Ship Loader: คืออะไร โหลดเรืออย่างไร และประเภทต่างๆ

Ship Loader คืออะไร — ฟังก์ชั่นและส่วนประกอบหลัก

ก ship loader is a materials handling machine purpose-built to transfer bulk solids from a terminal's land-side storage and conveyor infrastructure onto a ship at the rated throughput of the terminal. The machine must accommodate the geometry of the vessel — hold length, hold width, hatch opening size, and the change in vessel freeboard (deck height above waterline) as the ship is progressively loaded and sinks lower — all while maintaining continuous material flow.

ส่วนประกอบหลักของตัวโหลดเรือแกว่งมาตรฐานคือ:

วิธีการบรรทุกสินค้าทางเรือ — กระบวนการโหลดเรือ

การบรรทุกสินค้าลงเรือเป็นการดำเนินการตามลำดับอย่างแม่นยำ ซึ่งสร้างความสมดุลของปริมาณงานกับความเสถียรของเรือ ความเค้นของโครงสร้าง และเวลาท่าเรือ ลำดับการบรรทุกสำหรับผู้ให้บริการขนส่งสินค้า Capesize ที่บรรทุกแร่เหล็ก แสดงให้เห็นกระบวนการในบริบทที่สมจริงในเชิงพาณิชย์:

• การสำรวจการมาถึงของเรือและการโหลดล่วงหน้า: ก่อนที่จะเริ่มการบรรทุก เรือจะต้องผ่านการสำรวจก่อนการโหลด โดยการวัดแบบร่าง ตัดแต่ง และรายการจะถูกบันทึกและเปรียบเทียบกับแผนการบรรทุก การกักเก็บสินค้าจะได้รับการตรวจสอบสิ่งตกค้างจากสินค้าครั้งก่อนที่อาจปนเปื้อนกับสินค้าใหม่ ลำดับการบรรทุกของทางเรือ (ซึ่งถือเป็นการเติมก่อนและในลำดับใด) จะมีการตกลงร่วมกันระหว่างหัวหน้าเจ้าหน้าที่ของเรือ เจ้าหน้าที่ควบคุมการขนของ ณ ท่าเรือ และตัวแทนของเรือ
• ตำแหน่งตัวโหลดเรือ: ตัวโหลดเรือจะเคลื่อนที่ไปตามรางรถไฟเพื่อให้สอดคล้องกับช่องฟักแรกที่กำหนดไว้ บูมจะเลื่อนและเคลื่อนเพื่อวางรางขนถ่ายไว้ตรงกลางช่องเปิดของฟัก รางเหลื่อมขยายเข้าไปในส่วนยึดจนถึงด้านใน ระยะผิวเสาเข็ม 1-3 เมตร . โดยทั่วไปตำแหน่งเริ่มต้นจะเป็นการยึดไปข้างหน้าหรือท้ายเรือมากกว่าการยึดกลางเรือ เพื่อเริ่มสร้างการกระจายน้ำหนักที่ถูกต้องเพื่อความมั่นคงในระหว่างการบรรทุก
• อัตราการโหลดเพิ่มขึ้น: การป้อนวัสดุจะเริ่มต้นในอัตราที่ลดลง ในขณะที่ผู้ปฏิบัติงานยืนยันการจัดตำแหน่ง ตรวจสอบว่ารางปล่อยว่างและมีการยึดที่ชัดเจน และสร้างการสื่อสารกับเรือ อัตราการโหลดจะเพิ่มขึ้นจนถึงปริมาณการปฏิบัติงานเต็มรูปแบบ — โดยทั่วไป 5,000–15,000 ตันต่อชั่วโมง บนคลังสินแร่ที่ทันสมัย — เมื่อระบบทั้งหมดได้รับการยืนยันว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง
• การตัดแต่ง: กs the pile in the hold builds, the operator periodically slews the boom and repositions the loading chute to spread the cargo evenly across the hold floor. Untrimmed cargo creates a peaked pile that reduces hold utilisation and can shift during the voyage, creating list. Trimming is performed during loading pauses or by continuous slow slewing while maintaining material flow.
• ลำดับการฟักต่อฟัก: เมื่อการกักเก็บครั้งหนึ่งถึงน้ำหนักบางส่วนหรือเต็มตามที่วางแผนไว้ การบรรทุกจะหยุดชั่วคราว รางน้ำจะถูกยกขึ้นและหดกลับ และเครื่องจะเดินทางไปยังฟักถัดไป ลำดับการบรรทุกได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาเสถียรภาพของเรือ (โดยการโหลดอย่างสมมาตรรอบเส้นกึ่งกลาง) และรักษาความเค้นของตัวเรือให้อยู่ภายในขีดจำกัดโครงสร้างของตัวเรือ การที่เกินขีดจำกัดหรือการหย่อนคล้อยระหว่างการบรรทุกอาจทำให้กระดูกงูของเรือเสียหายอย่างถาวร
• การสำรวจร่างขั้นสุดท้ายและการเสร็จสิ้น: เมื่อการกักเก็บทั้งหมดอยู่ที่น้ำหนักเป้าหมาย ตัวโหลดจะถูกยึดไว้ ร่างของเรือจะถูกวัดอีกครั้งที่หกจุด (ด้านหน้า ท้ายเรือ ท่าเรือกลางเรือ และกราบขวา) และปริมาณสินค้าสุดท้ายจะถูกคำนวณจากการสำรวจร่าง ตัวเลขนี้เป็นน้ำหนักสินค้าที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการสำหรับใบตราส่งและการชำระค่าขนส่ง

ประเภทของตัวโหลดเรือและการใช้งาน

รถตักจะจำแนกตามความคล่องตัว โครงสร้าง และประเภทสินค้าที่ขนถ่าย การเลือกประเภทที่ถูกต้องจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดปริมาณงานของเทอร์มินัล รูปทรงของท่าเรือ ช่วงขนาดภาชนะ และลักษณะของวัสดุเทกองที่บรรทุก

รถตักบรรทุกสินค้าแบบแกว่งที่ติดตั้งบนรางควบคุมท่าเทียบเรือส่งออกจำนวนมากที่มีปริมาณงานสูง เพราะมันรวมการเคลื่อนไหวเต็มรูปแบบที่จำเป็นในการให้บริการฟักบนเรือใดๆ ภายในหน้าต่างท่าเทียบเรือ — เคลื่อนที่ไปตามท่าเรือ แกว่งข้ามช่องเปิดประตู เคลื่อนตัวเพื่อให้เข้ากับกระดานอิสระที่เปลี่ยนแปลงของเรือ — ในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการปฏิบัติงานที่มีน้ำหนักสูงอย่างต่อเนื่อง เครื่องจักรประเภทนี้ที่ใหญ่ที่สุด เช่น เครื่องจักรที่ท่าเรือแร่เหล็ก Pilbara ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย บรรทุกในอัตราที่สูงกว่า 16,000 ตัน/ชม และสามารถบรรทุกเรือขนาด 180,000 DWT ให้แล้วเสร็จภายในเวลาไม่ถึง 14 ชั่วโมง

วิธีบรรทุกสินค้าลงเรือ — ข้อกำหนดทางวิศวกรรมและการปฏิบัติงานที่สำคัญ

การบรรทุกเรือบรรทุกสินค้าเทกองอย่างถูกต้องจำเป็นต้องมีการจัดการข้อจำกัดทางเทคนิคสี่ประการพร้อมกันซึ่งล้วนแต่ก่อให้เกิดความตึงเครียดซึ่งกันและกัน ได้แก่ การเพิ่มปริมาณงานสูงสุด การรักษาเสถียรภาพของเรือ การควบคุมคุณภาพสินค้า และการจัดการการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ความล้มเหลวในข้อใดข้อหนึ่งอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเรือ การปนเปื้อนของสินค้า การคว่ำบาตรของเจ้าหน้าที่ท่าเรือ หรือการกักเรือ

• การจัดการเสถียรภาพระหว่างการบรรทุก: กs cargo is added to the holds, the vessel's metacentric height (GM) and trim change continuously. A loading sequence that places all weight in the forward holds first creates severe hogging stress on the hull girder, potentially exceeding the structural limits defined in the vessel's loading manual. Every bulk carrier specifies maximum permissible bending moments and shear forces at each frame station — the loading master must calculate these at each loading stage and adjust the sequence to keep calculated stresses within limits. Modern terminal management systems automate these calculations in real time as tonnage accumulates.
• การซิงโครไนซ์สายพานลำเลียงและตัวป้อน: สายพานลำเลียงแบบบูมของตัวโหลดเรือทำงานที่ความเร็วและความกว้างของสายพานคงที่ — ความสามารถในการรับส่งข้อมูลถูกกำหนดโดยพื้นที่หน้าตัดของวัสดุบนสายพาน อัตราการป้อนจากระบบสายพานลำเลียงหลักของหน้าจอต้องตรงกับความจุของตัวโหลด การป้อนน้อยเกินไปจะทำให้บูมว่างเปล่าและเสียเวลาในการโหลด การป้อนมากเกินไปจะทำให้วัสดุหกหรือบังคับให้ตัวโหลดหยุด ทำให้เกิดการหยุดชะงักโดยไม่ได้วางแผนซึ่งสะสมจนส่งผลให้เวลาพอร์ตเพิ่มขึ้นอย่างมาก บนหน้าจอแสดงค่าน้ำหนักอัตโนมัติ โหลดเซลล์บนสายพานลำเลียงและเครื่องชั่งน้ำหนักสายพานที่จุดป้อนของตัวโหลดจะรักษาอัตราการป้อนไว้ภายใน ±2% ของเป้าหมาย อย่างต่อเนื่อง
• การปฏิบัติตามข้อ จำกัด ฉบับร่าง: ทุกท่าเทียบเรือมีกระแสลมสูงสุดที่ประกาศไว้ — เรือที่ลึกที่สุดสามารถนั่งในน้ำได้เมื่อบรรทุกของเต็มในท่านั้น ร่างนี้ถูกกำหนดโดยความลึกของช่องแคบ หน้าต่างน้ำขึ้นน้ำลง และขอบเขตความปลอดภัยของการท่าเรือ ผู้ควบคุมการบรรทุกจะต้องคำนวณร่างการบรรทุกขั้นสุดท้ายอย่างแม่นยำ และให้แน่ใจว่าเรือที่บรรทุกนั้นไม่เกินระยะปฏิบัติการของท่าเทียบเรือ ข้อผิดพลาดของ ร่างสูง 10 ซม. เกินขีดจำกัดสูงสุดที่อนุญาต สามารถจอดเรือในช่องจอดเรือและทำให้เกิดความล่าช้าหลายชั่วโมงหรือหลายวันได้
• ความชื้นและความสามารถในการไหลของวัสดุ: สินค้าเทกองบางรายการ เช่น แร่นิกเกิล แร่เหล็กละเอียด ถ่านหินที่มีปริมาณความชื้นสูง มีความเสี่ยงที่จะเกิดเป็นของเหลว หากปริมาณความชื้นเกินขีดจำกัดความชื้นในการขนส่ง (TML) ของสินค้า สินค้าอาจทำหน้าที่เป็นของเหลวในระหว่างการเดินทาง ทำให้เกิดภัยพิบัติที่สินค้าเคลื่อนตัวและเรือพลิกคว่ำ รหัสสินค้าแข็งเทกองทางทะเลระหว่างประเทศ (IMSBC) กำหนดให้มีการทดสอบปริมาณความชื้นก่อนที่จะเริ่มบรรทุก และจะต้องปฏิเสธการบรรทุกหากความชื้นเกิน TML นี่เป็นข้อจำกัดในการปฏิบัติงานที่ส่งผลต่อการตัดสินใจในการโหลดโดยไม่ขึ้นกับความสามารถทางกลของหน้าจอแสดงค่าน้ำหนัก

เกณฑ์การคัดเลือกตัวโหลดเรือสำหรับโครงการท่าเทียบเรือใหม่

การระบุ รถตักดิน สำหรับโครงการท่าเทียบเรือแห่งใหม่จำเป็นต้องแปลข้อกำหนดการดำเนินงานเชิงพาณิชย์ให้เป็นข้อกำหนดทางกลและโครงสร้าง พารามิเตอร์ต่อไปนี้กำหนดข้อมูลจำเพาะของเครื่อง:

• ความสามารถในการรับส่งข้อมูลการออกแบบ (t/h): ความจุที่กำหนดควรมีขนาดเพื่อให้ตรงตามเป้าหมายปริมาณงานประจำปีของเครื่องโดยมีความพร้อมใช้งานในการปฏิบัติงานจริง การกำหนดเป้าหมายเทอร์มินัล 10 ล้านตันต่อปี ด้วยปีปฏิบัติการ 300 วันและชั่วโมงบรรทุกสินค้าที่มีประสิทธิภาพ 18 ชั่วโมงต่อวัน จำเป็นต้องมีปริมาณงานที่ยั่งยืนประมาณ 1,850 ตันต่อชั่วโมงที่การใช้งาน 100% แต่ต้องคำนึงถึงเวลาการเปลี่ยนเรือ ความล่าช้าของสภาพอากาศ และระยะเวลาในการบำรุงรักษา ควรระบุพิกัดกำลังการผลิตสูงสุดของเครื่องจักรที่ 1.3–1.5× อัตราคงที่ โดยให้กำลังการผลิตการออกแบบ 2,400–2,800 ตันต่อชั่วโมงในตัวอย่างนี้
• ระยะเรือ (DWT): เครื่องจักรจะต้องรองรับขนาดเรือทั้งหมดที่จะใช้ท่าเทียบเรือ ตั้งแต่เรือชายฝั่งที่เล็กที่สุดไปจนถึงเรือที่ใหญ่ที่สุดที่ท่าเทียบเรือสามารถรองรับได้ เรือขนาดใหญ่จะมีการยึดที่ลึกกว่า (โดยทั่วไปแล้วจะยึดไว้ลึก) 12–18 ม. บนเรือ Capesize ) ช่องฟักที่กว้างขึ้น และการเปลี่ยนแผ่นอิสระที่มากขึ้นระหว่างการบรรทุก ต้องใช้รางเหลื่อมที่ยาวขึ้น ส่วนโค้งที่แกว่งกว้างขึ้น และระยะการลำเลียงที่มากกว่าเครื่องจักรที่ให้บริการในเรือขนาดเล็ก
• น้ำหนักบรรทุกของท่าเรือ (kN/m²): โหลดแบบคงที่และไดนามิกที่กำหนดโดยตัวโหลดเรือบนโครงสร้างท่าเรือจะต้องอยู่ภายในความจุทางโครงสร้างของท่าเรือ การชั่งน้ำหนักตัวเองของเครื่องจักร น้ำหนักบรรทุกสินค้าบนบูม และการรับน้ำหนักแบบไดนามิกจากการเดินทาง การแกว่ง และการลำเลียง ล้วนมีส่วนช่วย การออกแบบท่าเรือใหม่สามารถปรับให้เหมาะกับตัวโหลดได้ การติดตั้งตัวโหลดขนาดใหญ่เข้ากับท่าเรือที่มีอยู่มักจะต้องใช้การเสริมโครงสร้างซึ่งมีราคาสูงกว่าตัวโหลดเอง
• คุณสมบัติสินค้า: ความหนาแน่นรวม ขนาดอนุภาค ช่วงปริมาณความชื้น การเสียดสี (วัดโดยดัชนีการสึกกร่อนของพันธะ) และมุมของการวาง ล้วนส่งผลต่อความกว้างของสายพานลำเลียง ความเร็วของสายพาน รูปทรงของราง และการเลือกซับในการสึกหรอ วัสดุขนถ่ายแร่เหล็กที่มีความหนาแน่นรวม 2.0–2.4 ตัน/ลบ.ม ต้องใช้สายพานที่กว้างกว่าและโครงโครงสร้างที่หนักกว่าวัสดุขนถ่ายเมล็ดพืชที่ 0.7–0.8 ตัน/ลบ.ม. สำหรับปริมาณงานมวลเท่ากัน
• ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: ใบอนุญาตด้านสิ่งแวดล้อมของการท่าเรือจะระบุระดับการปล่อยฝุ่นสูงสุดที่อนุญาตที่จุดขนถ่าย เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดอาจต้องใช้สายพานลำเลียงแบบบูมแบบปิด รางเหลื่อมแบบปิดผนึกพร้อมถุงเท้าผ้ากันฝุ่น ระบบป้องกันละอองน้ำ หรือการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิตบนช่องระบายไอเสียของกล่องโหลด ระบบเหล่านี้เพิ่มต้นทุนเงินทุนและต้องมีข้อกำหนดในการเข้าถึงการบำรุงรักษาในการออกแบบเครื่องจักร

เกณฑ์มาตรฐานประสิทธิภาพของตัวโหลดเรือที่ท่าเทียบเรือสินค้าขนาดใหญ่

การค้าสินค้าโภคภัณฑ์ปริมาณมากทั่วโลกกระจุกตัวอยู่ที่อาคารผู้โดยสารปริมาณมากจำนวนไม่มาก โดยที่เกณฑ์มาตรฐานประสิทธิภาพของตัวโหลดเรือจะกำหนดมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรม การวัดประสิทธิภาพเหล่านี้ได้รับการรายงานต่อสาธารณะผ่านทางสถิติของพอร์ต และเป็นจุดอ้างอิงที่เป็นประโยชน์สำหรับการออกแบบเทอร์มินัลใหม่: