Comment choisir une grue à portique pour les terminaux portuaires : des exigences opérationnelles à l’optimisation de l’efficacité

En tant qu’appareil de levage polyvalent pour les terminaux portuaires, les grues à portique jouent un rôle irremplaçable dans des scénarios tels que la manutention de marchandises en vrac, le levage de marchandises générales et le transbordement de conteneurs, grâce à leur rayon de rotation à 360°, à leurs performances de flèche flexibles et à leur puissante capacité de charge. Pour les terminaux portuaires, le choix de la bonne grue à portique peut non seulement améliorer l’efficacité opérationnelle de plus de 30 %, mais également réduire les coûts d’exploitation à long terme. Cependant, la structure de la cargaison, l’état des postes d’amarrage et l’intensité opérationnelle varient considérablement d’un port à l’autre. Comment devons-nous répondre précisément à ces exigences ?

Étape 1 : Identifier les scénarios opérationnels de base et faire correspondre les fonctionnalités de la machine

Les terminaux portuaires ont des scénarios opérationnels complexes et variés, de sorte que la sélection des grues à portique doit d’abord clarifier l’objectif principal de l’entreprise, puis adapter les configurations fonctionnelles en conséquence.

Terminaux traitant principalement des marchandises en vrac : mise sur une capacité élevée + un fonctionnement continu

Les marchandises en vrac telles que le charbon, le minerai et les céréales représentent plus de 40 % du débit portuaire. Les grues à portique de ces terminaux doivent posséder des capacités de fonctionnement cyclique à haute fréquence et la capacité de manipuler des charges lourdes :

Le choix des grappins est essentiel : choisissez les types de grappins en fonction de la densité des cargaisons en vrac - les matériaux à faible densité comme le charbon et les céréales conviennent aux grappins à quatre câbles de 10 à 30 m³ (par exemple, les grappins résistants à l’usure standard sur les grues à portique de type MG de Henan Mining, qui utilisent des corps en acier à haute teneur en manganèse Mn13, prolongeant la durée de vie de 2 fois par rapport à l’acier ordinaire) ; Pour les matériaux à haute densité comme le minerai, des grappins hydrauliques à double mâchoire avec une pression de fermeture de ≥20 MPa sont nécessaires pour assurer une manipulation sécurisée sans déversement.

La classe de travail ne doit pas être trop basse : Les terminaux de marchandises en vrac à fonctionnement continu doivent choisir des grues à portique de classe A7 ou supérieure. Ces équipements utilisent une isolation de classe H pour le moteur de levage et sont équipés de dispositifs de compensation automatique de l’usure des freins, capables de résister à 16 heures de fonctionnement à pleine charge par jour et à une charge de travail annuelle supérieure à 1 million de tonnes.

La protection contre la poussière doit être adéquate : Dans les environnements sujets à la poussière tels que la manipulation du coke et des poudres minérales, des cabines fermées (avec des systèmes de ventilation à pression positive pour empêcher la pénétration de poussière) et des couvercles anti-poussière pour le déchargement des grappins doivent être fournis. Le système électrique doit avoir un indice de protection IP65, avec des couvercles anti-poussière installés sur les composants principaux tels que les moteurs et les contacteurs pour éviter l’accumulation de poussière provoquant des courts-circuits.

Terminaux de marchandises diverses et de transport lourd : contrôle de précision amélioré + compatibilité avec plusieurs appareils de levage

L’acier, les gros équipements, les pales d’éoliennes et autres marchandises générales ont des formes irrégulières, certaines cargaisons lourdes pesant de 50 à 200 tonnes, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de flexibilité et de précision de positionnement de l’équipement de levage de la grue :

Le système d’équipement de levage doit être « universel » : en plus du crochet standard, il doit prendre en charge des accessoires à changement rapide tels que des équipements de levage de conteneurs, des pinces à plaques d’acier et des ventouses électromagnétiques (temps de changement ≤ 10 minutes). Pour les matériaux en acier extra-longs (par exemple, les pales d’éoliennes de 60 mètres), des flèches auxiliaires télescopiques personnalisables (longueur d’extension de 3 à 8 mètres) peuvent être utilisées en conjonction avec la fonctionnalité de rotation à 360° pour réaliser un levage combiné « un levage, plusieurs pièces », réduisant ainsi le nombre de cycles de fonctionnement.

La performance des micro-mouvements est essentielle : le mécanisme de levage doit être doté d’un engrenage à basse vitesse de 0,5 à 1 m/min, combiné à un système de contrôle de la vitesse à fréquence variable pour obtenir un contrôle au millimètre. Par exemple, lors du levage d’un moteur de navire de 200 tonnes, le système hydraulique sensible à la charge ajuste avec précision le débit pour garantir une erreur d’alignement de ≤5 mm, évitant ainsi les dommages causés par les collisions avec l’équipement.

La résistance structurelle doit être redondante : la flèche est soudée à l’aide d’acier à haute résistance Q690, avec un module de section supérieur de 30 % à celui des portiques ordinaires. Lors du levage de charges excentriques (angle de rotation ≤3°), le système de surveillance en temps réel des contraintes de la flèche émet automatiquement des avertissements pour éviter la déformation par surcharge structurelle.

Terminal complet multifonctionnel : mise sur la commutation rapide + l’adaptation intelligente

En tant que port complet de manutention de marchandises en vrac, de marchandises générales et de conteneurs, la grue à portique doit avoir la capacité de « changer de mode de fonctionnement avec un seul bouton » :

Vitesse de rotation de la flèche bimode : Conçu avec deux réglages de vitesse de rotation de la flèche (haute vitesse (80 m/min) et basse vitesse (10 m/min), le réglage haute vitesse améliore l’efficacité lors des transferts de marchandises à grande échelle, tandis que le réglage à basse vitesse assure la stabilité lors d’un positionnement précis. Combiné à la fonction de mémoire d’angle de flèche, la grue peut revenir automatiquement aux plages de fonctionnement couramment utilisées (par exemple, directement au-dessus de l’écoutille d’un navire) d’une simple pression sur un bouton, réduisant ainsi le temps de réglage répétitif.

Systèmes intelligents pour « réduire la charge de travail » : équipé d’une fonctionnalité de commutation de mode intelligente : lors du passage en « mode cargaison en vrac », le programme anti-vibration du grappin est automatiquement activé ; lors du passage en « mode conteneur », le micro-réglage horizontal du dispositif de levage (±100 mm) est lancé. Il n’est pas nécessaire de réinitialiser manuellement les paramètres, ce qui permet aux nouveaux opérateurs de se mettre rapidement à niveau.

Contrôle précis de la consommation d’énergie : Utilise la technologie adaptative du contrepoids pour ajuster automatiquement la position du contrepoids en fonction du poids de la charge (plage de réglage de 0 à 1,5 mètre), réduisant ainsi la consommation d’énergie pendant les charges légères et améliorant la stabilité lors des charges lourdes, ce qui se traduit par des économies d’énergie globales de plus de 20 %.

Étape 2 : Ancrer les paramètres clés pour éviter la surperformance ou la sous-performance

La sélection des paramètres des grues à portique doit être adaptée aux besoins spécifiques, en évitant les coûts inutiles dus à la poursuite de spécifications trop complètes ou les limitations de performance dues à des paramètres insuffisants.

Capacité de levage et portée : Calculer sur la base du point de fonctionnement le plus éloigné

La capacité de levage des grues à portique diminue avec l’augmentation de la portée. Lors de la sélection d’un modèle, utilisez la charge maximale au point de fonctionnement le plus éloigné comme référence. Par exemple:

Si un poste d’amarrage nécessite le levage d’un conteneur de 25 tonnes dans un rayon de 30 mètres, il faut choisir un modèle d’une capacité de levage de ≥25 tonnes dans un rayon de 30 mètres (par exemple, une grue à portique de 40/5 tonnes, dont un rayon de 30 mètres correspond à une capacité de levage de 30 tonnes), avec une marge de sécurité de 10 % pour faire face à des surcharges inattendues.

Pour les terminaux de levage lourd nécessitant le levage d’équipements de 100 tonnes avec une portée de travail de 20 mètres, une grue à portique spécialisée d’une capacité de levage de ≥100 tonnes sur une portée de 20 mètres doit être sélectionnée pour éviter que l’équipement ne tourne au ralenti en raison de paramètres insuffisants.

Hauteur de levage : Couvre tous les scénarios pour les navires et les chantiers

La hauteur de levage doit répondre simultanément aux exigences du chargement/déchargement des navires et de l’empilage au chantier :

Hauteur de levage au-dessus de la surface de la voie : Doit couvrir la profondeur de cale maximale du type de navire (par exemple, pour un vraquier avec une profondeur de cale de 15 mètres, la hauteur de levage doit être de ≥20 mètres) pour assurer la récupération de la cargaison du fond de la cale, même à marée basse.

Hauteur de levage sous la surface de la voie : Pour les opérations sous la surface du terminal (par exemple, chargement/déchargement de semi-remorques porte-conteneurs), un minimum de 5 mètres est recommandé pour éviter que l’appareil de levage n’entre en collision avec l’équipement au sol.

Paramètres de vitesse : Équilibrer « efficacité et sécurité »

Vitesse de rotation : Doit être contrôlée entre 0,8 et 1,2 tr/min. Des vitesses excessivement élevées peuvent générer une force centrifuge provoquant un balancement de la cargaison, tandis que des vitesses excessivement basses peuvent perturber le rythme de fonctionnement.

Vitesse de déplacement du portique : 5-10 m/min est recommandée pour assurer un alignement précis sur les chenilles et éviter les collisions avec les équipements adjacents.

Vitesse de levage : ≥60 m/min pour les marchandises en vrac déchargées (pour améliorer l’efficacité du voyage de retour), ≤10 m/min pour les charges lourdes (pour assurer la stabilité).

Étape 3 : S’adapter aux environnements portuaires pour prolonger la durée de vie de l’équipement

Les environnements portuaires caractérisés par des températures élevées, une humidité élevée, un brouillard salin et des vents forts posent d’importants défis en matière de durabilité pour les grues à portique. Le choix de l’équipement doit privilégier les mesures de protection ciblées.

Résistance au vent : Système de protection à trois niveaux

Protection opérationnelle contre le vent : Équipé de pinces de chenilles automatiques + dispositifs d’ancrage, qui s’activent automatiquement lorsque la vitesse du vent est de ≤16 m/s (vent de 8-Beaufort), assurant la stabilité de l’équipement pendant les opérations.

Résistance au vent en état non opérationnel : Combinaison d’un ancrage en 8 points + haubans résistants au vent, capables de résister à des vents de ≥25 m/s (vent de 10 niveaux) pour éviter le déplacement de l’équipement.

Avertissement d’urgence : Installez un avertisseur de vitesse du vent qui déclenche automatiquement l’alarme et coupe le courant 30 minutes avant d’atteindre des conditions de vent de 10 degrés, alertant les opérateurs d’évacuer rapidement.

Protection contre la corrosion : double protection avec des systèmes entièrement métalliques et électriques

Structure métallique : Utilise un revêtement composite résistant à la corrosion comprenant « l’élimination de la rouille par sablage (grade Sa3) + un apprêt riche en zinc époxy (80 μm) + une couche de finition en caoutchouc chloré (120 μm) ». Les axes et les arbres de charnière critiques sont en acier inoxydable 316 et les boulons subissent un traitement Darco, garantissant l’absence de corrosion significative dans un environnement de brouillard salin pendant cinq ans.

Système électrique : Les armoires électriques sont équipées de dispositifs de déshumidification à température contrôlée (plage de température : 5-40 °C, humidité ≤60 %). Les roulements du moteur sont remplis de graisse lubrifiante à vie (adaptée à des températures de -30 °C à 80 °C), assurant un fonctionnement stable dans les ports tropicaux et les ports de congélation du nord.

Étape 4 : Évaluez le support de service pour réduire les « coûts cachés »

Le cycle de vie d’une grue à portique s’étend sur 15 à 20 ans, et un système de service complet peut réduire considérablement les coûts d’exploitation :

Capacités de service localisées : sélectionnez des marques disposant de stations-service dans un rayon de 500 kilomètres du port pour garantir un temps de réponse de ≤4 heures en cas de panne, avec un stock suffisant de pièces de rechange courantes (telles que les garnitures de frein et les vannes hydrauliques) et un remplacement effectué dans les 24 heures.

Formation personnalisée : les fournisseurs doivent fournir une formation ciblée : pour les opérations de fret en vrac, se concentrer sur la formation au contrôle de l’angle de déchargement de la pince ; pour les opérations de levage lourd, mettre l’accent sur les techniques de manœuvre à basse vitesse, afin de s’assurer que 80 % des opérateurs réussissent les évaluations pratiques.

Système de maintenance intelligent : équipez la grue d’une plate-forme de gestion de l’état qui surveille à distance l’état des composants critiques à l’aide de capteurs de vibrations et de température, fournissant des avertissements précoces en cas de pannes potentielles (par exemple, des augmentations anormales de la température des roulements) et réduisant les temps d’arrêt non planifiés de plus de 50 %.

Henan Mining : l’expert en personnalisation de scène pour les grues à portique

En tant qu’entreprise avec plus de 20 ans d’expérience dans l’industrie des équipements de grues portuaires, Henan Mining comprend parfaitement les points faibles opérationnels des différents ports et peut fournir des solutions personnalisées pour des grues à portique allant de 5 tonnes à 200 tonnes :

Modèles spécialisés pour les terminaux de marchandises en vrac : Équipé d’un grappin ultra-large de 30 m³ et d’un système intelligent de statistiques sur le volume des matériaux, atteignant une efficacité de déchargement de navire de 3 000 tonnes par heure au port de Tianjin, soit une amélioration de 25 % par rapport à la moyenne de l’industrie.

Grues spécialisées pour les charges lourdes : Utilisant des mécanismes à portée variable sous licence du fabricant allemand Liebherr, ces grues ont atteint une précision de positionnement de ±3 mm lors du levage d’équipements éoliens de 180 tonnes au port de Yantai, avec un fonctionnement zéro défaut supérieur à 1 200 heures.

Solution adaptative tous scénarios : une grue à portique multifonctionnelle conçue sur mesure pour le port de Ningbo permet de basculer en un clic entre les modes de cargaison en vrac, de conteneur et de fret général, augmentant ainsi l’efficacité opérationnelle globale de 30 % et économisant plus de 500 000 yuans en coûts énergétiques annuels.

Choisir une grue à portique, c’est essentiellement choisir une solution d’efficacité adaptée au développement portuaire. Henan Mining se concentre sur la conception basée sur des scénarios et le service à cycle complet, garantissant que chaque grue à portique devient un moteur d’amélioration de l’efficacité portuaire, vous aidant à acquérir un avantage concurrentiel dans l’intense concurrence portuaire. Si vous souhaitez en savoir plus sur les détails de personnalisation, n’hésitez pas à contacter notre équipe technique pour obtenir un plan de sélection personnalisé.