我国港口机械的现状与发展
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摘要：21世纪以来，我国港口建设持续保持快速稳定发展，有力地促进了我国港口机械技术水平的快速提高。本文首先介绍了我国港口机械的现状，提出我国港口机械向专业化、智能化、节能环保型方向发展的趋势，并分析其相关技术特点与应用前景。
关键词：港口机械；现状；发展
中图分类号：TU65 文献标识码：A
1、港口大型专业化装备继续稳步发展
1.1、港口集装箱、散货专业化设备水平进一步提高
我国现有万吨级及以上码头泊位中，专业化泊位942个，通用散货泊位338个，通用件杂货泊位322个，专业化码头具有装卸效率高、成本低、环保、易于实现自动化等特点，已成为港口装卸的主要模式。为降低船舶运输成本，目前载箱量在12000TEU以上的超大型集装箱船、30万吨级干散货船已投入使用，更大型的运输船舶已在设计当中。
1.2、港口大件运输装卸设备需求增长
“十二五”期间，我国装备制造、能源、石化、冶金等行业一批国家重点工程纷纷上马。特别是西部大开发、东北工业基地振兴等区域发展战略的深入，需要大件运输来承担关键设备的运输保障，如水电、火电、核电机组和风力发电设备、变压器、大型锅炉、石油储罐等的装卸运输。这些大件设备具有“价值高、超重、超长、超宽、超高、不可解体”的特点，难以通过公路、铁路进行长距离运输，需要采用水路运输并通过港口装卸。
1.3、集装箱铁水联运示范与推广应用
我国集装箱多式联运中的铁水联运环节相对落后，与公路货运相比，铁水联运的节能减排效果显著。2010年连云港到阿拉山口过境铁水联运集装箱约8万TEU，节约燃油4.4万吨，相当于4万辆私家车1年的燃油消耗，减少碳排放13万吨，相当于新增森林面积325km²。
1.4、轨道式集装箱门式起重机标准化
轨道式集装箱门式起重机(RMG)是一种技术成熟的机型，运行稳定性好，维护费用低，作业可靠性高；采用电力驱动，环保节能；动作单一，易于实现集装箱装卸的自动化。但是和轮胎式集装箱门式起重机(RTG)相比，RMG的标准化程度相对低。各集装箱码头大多根据各自情况进行参数确定，造成RMG的参数多种多样，如轨距参数从25m到60m，不利于RMG的全面推广和使用。
2、智能化港口建设推动智能化装备技术进步
2.1、集装箱自动化码头工艺与装备
集装箱自动化码头在欧洲应用的范例较多，我国集装箱自动化码头的应用范例还不多，目前仅在上海港外高桥集装箱码头建设了国内首个无人化集装箱堆场，进行了示范性应用。我国集装箱吞吐量高居世界第一，自动化的港口集装箱装卸运输是我国集装箱运输发展的必然方向。
高低型RMG与固定台座式集装箱装卸系统集装箱自动导引车(AGV)是集装箱自动化码头的主要水平运输工具，具有无人驾驶、自动导航、自动行驶、定位精确、路径优化以及安全避障、自动诊断等智能化特征。
2.2、散货码头全自动装卸设备
目前，国内外港口散货装卸大部分采用人工操作的装卸设备，作业效率与作业安全性完全取决于操作者的熟练程度，也有部分码头采用了具有半自动控制功能的装卸设备，即主要控制参数由人工辅助设定完成，以达到比较高的工作效率和工作可靠性。
系统性能测试表明，相对于人工作业而言，各自动化装备综合作业效率均有显著提升，操作人员劳动强度大幅降低，机械运行可靠性和安全性显著提高。目前国外港口，如墨西哥、德国、日本等开始在散货堆场应用自动化系统。
3、节能减排国策推动港口机械向节能环保型发展
3.1、电动轮胎式集装箱门式起重机的应用推广
电力驱动的轮胎式集装箱门式起重机（RTG），可以减少污染排放、改善工作环境、降低运营成本，具有显著的经济与社会效益。RTG“油改电”技术主要有3种供电方式，即电缆卷筒、低架刚性滑触线和高架滑触线供电方式。目前我国沿海主要港口集装箱码头已经完成了大多数RTG的“油改电”，成效显著。
3.2、流动机械的节能减排技术应用
港口流动机械类设备多数采用燃油驱动，港内牵引车消耗的燃油一般占到装卸设备总油耗的35％，是港区燃油消耗和排放的主要因素。
LNG牵引车技术成熟，安全环保，具有极大的推广价值和应用前景。深圳盐田港使用LNG集装箱牵引车，并对其发动机排放进行了测试。LNG发动机与柴油发动机相比，CO排放量减少98.97％，HC非甲烷碳氢化合物排放量减少83.33％，NOx氮氧化合物减少30.95％，几乎检测不到颗粒排放物，明显优于柴油发动机。
3.3、靠港船舶使用岸电技术
船舶靠港期间利用燃油辅机发电以满足船舶用电需求，其发动机的排放是港区排放的主要来源。2005年美国西雅图港关于二氧化碳排放来源的分析结果表明，靠港船舶辅机发电所排放的二氧化碳占全港二氧化碳排放量的35％。靠港船舶使用岸电会显著降低船舶废气的排放量，有效减少港区氮氧化合物、硫氧化合物和二氧化碳的排放，保护港口及所在地区的环境，其技术的推广应用势在必行。
4、提高老码头通过能力需求推动技术改造与创新
4.1、因地制宜开展装卸工艺与装备创新
提高老码头通过能力，需要优化港口生产资源配置，不但要从大的方面入手去研究新的工艺与装备，还要从小的方面入手去对现有工艺与装备进行改造。不论地区与条件，要强调因地制宜，合理利用资源，合理规划工艺，合理配置设备，提高老码头通过能力和生产效率。
4.2、在役大型港口机械检测、评估与处置技术
目前港口在役大型装备许多是“九五”“十五”期间产品，已使用10～20年。这些装备一部分需要更新，一部分可以继续使用的需要进行相应的检测与评估，根据技术状态提出处置方案。在役港口机械检测、评估与处置技术应用前景广阔。
4.3、港口机械结构安全监测技术
对港口机械结构状况进行长期实时在线监测，是保证结构安全运行的有效手段。光纤光栅传感技术是继电测技术之后传感技术发展的新阶段，光纤光栅传感器具有长期实时在线监测稳定性好、抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温等特点，在港口大型装备的安全监测中有着广阔的应用前景。
5、“绿色港口”呼唤绿色港机
建设“资源节约型、环境友好型社会”是我国国民经济与社会发展的一项战略任务，也是我国的基本国策。建设绿色港口是适应建设资源节约型、环境友好型社会的需要，也是港口发展转型和可持续发展的必然选择。绿色港机不是单一种的设备，它代表着一种理念，只要采用了节能环保的技术措施，具有节能环保的效果，都可以列入绿色港机的范畴。绿色港口呼唤绿色港机，绿色港口需要更多专业化、智能化、节能环保型的港口机械。
总之，随着我国经济发展由粗放型增长到集约型增长，港口机械的发展模式也在发生变化。港口装卸设备正在由过去的大型化、高速化、自动化向专业化、智能化、节能环保型方向发展转变，并带动新的技术进步。
参考文献
[1]刘晋川.我国港口机械的现状与发展[J].港口装卸,2013,02:1-5.
[2]张恒.浅谈港口机械设备管理[J].中国水运(下半月),2013,10:110-111.