集装箱装卸工艺

港口装卸工艺大连港口设计研究院主讲：刘翠莲20100816集装箱装卸工艺集装箱装卸工艺一、集装箱运输的一般问题二、集装箱码头装卸工艺系统三、集装箱码头的组成部分四、集装箱码头的主要专用机械五、汽车滚装码头集装箱装卸工艺一、集装箱运输的一般问题1、集装箱运输船吊装式集装箱船滚装式集装箱船浮装式集装箱船2、集装箱的运输形式整箱货运输拼箱货运输3、集装箱的分类集装箱分类按用途可分为：通用干货集装箱(DryCargoContainer)保温集装箱(KeepConstantTemperatureContainer)罐式集装箱(TankContainer)台架式集装箱(PlatformBasedContainer)平台集装箱(PlatformContainer)敞顶集装箱(OpenTopContainer)汽车集装箱(CarContainer)动物集装箱(PenContainerorLiveStockContainer)服装集装箱(GarmentContainer)一、集装箱运输的一般问题4、集装箱运输的优越性提高装卸效率，减轻劳动强度减少货损货差，提高货运质量加速车、船、货周转，提高运输效率简化货运手续，便于货物联运节省包装费用，简化理货手续减少营运费用，降低运输成本二、集装箱码头装卸工艺系统底盘车系统跨运车系统叉车系统龙门起重机系统正面吊运机系统组合系统底盘车系统美国海陆公司首先采用---”海陆方式”流程:进口集装箱从船上由岸边集装箱起重机直接卸到底盘车上，集装箱牵引车把载有集装箱的底盘车拖到堆场停放，出场时集装箱牵引车将场地停放的底盘车直接拖走。出口集装箱由集装箱牵引车将装载有集装箱的底盘车从港区外拖到港区停放在堆场，装船时再由集装箱牵引车将底盘车拖到码头前沿，岸边集装箱起重机将集装箱从底盘车上直接吊起装船。底盘车系统特点：进出口集装箱在码头货场整个停留期间均放置于地盘车上。这种系统主要适用于下列情况：（1）码头集装箱通过量小，场地大。（2）作为集装箱码头的起步阶段，特别是整箱比例较大的码头。（3）船公司特殊要求这种作业的码头，其陆路运输完全依赖于高效的公路运输。底盘车系统优点减少了集装箱在港的操作次数，装卸效率高，集装箱损坏率小。底盘车可直接用于陆运，适于门到门运输。底盘车轮压小，对场地承载能力要求低，节省场地铺面投资。工作组织简单，对装卸工人和管理人员的技术水平要求低。场地不需要复杂、昂贵的装卸设备。底盘车系统缺点为停放底盘车和拖挂作业的方便，要求较大的场地。需要停放的底盘车数量多，投资大，在运量高峰阶段可能会出现底盘车不足而间断作业或需提供其他堆存设施。不易实现自动化。采用这种系统的大型码头托运距离长，在高峰期有可能造成港内道路堵塞。底盘车不仅在堆场使用，在堆场外也使用，需要频繁的修理和保养。跨运车系统流程：码头前沿采用岸边集装箱起重机承担船舶装卸作业。跨运车承担码头前沿与堆场之间的水平运输，以及堆场的堆码和进出场车辆的装卸作业。这种系统适用于进口重箱量大，出口重箱量小的码头。跨运车系统优点跨运车一机完成多种作业，减少码头的机种和数量，便于组织管理。跨运车机动灵活，对位快，岸边集装箱起重机只需将集装箱从船上卸下后放在码头前沿，勿需准确对位，跨运车自行抓取运走，充分发挥岸边集装箱起重机的卸船效率。机动性强，既能搬运又能堆码，减少作业环节，装卸作业效率较高。相对于底盘车系统，由于可堆2~3层集装箱，场地利用较好，所需场地面积小。跨运车系统缺点机械结构复杂，液压部件多，容易损坏漏油，维修保养比较困难。初始投资高。对司机操作技术水平要求高，司机对位不准易造成集装箱损坏。要求维修人员有较高的技术水平。因货主取箱是任意的，所以堆场中常常进行倒垛，集装箱出场不如底盘车系统那样方便灵活。叉车系统流程：码头前沿采用岸边集装箱起重机装卸，码头前沿与货场之间水平运输和货场集装箱的堆码与装卸车作业由叉车承担。这种系统主要适用于吞吐量较小的集装箱码头。叉车系统优点叉车通用性强，可适用于多货种作业，机械在寿命期内得到充分利用。叉车使用普遍，司机和维修人员熟悉叉车技术，存在的技术问题较少。机械价格便宜，装卸成本较低。叉车系统缺点单机效率低，不适用于大吞吐量的码头。叉车轮胎载荷不均，轮压大，对路面磨损严重，增加场地造价。需要的通道宽，场地利用率较低。装卸作业时对箱位较困难。轮胎式龙门起重机流程：码头前沿采用岸边集装箱起重机进行船舶装卸集装箱作业。轮胎式龙门起重机承担货场装卸和堆码作业。从码头前沿到货场的集装箱水平运输由集装箱半挂列车承担。轮胎式龙门起重机可堆3或4层集装箱，一般跨6列箱和1列车道。轮胎式龙门起重机可从一个堆区移到另一个堆区。这种系统适用于码头陆域面积较小而水-水中转量较大的码头。轮胎式龙门起重机优点有效地利用堆场。减少堆场铺面费用。设备操作简单，对工人只需中等技术水平的训练。相对于跨运车系统，对集装箱损坏的机会少。采用90度转向和定轴转向，占用通道面积小；与轨道式龙门起重机比较，不受轨道限制，可从一个堆区转移到另一个堆区。可采用直线行走自动控制装置实行行走轨迹自动控制，并可采用计算机控制，易于实现集装箱装卸作业自动化。轮胎式龙门起重机缺点相对于跨运车系统灵活性不够，一次只能固定在一个堆区作业，到另一个堆区需要较长的转移时间。轮胎式龙门起重机跨距大，箱位多，堆垛高，提取集装箱困难，有时还需倒垛。轮胎式龙门起重机系统需配集装箱半挂列车承担集装箱水平运输，增加了作业环节，组织作业较为复杂。初始投资高。轨道式龙门起重机码头前沿采用岸边集装箱起重机进行船舶装卸集装箱作业。轨道式龙门起重机承担货场装卸和堆码作业。从码头前沿到货场的集装箱水平运输由集装箱半挂列车承担。轨道式龙门起重机可堆4~5层集装箱，其跨距更大，可跨14列或更多列集装箱。这种系统适用于场地面积有限，集装箱吞吐量较大的水陆联运码头。轨道式龙门起重机优点堆场面积利用率高。机械结构简单，维修容易，作业可靠。机械为电力驱动，节省能源。机械沿轨道运行，可采用计算机控制，易于实现集装箱装卸的自动化。轨道式龙门起重机缺点机动性差，轨道式龙门起重机只能沿轨道运行，作业范围受到限制。轨道式龙门起重机跨距大，提取集装箱、倒箱困难。初始投资也较大，与轮胎式龙门起重机系统投资相当。正面吊运机系统流程：码头前沿采用岸边集装箱起重机装卸船舶作业，码头前沿与堆场之间水平运输和堆码集装箱的堆码与装卸车作业由正面吊运机承担。正面吊运机系统应用得尚不广泛，仅在集装箱吞吐量较小的码头上有所应用。正面吊运机系统优点正面吊运机可完成搬运、堆码、装卸车作业，减少码头配备的机种，便于机械的维修保养。正面吊运机可跨箱作业，一般吊装4层箱高，有的可达到5层箱高，相对叉车系统场地利用率较高。正面吊运机可加装吊钩或木材抓斗，用于吊运重件或木材，使机械在寿命期内得到充分利用。正面吊运机系统缺点正面吊运机只能跨一箱或两箱作业，因而要求箱区小，通道多，且正面吊运机吊运集装箱时，一般箱体与吊运机垂直，因而需要较宽的通道，相对龙门起重机系统场地利用率低。正面吊运机一机完成多种作业，单机效率低，需配备的机械台数多，系统初始投资大。正面吊运机吊运集装箱行走时，载荷重心后移，造成转向轮轮压大，转向轮轮胎和路面磨损严重。组合系统从经济性和装卸性能的观点来看，前面所叙述的各种装卸工艺系统各有其优点，也有其不足之处。这样导致一些港口当局和码头经营者采取了前面叙述装卸工艺的混合系统。采用较多的是跨运车—轨道式龙门起重机系统。组合系统第一个使用跨运车—轨道式龙门起重机组合系统的集装箱专用码头是鹿特丹的欧洲集装箱码头。该码头的特点是：（1）采用岸边集装箱起重机装卸。（2）进口箱的水平运输、堆码（可堆3层箱）和交货装车由跨运车完成。（3）出口箱的货场与码头前沿之间的水平运输由集装箱半挂列车承担，货场的装卸车和堆码（可堆5层箱）由轨道式龙门起重机承担。组合系统在鹿特丹码头采用组合系统之后，又有一些码头也改造成为组合系统。如香港的现代货箱码头公司的集装箱码头，东京的OHI3/5码头以及安特卫普的基尔森码头。这种组合系统能最充分地发挥每一类型系统的优点，克服其缺点，扬长避短，使系统更加合理和完善。各种工艺系统技术经济比较底盘车系统跨运车系统轮胎式龙门起重机轨道式龙门起重机叉车系统正面吊运机系统组合系统储存能力差好优优中好优投资费用差好好好优好优工艺简单性优好差差优优中装卸效率优好好好差中优机动性优好差差好优中减轻集装箱损坏优差好好好好好降低维修成本好差好优好好中可扩张性优好差差好好好自动化适应性差差好优差差好与铁路接运差差好优中好好底盘车Trailer跨运车StraddleCarrier叉车Forklift岸桥/岸吊QuayCrane轮胎式龙门起重机RubberTireGantryCrane(RTG)轮胎式龙门起重机系统Rubber-tiredTranstainerSystem轨道式龙门起重机RailMountedGantryCrane(RMG)轨道式龙门起重机系统RailMountedTranstainerSystem跨运车－龙门吊混合系统StraddleCarrier–TranstainerSystem汽车吊MobileCrane正面吊运机SuperstackerContainerCrane三、集装箱码头的组成部分泊位岸壁前沿集装箱堆场集装箱货运站控制室大门维修车间泊位是紧靠集装箱码头岸壁的水域，它连接引水调头区和航道；是供集装箱船作业停泊之用。岸壁是码头陆域与泊位水域之间的垂直岸墙；主要设置保证船舶安全靠泊的系船设施与护弦设施。岸壁前沿是码头岸壁到集装箱堆场之间的陆域范围，供装卸船之用；前沿设置岸桥，其宽度取决于码头规模，装卸工艺及其他机械的参数，一般在45-65m；前沿集装箱堆场指连接前沿，堆存集装箱的场地；经专门处理，能适应堆码多层重箱及堆场机械轮压的要求有明显的街区、BAY位、行位的划分标志，以适应集装箱的堆存管理针对各类不同箱子，安排专用的堆场集装箱堆场专用堆场集装箱码头货运站一般设在堆场后方或码头外的港区内；是集装箱码头装、拆箱作业，并对货物进行保管、交接的场所；要有足够的场地、库房、货车车位及装拆箱作业所需的机械；货运站ContainerFreightStation中控是集装箱码头按计划组织、实施船舶装卸作业和堆场作业的指挥场所一般设在码头建筑物的高层、便于观望整个作业现场中控室内装有多部工业电视，通过不同地点、不同角度的摄像头，准确掌握全码头各局部的作业情况大门是集装箱车辆进、出码头的出入口；是划分码头内、外责任的分界点；办理进、出集装箱及单证的交接；箱体状况、封志的检查……大门GateHouse维修车间是对码头装卸、运输、机械、进行检查、维修、保养的场所；一般设在堆场后，码头边缘地区。除上述主要设施外，还有：码头办公、管理场所；集装箱的清洗、修理场所；照明、通讯设施等。四、集装箱码头的主要专用机械1.岸桥2.场桥3.跨运车4.正面吊5.集装箱叉车6.空箱堆高机7.牵引车8.拖板9.穿梭运输车岸桥是设置在集装箱码头前沿的高架可移动式的大型起重机，他临海侧有外伸的悬臂，不作业时悬臂竖起，放平即可进行装卸船作业，它陆侧有固定的后伸壁，岸桥可以在沿着码头岸线平行的轨道上横行。岸桥主要尺度参数轨距：两条轨道中心线的间距起升高度：分轨面上起升高度和轨面下起升高度外伸距：指岸桥海侧轨道中心线至吊具中心垂线的最大水平距离后伸距：指陆侧轨道中心线至吊具中心垂线的最大水平距离联系横梁下的净空高度门框净宽度整机宽度其他参数起重量大、小车运行速度升降速度轮压场桥是集装箱码头用于堆场作业的桥式桁架结构的起重机，分轮胎式场桥（RTG）和轨道式场桥（RMG）两种；RTG自带内燃机发电，RMG需拖带电缆接外电。场桥RTG在门架支柱下装有数量不等的轮胎；在堆场内按规定线路直行。可在规定区域内作90º转向，能转场作业；广泛采用门架内跨6排箱，拖车通道布置在一边，净宽度在22m左右的场桥；起升高度的选取，依据各码头对堆场能力的需求。中间布