港口機械的現(xiàn)狀與發(fā)展

1、港口機械的現(xiàn)狀與發(fā)展摘要：文章主要介紹了港口機械的現(xiàn)狀和發(fā)展，包括港口專業(yè)化大型裝置 持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、智能港口建設促進智能設備發(fā)展、節(jié)能減排促進港口機械朝著 節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展、提升碼頭通過能力促進技術(shù)創(chuàng)新改造、綠色港口促進綠色 港機發(fā)展，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。關(guān)鍵詞：港口機械；發(fā)展現(xiàn)狀；自動化裝備引言：在現(xiàn)代化發(fā)展背景下，全球化經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，海上運輸也 進一步轉(zhuǎn)變成國家之間進行交流貿(mào)易的重要方式。而我國屬于港口大國，集裝 箱以及港口貨物吞吐量始終位于世界第一位。為了進一步加快港口建設發(fā)展， 需要重點優(yōu)化港口機械應用技術(shù)性能，展望港口機械未來發(fā)展趨勢，助力港口 機械實現(xiàn)進一步發(fā)展。

2、港口專業(yè)化大型裝置持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展港口集裝箱、散貨專業(yè)設備不斷優(yōu)化我國當下的萬噸級以上碼頭泊位內(nèi)，其中的專業(yè)化泊位數(shù)量達到942個， 專業(yè)化碼頭在日常運行中擁有環(huán)保、成本低廉、裝卸效率高和自動化程度高等 優(yōu)勢，逐漸成為港口裝卸重要模式。為了進一步減少運輸成本，當前已經(jīng)正式 投入應用了各種超大型集裝箱船，同時也開始了更加大型的運輸船舶研發(fā)設 計。因為大型化港口機械設備整體費用消耗和成本造價相對較高，對于碼頭的 管理調(diào)度以及環(huán)境條件提出了更為嚴格的要求。而雙小車以及三起升等岸邊集 裝箱起重機在近期應用中存在較大難度，為了進一步滿足超大型集裝箱裝卸要 求，需要確保起重機外伸距離超出65米，假如想要符合2

3、4排集裝箱操作要 求，對應外伸距離需要超出70米皿港口大型運輸裝卸設備需求擴大隨著我國冶金、石化、能源、裝備制造等領域內(nèi)相繼開展的國家重點工程 項目。尤其是東北振興工業(yè)基地以及西部大開發(fā)工作的實施，需要通過大件運 輸承擔核心設備裝量，確保運輸質(zhì)量，像是核電、水電機組以及風力發(fā)電裝 置、石油儲罐、大型鍋爐、變壓器等設備進行裝卸運輸。而該種大件同時具備 不可解體、超高、超寬、超長、超重等特征，無法通過鐵路和公路實施長距離 運輸，為此需要借助水路運輸，順利送到港口實施裝卸。港口中的大型部件裝 卸擁有較高的可靠性要求，起重量較大，同時作業(yè)速度較低。當前主要是以橋 式起重機、固定回轉(zhuǎn)起重機、斜坡滾裝、浮

4、起式起重機實施裝卸，港口中的各 種大型部件裝卸設備需求也呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢2。軌道式集裝箱門式起重機的標準化發(fā)展軌道式集裝箱對應運輸?shù)拈T式起重機屬于技術(shù)發(fā)展成熟的機型，其維護費 用較低、運行穩(wěn)定性強，在實際操作中具有較高可靠性。主要是以電力驅(qū)動為 主，整體維護費用相對低廉，有利于集裝箱實現(xiàn)自動化裝卸。和輪胎形式的集 裝箱起重機相比，標準化程度相對較低。各種集裝箱碼頭普遍聯(lián)系現(xiàn)實發(fā)展狀 況進行參數(shù)設計，導致對應參數(shù)十分多樣，不利于起重機的推廣應用。軌道式 起重機想要實現(xiàn)標準化發(fā)展需要進一步打破觀念限制，合理構(gòu)建規(guī)范化裝卸工 藝，創(chuàng)建統(tǒng)一軌距參數(shù)。采取標準化應用，能夠進一步提升堆場以及設備運行

5、效率，提高碼頭作業(yè)率，進一步減少設備使用、制造和維護成本，促進港口順 利開展節(jié)能減排工作3。智能港口建設促進智能設備發(fā)展自動化工藝裝備集裝箱自動化裝卸設備普遍應用于歐洲等國家，我國目前應用自動化碼頭 的例子相對較少，最開始只是在上海港外高橋集裝箱碼頭創(chuàng)建我國首個無人集 裝箱堆場，并實施了示范性應用。但國內(nèi)碼頭的貨物吞吐量卻始終位居世界第 一。自動化港口機械設備也是我國集裝箱未來運輸發(fā)展主要方向，作為全國范 圍內(nèi)的港機制造大國，需要進一步掌握各種先進的碼頭裝卸技術(shù)。集裝箱的自動裝卸引導車屬于自動化碼頭建設發(fā)展中的重要運輸工具，其 木具備自動導航、自動駕駛、準確定位、安全避障、路徑優(yōu)化以及自動診斷

6、等 智能化發(fā)展特征。自動裝卸引導車在實際操作中的導航模式主要包括自由路徑 法以及固定路徑兩種方法。其中固定路徑法主要是在把電磁導航技術(shù)作為基礎 導向，通過路面下方埋設導向接通電流產(chǎn)生電磁場，設置于自動裝卸引導車中 的線圈感應磁場主要通過車載控制裝置度小車前進方向?qū)嵤蚀_判斷。而自由 路徑法主要包括差分GPS導航技術(shù)、慣性導航技術(shù)、視覺定位導航以及激光定 位導航等基礎組成，在差分GPS定位算法持續(xù)提升條件下，相關(guān)定位精度可以 實現(xiàn)5厘米左右，甚至部分會達到2厘米左右。差分GPS導航在實際操作應用 中具備成本低廉、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、通用性強等優(yōu)勢，應用到不同港口當中，幾 乎無需對系統(tǒng)進行任何改動，同時

7、還不需要路標，是未來港口自動裝卸引導車 的主要發(fā)展方向。自動裝卸引導車對應運行驅(qū)動措施主要包括電力驅(qū)動以及液力驅(qū)動兩種模 式，而電力驅(qū)動運行下的自動裝卸引導車主要是將柴電機組當成變頻電機負責 供電，變頻電機能夠驅(qū)動橋和車輪帶動整車運行，此種方案技術(shù)較為先進、成 本低廉、控制系統(tǒng)發(fā)展成熟、方便維護，適合港口集裝箱進行是水平運輸4全自動散貨碼頭裝置散貨碼頭的自動化裝卸設備方面，當前國內(nèi)夕卜港口的散貨裝卸普遍是以人 工操控設備裝卸位置，操作者水平?jīng)Q定的作業(yè)安全性和裝卸效率，同時部分碼 頭選擇半自動控制裝置，控制參數(shù)通過人工輔助設定方式完成，進一步提升了 壯戲耳效率和可靠性。上海的某一港口在08年初步

8、采用全自動散貨運輸裝置， 設置了全自動抓斗卸船裝置、斗輪堆料裝置以及裝船機器。是全世界范圍內(nèi)首 層實現(xiàn)港口散貨自動化裝卸。系統(tǒng)內(nèi)同時涵蓋17中類型不同裝船機、卸船裝置 以及取料裝置。全自動的散貨抓斗卸船裝置主要借助激光檢測技術(shù)，實施多目 標識別和檢測，準確識別船艙的艙口、艙底高度以及船艙所處位置。聯(lián)系實施 堆形數(shù)據(jù)和艙口特征，移動抓斗和大型爪機，控制起降操作。全自動散貨裝船 機主要通過激光雷達檢測設備，檢測作業(yè)船艙和堆料狀況，進行有效識別和處 理，控制大車運動以及溜筒實施自動裝船。節(jié)能減排促進港口機械朝著節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展電動RTG推廣應用電力驅(qū)動下的集裝箱起重機能夠優(yōu)化工作環(huán)境、降低污染排放，

9、減少運營 成本，提升整個社會效益和經(jīng)濟效益。而電動RTG油改電技術(shù)可以分為三種供 電模式，分別是高架滑觸線供電、低架剛性滑觸線以及電纜卷筒供電方式。當 前國內(nèi)沿海大部分港口碼頭基本設置了電動RTG，并取得了一定的效果。未 來，電動RTG也會在鋰電池以及直流供電、超級電容蓄能裝置內(nèi)得到有效應 用，朝著方便安全轉(zhuǎn)場電動RTG的方向發(fā)展，加快電動RTG標準化建設速 度。流動機械節(jié)能減排設計港口流動機械裝置普遍是通過燃油驅(qū)動，港口內(nèi)各個牽引車消耗燃油在裝 卸設備整體油耗中大概占據(jù)35%左右，屬于港區(qū)內(nèi)燃油消耗排放重點因素。 LNG牽引車在實際應用中具有安全環(huán)保和技術(shù)成熟等優(yōu)勢，具有較大推廣前景 以及應

10、用價值。當下在我國的部分港區(qū)內(nèi)也進一步投入了 LNG牽引車，得到了 良好的應用效果。而港口輪胎起重機普遍適用于散貨堆場以及雜貨堆場，而60 噸的港口輪胎起重機裝置能夠同步兼?zhèn)?。此外，對于集裝箱吊裝液壓傳動不足 以及能耗較高的問題，可以通過合理設計負荷敏感液壓系統(tǒng)，促進壓力和執(zhí)行 部件的運行壓力、流量以及泵流量實現(xiàn)全面優(yōu)化配置，提升驅(qū)動系統(tǒng)運行功 率。提升碼頭通過能力促進技術(shù)創(chuàng)新改造想要進一步優(yōu)化港口碼頭的通過水平，需要對各種港口生產(chǎn)資源實施優(yōu)化 配置，除了應該從較大層面入手研制全新工藝設備之外，還需要從各中小角度 入手，積極改造現(xiàn)有工藝裝備，不管條件和地區(qū)限制，堅持因地制宜的基礎原 則，充分利

11、用現(xiàn)有資源，針對施工工藝進行合理規(guī)劃，促進各項設備的優(yōu)化配 置，強化原有碼頭的生產(chǎn)率以及通過能力。當前港口中所用的大型機械設備普 遍是用了 10到20年左右的老產(chǎn)品，該種類型裝備需要對其中少部分實施有效 更新，對于繼續(xù)運行的實施評估和檢測，聯(lián)系技術(shù)狀態(tài)形成有效的處置方案。 而在役港口機械相關(guān)評價檢測、處置技術(shù)擁有較為廣泛的應用前景。因為港口 機械整體結(jié)構(gòu)十分復雜，目前所應用的評價檢測技術(shù)無法充分滿足現(xiàn)實發(fā)展要 求，需要不斷優(yōu)化完善各種檢測方法，提升檢測數(shù)據(jù)可靠性和準確性。針對港口機械運行狀況和結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行長期全面檢測是保障整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 安全穩(wěn)定運行的重要方法。光纖光柵這種傳感技術(shù)主要是以繼電測

12、技術(shù)為基礎 形成的全新傳感技術(shù)，光纖光柵傳感裝置在長期監(jiān)測中擁有耐高溫、抗腐蝕、 抗電磁干擾以及監(jiān)測穩(wěn)定性強等優(yōu)勢，在大型港口機械安全檢測中擁有較為廣 泛的發(fā)展前景。當前該種技術(shù)也初步得到了有效應用。目前對于港口機械采用的壽命評估和結(jié)構(gòu)疲勞分析主要是以現(xiàn)場檢測和應 力分析為主，檢測結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部是否產(chǎn)生明顯裂紋和缺陷，至于結(jié)構(gòu)中通常存 在各種微裂紋以及宏觀裂紋，所以疲勞計算壽命和現(xiàn)實狀況之間存在較大差 異。以聲發(fā)射為基礎的港口機械相關(guān)結(jié)構(gòu)壽命和疲勞評估，借助材料變形探測 中所得聲波發(fā)射信號，能夠及時發(fā)現(xiàn)材料缺陷裂紋所處位置和對應強度狀態(tài)， 通過斷裂力學相關(guān)基礎理論，準確分析判斷裂紋擴張速率，通過

13、模糊理論對結(jié) 構(gòu)安全進行準確評估，明確一定周期內(nèi)結(jié)構(gòu)對應失效幾率，使整個評估技術(shù)更 加準確有效。綠色港口需要綠色港機在我國不斷支持長江等內(nèi)河水運創(chuàng)新發(fā)展的政策支持下，內(nèi)河港口建設呈 現(xiàn)出穩(wěn)定增長的發(fā)展趨勢，港口容量持續(xù)擴大?？傮w而言內(nèi)河港口運輸貨物類 型較為復雜、碼頭泊位較小、水平參差不齊、裝卸設備品種多樣。在地形、地 質(zhì)以及港口布局、港口規(guī)模等因素影響下，內(nèi)河港口工藝和沿海港口相比存在 較大差異，為此需要在全面參考借鑒沿海港口技術(shù)同時，因地制宜研發(fā)內(nèi)河港 口適用裝卸設備，提升港口機械的適用性、先進性以及經(jīng)濟性，促進內(nèi)河港口 機械專業(yè)化程度和技術(shù)水平的持續(xù)提升，打造標準化、專業(yè)化的港口機械，積 極迎合地區(qū)經(jīng)濟建設發(fā)展。我國當前發(fā)展中的基礎戰(zhàn)略便是建設環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會，屬于 我國建設發(fā)展的基礎國策，而打造綠色港口也進一步迎合了我國新時期建設發(fā) 展的基礎要求。當前我國針對綠色港口開始實施認證指標體系建設研究工作。 在國內(nèi)外綠色港口建設指標的全面推廣和應用，各種環(huán)保型綠色港機將會得到 有效應用。綠色港機并非是單純的裝置，其能夠表達某種理念，只有采取有效 的節(jié)能環(huán)保技