国产港机的现状及其发展浅析

郭贝贝 马如林

摘要：本文主要分析了我国国产港口机械的现状，对港口机械面向未来高度自动化、高度智能化和可持续发展的方向的前景的研究，以供参考。

关键词：国产;港口机械;现状与发展;分析研究

随着国家相关政策的扶持，秉承可持续发展和现代化建设的方针，我国的港口规划和设施建设得到高速增长，极大地促进了港口相关领域技术的研究，使国产的机械空前发展壮大。现阶段，我国沿海地区主要港口都配备了大型综合性专业化的码头装卸设施，且达到了世界港口码头中的先进水平。40英尺的起重机、6000吨/小时的桥式卸船机、4500吨/小时的链斗卸船机、15000吨/小时的煤炭、砂石装船机等散货设施，其中的设计规划、生产制造、施工建设再到应用实践完全实现国产，使我国超大型港机水平达到世界领先，各项专利、核心技术取得突破性进展。摆脱了以往对进口设备的依赖和发达国家的科技限制，促使中国制造的港机进入世界市场，并占据主要地位。

随着经济高速增长模式的转变，码头港机的发展趋势也在发生变化。由传统的粗狂式运行和管理转变为专业程度更高、智能程度更高、可持续发展的形式，带动相关领域技术发展和相关产业壮大。

一、港口设备现状分析

（一）港口物流设备的专业程度提升

现阶段，我国码头港口拥有万吨级别专业泊位1147个，常规散货泊位492个，常规杂货泊位415个。其中专业化码头的高效装卸率、经济成本低、符合可持续发展战略，功能可以扩展等特点，逐渐占据码头港口作业的主要运行模式。为实现减少船舶运输的成本，当前集装箱运载量超过15000TEU的超大型运输船、40万吨级的散货船均进入使用阶段，且效果良好，更高级别的船舶已经投入研发。为了满足超大型船舶的装载，岸桥集装箱起吊机的起重上线已突破110吨。在国产港机中，上海华振已将单次可起吊三组40英尺的标准的集装箱的起重机投入使用，最大起吊上线已到达150吨。与此同时，20000吨/小时的散货装船机、7000吨/时的桥式装卸机、6000吨/小时链斗卸船机已投入研发设计，部分设备已经在进行试运行，这都预示着我国国产港机的技术水平和能力向世界先进领域再次迈进。

（二）港口设备需求增高

由于国家现代化建设的支持和实际使用的需求，我国重型装备生产制造、新能源和冶金制造的重点项目投入建设。尤其是西部建设扶持和东北振兴等项目，急需大型运输能力保障这些重点项目的顺利建设，例如，电力工程中发电工程建设、高压输电电网架设、重型机械设备、超大型锅炉及介质存储设备的装载运输。加之这些大型设备设施受到我国山区地形和铁路、公路宽度，隧道宽度的限制，只能依靠水利运输的方式和码头的装卸来完成。这些大型设备设施根据标准可以分为四类。其中一类长度限制在14米之20米之间且质量不超过100吨;二类长度限制在30米以内且质量不超过200吨;三类长度限制在40米以内且质量不超过300吨;四类长度超过40米且质量在300吨以上。

码头港口的超大型装载具备装载起重量高、安全稳定、装卸速率不高的特性，现阶段大多使用斜坡滚装、回转起吊机、桥式起吊机和浮式起吊机的装卸模式。码头港口装载的市场需求将会随着经济的飞速增长不断提升。

二、港口智能化建设

（一）自动化、智能化集装箱装卸

现阶段，集装箱装卸自动完成的港口主要在欧洲广泛应用，例如，位于北欧鹿特丹码头的DDE、DDW以及智能集装箱码头、汉堡港口的CTA智能集装箱码头等。但是我国智能集装箱码头的使用还不是很成熟，仅有上海港口建立了示范性的无人智能集装箱堆场，而我国集装箱年装卸总量是世界第一，将集装箱装卸过程实现自动化、智能化，是我国海路集装箱装卸的必然趋势。作为向国际市场输出港机的生产制造大国，拥有、掌握智能化、自动化码头的核心技术是非常有必要的。例如，鹿特丹港Euromax港口和汉堡CTA港口的智能化岸边双车起吊机就是由上海华振生产制造。

（二）大型全自動散货装卸机械

以前，世界上码头港口中的散货大多还有人工控制设备作业来完成，其装卸速率和安全稳定性全依赖相关工作人员的业务水平，也存在少数使用半自动的装卸机械，再由人工辅助操作实现，可以在一定程度上提升装卸速率和安全稳定性。一直到2008年，在上海罗泾码头正式建成使用全自动散货装卸设施，采用全自动散货卸船机、装船机以及取料机，实现码头散货过程的全自动化装卸，在世界码头港口中，尚属首次。该装卸设施涵盖17组各类的卸船机、堆料机、装船机、取料机等等，使罗泾港码头一跃成为世界第一个实现全自动的散货港口，目前年装卸量高达4800万吨。

其技术参数指标如下：首先，应用了激光测距以及多重标识监测识别、自动认证船舶舱门及其他数据、自动判定货仓内部资源类别和归放位置的全自动散货卸船机，按照预先规划好的程序，自动执行主机动作和抓斗抓取以及起吊，并且在实时过程监控下实现自动作业;其次，采用雷达照射监测，判别船舶和物料，自动识别与作业，由程序自动操作溜筒和主车实现自动装船;最后，采用雷达照射臊面，针对堆场物料形成动态监测、三维重建并得出相关数据，按照预先规划的程序，完成自动堆取。实现以上功能的全自动装卸器械，可以极大地减少港口相关人员的工作强度，极大地提升了港口的装卸效率，减少由于人为操作失误引起的故障。

三、老旧码头中国产港机的升级改造

（一）工艺、装备升级和安监管理

要优化和改造传统的老旧码头中的国产港机，需要对港口的作业设施重新按照需求进行改造升级，从总体上研发与时俱进的大型装备，从局部上对现行的生产作业流程和设备进行升级。其改造升级应当秉承因地制宜的方针，从各自港口码头的实际情况出发，分析地处位置以及现有条件，科学、合理、完善的建设设施，改造提升作业工艺，将老旧码头的生产速率和运输能力提升。

我国现阶段使用的大型港口设备多是已使用20年的国产机械，这些装备中存在一些需要更新换代的部分，也存在一些仍可以使用的设备，但是需要进行检测保养和维修，或是升级改造，根据实际具体情况进行处置。

要想保障老旧码头国产港机长期的安全稳定运行，就需要增加全程动态检测的管理模式，光纤光栅遥感检测技术是非常适合的方式，具有足够的安全稳定性、不易受到电磁干扰、耐腐蚀和高温等性能，有着非常良好的发展优势和应用前景，在上海码头港口、大连码头港口和秦皇岛码头港口中已得到使用，并且效果良好。

（二）内河港口中国产港机的发展方向

由于国家相关政策的扶持，长江等内陆河流的航运的到巨大发展，促使内河港口施工建设规模扩大，各个码头港口年吞吐量稳步提升。截止2018年底，我国内河具有亿吨级别装卸的码头港口已增至16个。相比于海港码头，主要由于内河航道等诸多原因限制，内河港口的船舶吨位较小、各种货类众多，各式型号装卸设备参差不齐，受到地势、政策、人文、基础设施等影响，内河码头港口的生产作业流程与海港码头有明显的区别，要在海港码头装卸运输的技术和经验之上，研究符合自身实际情况的装卸运输作业流程和大型设备的使用，从内河港口码头的经济实用型和科学合理性出发，增加内河港口码头的运输能力，实现内河港口码头的现代化建设，以满足实际的经济需求。

（三）建设“绿色港口”

规划建设可持续发展的工程设施，是十分符合我国当下经济建设的方向，建设“绿色港口”是我国国产港机未来必然的发展趋势。绿色港机不单单指的是一个设备或是一种机械，而是一种运行理念，只要在国产港口机械中设计规划、生产制造、实际使用中采取节能、降耗的技术方法，形成符合我国国情独特的专业、智能、节能、降耗的国产港口机械。例如，国家“十三五”计划中，新增假设各类深水泊位、将东南沿海各大海港的港口机械全国产化，增加煤炭装卸能力、提升大型企业配套的停泊位、将集装箱自动、智能化建设稳步推广，对港口的配套建设中，港口规模、人员管理、电力供配等全面落实。

四、结束语

未来的一段时间内，水路运输仍然占据着世界运输市场的主要地位，随着国家相关政策的大力扶持，国产港口机械迎来新的机遇，努力的研究先进的技术和管理模式，促使国产港口机械迅速发展，向世界舞台迈向新的步伐。

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（作者单位：上海振华港机重工有限公司）