全球典型自动化集装箱码头对比_李勋

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1、2014 年第 12 期 总第 281 期 11 目前 全球建成和在建的自动化集装箱码头共 32 个 其中 欧洲地区有 10 个 亚洲地区有 15 个 北美地区有 4 个 澳洲地区有 3 个 不同地区自动 化集装箱码头根据当地特点和码头需求采用不同 装卸工艺和设备配置等 本文通过对比分析分布于 欧洲 亚洲 美洲地区的6个自动化集装箱码头的异 同点 总结自动化集装箱码头建设经验 以期为未 来自动化集装箱码头建设提供借鉴 1全球典型自动化集装箱码头介绍 1 1英国伦敦门户码头 伦敦门户码头 见图1 由迪拜环球港务集团投 资开发 坐落于伦敦港以东约50 km处 规划岸线长 2 700 m 码头前沿水

2、深17 m 共有泊位6个 设计年 集装箱吞吐量 360 万TEU 该码头建设共分五期工 程项目 一期项目包括3 个泊位 岸线长1 200 m 设 计配置 12 台岸桥 28 辆跨运车和 40 台自动化轨道 吊 该码头 1 号泊位已于 2013 年 11 月开港作业第 一艘集装箱船舶 图 1伦敦门户码头总平面 伦敦门户码头采用 双 40 英尺岸桥 跨运车 自动化轨道吊 作业工艺 双 40 英尺岸桥实施岸边 船舶作业 见图2 其起重能力80 t 起升高度49 m 外伸距 70 m 后侧外伸臂下设 6 条宽 4 1 m 的作业 车道 海侧水平运输采用 堆一过二 跨运车 起重 能力 50 t 堆场垂直

3、于岸线设计 最长箱区可设 36 个标准箱位 长约 234 m 每块堆场配置 2 台起重 能力为 40 t 的自动化轨道吊 采用全自动化作业方 式 不支持双箱作业 堆场陆侧采用集卡倒车作业 工艺 见图 3 图 2伦敦门户码头岸边作业 图 3伦敦门户码头堆场陆侧集卡作业 伦敦门户码头一期项目共建40个堆场 其中包 全球典型自动化集装箱码头对比 天津港股份有限公司 李勋 李强 天津港太平洋集装箱码头有限公司 赵德成 自 动 化 集 装 箱 码 头 12 Vol 25 No 12 General Serial No 281 括 2 个冷藏箱区 共设置冷箱位 564 个 根据预测 伦敦门户码头一期项目的

4、集装箱业务情况为 空箱 占50 重箱占 50 40 英尺集装箱占75 20英尺 集装箱占 25 中转箱量占 10 铁路集装箱量占 35 陆路集装箱量占 55 1 2荷兰鹿特丹港 Euromax 码头 Euromax 码头是欧洲集装箱码头公司 Europe Container Teminals ECT 旗下三个码头之一 隶属 于和记黄埔港口集团 位于鹿特丹港以西约 30 km 处 码头岸线长 1 500 m 总面积 84 万m2 目前年集 装箱吞吐量约 180 万TEU 该码头于 2010 年投产 共有岸桥16台 其中驳船岸桥4 台 自动化轨道吊 58 台和自动导引车 96 辆 Euromax码

5、头采用 双小车岸桥 自动导引车 自动化轨道吊 作业工艺 岸边船舶作业采用双小 车岸桥 其起重能力 61 t 起升高度 43 m 外伸距 70 m 后侧外伸臂下设 4 条自动导引车作业车道 海侧水平运输采用自动导引车 单车可运输 1 个 40 英尺集装箱或 2 个 20 英尺集装箱 堆场垂直于岸 线设计 每块堆场设 2 台起重能力为 40 t 的自动化 轨道吊 采用全自动化作业方式 不支持双箱作业 堆场陆侧采用集卡倒车工艺方式 Euromax码头集装箱业务以中转箱为主 中转箱 量占总箱量的 65 其中 15 25 的中转箱由驳船 转运至内河码头 随着生产作业系统的不断优化 Euromax码头作业

6、效率逐年增高 目前岸桥平均作业 效率达30自然箱 h 峰值达到33自然箱 h 平均船时 效率达 150 170 自然箱 h 峰值达到 221 自然箱 h 1 3西班牙巴塞罗那港巴塞南欧码头 巴塞南欧码头是从和记黄埔港口集团旗下的加泰 罗利亚码头 TERCAT 分出的 总占地面积132万m2 规划岸线总长2 100 m 码头前沿水深16 18 m 设计 年集装箱吞吐量 445 万TEU 码头一期工程项目岸 线长 1 500 m 包括 5 个泊位 占地面积 100 万m2 设 计年集装箱吞吐量 315 万 TEU 码头前沿水深 16 5 m 配置18台岸桥 80台场桥和42辆跨运车 计 划于201

7、4年完工 码头二期工程项目岸线长600 m 包括 2 个泊位 占地面积 32 万m2 设计年集装箱吞 吐量 130 万TEU 码头前沿水深8 m 配置 6 台岸桥 32 台场桥和 15 辆跨运车 计划于 2016 年完工 巴塞南欧码头于 2011 开始建设 2012 年 7 月 4 个箱区投产 2012 年 9 月 9 个箱区投产 当时接卸 14 000 TEU 集装箱船舶 作业效率达 31 自然箱 h 目前已建成岸线长1 000 m 码头占地面积60万m2 码头前沿水深 16 m 重箱堆场内和重箱堆场后方均 布置冷藏箱区 堆场侧面布置特种箱区 采用跨运 车进行水平运输和堆垛 堆高 1 层 巴

8、塞南欧码头采用 单 40 英尺岸桥 跨运车 自动化轨道吊 作业工艺 岸边船舶作业采用单 40 英尺岸桥 其起重能力 61 t 起升高度 41 m 外伸距 66 m 岸桥轨道间 轨距 35 m 为跨运车与岸桥作 业交接区 陆侧轨道后布置舱盖板堆放区 其后布 置 2 条跨运车高速车道 陆侧轨道距离集装箱堆场 边 93 m 跨运车起重能力 50 t 适于 堆一过二 作 业方式 每块堆场配置设 2 台起重能力为 40 t 的自 动化轨道吊 采用全自动化作业方式 不支持双箱 作业 堆场有效长度 约 325 m 适于直线单层堆放 集装箱 50 TEU 自动化轨道吊跨距内可堆放 9 排集 装箱 堆高为 堆五

9、过一 陆侧堆场采用集卡倒车 工艺方式 陆侧堆场边至自动化轨道吊车挡距离不 小于 2 辆集卡的长度 在巴塞南欧码头集装箱业务中 中转箱量所占 比例较大 约为 70 本地箱量占 30 随着生产作 业系统的不断优化 该码头作业效率逐年增高 目 前岸桥平均作业效率稳定在 34 自然箱 h 1 4韩国釜山新集装箱码头 釜山新集装箱码头坐落于韩国釜山港新港港 区 是亚洲第一个堆场垂直于岸线布置的自动化集 装箱码头 该码头采用 单小车岸桥 跨运车 自动 化轨道吊 作业工艺 岸桥和自动化轨道吊均由上 海振华重工 集团 股份有限公司 以下简称振华重 工 制造 其主要技术参数为 岸桥最大起重能力 66 t 外伸距

10、 70 m 后伸距 25 m 起升高度 45 m 门 腿间距 18 3 m 自动化轨道吊最大起重能力 40 t 轨 距31 m 轨距内可堆放10排集装箱 堆垛能力为 堆 五过六 大车行驶速度 210 m min 不支持双箱作 业 跨运车由美国特雷克斯集团制造 每台造价约 70 万美元 堆垛能力为 堆一过二 该码头的码头 AUTOMATED CONTAINER TERMINAL 2014 年第 12 期 总第 281 期 13 操作系统由美国Navis公司提供 码头设备控制系 统由瑞士ABB公司开发 先进的信息系统使码头生 产作业更具柔性和高效性 据统计 釜山新集装箱 码头岸桥平均作业效率为 3

11、2 38 自然箱 h 线时效 率约为 29 自然箱 h 1 5美国弗吉尼亚集装箱码头 弗吉尼亚集装箱码头坐落于弗吉尼亚诺福克港 由马士基集团建设和运营 该码头堆场垂直于岸线 布置 总投资4 5亿美元 于2007年建成投产 采用 单 小车岸桥 跨运车 自动化轨道吊 作业工艺 岸桥和 场桥均由振华重工制造 其主要技术参数为 岸桥最 大起重能力 65t 外伸距69m 起升高度 47m 门腿间 距 18m 自动化轨道吊最大起重能力 40 t 适于 堆五 过六 作业 跨距内可堆放 8 排集装箱 行驶速度 300m min 不支持双箱作业 跨运车由卡尔玛公司制 造 每台造价约50 万美元 据统计 弗吉尼亚

12、集装箱 码头岸桥平均作业效率为 32 36 自然箱 h 中转箱量 占码头集装箱业务总量的比例较小 进口箱量约占码 头集装箱业务总量的 48 出口箱量约占 52 弗吉尼亚集装箱码头的作业工艺与釜山新集 装箱码头基本相似 不同之处在于 弗吉尼亚集装 箱码头的冷藏箱区集中布置在自动化堆场后方 设置 7 排共 424 个冷藏箱位 并预留扩展到 960 个 冷藏箱位的空间 冷藏箱水平运输采用底盘车工 艺方式 弗吉尼亚集装箱码头陆侧布置75个集卡车位 由 4 个作业人员远程操控集卡装卸作业 3 个显示 界面 包括码头操作系统 对锁眼和监控视频 便于 作业人员与司机进行语音交流 以确保装卸作业安 全 司机下

13、车后进入本车位工作亭并进行自动及人 工确认 亭内地毯设有压力传感器 便于系统确认 司机是否已到安全区域 司机刷卡复核相关作业信 息无误后 自动化轨道吊方可执行命令 码头陆侧 在技术上可以实现全自动化作业 但出于安全考 虑 仍采用半自动化操作方式 1 6日本名古屋港 TCB 码头 由于日本为多地震国家 集装箱码头结构和设 备均采用强化抗震设计工艺 以减小地震危害 TCB 码头是日本首个全自动化集装箱码头 也是目前公 认的世界上最先进的自动化集装箱码头之一 该码 头前两期工程项目分别于 2005 年 12 月和 2008 年 12 月建成投产 第三期工程项目建设已列入规划 TCB码头堆场平行于岸线

14、布置 采用 单小车岸桥 自动导引车 自动化轮胎吊 作业工艺 岸桥和自 动化轮胎吊均由日本三菱公司制造 自动导引车由 日本丰田公司制造 据统计 TCB码头的岸桥平均 作业效率为 33 自然箱 h 集卡在码头提卸箱的平均 等待时间不超过 11 min 2全球典型自动化集装箱码头比较 上述 6 个自动化集装箱码头在装卸工艺 堆场 布置等方面具有各自的特点 见表 1 TCB码头的 特殊性明显 其是目前世界上唯一采用自动化轮胎 吊作为堆场作业设备的自动化集装箱码头 与自动 化轨道吊工艺方案相比 自动化轮胎吊工艺方案有 利于节省码头投资成本和减小地震危害 同时 其 是唯一堆场横向布置的自动化集装箱码头 为

15、避免 箱区自动化轮胎吊长距离行走 自动导引车需要进 堆场作业 其他自动化集装箱码头的堆场均纵向布 置 采用自动化轨道吊作为堆场作业设备 表 1全球 6 个典型自动化集装箱码头主要特点比较 堆场布置码头地区是否中转码头岸桥类型岸边水平运输设备场地设备 伦敦门户码头欧洲否纵向双 40 英尺跨运车自动化轨道吊 Euromax 码头欧洲是纵向 双小车自动导引车自动化轨道吊 巴塞南欧码头欧洲是纵向单 40 英尺跨运车自动化轨道吊 釜山新集装箱码头亚洲否纵向单小车跨运车自动化轨道吊 弗吉尼亚集装箱码头美洲否纵向单小车跨运车自动化轨道吊 TCB 码头亚洲否 横向单小车自动导引车自动化轮胎吊 自动化集装箱码头

16、岸边水平运输设备一般为 跨运车或自动导引车 由于自动导引车与岸桥可实 现耦合作业 所以配置自动导引车的码头一般选择 作业效率较高的双小车岸桥 一般情况下 跨运车 与单小车岸桥匹配作业即可达到码头预期效率 Euromax码头是目前拥有最先进自动导引车系统的 自 动 化 集 装 箱 码 头 14 Vol 25 No 12 General Serial No 281 自动化集装箱码头 自动导引车的路径规划和系统 控制对整个码头作业效率提升至关重要 巴塞南欧 码头是目前建成的使用人工跨运车较有代表性的 自动化集装箱码头 在投产仅1年的情况下 跨运车 作业效率就达到 34 自然箱 h 远高于自动导引车作 业效率 欧洲 3 个典型自动化集装箱码头的共同点是 码头均紧邻物流园区 码头后方均设计有铁路 可 以通过铁路系统进行集装箱集疏运 并配备铁路轨 道吊 为提高堆场作业效率 伦敦门户码头特别设 计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架 起重 机可直接将集装箱放在托板架上 然后由集卡进行 顶升托板架拖走作业 这种设计实现集卡与起重机 之间的解耦控制 有利于缩短集卡等待时间 Euromax码头特别配置火车