剧以及交通堵塞等其他因素,应该并行处理。
从大局来看,集装箱运输量的不断增长要求集装箱码头的规模不断扩大,需要更长的码头来接收船只,占用更多的可用海岸线。
多台车STS起重机概念
在目前的STS概念中,最大的生产力限制是只在船的一侧操作,以及前面描述的所有潜在后果。
我们提出的新的多台车STS起重机概念可以在船的两侧工作。它是由为新型超大型集装箱船舶创建理想的码头起重机匹配的愿望发起的。设计目标是:
- 与目前可用的最佳STS技术相比,显著增加泊位移动
- 在不影响生产力的情况下大幅减少船舶起重机数量(操作灵活性、设备最大利用率、降低初始投资成本、降低能源消耗和降低维护成本)
- 提高起重机的稳定性,大幅降低码头负荷和基础要求(特别是在水边),为起重机跑道带来显著的成本降低
新的起重机概念旨在消除当前装卸过程的瓶颈,采用双梁门式起重机设计(图1),可以从两侧为船舶服务,并且有史以来第一次可以同时在两个集装箱舱上工作。nba季后赛欧宝该概念计划使每个横梁安装两个小车,这不仅大大提高了生产率,而且缩短了小车行程,从而减少了目前对高小车速度的需求。
这个概念要求船位的形状是缩进式的。这使得起重机能够沿着船的纵向中心线对称地支撑,从而减少起重机基础上的负载。
新的起重机概念旨在消除当前装卸过程的瓶颈,采用双梁门式起重机设计,可以从两侧为船舶服务,这是有史以来第一次可以同时在两个集装箱舱上工作。nba季后赛欧宝
与传统的STS起重机相比,新型起重机的提升速度相似,小车速度降低到125米/分钟,加速时间为4秒,每移动一辆小车大约需要135秒。再乘以起重机上的4个小车,每小时可移动106次。
采用两根平行梁的吊车概念,可以匹配船舱间距,克服了吊车宽度的限制。在24小时内,三台起重机的产量将达到每个泊位7600次以上,这还没有考虑到目前STS起重机已经使用的多个升降机的影响。
与传统的STS设计相比,新的起重机概念具有许多优点:
- 降低小车运行速度而不损失输出(降低能耗,减少维修停机时间和成本,减少噪音)
- 对组合小车负载没有限制,在重载情况下具有出色的性能
- 没有电车轨道接头(维护更少,噪音更小),因此钢结构承受更少的疲劳(起重机寿命更长,停机时间更少,维护成本更低)
- 有阻尼措施,使起重机和起重机跑道的寿命可能更长
- 由于平行梁的形状和屏蔽,以及没有悬挂臂架和上部结构的支索,因此具有更好的气动性能(降低基础成本,减少腐蚀)
- 使用新材料,以帮助减少起重机质量和腐蚀
- 采用远程操作和自动化技术,良好的负载控制和定位
化粪池系统进一步发展的平台
新的起重机概念并不是要取代现有的STS起重机,而是在规模上对它们进行补充。试图进一步发展当前的船岸起重机设计不太可能解决行业面临的处理问题(这也是Drewry的评估,参考文献1)。因此,评估一个涵盖起重机、码头,甚至理想情况下的船舶的综合方法是谨慎的。与我们的合作伙伴一道,我们正在这三个领域取得进展。
新概念亦为化粪池系统的进一步发展提供平台。这一点可以通过起重机的设计来说明。通过稍微增加两个梁之间的距离,并为在两条腿的中间平面上运行的第三个梁创造空间,从而创建了当前概念的变体。这样的起重机将在3个相邻的海湾上作业。
引入这样的第三根横梁可以在双梁起重机概念的输出基础上增加高达50%的输出。在实际应用中,这意味着两台起重机,而不是目前设想的三台,可以为一艘船提供相同的产量。nba季后赛欧宝
这可以显著降低初始购买价格,更不用说由于三梁起重机概念而可以享受的其他成本降低。
本文是刊登在《国际港口技术》上的原论文的删节版。
Vladimir Nevsimal-Weidenhoffer
顾问:Hannu Oja博士,科尼港口技术总监尤文图斯官方区域合作伙伴
照片:尼国际尤文图斯官方区域合作伙伴
生物:
弗拉基米尔•Nevsimal-Weidenhoffer,理学硕士(荣誉)土木工程,在起重机工程,翻新和项目管理方面有很长的记录,专注于造船厂的巨人起重机和抓斗卸机。他拥有多项专利,是本文中描述的Cofastrans岸边起重机概念的发明者。
博士(科技)Hannu Oja他是科尼港口技术总监,负责科尼港口起重机的技术、产品开发和工程活动。尤文图斯官方区域合作伙伴他在欧洲标准化委员会(CEN)起重机标准化工作组中做出了贡献,并参与了许多大学研究项目。
参考文献
1.德鲁里海事研究:谁将为港口生产力革命买单?
2.新型多台车STS起重机概念:PCT专利n°WO 2017 / 071736 A1