港口装卸工艺4-集装箱装卸工艺

第四章集装箱装卸工艺第一节概述一、集装箱运输的优越性1．提高装卸效率，减轻劳动强度2．减少货损货差，提高货物运输的安全与质量3．缩短货物的在途时间，加快车船的周转4.节省货物运输的包装，简化理货手续5．减少货物运输费用6．推动包装的标准化7．有利于组织多种运输方式的联合运输二、集装箱运输发展趋势对码头提出的要求1．船舶大型化趋势要求集装箱码头的深水化2．挂靠港减少及干线运输网络扩大趋势要求集装箱码头的一次作业增加3．船舶大型化以及集装箱箱体大型化的趋势要求集装箱码头面积的扩大，装卸设备进一步大型化，装卸工艺系统化4.集装箱运输系统的柔性化趋势要求集装箱码头应能适应更多箱型的集装箱装卸和搬运5．伴随货物运输而增长的运输信息的膨胀要求港口生产信息化6．船舶大型化的趋势对港口的集疏运设施现代化提出了更高的要求7．船舶大型化趋势要求码头泊位作亚的高效化8．运输周转速度的加快要求港口生产组织的合理化三、集装箱专用码头所应具备的条件1．具有一定规模的集装箱运愉量2．应有足够的进港航道及港池水深条件3．有宽阔的陆域面积和堆场4.便利的集装箱集疏运交通通道5．配备大型、高效率的集装箱专用机械和设备6．拥有现代化的通讯和生产指挥系统7.具有现代化的管理手段第二节集装箱（Container）ISO（InternationalStandardizationOrganization）国际标准化组织CCC（CustomsConventiononContainer）集装箱海关公约CSC（InternationalConventionforSafeContainer）国际集装箱安全条约都对集装箱下过定义一、集装箱的定义我国国家标准《集装箱名词术语》GB1992-85对集装箱的定义集装箱是一种运输设备具有足够的强度可长期反复使用适于一种或多种运输方式的运送途中转运时箱内货物不需换装具有快速装卸和搬运的装置特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式便于货物装满和卸空具有1m³及1m³以上的容积二、集装箱的种类干货集装箱（DryContainerDCGeneralPurposedContainerGP）主要用来装运无特殊要求的货物，是最为常见的一种集装箱冷藏集装箱（ReeferContainerRF）主要用来装运带有温度要求的货物罐式集装箱（TankContainerTK）主要用来装运液体货物敞顶集装箱（OpenTopContainerOT）主要用来装运需从顶部装入的货物框架集装箱（FlatRackContainerFR）主要用来装运超限的大件设备类货物其它特殊用途集装箱汽车集装箱动物集装箱服装集装箱三、集装箱标记1.第一组标记：箱主代码、顺序号和核对数2.第二组标记：国籍代号、尺寸代号和类型代号3.第三组标记：最大总重和自重集装箱标记的位置1、箱主代码、顺序号和核对数2、国籍代号、尺寸代号和类型代号3、最大总重和自重集装箱箱号由箱主代码、顺序号、核对数三部分组成•箱主代码——由四个大写字母组成，前三个字母由箱主自定第四个字母为U，表示为海运集装箱•顺序号——由6位阿拉伯数字组成由箱主自定•核对数——是一位阿拉伯数字用于计算机核对箱主代号与顺序号纪录的正确性核对数是根据箱主代号和顺序号计算出来的四个字母七个数字就组成了集装箱的箱号如COSU8001215国籍代号用三个字母表示说明集装箱的登记国如“RCX”为中华人民共和国可从表4-8查到尺寸代号用两个字符表示第一个字符表示箱长第二个字符表示箱宽与箱高可从表4-9查到类型代号用两个字符表示第一个字符表示集装箱的类型第二个字符表示集装箱的特征可从表4-10查到最大总重（MAXGROSS）为集装箱的自重和最大允许载货量之和自重（TARE）为集装箱空箱的重量最大总重和自重均同时用kg和lb在箱门上标注最大总重和自重四、集装箱的方位性术语与主要部件名称方位性术语前端Front没有箱门的一端为前端后端Rear有箱门的一端为后端左侧Left从集装箱后端向前看左边的一侧右侧Right从集装箱后端向前看右边的一侧主要部件名称角件cornerfitting角柱cornerpost门楣doorheader门槛doorsill上侧梁topsiderail下侧梁bottomsiderail顶板roofpanel侧板sidepanel叉槽forkliftpockets门锁杆doorlockingbar鹅颈槽goosenecktunnel第三节集装箱吊具一、集装箱简易起吊方法1.固定式吊具2.自动式吊具3.组合式吊具4．双箱吊具第四节集装箱装卸、搬运机械化目前从事码头前沿集装箱起落舱作业的设备普遍采用的是岸壁式集装箱装卸桥。集装箱装卸桥主要由带行走机构的门架，承担臂架重量的拉杆和臂架等几个部分组成。臂架可分为海侧臂架，陆侧臂架和门中臂架3个部分。装卸桥作业时，由于集装箱专用船舶的船舱内设有箱格，舱内的集装箱作业对位非常方便，无需人工协助，因此，在作业中没有了像件杂货那样的舱内作业工序。1．起重量它是表示集装箱能力的指标，根据额定起重量和吊具重量确定。所谓额定起重量是指所起吊的集装箱的最大总重量，40ft集装箱最大总重量为30.5t.集装箱装卸桥的起重量是指额定起重量加集装箱吊具的重量。2．尺寸参数1)起升高度集装箱装卸桥的起升高度由两部分组成；轨顶面以上的高度（H,）和轨顶面以下的高度（几）。运行轨道面以上的高度H，，是指装卸桥吊具上升到最高时，吊具抓取的集装箱面与运行轨道面之间的垂直距离。运行轨道面以下的高度从是指装卸桥运行轨道面往下，至吊具能抓取舱底最下一层集装箱之间的垂直距离。集装箱装卸桥有关参数2)外伸距所谓外伸距，是指集装箱装卸桥海侧轨道中』自线向外至集装箱吊具铅垂中』心线之间的最大水平距离。3)内伸距内伸距是指集装箱装卸桥内侧轨道中心线向内至吊具铅垂中心线之间的最大水平距离。4)轨距（又名跨距）轨距是指起重机两条行走轨道中心线之间的水平距离。轨距的大小影响到装卸桥的整机稳定性。5)横梁下的净空高度该净空高度是指横梁下面到轨顶面之间的垂直距离。该高度应保证能堆装3层的跨运车通行。6)基距基距是指同一轨道上两个主支承中心线之间的距离。基距的尺寸应保证装卸桥框架内的有效宽度能通过40ft的集装箱和舱盖板。3．工作速度的选择（1)应满足整个集装箱码头工艺效率的要求。系统中搬运机械的能力应根据与集装箱装卸桥的能力相应的原则选定。(2）对各机构的工作速度进行合理的分配。根据设计要求的生产率，求出装卸工作周期，然后再对各个机构的工作速度进行合理的分配。(3）工作速度的提高应与相应的技术措施结合。集装箱装卸桥的小车行走速度的提高，会增加吊具的摆动，引起对中集装箱困难，增加对中时间。因此，只有在采取减摇装置等技术措施条件下，提高工作速度才会取得良好的效果。(4）与工作速度有关的动力设备选型应考虑便于维修。选用的机电设备及其配件应尽可能与港口其他起重搬运机械的通用，以便于维修。①起升速度通常设计两种速度：a.起吊额定负荷量时的起升速度（下降速度）；b．空载起升速度。空载起升速度通常应高于满载起升速度1倍以上。②小车行走速度现代大型集装箱装卸桥上的小车行走的距离一般在50-60m，小车行走的时间约占整个工作循环时间的25%，因此，提高小车行走速度对缩短工作周期，提高装卸桥的生产率也有重要意义。③大车行走速度在装卸集装箱船时，当装卸完一个格舱后，装卸桥（即所谓大车）需转移到另一格舱。装卸作业结束后，同样需要移动装卸桥到指定地点。装卸桥行走机构并不是频繁工作的机构，工作速度一般仅约25、45m/min。45m/min是按人的步行速度确定的，检修时修理工可以跟着装卸桥走进行检查。④臂架俯仰时间臂架的俯仰属非工作性操作。船舶靠码头前，臂架仰起。进行装卸作业时，臂架俯下。装卸完毕船舶离码头前，再把臂架仰起。臂架仰起是为了使船舶能安全靠离码头，防止船舶与装卸桥臂架碰撞。二、集装箱堆场作业机械集装箱堆场作业的机械主要有底盘车、跨运车、叉车、轮胎式龙门起重机、轨道式龙门起重机以及正面吊等，其中一些机械类型可同时用于车辆的装卸作业。1．底盘车而集装箱堆场上采用的底盘车堆存方式是指将集装箱连同起运输集装箱作用的底盘车一起存放在堆场上。这种堆存方式的集装箱所处机动性最大，随时可以有拖车将集装箱拖离堆场，而无需借助于其他机械设备。因此，底盘车方式比较适合于门一门的运输方式，特别是海运部门承担的是短途运输（如海峡运输等），也是一种集疏运效率较高的码头堆场作业方式。但是，采用这种堆存方式，集装箱堆存高度只有一层，而且需要留有较宽的车辆通道，因此需要占用较大的堆场面积，使堆场面积利用率较低。装卸工艺从船上卸下来的进口集装箱，用岸壁集装箱装卸桥或船用集装箱装卸桥，从集装箱船上直接卸到码头前沿等待的底盘车上，集装箱一装上底盘车后，就用牵引车拖到堆场，在堆场上把底盘车连同集装箱一起横向排列起来。当需要进行内陆运输时，牵引车与底盘车连接后。就可立即拖走。反之，出口集装箱拖到码头后，牵引车与底盘车脱离，装载了集装箱的底盘车暂时放置在堆场上，待集装箱船进港后，利用场地牵引车把底盘车拖到船侧，利用装卸桥装船。对于进出口集装箱需要作铁路换装时，一般用轮胎式龙门起重机进行。优点(1)除铁路换装作业外，码头上所有作业只使用结构简单的底盘车，不需要其他辅助机械，因此装卸过程中发生机械故障而影响装卸作业的可能性很小；(2)由于底盘车不能重叠堆装，集装箱处于能随时提取的状态中，放实现“门到门”运输十分方便；(3)便于装卸桥实现往复装载式的作业方法；(4)在装卸船舶时，码头上只需要使用场地牵引车就可以了，不需要其他搬运设备，故对场地结构的要求低，一般考虑轮压时以6t计。对各种地面的适应性较强；(5)即使集装箱场的位设离码头前沿很远，也不会影响集装箱船的装卸效率；(6)装卸船作业时，码头上不需要有作业人员协助；(7)吊箱次数少，集装箱损坏率低；（8)便于与货主交接，减少交接时的差错。缺点(1)全部集装箱都放置在底盘车上，不能堆装，故需要巨大的场地面积；(2)每一个集装箱需要一台底盘车，故需要备有大量的底盘车，因此初始投资费用极高；'(3）作业时一般内陆运输人直接把车辆拖进场地内，如场上发生事故时有时难于明确事故责任；(4)如果一个码头上有两个以上的船公司使用时，各公司所提供的底盘车混杂在一起，在业务上将产生困难；(5)每个集装箱用装卸桥卸到底盘车上时，都需要对位，故装卸桥的作业效率不高。2．跨运车跨运车方式是一种具有搬运、堆垛、换装等多功能的集装箱专用机械。跨运车采用旋锁机构与集装箱接合或脱开；吊具能够升降，以适应装卸和堆码集装箱的需要。吊具也能侧移、倾斜和微动以满足对位的需要。在集装箱码头上，跨运车可以完成以下的作业。（1)集装箱装卸桥与前方堆场之间的装卸和搬运。(2)前方堆场与后方堆场之间的装卸和搬运。(3)后方堆场与货运站之间的装卸和搬运。(4)对底盘车进行换装。由此可见，采用跨运车工艺比其他工艺有以下两大优点：(1)跨运车自码头前沿载运集装箱后直接运到堆坟进行堆垛，中间不需要其他机械的协助；(2)由于不需要换装，可节省换装所占用的场地。使用要求1)专用性和通用性跨运车有专用和通用两种。所谓专用型就是指20ft型的跨运车只能装卸20ft型的箱子，40ft型的跨运车只能装卸40ft型的箱子；所谓通用型是指这种跨运车既能适应20ft型的箱子，同时也能适应40ft型箱子的装卸。2)堆垛能力跨运车种类很多，有的能堆2层，有的能堆3层，国外甚至有堆4层的。选用时要与整个集装箱码头的堆存面积大小结合起来考虑。堆箱层数多，能提高单位面积堆存量，缩短搬运距离。但层数增多，会增加倒箱率，增加提箱时找箱子的困难。目前采用跨运车方式的集装箱码头堆场，通常只堆2层，即要求跨运车能吊着箱子跨越2层集装箱。3)视野要求跨运车的视野问题是关系到跨运车今后发展前途的关键因素之一，它与跨运车的安全性、迅速性和机动灵活性有密切关系。跨运车视野要求包括3个方面：（1)在搬运途中：(2)通过箱位弄时(3)场地作业时