Urządzenia przeładunkowe w transporcie intermodalnym

Rozwój infrastruktury portowej i terminali lądowych wymaga odpowiedniego zarządzania urządzeniami ładunkowymi. Wykorzystywanie ich zależy od wielu czynników, takich jak powierzchnia terminala, jego infrastruktura oraz rodzaje obsługiwanych ładunków. Centralnym elementem tego procesu są urządzenia ładunkowe, niezbędne narzędzia, które pozwalają na sprawne i szybkie przemieszczanie towarów między punktami. W naszej lekcji masz okazję poznać, jak wiele specjalistycznych maszyn jest wykorzystywanych w transporcie przeładunkowym. 

Rodzaje urządzeń ładunkowych

Urządzenia ładunkowe dzielą się na: specjalistyczne (jednozadaniowe) i uniwersalne (wielozadaniowe). Specjalistyczne urządzenia są zoptymalizowane do konkretnych zadań, takich jak przewożenie określonego typu ładunku. Natomiast urządzenia uniwersalne mogą być używane do różnorodnych zadań, w tym sortowania, piętrzenia, a także do manipulacji kontenerami i innymi jednostkami ładunkowymi.

Klasyfikacja urządzeń ładunkowych

W transporcie intermodalnym urządzenia ładunkowe dzielą się na podstawowe i pomocnicze. Do podstawowych należą duże, uniwersalne maszyny takie jak suwnice bramowe, dźwigi portowe oraz żurawie kontenerowe. Urządzenia pomocnicze, takie jak wózki podnośnikowe, są z kolei używane do bardziej specyficznych zadań w obrębie terminala.

Suwnice i dźwigi w terminalach

Suwnice bramowe i dźwigi są kluczowym elementem wyposażenia terminali. Ich efektywność zależy od wielu czynników, takich jak warunki techniczne, automatyzacja, warunki atmosferyczne i doświadczenie operatorów. Urządzenia te często mają udźwig do 40 ton i mogą obsługiwać wiele torów ładunkowych.

Wpływ technologii na urządzenia ładunkowe

Rozwój technologii wpływa na modernizację urządzeń ładunkowych. Coraz częściej stosowane są automatyczne systemy, które zwiększają efektywność i bezpieczeństwo operacji portowych. Te innowacyjne rozwiązania są istotne dla adaptacji terminali do rosnących wymagań rynku.

Urządzenia pomocnicze do przeładunku

Zdolne są do obsługi ładunków na terenach składowych oraz do załadunku i rozładunku z różnych środków transportu. Charakteryzują się one możliwością składowania kontenerów aż do pięciu pięter. Są przeznaczone zarówno do obsługi pustych, jak i pełnych jednostek ładunkowych. Niektóre z tych urządzeń są uniwersalne, nadające się do różnych rodzajów ładunków, co pozwala na ich szerokie zastosowanie, od kontenerów po nadwozia wymienne i naczepy samochodowe. Ich wydajność jest wysoka, a jednocześnie nie wymagają one dużych przestrzeni manewrowych.

Pojazdy z niskim mechanizmem podnoszenia mogą osiągać maksymalną wysokość do 4,6 metra, podczas gdy te wyposażone w mechanizm wysokiego podnoszenia mogą dochodzić do 6,1 metra. Straddle carriers, czyli wozy podsiębierne, w zależności od konstrukcji, mogą podnosić dwa 20-stopowe kontenery lub jeden 40-stopowy kontener, osiągając wysokość do trzech poziomów kontenerów na placu składowym, czyli około 9 metrów.

Podnośniki dzielą się na trzy główne kategorie: widłowe, masztowe i wysięgnikowe. Zależnie od zastosowania, mogą one obsługiwać zarówno puste, jak i załadowane jednostki. Wysięgnikowe charakteryzują się zdolnością do obsługi wszystkich typów jednostek intermodalnych. Na terminalach lądowych coraz częściej wykorzystywane są suwnice bramowe na kołach ogumionych, które są idealne do manipulacji kontenerami w każdym rzędzie na placu składowym.

W portach często stosowane są ciągniki terminalowe, które usprawniają działanie terminali. W porównaniu z innymi urządzeniami reachstackery i ciągniki terminalowe oferują korzystniejsze ceny zakupu na pojedynczą jednostkę, a także charakteryzują się niższymi wydatkami eksploatacyjnymi. Niemniej, ich wady obejmują ograniczenia w zakresie automatyzacji, co pociąga za sobą konieczność dysponowania znaczną liczbą pojazdów i operatorów do ich obsługi. Ponadto, ciągniki terminalowe nie posiadają możliwości samodzielnego podnoszenia lub odkładania kontenerów.

Automatyczny terminal w Dubaju

Terminal w porcie Jebel Ali wprowadza zautomatyzowany system do obsługi załadunku, rozładunku oraz do składowania jednostek. Takie innowacyjne podejście pozwala na swobodny dostęp do każdego kontenera bez względu na jego położenie w stosie. Tradycyjne metody wymagały ułożenia kontenerów jeden na drugim, co ograniczało ich dostępność i wymagało przesuwania innych jednostek podczas dostępu do tych znajdujących się na dole. Maksymalna wysokość stosu wynosiła sześć poziomów z uwagi na ograniczenia wytrzymałościowe najniżej położonych kontenerów.

W przeciwieństwie do tego, system HBS BoxBay wykorzystuje specjalną konstrukcję szkieletową z suwnicami i wózkami umożliwiającymi ruch poziomy i pionowy, co pozwala na składowanie kontenerów na 11 poziomach. Kontenery nie są układane bezpośrednio na sobie, ale wprowadzane do dedykowanych slotów przypominających regały, co pozwala na równomierny rozkład masy na konstrukcji obiektu. System ten jest zdolny do obsługi kontenerów o maksymalnej masie 36 ton. Ta innowacyjna metoda przechowywania i obsługi kontenerów znacząco zwiększa efektywność i bezpieczeństwo operacji portowych, eliminując potrzebę przesuwania kontenerów i zwiększając ich dostępność.

Mapa automatycznych terminali kontenerowych 

Liczba automatycznych i półautomatycznych terminali morskich na świecie rośnie, ale nie tak szybko, jak mogłoby wynikać z postępu w technologiach IT. W 2019 roku było 15 terminali w pełni automatycznych i 34 półautomatyczne. W 2020 roku liczba ta wzrosła do 48, z czego 18 było w pełni automatycznych, a 30 półautomatycznych. Najstarszy, Hutchison Port Holdings ECT Delta w Rotterdamie, został zautomatyzowany w 1993 roku. Aktualnie na świecie działają 53 terminale tego typu, które obsługują około 4% globalnej przepustowości terminali kontenerowych. Z nich 32% znajduje się w Azji, 28% w Europie, 13% w Oceanii i 11% w USA, z pełną automatyzacją występującą w mniej niż 1% terminali.

Źródło: Świeboda J., Majowicz A., Pająk A. i inni, Transport intermodalny Automatyzacja technologia infrastruktura i tabor

Wydajność przykładowych urządzeń ładunkowych

W stosunku do klasycznych technik współczesne metody rozładunku, w tym suwnice szynowe i mobilne, wykazują znaczne zwiększenie efektywności w procesie usuwania towarów z rozmaitych miejsc. Są one niezbędnym elementem wyposażenia każdego punktu przeładunkowego. 

Ilustracja ukazuje związek między wielkością terminala przeładunkowego a wydajnością różnych urządzeń przeładunkowych. Wśród nich suwnice torowe i mobilne wyróżniają się największą wydajnością, podczas gdy mniejszą skuteczność prezentują urządzenia pomocnicze, takie jak wózki widłowe i dźwignice. Ich wydajność jest mierzona w odniesieniu do powierzchni jednego hektara.

Urządzenia przeładunkowe w terminalach intermodalnych morskich i lądowych

W Polsce, wraz ze wzrostem ilości przewożonych ładunków w transporcie intermodalnym oraz rozbudową istniejących i tworzeniem nowych terminali, rośnie zapotrzebowanie na większą ilość sprzętu przeładunkowego. W terminalach morskich w 2019 roku używano 111 suwnic, 18 żurawi brzegowych i samojezdnych, 28 wózków, 175 ciągników terminalowych oraz 64 inne urządzenia przeładunkowe. Natomiast w terminalach intermodalnych na lądzie wykorzystuje się 13 suwnic szynowych i drogowych, 23 pojazdy do przewozu kontenerów, w tym podsiębierne, czołowe i boczne, 61 wózków wysięgnikowych oraz 7 ciągników terminalowych.

Terminal kontenerowy Baltic Hub

Największy w Polsce jest terminal kontenerowy Baltic Hub, wcześniej znany jako DCT Gdańsk, należy do infrastruktury Portu Morskiego Gdańsk. Został uruchomiony w 2007 roku i był jedynym zdolnym do obsługi dużych transoceanicznych kontenerowców na Bałtyku, co umożliwiało bezpośrednie połączenia z Chinami. Przed jego powstaniem, duże statki musiały dokonywać przeładunków w innych portach. Dzięki inwestycjom, jak otwarcie drugiego nabrzeża w 2016 roku i projektowi T2B w 2018, jego zdolności przeładunkowe wzrosły z 1,5 mln TEU do 3 mln TEU rocznie, obsługując ponad 620 statków, w tym największe kontenerowce na świecie. 

Przykładem może być terminal intermodalny CLIP znajdujący się przy liniach kolejowych E20 – Paryż – Pekin, który posiada 2 stacje Lohr Railway System do poziomego rozładunku 4 naczep jednocześnie. Taki system wpływa na czas załadunku i rozładunku i nie są wymagane inne urządzenia przeładunkowe oraz daje możliwość ładowania i rozładowania wielu wagonów jednocześnie. 

       Terminale morskie

W porcie morskim dominują ciągniki portowe i dźwigi, niezbędne do obsługi dużej ilości kontenerów. Natomiast na terminalach kolejowych i drogowych przeważają reachstackery ze względu na ich wszechstronność i zaawansowane możliwości techniczne. 

Firma Hyster, znana z produkcji sprzętu do obsługi kontenerów, wprowadziła innowacyjny model kabiny XD pod koniec 2020 roku. Kabina jest wyposażona w okna rozmieszczone z przodu, z tyłu, po obu bokach oraz na górze. Dodano również dodatkowe lusterka wewnętrzne i zewnętrzne. Przednia szyba kabiny jest jednolita i wypukła, co zwiększa pole widzenia operatora. Podobne rozwiązania, w tym kabinę podnoszoną i odchylaną o 30 stopni z systemem ochrony operatora, zastosowano wcześniej w modelach Reachstacker RS46. 

Strategie rozwoju i zarządzania urządzeniami przeładunkowymi w terminalach intermodalnych

Rozwój i zarządzanie urządzeniami przeładunkowymi są bardzo ważne dla efektywności terminali intermodalnych, zarówno portowych, jak i lądowych. Urządzenia te są podzielone na specjalistyczne, zoptymalizowane do konkretnych zadań, oraz uniwersalne, stosowane do różnych operacji, w tym manipulacji kontenerami. Podstawowe urządzenia, takie jak suwnice bramowe i dźwigi portowe, oraz pomocnicze, jak wózki podnośnikowe, odgrywają ważną rolę.

Efektywność suwnic i dźwigów, będących kluczowym wyposażeniem terminali, zależy od czynników takich jak stan techniczny i doświadczenie operatorów. Postęp technologiczny, na przykład automatyzacja, poprawia wydajność i bezpieczeństwo operacji. Nowoczesne systemy, takie jak suwnice torowe i mobilne, znacznie przewyższają wydajnością metody tradycyjne.

Urządzenia pomocnicze, jak straddle carriers, różne rodzaje podnośników (widłowe, masztowe, wysięgnikowe), są niezbędne do obsługi ładunków na terenach składowych i przy załadunku/rozładunku z różnych środków transportu. 

W Polsce, w terminalach morskich i lądowych, obserwuje się wzrost zapotrzebowania na sprzęt przeładunkowy z powodu rosnącej ilości transportowanych ładunków. W terminalach morskich i kolejowych/drogowych dominują odpowiednio ciągniki portowe i dźwigi oraz reachstackery. Firma Hyster wprowadziła nowatorski model kabiny XD, oferujący lepsze pole widzenia i komfort dla operatorów.

Przypisy:

Świeboda J., Majowicz A., Pająk A. i inni, Transport intermodalny Automatyzacja technologia infrastruktura i tabor, https://pitd.org.pl/wp-content/uploads/2021/12/Transport-intermodalny_Automatyzacja-technologia-infrastruktura-i-tabor.pdf [dostęp: 14.11.2023]

Zając K., HBS BOXBAY DOKONUJE GLOBALNEJ EKSPANSJI, https://pitd.org.pl/news/hbs-boxbay-dokonuje-globalnej-ekspansji/, [dostęp: 05.12.2023].

Zając K., PORTY MORSKIE STAJĄ PRZED WYZWANIEM AUTOMATYZACJI, https://pitd.org.pl/news/porty-morskie-staja-przed-wyzwaniem-automatyzacji/, [dostęp: 05.12.2023].

Clip Group, Terminal Intermodalny, https://clip-group.com/intermodal-container-terminal/, [dostęp: 05.12.2023].