港口物流第3版第8章课件

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港口物流厦门理工学院王斌义教授2第八章

港口装卸工艺

8.1港口装卸工艺概述8.1.1港口装卸工艺的性质、内容与作用1.港口装卸工艺的性质

装卸工艺是指在港口实现货物从一种运载工具（或库场）转移到另一种运载工具（或库场）的空间位移的方法和程序。2.装卸工艺过程及其组成

装卸工艺过程指货物从进港到出港所进行的全部作业的综合，它由一个或一个以上的操作过程组成。343.港口装卸工艺的主要内容

在港口，装卸工艺工作主要包括两个方面，即日常装卸工艺工作和港口装卸工艺设计工作。(1)港口日常装卸工艺工作（1）工属具的改进和创新；（2）装卸工艺线的再设计；（3）作业线改进；（4）工程心理学研究；（5）装卸作业技术标准的制订与修改。除此之外，港口日常工艺管理工作还包括货物在运输工作与库场内的堆码方式，各种辅助作业的完成方法等。8.1.1港口装卸工艺的性质、内容与作用（2）港口装卸工艺设计工作港口装卸工艺主要涉及以下几方面的内容：装卸机械设备类型的选择和吊货工属具的设计；工艺流程的合理化；货物在运输工具和库场上的合理配置和堆码；驾驶员和工人的先进操作方法；工艺规程的制定和修改。58.1.1港口装卸工艺的性质、内容与作用64.装卸工艺的作用（1）装卸工艺是港口生产的方法（2）装卸工艺是港口建设设计和选用装卸机械机型的重要依据(3)装卸工艺是提高港口装卸效益的组织工作基础和技术保证(4)装卸工艺是保证生产安全质量的基础8.1.2港口装卸工艺现场组织和管理

71.港口企业装卸工艺的部门设置（1)归入生产调度部门，如专设工艺编制人员等。这种设置有利于现场装卸工艺的安排，对现场工艺需求反应较快，主要强调装卸工艺的管理因素，但是工艺人员不易稳定。(2）归入机电等技术部门，这是目前的主流做法。这种安排强调了装卸工艺与机械设备之间的关系，注重装卸工艺技术因素。(3)归入规划建设部门。这种归并强调的是装卸工艺在港口规划和建设中的重要作用。(4)仍然保留单独的装卸工艺部门，但目前较少。2.工艺人员的主要职责

（1)分析和改进现有工艺，设计新的生产方法；(2）制定装卸和堆存标准；（3)指导难作业货物（如重、大件货物）的装卸；(4)设计、制造、试验、改进吊货工属具；(5)提出非标准港口装卸搬运机械的设计任务书；(6)规划港口泊位的专业化；(7)编制月度机械化作业方案；(8)汇编装卸作业技术标准（工艺卡）和吊货工属具图集；(9)按照相应的装卸作业技术标准制定单船作业计划；（10）与劳动工资部门协作共同修订劳动定额；（11)总结和推广工艺方面的先进经验；（12）培训工人使用新的操作方法，目前有一种新的操作方法的培训可采用模拟操作的方法。8.1.2港口装卸工艺现场组织和管理

93.装卸作业技术标准(1)港名和公司名；(2）卡别（规范型或实验型）；(3)货名及包装；(4）货物特性（如块度、容度、件重、规格等）；(5)运输工具类型；(6）操作过程；

10(7)货物装卸方案；(8)装卸机械和吊货工属具及其他工属具的名称、负荷、数量；(9)作业线各环节配备工人数；(10）作业线主要技术经济指标（作业线生产率和每个工人的工班产量，机械化操作比重等）；(11）对舱内、码头上、车内、库场内作业组织的简单描述；(12）用图、照片或文字对货组、货垛、车内堆装方法的要求予以说明；(13）涉及货物特性的安全注意事项；(14）装卸作业技术标准由港口企业分管工艺或安全技术的负责人签署颁布。8.1.3港口装卸工艺合理化原则

1.安全质量原则2.充分利用机械设备原则3.专业化和适应性原则4.高效作业原则5.标准化原则6.环境保护原则118.2港口装卸工艺设计128.2.1港口装卸工艺设计的任务和重要性它的基本任务是在港址选择、港口装卸任务确定的前提下，通过港口装卸机械化系统方案的设计，技术经济论证和方案比选，确定港口码头为完成既定的装卸任务，所采用的装卸工艺和合理的装卸工作组织。

装卸工艺设计的合理与否不仅直接影响港口码头工程建设和投资额，而且与码头建成投产后的使用效果也有密切的联系。

8.2.2港口装卸工艺设计的内容和步骤

138.2.2港口装卸工艺设计的内容和步骤1.设计任务概述

主要包括设计港口吞吐量分析和工艺流程选定两部分。

2.拟定多个装卸工艺方案

(1)拟定方案的一般规定

交通部发布的《海港总平面设计规范》(2)拟定方案的原则148.2.2港口装卸工艺设计的内容和步骤3.方案比选

4.确定推荐方案根据上述论证，选取装卸工艺推荐方案，并包括各种附图。（1）港口平面图；（2）装卸工艺平面布置图；（3）各种装卸机械及码头结构的剖面图。158.2.3港口装卸工艺设计的原始资料港口工艺设计的原始资料是工艺设计的前提和基础条件之一，通常是在设计前通过调查研究和对设计任务详细分析后获取。为了使设计方案具有先进性和可行性，在正式设计前要了解国家有关规定和港口投资者对装卸工艺设计的具体要求；在设计时要对有关国内外现有的装卸工艺进行对比分析，特别要了解在工艺施工过程中出现的问题和解决的措施，要总结工艺营运的生产效率和经济效果，作为具体设计时的参考。对设计任务的分析主要包括如下内容：168.2.4装卸工艺方案经济效益分析装卸工艺方案的经济效益分析装卸工艺方案比选和选择推荐方案的重要依据之一，也是衡量装卸工艺方案经济效益的组成部分，分析的指标有：①投资额估算；②由方案的装卸作业收入估算和装卸成本预算组成的工艺方案的财务分析；③方案营运的财务现金流量、内部收益率、方案营运的净现值、投资回收年限估算等经济效益分析；④与装卸工艺方案营运后对船方、货方经济效益影响等国民经济收益国民经济效益分析。178.3集装箱装卸工艺

8.3.1集装箱装卸作业方式1.吊上吊下方式：是指码头前沿采用起重机进行装卸，用码头或船上的起重机械设备往船舱或甲板上装集装箱，或卸集装箱。吊上吊下方式也称为“垂直作业方式”。吊上吊下方式是当前用得最为广泛的一种方式。2.滚上滚下方式：是采用滚装船运输集装箱188.3.2集装箱的起吊方式

1.上部四点起吊2.上部单点起吊3.上部单点起吊，用于挂钩4.用钢丝绳直接挂钩自上部起吊5.采用横梁从下部起吊198.3.3集装箱码头装卸工艺系统集装箱码头的装卸工艺系统有很多种，如底盘车系统（TrailerChassisSystem）、跨运车系统(StraddleCarrierSystem)、轮胎式龙门起重机系统(Rubber-tiredTranstainerSystem)、轨道式龙门起重机系统(RailMountedTranstainerSystem)、叉车系统(ForkLiftSystem)和正面吊运机系统(Front-handlingMobileCraneSystem)等。208.3.3集装箱码头装卸工艺系统1.底盘车装卸工艺方案

底盘车装卸工艺方案首先为美国海陆航运公司所采用，故又称为海陆方式。218.3.3集装箱码头装卸工艺系统2.集装箱跨运车装卸工艺方案228.3.3集装箱码头装卸工艺系统3.轮胎式集装箱龙门起重机装卸工艺方案该工艺流程为：卸船时，集装箱装卸桥将船上卸下的集装箱装在拖挂车上，运至堆场，再用轮胎式龙门起重机进行卸车和码垛作业；装船时，在堆场由轮胎式龙门起重机将集装箱装上拖挂车，运往码头前沿，等待装卸桥装船。4.轨道式集装箱龙门起重机装卸工艺方案238.3.3集装箱码头装卸工艺系统5.集装箱正面吊运机工艺方案6.集装箱滚装装卸工艺方案2425代别第一代第二代第三代第四代第五代装卸工艺底盘车轮胎龙门吊混合工艺自动化装卸工艺主要设备船用装卸桥岸边装卸桥高速装卸桥第二代装卸桥装卸桥主要参数起重量22.68t30.5t45t55t小车速度/s/s/s/s﹥/s起升速度0.50.60.670.83跨距外升距3644-8.总量350t680t750t850t8.3.3集装箱码头装卸工艺系统决定采用何种装卸工艺方式时，应取决于以下因素：预定年装箱量的大小；所需土地面积的可能性；集装箱船的装载量和到港频率；投资的可能性；场地上作业效率的高低；集装箱内陆集疏运的方式；集装箱损坏率的高低；装卸机械的维修费用；码头作业的灵活性；实现自动化作业的要求。综合上述因素考虑，目前集装箱码头多采用装卸桥——轮胎式龙门起重机装卸工艺。268.3.4集装箱混合装卸工艺方案1.装卸桥－跨运车方案该方案中，“船－场”作业是由装卸桥将集装箱从船上卸到港站前沿地面上，然后用跨运车把集装箱运到场地的指定箱位上。278.3.4集装箱混合装卸工艺方案2.装卸桥－龙门起重机方案该方案通过集装箱牵引车和挂车完成集装箱从船上卸到港站场地的指定箱位上。288.3.5各种装卸工艺方案的比较29系统指标底盘车跨运车轮胎吊轨道式龙门起重机叉车正面吊混合储存能力差好优优中好优投资成本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小货损率优差好好好好好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能力差差好优差差好与铁路配合差差好优中好好8.4自动化集装箱装卸工艺方案自动化集装箱码头的发展过程可分为以下几代：第一代以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT（EuropeCombinedTerminals）码头为代表；第二代以2002年投入运营的德国汉堡港CTA（ContainerTerminalAltenwerder）码头为代表；第三代以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表。目前中国建成的全自动集装箱码头有厦门远海自动化码头、青岛前湾自动化码头及洋山港四期自动化码头，他们是采用众多创新技术的第四代自动化集装箱码头。308.4.1国外自动化集装箱装卸工艺方案

1.荷兰鹿特丹港2.新加坡巴西班让（PasirPanjang）码头3.德国汉堡港4.日本名古屋码头5.韩国釜山新集装箱码头6.西班牙巴塞罗那港巴塞南欧码头31荷兰鹿特丹港ECT码头328.4.2国内自动化集装箱码头实践

1.厦门港码头33

8.4.2国内自动化集装箱码头实践

2.青岛港全自动化集装箱码头青岛港自动化码头已开通航线16条，作业船舶663艘次，作业箱量突破79万标准箱，单月吞吐量突破10万标准箱，船舶准班率始终保持在100%。单机平均作业效率提高了55%，单箱成本降低了48%，单箱能耗降低了24%。其间，码头获得31项国家专利和12项科技创新奖。34

8.4.2国内自动化集装箱码头实践

3.洋山深水港区四期工程上海洋山港四期自动化码头2017年12月10日建成建成。洋山深水港区是上海国际航运中心的核心工程，四期工程是洋山深水港区一期至三期工程的续建工程。洋山四期总用地面积223万平方米，共建设7个集装箱泊位、集装箱码头岸线总长2350米，设计年通过能力初期为400万标准箱，远期为630万标准箱。放眼全球，规模如此之大的自动化码头一次性建成投运是史无前例的。目前已经完成调试的首批10台桥吊、40台轨道吊、50台自动导引车（AGV）将投入开港试生产，根据规划洋山四期最终将配置26台桥吊、120台轨道吊、130台AGV。35随着自动化码头技术的不断成熟、建设成本进一步下降、国内的人力资源成本逐渐提升，自动化码头将成为集装箱码头未来发展的必然趋势。根据目前大陆集装箱码头的情况分析，自动化码头建设会朝两个方向发展：

大型海港，新建码头：采用自动化岸桥+AGV+ARMG