Решение для транспортировки сыпучих грузов в портах Малайзии

Порт Бинтулу Малайзии, являющийся важным узловым портом для сыпучих грузов и сжиженного природного газа (СПГ) в Юго-Восточной Азии, расположен в центральной прибрежной части штата Саравак. Благодаря своей уникальной географической позиции он стал ключевым звеном, соединяющим рынки Ближнего Востока, Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона. Порт имеет 3 причала, среди которых причал для сухих сыпучих грузов длиной 245 метра, с глубиной воды у берега达 12,5 метра — он способен принимать корабли класса 40 000 тонн дедвейта и в основном обслуживает грузы, такие как побочные продукты переработки пальмового масла, древесина, СПГ и т.д. Как основной экспортный порт для пальмово-масляной промышленности Малайзии, Порт Бинтулу ежегодно обрабатывает более 1,5 млн тонн экспелера ядра пальмы (PKE) и кожурок ядра пальмы (PKS). Эти побочные продукты переработки пальмового масла, богатые белком и теплотворной способностью, широко экспортируются в Китай и Индию для использования в производстве кормов и биомассовой энергии.

Однако существующее оборудование для погрузки грузов на корабль в порту сталкивается с рядом проблем: PKE, содержащий масло, легко прилипает к оборудованию; PKS отличается высокой твердостью и большой пылеобразностью, в результате чего эффективность погрузки-разгрузки одного корабля с использованием традиционной погрузочной машины составляет менее 800 тонн в час. Среднегодовая температура в регионе — 30-35 °C, влажность достигает 85%, что приводит к быстрой коррозии металлической конструкции существующего оборудования и высокой частоте неисправностей электросистемы. Кроме того, существующее оборудование не оснащено эффективной системой улавливания пыли, поэтому не соответствует новым требованиям Министерства экологии Малайзии, согласно которым концентрация пыли при работе с сыпучими грузами в портах должна быть ≤ 10 мг/м³.

В связи с этим Группа по эксплуатации порта Бинтулу запустила «Программу модернизации оборудования для погрузки сыпучих грузов на корабль», планируя приобрести 2 мобильные погрузочные машины для замены устаревшего оборудования. Среди мировых производителей в качестве партнера проекта был выбран производитель Zoomry Heavy Industry (Zoomry).

Требования к проекту

1. Требования к соответствию производственной мощности: Номинальная производительность одной мобильной погрузочной машины должна составлять 1200 тонн в час, чтобы обеспечить цикл погрузки-разгрузки сухого грузового корабля класса 40 000 тонн за 24 часа. Оборудование должно быть адаптировано к гибким требованиям по погрузке различных типов кораблей с грузоподъемностью 30-60 тысяч тонн дедвейта.
2. Требования к экологической безопасности и соответствию нормам: Оборудование должно быть оснащено эффективной системой улавливания пыли, обеспечивающей концентрацию пыли в рабочей зоне ≤ 8 мг/м³ (строже национального стандарта). Также уровень шума от оборудования должен быть ограничен 75 дБ, что соответствует «Положению о экологических требованиях к работе портов Малайзии».
3. Адаптация к тропическим условиям: Оборудование должно стабильно работать при высокой температуре (35 °C) и высокой влажности (85%). Класс защиты металлической конструкции от коррозии должен соответствовать уровню C5-M (стандарт ISO 12944), а электросистема должна иметь класс защиты IP65 и функцию защиты от плесени.
4. Требования к транспортировке и обслуживанию: Оборудование должно быть разборным на модули для размещения в контейнерах 40”HQ. Период монтажа на месте должен быть ≤ 20 дней. Кроме того, Zoomry обязана предоставить услуги по на-site наладке за рубежом и обучение операторов, а также гарантировать поставку ключевых запасных частей в течение ≤ 7 дней.

Решение компании Zoomry Heavy Industry

Для удовлетворения специфических требований порта Бинтулу Zoomry создала специализированную группу, включающую инженеров по машиностроительному дизайну, специалистов по материалознанию и экспертов по адаптации к тропическим условиям. На основе мобильных погрузочных машин серии ZRSL было разработано комплексное индивидуальное решение для всего процесса транспортировки.

Основные технические характеристики оборудования

С учетом условий причалов порта и особенностей кораблей основные параметры оборудования следующие:

• Адаптация к типам кораблей: Максимальная производительность мобильных погрузочных машин серии ZRSL достигает 3500 тонн в час, что позволяет обслуживать основные типы кораблей порта Бинтулу — баржи (100-5000 тонн) и сухие грузовые корабли (10 000-35 000 тонн). Благодаря функции изменения наклона стрелы можно регулировать высоту погрузки, обеспечивая полную погрузку трюма без использования дополнительного вспомогательного оборудования.
• Основные функции: Оборудование имеет три ключевые функции — «гибкая мобильность, радиальное регулирование, телескопическая работа», что позволяет быстро переключать рабочие позиции в ограниченном пространстве порта и решать проблему «сложности адаптации к различным типам кораблей», характерную для традиционного фиксированного оборудования. Кроме того, процесс погрузки снижает риск разделения, разрушения и загрязнения PKE/PKS, гарантируя качество экспортируемых грузов.
• Ходовая система: Используется полностью гидравлическое приводное устройство на 8 колесах с радиусом поворота ≤ 8 метров, обеспечивающее гибкое перемещение в пределах порта и адаптацию к требованиям работы на различных причалах.
• Режимы управления: Поддерживаются три режима управления — полностью автоматический (на ПЛК), дистанционное управление и ручной режим. Операторы могут управлять функциями телескопирования, вращения, запуска/остановки конвейерного ремня через сенсорный экран HMI (человеко-машинный интерфейс), что снижает интенсивность ручного труда. Дополнительно дистанционное управление покрывает весь процесс погрузки, сокращая время пребывания персонала в пыльной среде.

Оптимизация адаптации к материалам PKE/PKS

• Система очистки от прилипания: Оборудование оснащено двумя очистителями из полиуретана (PU) — очистителем на головном участке (для удаления остатков PKE с поверхности конвейерного ремня) и очистителем на хвостовом участке (для удаления остатков груза с возвратного участка ремня). Также дополнительно установлен компонент с щеточным очистителем (опциональная комплектация по брошюре), обеспечивающий полное удаление остатков груза с ремня и предотвращение плесневения PKE (которое влияет на качество материала).
• Устройство для улавливания пыли: Используется пассивный желоб для улавливания пыли, внутри которого установлены направляющие пластины — они снижают турбулентность воздушного потока при падении PKS. Кроме того, на головном участке погрузочной машины установлен герметичный кожух, обеспечивающий коэффициент улавливания пыли более 90%. Концентрация пыли в рабочей зоне может быть поддержана на уровне ≤ 8 мг/м³, что соответствует экологическим требованиям.
• Защита при транспортировке груза: С использованием особенности серии ZRSL «оптимизированный дизайн для снижения уплотнения материала» путем регулирования скорости конвейерного ремня (2,0-2,5 м/с) и высоты падения желоба предотвращается уплотнение и образование комков PKE, а также разрушение PKS, что гарантирует соответствие физических характеристик груза требованиям при экспорте.

Безопасность и адаптация к тропическим условиям

Система безопасности

Мобильные погрузочные машины серии ZRSL стандартно оснащены множественными защитными функциями: переключателем контроля смещения конвейерного ремня (стандартная комплектация), двойным механическим ограничителем при разрыве стального троса и экстренным тросовым переключателем. Гидравлическая лебедная система имеет функцию автоматического блокирования — при отключении электроэнергии телескопическая стрела блокируется за 0,01 секунду, предотвращая случайное перемещение оборудования. Также оборудование оснащено «экстремальной системой защиты при разрыве троса», которая при экстремальных ситуациях (например, разрыве стального троса) немедленно запускает остановку оборудования, гарантируя безопасность работы.

Система антикоррозии

• Металлическая конструкция изготовлена из погодостойкой стали марки Q355ND. После бластирования для удаления ржавчины (класс Sa2.5) поверхность покрывается тремя слоями фторуглеродного покрытия с толщиной сухого слоя ≥ 200 мкм — это обеспечивает устойчивость к соленому туману более 5000 часов.
• Ключевые соединения оборудуются болтами из нержавеющей стали марки 316, адаптированными к условиям порта с высокой влажностью и соленым туманом, что предотвращает электрохимическую коррозию в тропических условиях с высокой влажностью.
• Ключевые компоненты (подшипниковые катушки, барабаны) производятся компанией Zoomry самостоятельно: подшипниковые катушки имеют pulsation ≤ 0,4 мм, осевое смещение ≤ 0,4 мм, вращающее сопротивление ≤ 2 Н, уровень шума ≤ 45 дБ и срок службы более 50 000 часов; барабаны изготовлены из кованого материала 40Cr (диаметр ≥ 200 мм), их оболочка обработана на ЧПУ машине для кругления с четырьмя валиками с овальностью ＜ 1,5 мм — срок службы барабанов также превышает 50 000 часов, что значительно снижает частоту эксплуатации и обслуживания оборудования.

Защита электросистемы

• Электрический щит управления оснащен кондиционером и дегуммификатором, поддерживающими температуру внутри щита 25±5 °C и влажность ≤ 60%. В качестве ПЛК контроллера использован модель Siemens S7-1500 для тропических условий, устойчивый к высокой температуре 70 °C.
• Все электродвигатели и датчики имеют класс защиты IP65, а соединители кабелей оборудуются водонепроницаемым герметизирующим кремом, предотвращая попадание дождевой воды и влаги внутрь.

Гидравлическая система

Используется гидравлическое масло высокотемпературное и антиизносное (рабочий диапазон температур —10~80 °C). В гидравлическом баке установлен датчик температуры масла — при превышении температуры 60 °C автоматически включается охлаждающий вентилятор, гарантирующий стабильную работу гидравлических компонентов.

Процесс реализации проекта

Компания Zoomry строго следовала системе комплексного управления процессом «конструирование — производство — транспортировка — монтаж — приемка», гарантируя доставку и ввод в эксплуатацию проекта за 120 дней.

Этап конструирования

На основе модели серии ZRSL был скорректирован расположение системы очистки и устройства для улавливания пыли с учетом особенностей PKE/PKS. С использованием программного обеспечения для 3D-моделирования проверялась совместимость телескопической стрелы и механизма изменения наклона; кроме того, с учетом размеров причалов порта Бинтулу был оптимизирован размер железнодорожных путей для хода оборудования, гарантируя гибкость перемещения.

• С помощью программного обеспечения SolidWorks была создана 3D-модель; особое внимание было уделено элементному анализу конструкции телескопической стрелы для гарантирования отсутствия деформации от напряжений при высокой температуре 35 °C.
• Конструирование электросистемы соответствовало требованиям сертификации SIRIM. Были представлены отчет о безопасностных испытаниях по стандарту MS IEC 60335 и отчет о тестировании на электромагнитную совместимость (EMC), что позволило получить лицензию на импорт в Малайзию.

Этап производства

Ключевые компоненты (подшипниковые катушки, барабаны, гидравлические лебедки) производились на производственном предприятии Zoomry в Цауциане (провинция Хэбэй, адрес указан в брошюре). Процесс производства строго соответствовал стандарту ISO 9001: из каждой партии подшипниковых катушек случайным образом отбиралась 10% для проведения теста на непрерывную работу в течение 72 часов; после сварки барабанов проводилось ультразвуковое контроля; к гидравлическим лебедкам добавлялись устройства автоматического блокирования, и тестировалось время их реакции — все это гарантировало отсутствие качественных недостатков.

План транспортировки

Оборудование было разобрано на 5 модулей для размещения в контейнерах 40”HQ. Транспортировка осуществлялась из порта Тяньцзинь с транзитом через порт Сингапура до порта Бинтулу. На всем маршруте проводилось постоянное мониторинг с использованием GPS, период транспортировки составил 22 дня, при этом не было зафиксировано повреждений компонентов.

Монтаж на месте

• Zoomry направил 2 инженера на место для совместной работы с локальной строительной бригадой по сборке оборудования; точная наладка осуществлялась в периоды приливно-отливных интервалов (3 часа в сутки в период низких вод).
• Основные этапы монтажа: калибровка горизонтальности телескопической стрелы (погрешность ≤ 0,1%), тестирование отрицательного давления в системе улавливания пыли (-5 кПа), проверка тормозных свойств ходового механизма на скользкой дороге.
• Обучение персонала: для операторов порта было организовано 10-дневное обучение, включающее основные моменты обслуживания оборудования в тропических условиях (например, ежедневная проверка вязкости гидравлического масла, очистка воздушного фильтра), обработку экстренных неисправностей и т.д. — все это гарантировало возможность независимой операции оборудования персоналом.

Тестирование и приемка

• Тест на адаптацию к типам кораблей: Погрузочные работы проводились на барже грузоподъемностью 5000 тонн и сухом грузовом корабле грузоподъемностью 30 000 тонн. Мобильные погрузочные машины для PKE/PKS серии ZRSL путем регулирования высоты наклонения и рабочего радиуса обеспечивали полное покрытие всех люков трюма без использования вспомогательного оборудования.
• Тест на эффективность: Проведены непрерывные погрузочные работы в течение 8 часов, в ходе которых было обработано 10 800 тонн смеси PKE/PKS. Производительность одной машины составила 1350 тонн в час, что соответствует позиционированию серии ZRSL как высокоэффективного оборудования для погрузки. Цикл погрузки-разгрузки одного корабля был сокращен до 21 часа — на 3 часа раньше, чем требовалось клиенту.
• Тест на экологическую безопасность и безопасность работы: Независимая организация зафиксировала концентрацию пыли в рабочей зоне 7,5 мг/м³, что соответствует требованию ≤ 10 мг/м³. При симуляции ситуаций смещения конвейерного ремня и отключения электроэнергии оборудование активировало защитные функции, а время реакции блокирования гидравлической лебедки составило 0,008 секунды.

Результаты проекта

Повышение эффективности

• Цикл погрузки-разгрузки одного корабля был сокращен с 36 до 21 часа, коэффициент оборачиваемости причалов увеличился на 42%. В месяц порт стал возможен обработать дополнительно 3-4 сухих грузовых корабля, а объем экспорта PKE/PKS увеличился на 25% по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года — это полностью соответствует требованиям к транспортировке в пиковый период.
• Время простоя оборудования из-за прилипания/заклинивания материала сократилось с 3 до 0,5 часа в сутки, коэффициент готовности оборудования составил 98,5% — это значительно превышает ожидаемые клиентом 95%. При этом не было зафиксировано прерываний работы из-за несоответствия типу корабля.

Оптимизация эксплуатационных затрат

• Концентрация пыли в рабочей зоне стабильно поддерживалась на уровне 7-8 мг/м³, что соответствует новым экологическим правилам Малайзии. В порту больше не поступали экологические жалобы, что позволило избежать годовых экологических штрафов около 400 000 малайзийских ринггитов (MYR).
• Склад запасных частей Zoomry в Куала-Лумпуре обеспечивает доставку ключевых компонентов (например, очистителей из PU, подшипников для катушек) в течение 7 дней. Среднее время восстановления после неисправностей составило только 3 часа, гарантируя непрерывную работу порта.

Руководитель Группы по эксплуатации порта Бинтулу отметил: «Мобильные погрузочные машины серии ZRSL идеально решило наши основные проблемы — они не только гибко адаптируются к различным типам кораблей, но и полностью устранили проблемы прилипания PKE и пыли от PKS. Оборудование Zoomry полностью соответствует нашим требованиям, а отдел на-site обслуживания также профессиональен и эффективен — благодаря ему мы быстро освоили операцию оборудования. В будущем при расширении новых причалов мы отдадим предпочтение оборудованию серии ZRSL».