Инновации в разработке портовой техники - Морские вести России

Инновации в разработке портовой техники

13.04.2020

Морские порты

Инновации в разработке портовой техники

18 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге в рамках выставки «НЕВА-2019» прошла VII Международная конференция «Техника и технологии для портов: эффективные инвестиции», организованная журналом «Морские порты» в партнерстве с Комитетом по технологии и механизации Ассоциации морских торговых портов (АСОП) и ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова. Конференция собрала более 100 участников: руководителей, главных инженеров и технологов, начальников отделов механизации стивидорных компаний, представителей краностроительных фирм, сервисных компаний, научных и учебных заведений морской отрасли, общественных организаций

В ходе пленарных заседаний и секций форума были обсуждены вопросы текущего состояния и перспектив обновления парка перегрузочной техники в морских портах, инновационных разработок перегрузочного оборудования и новых технологий обработки грузов, автоматизации процессов, экологии в перевалке пылящих грузов, кадровые и другие вопросы.

Владимир Михайлов

С приветственным словом и пожеланием плодотворной работы к участникам конференции обратился исполнительный директор АСОП Серик Жусупов. Он отметил, что за последние годы портовая отрасль демонстрирует серьезные показатели для экономики – на конец 2018 года грузооборот морских портов РФ в 3 раза превысил грузооборот всех портов бывшего Советского Союза, а мощность портовых терминалов составила более 1,1 млрд тонн. Это является следствием «широкомасштабного развития всех портов, строительства новых специализированных терминалов, внедрения современных технологий перевалки грузов, включая мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду». 

Обслуживание и техническая эксплуатация портовой техники

Первая сессия конференции была посвящена текущему состоянию и обновлению парка портового перегрузочного оборудования и проблемам эксплуатации ПТО.

С докладом «Работоспособность портового оборудования как элемент устойчивости логистической цепи поставок» выступил профессор ГУМРФ им. адмирала С.О.Макарова, д.т.н. Андрей Степанов. Он подчеркнул, что задачи, поставленные государством по подъему экономики, требуют эффективной организации перевозок, и в этой части уже достигнуты большие результаты, в том числе достаточно серьезно развиты морские порты, которые оснащены современными техническими средствами и технологиями.

За последние десятилетия в стране стали развиваться портово-промышленные кластеры с транспортной логистикой, а организация работы портов с использованием логистических терминалов достигла качественных показателей. Однако требования к работе портовых терминалов весьма высоки, в том числе к работоспособности портовой техники – перегружателям, кранам и т.п.

В этом смысле, по словам докладчика, заслуживает внимания та система контроля портовой техники, которая применялась еще в прошлом веке, используя теорию надежности.

«Каждая машина имеет наработку на отказ, которую надо учитывать и закладывать в правила технической эксплуатации. Фирмы нам дают какие-то показатели по надежности и т.д. Но нам надо подключать и свой производственный опыт, распространять его между пользователями этой техники, и тогда мы сможем определять вероятность отказа в любое интересующее нас время», – отметил А.Степанов.

В докладе он также затронул вопрос экологических факторов в портовой деятельности, которые за последние годы вышли на передний план и активно обсуждаются, особенно с точки зрения технологий пылеподавления при перевалке пылящих видов груза.

«Первый опыт по борьбе с пылью и подготовке объектов к сангигиенической аттестации  был приобретен нами в 70-х годах прошлого века в портах Мурманск и Медвежьегорск на Онеге: получили первый экологический паспорт, «наелись» пыли и приобрели определенный опыт… Вывод: выброс веществ, который происходит в районе работающей техники, не должен превышать предельно допус-тимого выброса (ПДВ), а этот ПДВ, рассеиваясь до предельно допустимых концентраций (ПДК), определяет санитарно-защитную зону, – сказал представитель науки. – Раньше, в советское время, вопрос выбросов нас не очень волновал. Теперь это важный показатель, и сейчас дело доходит до того, что объект с серьезным пылением вполне может быть закрыт».

Продолжил тему организации технической эксплуатации портового оборудования профессор кафедры ПТМ ГУМРФ им. адмирала С.О.Макарова Игорь Зуб. Он подчеркнул, что техническая эксплуатация как один из видов производственной деятельности порта имеет важное значение для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ и включает в себя организацию работ, обеспечение сменными запасными час-тями и материалами, выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту перегрузочного оборудования.

Основными показателями эффективности работы перегрузочного оборудования являются производительность перегрузочного оборудования и себестоимость погрузо-разгрузочных работ. Как отметил докладчик, расходы на поддержание работоспособности перегрузочного оборудования за амортизационное время эксплуатации во много раз выше затрат на изготовление. Снижению расходов на техническую эксплуатацию будет способствовать внедрение информационных технологий в процесс управления технической эксплуатацией.

И.Зуб рассказал о нескольких стратегиях проведения технического обслуживания и ремонтов (ТОиР) перегрузочного оборудования: 1) через регламентированные промежутки времени, когда нормируются периодичность и трудоемкость как ремонтов, так и технического обслуживания, которые отражаются в годовых планах ремонтов и месячных планах-графиках технического обслуживания; 2) по техническому состоянию – по результатам диагностирования составляются годовые планы ремонтов и месячные планы-графики, которые в процессе эксплуатации могут корректироваться как в сторону уменьшения, так и увеличения периода между ТОиР в зависимости от результатов диагностирования;

3) агрегатный метод, когда производится декомпозиция перегрузочного оборудования на отдельные агрегаты, которым придаются веса, влияющие на очередность обслуживания.

Инновации и импортозамещение

В ходе первой сессии разговор от теории плавно перешел к практике. Об инновациях в краностроении рассказал менеджер по продажам ООО «Либхерр-Русланд» Игорь Духов. Он представил новый полностью электрический портальный кран LPS 420 E.

Это классическая конструкция крана Liebherr на основе 420-й модели, но все приводы крана электрические, вылет стрелы – 48 метров, отсутствует один элемент – цилиндр изменения вылета стрелы, так как здесь применяется канатная система изменения вылета. Металлоконструкция крана осталась без изменений, добавлены сервисные площадки – все сделано так, чтобы кран удобно было обслуживать. 

Портал – классический портал Liebherr собственного производства, изготавливается под требования заказчика: варьируется количество катков, тем самым варьируется нагрузка на причал. Кабельный барабан тоже классический, в случае питания от сети 380 вольт длина кабеля – 80 мет-ров, в случае питания от высоковольтных сетей – до 200 метров.

Система основного подъема предлагается в двух вариантах исполнения – в 2-канатном и 4-канатном режиме в зависимости от потребности. Важный инновационный момент – даже в случае использования электропривода у крана нет коробки переключения с нормального на тяжелый режим работы: диапазон регулирования скоростей большой, поэтому нет рывков, предсказуемая динамика, плавный разгон и торможение.

Система изменения вылета реализована точно через такую же лебедку, что и лебедка основного подъема. В данном случае это блок из трех идентичных лебедок, расположенных вместе и оснащенных одинаковым канатом, – очень удобно для технических служб, осуществляющих закупку запасных частей и расходных материалов.

Еще одна инновация – охлаждение электропривода жидкостное, то есть нет внешнего забора воздуха, а это значит – нет пыли внутри машинного отделения.

Основные характеристики крана: вылет стрелы – от 10,5 до 48 метров, максимальная грузоподъемность – 124 тонны в крюковом режиме, 2- или 4-канатная конфигурация, максимальная грузоподъемность в грейферном режиме – 75 тонн или 90 тонн в зависимости от конфигурации. Мощность механизма подъема 330 кВт, максимальная скорость подъема 100 м/мин, температурный режим работы крана – от -40о С до +50о С.

Суммируя основные преимущества данной концепции крана, И.Духов сказал: «У портального крана LPS 420 E большая производительность за счет применения асинхронного электродвигателя (основное отличие от конкурентов), нет дополнительного переключения между скоростями нормального и тяжелого режима работы, предсказуемая динамика. Кран в данный момент уже построен и успешно эксплуатируется в Новороссийском порту».

Вопросы импортозамещения портового перегрузочного оборудования затронул директор ООО «Горные технологии» Евгений Визир. Компания «Горные технологии» с середины 2000-х годов до настоящего времени занималась импортом горного и конвейерного оборудования, развила свою собственную сервисную сеть. Подряды сначала были в нерудной и угольной отраслях, а потом плавно перетекли в морские терминалы.

Как сказал Е.Визир, поскольку в компании видели все недостатки импортного оборудования, главный из которых – постоянное усложнение оборудования, к 2007 году родилась идея импортозамещения. В 2014 году компания приступила к производственной деятельности, а в 2015 году выдала первое оборудование.

Сегодня, по мнению докладчика, в сфере портового перегрузочного оборудования меры государственной протекции по вопросам импортозамещения практически отсутствуют, за исключением ввозных пошлин на уровне 5-8% на некоторые виды продукции, что  недостаточно. Основные три проблемы импортозамещения:

1) объем внутреннего рынка невелик, 2) доступ к финансовым ресурсам российских банков ограничен, 3) минимальная цена – как правило, определяющий фактор при проведении закупок и тендеров.

В условиях открытой конкуренции с иностранными компаниями «Горным технологиям» было необходимо предложить отечественному рынку качественный и недорогой продукт из числа портового перегрузочного оборудования, превосходящий по характеристикам импортные аналоги. Компания в этом направлении прошла такой путь: 2015 г. – выпуск конвейеров-перегружателей длиной 25 и 35 метров; 2016 г. – выпуск конвейеров для очистки угля; 2017 г. – выпуск бункера-питателя; 2018 г. – завершение технологии перевалки навалочных грузов, включая погрузку на судно мобильной судопогрузочной установкой; 2019 г. – выпуск дробильной установки.

«Мы увидели, что происходит с перевалкой угля: многие компании захотели переориентироваться с одного на другой вид груза, например, терминалы «Юг-2» и «УЛКТ» в порту Усть-Луга. Поэтому мы, в принципе, для таких заказчиков предлагаем готовые технологические решения из цепочки оборудования, которое все является мобильным. При этом мы предлагаем до 2 раз сократить себестоимость работ и снизить уровень экологической нагрузки – наше оборудование соответствует справочнику НДТ, изданному в мае этого года», – рассказал Е.Визир.

На сессии также выступили главный технолог компании «Модуль» Владимир Родыгин с докладом «Тех-нико-технологическое обеспечение транспортных систем»; заместитель руководителя ФГБУ «Канал имени Москвы» Владимир Маркин с докладом «Инвестиционный потенциал и стратегическая необходимость нового речного порта в Московском регионе»; директор Института водного транспорта ГУМРФ им. адмирала С.О.Макарова, к.т.н. Юрий Ежов с докладом «Кадровое обеспечение техники и технологии портов».

Модернизация кранов и экология

Вторая сессия конференции была посвящена новым разработкам грузоподъемного и грузозахватного оборудования и модернизации портовых кранов.

О мотор-редукторах NORD для подъемно-транспортного оборудования рассказал ведущий инженер ООО «НОРД Приводы» Алексей Бобров. Компания NORD Drivesystems, основанная в 1965 году, сегодня считается одним из мировых лидеров в производстве приводной техники, которая представляет собой инновационный синтез компактной механической части и интеллектуальной электроники. Продукцию NORD отличает выгодное соотношение цена/качество. В России дочернее предприятие  NORD Drivesystems – ООО «НОРД Приводы» работает с 2003 года.  Головной офис и сборочное производство расположены в Санкт-Петербурге, а в ряде городов России, Белоруссии и Казахстана имеются офисы продаж и сервисные центры.

Основным конструкционным принципом мотор-редукторов компании является моноблочный принцип, впервые разработанный инженерами NORD и взятый на вооружение всеми ведущими производителями редукторов.

Мотор-редукторы NORD широко применяются на кранах различного типа и грузоподъемности – в виде привода передвижения крана и тележки; электромагнитного тормоза; привода подъема (усиленное исполнение подшипников выходного вала для случаев с большой радиальной нагрузкой); привода поворота (планетарный редуктор, электромагнитный или барабанный тормоз) и т.д.

Одна из новинок компании – серия индустриальных мотор-редукторов Maxxdrive для механизма подъема, которую отличает увеличенное расстояние между входным и выходным валом редуктора, J-образное расположение валов, единый моноблочный корпус, аналогичный со стандартной серией набор опций, простота конструкции. Их характеристики таковы: SK 5319 – 15 кНм; L = 509 мм; SK 15319 – 250 кНм; L = 1281 мм.

Кроме крановой техники мотор-редукторы NORD широко применяются в различных типах транспортеров и конвейеров: приводы магистральных конвейеров, механизмов передвижения, основной привод конвейеров, приводы реклаймеров, перегружателей, дробилок, укладчиков/заборщиков, судопогрузочных машин, вагоноопрокидывателей и т.д. 

Продолжая тему электрооборудования, с докладом «Инновационные технологии в электрооборудовании портовой техники» выступил заведующий кафедрой электрооборудования ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова, д.т.н. Александр Саушев. Он рассказал о теоретических разработках института в данной области.

Расчетами повышения производительности портальных кранов в грейферном режиме поделился руководитель сектора портальных кранов, заместитель главного конструктора ЗАО «СММ» Андрей Рубцов.

Он подчеркнул, что в последнее время наблюдается тенденция увеличения производительности и повышения грузоподъемности портальных кранов в грейферном режиме. На основе собственной аналитики компания исследовала вопрос, как меняются потребительские качества в связи с этим.

На сегодня СММ закрывает всю линейку кранов в грейферном режиме грузоподъемностью от 6 до 52 тонн. На текущий момент у компании работает порядка 130 машин, и 70-80% из них работают именно в грейферном режиме. Типы машин, которые подверглись анализу работы в грейферном режиме: первый (предназначен скорее для речных портов) – кран «Стриж» грузоподъемностью 10 тонн и производительностью 300-400 т/час, второй – кран «Аист» грузоподъемностью 18 тонн и производительностью 600 т/час  и третий (в двух вариантах) – краны «Витязь» и «Витязь 2700» грузоподъемностью 32 и 52 тонны соответственно и производительностью 1100 и 1500 т/час соответственно.

«Что же происходит с производительностью машин, их мощностью и массой в зависимости от их грузоподъемности? Зависимости здесь в основном линейные – чем выше грузоподъемность, тем выше все перечисленные параметры, и победителей здесь нет, – пояснил А.Рубцов. – В итоге выводы таковы. В целом мы имеем сбалансированную линейку кранов, в которой как при повышении, так и при понижении грузоподъемности заказчик может совершенно свободно ориентироваться, какую машину он получит, если будет выбирать нужные ему характеристики производительности, массы перерабатываемых грузов, нагрузки на причал и т.д.» .

Повышению экологичности перегрузочных работ угольными терминалами был посвящен доклад генерального директора компании «Арден Эквипмент Восток» Игоря Мальтцеффа «Новые решения для орошения водой на перегружателях и грейферах «Арден Жет».

Компания «Арден Эквипмент Восток» является филиалом французской фирмы «Арден Эквипмент», работающей в 60 странах мира. Два завода фирмы выпускают специализированное навесное оборудование для грузоподъемной техники, в том числе гидравлические грейферы разных типов и объемов. Компания работает в России уже 13 лет, поставляя продукцию во многие регионы и занимая на российском рынке в этом сегменте первое место.

«С учетом повышенного внимания сегодня к проблеме пылеподавления на угольных терминалах наша продукция отвечает запросам стивидоров», – сказал И.Мальтцефф. Например, уже два года ООО «Восточно-Уральский терминал» в порту Восточный использует при перегрузке угля грейферы «Арден Жет» с запатентованной системой распыления воды под высоким давлением через форсунки, расположенные внутри грейфера на уровне челюстей.

«Мы разработали и внедрили эту систему совместно со специалистами терминала и компанией «Квинтмади», и на данный момент в порту работает уже 6 машин Sennebogen, снабженных гидравлическими грейферами «Арден Жет», хорошо зарекомендовавшими себя и в зимних условиях», – сообщил генеральный директор компании.

Он передал слово для подробного описания системы орошения угля представителю компании «Квинтмади» Олегу Поминову, который рассказал, что система очень проста и экономична с точки зрения расхода жидкости, зимой предусмотрен либо подогрев воды, либо распыление реагента; орошение оптимально смачивает уголь даже в условиях сильных ветров, кроме того, оно может синхронизироваться с открытием челюстей грейфера. Восточный – это первый порт в мире, где используется данная технология.

О транспортных системах и оборудовании для перевалки насыпных грузов в портах рассказал руководитель проектов «НПО «Аконит» Денис Сергеев. Он сообщил, что компания занимается комплексными решениями конвейерного транспорта – проектированием, производством, монтажом, вводом в эксплуатацию конвейерных систем, а также инжинирингом.

«Сегодня мы обсуждаем такие проблемы, как повышение производительности работ в порту. Конвейерным транспортом это достигается легко, соответственно, модернизацией приводных станций, увеличением скоростей, автоматизацией и т.п.», – рассказал Д.Сергеев.

Из оборудования для перевалки насыпных грузов и организации складов компания предлагает телескопические поворотные штабелеукладчики, реклаймеры, кратцер-краны, Z-образные вертикальные конвейеры, вагоноопрокидыватели и другую технику.

«Мы берем на себя изготовление сложных транспортных систем под ключ с АСУТП со SCADA-системой, если заказчик хочет сократить сроки изготовления системы, то мы используем новый тренд – BIM-проектирование, работая с партнерами по проекту в едином информационном облаке, – подчеркнул Д.Сергеев. – Мы – отечественная компания, и больше практики, чем теоретики. По реализованным проектам не раз выигрывали тендеры у конкурирующих немецких, итальянских, шведских компаний, экономя заказчику 40-50% бюджета на поставляемые машины».

Завершающая сессия конференции была посвящена экологической безопасности перевалки и транспортировки грузов. По этой теме выступили: научный сотрудник лаборатории навалочных грузов ОАО «ЦНИИМФ» Вячеслав Дунаев с докладом «Актуальные вопросы обеспечения безопасной и сохранной транспортировки каменных углей. Нововведения и их адаптация»; первый заместитель генерального директора, главный эколог фонда «Чистые моря» Рустам Рабаданов с докладом «Государственное регулирование в сфере внедрения экологичных средств и технологий»; директор компании «Софт-Мастерс» Павел Картопольцев с докладом «Автоматизированная информационная система производственно-экологического контроля и прогноза воздействия стивидорных предприятий на окружающую среду».

Резолюция

VII Международная конференция «Техника и технологии для портов: эффективные инвестиции», организованная журналом «Морские порты» при поддержке Ассоциации морских торговых портов (АСОП), традиционно рассмотрела актуальные вопросы разработки новой техники и технологий для перевалки грузов в портах России; обсудила пути повышения конкурентоспособности и эффективности работы стивидорных компаний, увеличения скорости и качества обработки грузов, снижения себестоимости производимых работ; обеспечила прямой диалог между производителями и потребителями портовой перегрузочной техники и технологий.

На этом основании Конференция принимает к сведению следующие выявленные обстоятельства и обращает внимание руководства морской и речной отрасли, заинтересованных ведомств и руководителей стивидорных компаний на следующие современные тенденции и факты:

1. Портовая отрасль за последние десятилетия динамично развивается. Этот процесс стал возможным благодаря строительству новых терминалов, внедрению новой перегрузочной техники и передовых технологий. Новые масштабные задачи развития портов на ближайшее пятилетие – это повышение производительности труда не менее чем на 5% в год, развитие транспортных коридоров, цифровизация транспортного процесса и достижение объема морских перевозок по Северному морскому пути 80 млн тонн грузов в год.

2. Организация перевозок достигла существенных результатов. Новая техника и технологии, автоматизация и экологизация в комплексе позволили получить высокие пропускные способности  портовых терминалов и соответствовать современным требованиям логистики. Логистические сети поставок опираются на грузовые терминалы, где формируются грузопотоки, обрабатываются транспортные средства.

3. Ритм транспортному конвейеру задают линейные перевозки на флоте. Суда работают по графику и должны доставить нужное количество груза в заданное место точно в срок. Следовательно, отказ в работе перегрузочных машин недопустим. Вероятность безотказной работы должна лечь в основу новых правил технической эксплуатации. Этот сложившийся комплекс требует надзора и предотвращения отказов, способных нарушить работу транспортного комплекса с сущес-твенными экономическими потерями. Экологические требования также могут ограничивать работу портовой техники при нарушении установленных норм природопользования.

4. Расширяется инфраструктура транспортных коридоров, грузовладельцы и транспортно-экспедиторские компании инвестируют в строительство терминалов, оснащают их перегрузочной техникой. Таким образом, растет рынок потребления перегрузочной техники и необходимость внедрения современных методов проектирования и эксплуатации ПТО. Перегрузочную технику в широком многообразии производят как зарубежные фирмы, так и российские. Этому способствует возможность размещения производства в территориях опережающего развития (ТОР), перенос производства иностранных фирм на территорию РФ, расширение возможностей импортозамещения.

5. Инновационные технологии создаются в транспортных компаниях, проектных институтах и на кафед-

рах ВУЗов. Электрооборудование и приводы – наиболее изнашивающееся оборудование, и на этапе модернизации портовой техники есть возможность внедрять технику нового поколения.

6. Современные методы управления технической эксплуатацией (ТЭ) портовой техники  с использованием IT-систем обеспечивают снижение расходов на работы по техническому обслуживанию и ремонту (ТОиР), в том числе за счет сокращения аварийных ремонтов, рационального использования ресурсов ремонтной службы, обеспечения обработки транспортных средств в нормативные сроки, что позволяет совершенствовать работу порта не только в части ТЭ, но и в организации планирования и технологии ПРР и взаимодействия с различными видами транспорта.

7. Рост грузопотоков сыпучих и пылевидных грузов, возрастающие требования экологов к чистоте технологий и природопользованию определили востребованность новых устройств: пылезащитные грейферы с системами орошения, водяные дисперсные завесы на открытых штабелях складов, что обеспечивает безопасность и сохранность.

Международная морская организация (ММО) циркуляром 1454 усилила контроль за влагосодержанием угля на всех этапах его перемещения – от места добычи до трюма судна. Реализация требований ММО включает обязательное обучение в признанной Российским морским регистром судоходства организации. ЦНИИМФ подготовил курс и проводит обучение специалистов.

Расширение класса экологических устройств требует государственного регулирования и технологических портовых терминалов для прогноза воздействия на окружающую среду и аттестации технологий ПРР.

8. Сфера портовой техники и технологии имеет классическую школу подготовки кадров, однако реформы образования последних десятилетий и недофинансирование высшей школы поставили вопрос о качестве подготовки инженеров-портовиков, на что обращает внимание транспортное сообщество. ВУЗы делают все возможное для развития современного образования, соответствующего инновациям в портах. Однако в условиях сокращенных практик и четырехлетнего обучения (бакалавриат) возрастает спрос на специалистов – исследователей и проектировщиков.

Информационные технологии позволяют модернизировать образование, однако недофинансирование не дает возможность привлечь профессорско-преподавательский состав необходимого качества из-за низкой оплаты труда. Магистратура на базе российского бакалавриата и урезанного школьного образования не может дать инженерно-исследовательское образование из-за недостаточной фундаментальной подготовки.

Морские порты №8 (2019)

75 лет Великой Победы
Баннер
Баннер
6MX
Справочник Речные порты России 2019
Журнал Транспортное дело России