Conception de la flèche du chargeur de navire : 7 facteurs critiques affectant les performances de chargement

Un vraquier de 180 000 DWT arrive à un terminal en eau profonde avec une fenêtre de chargement de 36 heures. Après six heures, l'opérateur se rend compte que la flèche du chargeur du navire ne peut pas atteindre l'écoutille extérieure du navire : la portée nominale de la machine est Inférieure de 3,2 mètres. Le navire doit se déplacer vers un deuxième poste d'amarrage, ce qui ajoute 5 heures au cycle de chargement, et le propriétaire du terminal fait face à des surestaires de 6 000 $. Cela se produit dans les ports du monde entier lorsque la conception des flèches de chargement des navires est traitée comme une réflexion structurelle après coup plutôt que comme un système essentiel aux performances qu'elle est réellement.

Ce que contrôle réellement la conception de la flèche du chargeur de navires

La conception d'une flèche de chargement de navire contrôle trois variables de performance : la portée des écoutilles, le temps de localisation et le débit de matériaux - le plafond combiné du débit du terminal.

La flèche est l'interface entre la machine et le navire. Il doit atteindre le piège selon l'angle correct, basculer rapidement entre les pièges, livrer le matériau sans déversement et résister aux charges dynamiques d'un fonctionnement continu. Réussir les quatre est ce qui différencie un terminal à haute efficacité d'un autre qui lutte constamment contre son équipement.

• Portée de la flèche et plage de relevage
• Vitesse de rotation et précision de positionnement
• Largeur de bande et débit du convoyeur
• Rigidité structurelle et déformation de charge
• Enceinte anti-poussière et contrôle des déversements

Cinq facteurs de conception qui entraînent directement les performances de chargement

La portée de la flèche, la plage de relevage, la vitesse de rotation, la largeur de la courroie et la rigidité structurelle sont les cinq facteurs qui déterminent la vitesse avec laquelle une machine peut livrer le matériau dans une cale.

Portée de la flèche et plage de relevage

La portée de la flèche est la distance horizontale entre le centre d'orientation et l'extrémité de déchargement. Il doit couvrir la disposition des écoutilles du navire de conception. Un vraquier de 80 000 DWT doté de sept écoutilles nécessite généralement une portée de 18 à 25 mètres ; un navire de 180 000 DWT saute à 28-35 mètres. La plage de relevage correspond à l'arc vertical parcouru par la flèche, permettant au chargeur d'atteindre le piège à mesure que la cale se remplit.

Vitesse de rotation et précision de positionnement

Les chargeurs mobiles ferroviaires modernes atteignent des vitesses de rotation de 10 à 30 degrés par minute. Une seule transition de piège à piège prend 40 à 90 secondes. La précision du positionnement est également importante : la flèche doit atterrir au point de déchargement à plus ou moins 500 mm du centre de la trappe. Une mauvaise précision oblige les opérateurs à courir pendant 30 à 60 secondes à chaque passage, ce qui s'accumule tout au long d'un quart de travail.

Largeur de la bande et débit du convoyeur

La ceinture à l'intérieur de la flèche transporte le matériau du point de transfert jusqu'à la trappe. La largeur de la bande évolue directement en fonction de la capacité. Une bande de 1 000 mm sur ciment traite environ 600 à 800 t/h, tandis qu'une bande de 1 600 mm peut atteindre 2 500 à 3 000 t/h pour le clinker et les céréales. La conception de la flèche doit également tenir compte de l'angle de repos et de la densité du matériau, car ceux-ci influencent la charge transversale et la hauteur de l'enceinte requise.

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Rigidité structurelle et déformation de charge

Chaque flèche dévie lorsque la courroie est complètement chargée. Une flèche bien raidie présente une déflexion de 50 à 100 mm à pleine charge ; une conception faible peut dépasser 250 mm. Une flexion élevée fait dériver le point de décharge, augmente l'équilibre dynamique pendant le relevage et raccourcit la durée de vie en fatigue du cadre structurel. Sur une machine de 3 000 t/h fonctionnant 2 000 heures par an, la flèche supporte des millions de cycles de charge.

Enceinte anti-poussière et contrôle des déversements

La suppression de la poussière est une fonction de conception de la flèche et non un accessoire boulonné. Une rampe fermée avec un rideau anti-poussière au point de décharge peut réduire la poussière visible de 80 à 95 %. Pour le ciment et les céréales, cela est essentiel pour le respect de l’environnement et la perte de produits. Les ports australiens fonctionnent selon des limites d’émissions strictes qui influencent l’ensemble du profil du boom.

Quantification de l'impact : conception du boom et redressement du port

Pour un navire de 80 000 DWT, chaque heure perdue pour le positionnement et la transition coûte environ 1 000 à 3 000 dollars de surestaires, selon la charte-partie.

Pour un aperçu plus approfondi de la façon dont ces chiffres se traduisent dans votre opération spécifique, consultez notre guide sur optimisation de l'efficacité du chargeur de vraquiers tph .

Cadre de sélection pour un nouveau boom de chargeur de navires

La bonne conception de flèche est déterminée par votre navire de conception, la géométrie du poste d'amarrage, le type de fret, le tph requis et les règles environnementales - dans cet ordre d'impact.

1. définir le navire de conception - DWT maximum, motif d'écoutille et hauteur du pont
2. Cartographier la géométrie du poste d'amarrage - pivoter le centre pour atteindre la portée des écoutilles à différents niveaux de marée
3. Établir les exigences en matière de flux de matières - tonnes par équipe et objectif en tph
4. Adaptez le système de suppression de poussière à la cargaison : ciment, clinker, charbon ou céréales.
5. Sélectionnez une configuration fixe ou mobile - le mobile ferroviaire est courant pour les terminaux à plusieurs postes d'amarrage
6. Vérifier les limites structurelles de la zone de vent, de la zone sismique et des conditions de marée extrêmes

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Hangzhou Aotuo Mechanical and Electrical Co., Ltd. (AOTUO) a 20 ans d'expérience dans la fabrication d'équipements de manutention portuaire de vrac sec, avec des produits exportés vers l'Australie, Singapour, les Philippines, le Vietnam, l'Indonésie et le Bangladesh. Le chargeur de navire mobile sur rail de l'entreprise est conçu autour de contraintes portuaires réelles, avec un châssis sur chenilles qui permet à la flèche de couvrir plusieurs écoutilles et un système intégré de suppression de la poussière. L'équipement AOTUO prend en charge des navires jusqu'à 200 000 DWT avec des taux de chargement allant jusqu'à 3 000 t/h. Leurs chargeurs de navires ont été déployés dans des terminaux tels que Port de Brisbane en Australie .

Foire aux questions

Comment la conception de la flèche du chargeur de navire affecte-t-elle les performances de chargement ?

La conception de la flèche détermine la distance que le point de déchargement peut atteindre au-dessus du navire, la vitesse à laquelle la machine peut passer d'une écooutille à l'autre et la régularité avec laquelle le matériau s'écoule dans la cale. Une conception adaptée au profil du navire et intégrant un contrôle de la poussière peut réduire le temps de chargement total de 8 à 12 %.

Quelle est la portée maximale d'une flèche de chargement de navire ?

Selon la machine, la portée typique de la flèche varie de 18 à 35 mètres. Un chargeur de navire mobile sur rail peut également étendre sa couverture efficace en se déplaçant le long du quai, de sorte que la portée de la flèche et la couverture des voies fonctionnant ensemble pour couvrir tout le navire.

Comment choisir la bonne longueur de flèche pour un chargeur de navire ?

Commencez par la disposition des écoutilles du navire de conception et calculez la distance horizontale maximale entre le centre de rotation et l'écoutille la plus extérieure à la marée de fonctionnement de la plus basse. Ajoutez une marge de sécurité de 1 à 1,5 mètres pour les conditions météorologiques et la tolérance de position du navire.

De quels matériaux sont généralement constitués les flèches des chargeurs de navires ?

L'acier de construction fabriqué à partir de tôles d'acier à haute résistance, généralement Q345B ou Q460, est standard. La flèche est conçue avec une construction en caisson ou en treillis pour équilibrer la rigidité et le poids mort. AOTUO utilise des procédures certifiées en acier de construction et en soudage pour garantir la durée de vie en fatigue en service continu.