スクリューシップアンローダー：タイプ、仕様、および選択ガイド

スクリューシップアンローダーの仕組み

スクリュー船用アンローダーの動作原理は簡単です。回転する螺旋状のオーガ (スクリュー) が船の貨物倉内に降下され、そこでそのフライトがバルク材料に食い込み、スクリューの軸に沿って垂直搬送管内に押し上げられます。そこから、材料はブーム上の水平または傾斜した排出コンベヤーに移送され、次に海岸側のベルトコンベヤーまたはトラックや保管箱に移されます。

完全なメカニカル チェーンは通常、次のパスに従います。

• インテークスクリュー（インホールド）： 機械の底部にある 1 つ以上の水平または傾斜した吸気スクリューが、船倉床から垂直スクリューの基部に向かって材料を掃き出します。これらは、ホールド残存率を低く抑えるために重要です。
• 垂直スクリューコンベア（ライザー）： コアコンポーネント - 密封されたチューブ内に収容された大径の螺旋ネジで、資材を船倉からブームレベルまで持ち上げます。一般的な垂直ネジの直径は 400 mm ～ 800 mm です。
• ブームコンベア: あ belt or enclosed screw conveyor on the boom transfers material horizontally to the discharge point above the quay.
• 岸への放流: 材料は、ターミナルのレイアウトに応じて、岸壁のベルトコンベア、ホッパー、またはトラックに直接落下します。

垂直スクリューアセンブリ全体は起伏ブームに取り付けられており、船倉内のさまざまな位置に到達するために上昇、降下、旋回 (水平回転) することができます。最新のユニットのほとんどは伸縮式になっており、荷降ろしが進むにつれて落下する貨物表面に合わせてスクリューチューブが下向きに伸びます。

駆動システムと電源

スクリューシップアンローダーは、事実上すべての最新の設備で電気的に駆動されます。垂直スクリューは、通常はギアボックスを介して、ライザーチューブの上部にある高トルク電気モーターによって駆動されます。インテークスクリューには別個の駆動モーターが使用されており、垂直スクリューとは独立して速度制御が可能です。 500 t/h の容量を持つ中型ユニットの総設置電力は通常、 250kW～450kW 一方、大型の大容量ユニット (1,000 t/h 以上) には、600 ～ 900 kW の設置電力が必要な場合があります。

スクリューシップアンローダーの種類

さまざまな港のレイアウト、貨物の種類、船のサイズに合わせて、いくつかの異なる構成が登場しています。適切なタイプの選択は、岸壁の形状、船舶のビーム、貨物の特性、および必要な容量によって異なります。

レールマウントポータルタイプ: 最も一般的な構成

レールに取り付けられたポータルスクリューシップアンローダーは、主要なバルクターミナルの主力製品です。岸壁上のレールに沿って移動するため、船舶がバースを移動することなく、1 台の機械で複数の船舶のハッチに順次サービスを提供できます。門型フレーム設計により、機械の下で岸壁コンベア ベルトにアクセスできるため、荷降ろしが進行している間も継続的に海岸側で輸送できます。 NEUERO、Bühler、Cargotec (シワーテル) などのメーカーが提供するこのタイプの機械は、穀物および肥料の供給において、定期的に 600 ～ 1,000 t/h の定格能力を達成しています。

Siwertell（同梱ねじ）タイプ：ダストフリースタンダード

Cargotec が開発した Siwertell 設計は、船倉取水口から陸上排出点まで完全に密閉されたスクリューコンベヤチェーンを使用します。どの段階でも材料が大気にさらされることがないため、セメントターミナル、都市部の港での麦芽や穀物の輸入、住宅地近くの施設など、粉塵の排出をゼロに近づける必要がある場合には、この製品が主な選択肢となります。 Siwertell のユニットは世界中で 600 を超える施設で稼働しており、一部の石炭と穀物の処理能力は 1,500 t/h を超えています。

評価すべき主要なパフォーマンス仕様

スクリューシップアンローダーを指定または比較する場合、次のパラメータは、ヘッドラインの容量数値だけよりも実際のパフォーマンスと総所有コストをより正確に定義します。

ホールド残余: 最も見落とされている指標

調達において最も注目されるのは定格容量ですが、 残留物を保持する — 手または補助装置を使って取り除く必要がある貨物倉に残された貨物の割合 — は、総荷降ろしコストに大きな影響を与えます。 50,000 トンのパナマックス出荷を 0.5% の残留物で処理する機械では、1 隻あたり 250 トンを手作業で掃く必要があり、航海ごとに数時間の労力と遅延が追加されます。延長リーチインテークスクリューを備えた最高の最新スクリューアンローダーは、残留物を 0.15% 未満に抑え、年間数千回の船舶寄港で大幅な労働力と修理コストを節約します。

スクリューシップアンローダーで取り扱う資材

スクリューコンベアは幅広いドライバルク商品に効果的ですが、材料特性、特に嵩密度、摩耗性、含水率、流動性がスクリューの設計、ライニング材質、メンテナンス間隔に大きく影響します。

摩耗性が他の何よりもメンテナンスコストを高める理由

セメント クリンカー、カリ、石炭は、スクリュー フライト摩耗にとって最も要求の厳しい商品です。セメントクリンカーを取り扱う保護されていない軟鋼フライトは、わずか 8,000 ～ 12,000 時間の稼働時間後に交換が必要になる場合があります。対照的に、Ni-Hard またはタングステンカーバイドのオーバーレイを備えたスクリューフライトは、同じ材料で耐用年数を 30,000 ～ 50,000 時間に延長でき、メンテナンスのダウンタイムと生涯コストの両方を劇的に削減できます。後で改造するよりも、購入時に正しい摩耗保護を指定する方が、一貫して費用対効果が高くなります。

スクリューシップアンローダーと他のバルクアンローダー方法の比較

グラブクレーンに対するスクリューシップアンローダーの決定的な利点は、粉塵制御と貨物回収です。平均貨物量 30,000 トンで年間 300 回の寄港を処理する穀物ターミナルでは、流出と残留物を 1.0% (グラブ) から 0.2% (スクリューアンローダー) に削減することで、年間約 2,400 トンの追加の販売可能な貨物を回収できます。これは直接的な収益上の利益となり、密閉型スクリュー システムの割増コストは通常​​ 3 ～ 5 年以内に回収されます。

空気圧アンローダーに対して、スクリューシステムはエネルギー効率の点で優れています。穀物を 200 t/h で処理する空気圧システムは 1.5 ～ 2.5 kWh/t を消費しますが、同等のスクリュー システムは 0.3 ～ 0.5 kWh/t を消費します。これは 4 倍から 6 倍のエネルギー節約となり、処理トン当たりの運用コストの削減に直接つながります。

設置、試運転、およびメンテナンスに関する考慮事項

岸壁と基礎の要件

レールに取り付けられたスクリュー船舶アンローダーは、岸壁に重大な構造負荷を与えます。伸縮ブームを備えた完全装備の 600 t/h 機械の自重は通常、 150～280トン 。岸壁の設計では、車輪荷重、風荷重 (通常、駐車位置でのビューフォート 12 の暴風雨条件に合わせて設計されています)、および該当する場合には地震荷重を考慮する必要があります。大型ポータル ユニットのレールゲージは、通常 10 m から 16 m の範囲です。ターミナルの拡張または新規建設プロジェクトでは、機械の構成を指定する前に、構造技術者が岸壁の耐荷重を確認する必要があります。

スクリューフライト摩耗モニタリング

最新のスクリュー船アンローダーには、リアルタイムの摩耗データを制御システムに報告する摩耗監視システム（スクリューのフライト先端またはコンベアチューブのライニングに沿って埋め込まれた超音波厚さ測定センサー）が組み込まれることが増えています。これにより、保守チームは一定の時間間隔ではなく、実際の状態に基づいてフライトの代替を計画できるようになり、北欧のセメントターミナルで文書化されたケーススタディによると、予期せぬ故障が最大 40% 削減されます。

定期メンテナンスの間隔

• 毎日: スクリューのフライト状態の目視検査、上下のスクリューベアリングの潤滑チェック、インテークスクリューのシールシステムの検査
• 毎週: ギアボックスのオイルレベルチェック、トラベルレールとホイールフランジの検査、ブームホイストのワイヤーロープの状態評価
• 毎月: すべての旋回リングベアリングの完全な潤滑、スクリューチューブライナーの摩耗の検査、電気パネルの検査
• あnnual: フルスクリューフライトの寸法検査、ギアボックスオイル交換、メーカーの疲労分析による構造亀裂検査、重要な構造溶接部の非破壊検査（NDT）

標準的な耐用年数

穀物ターミナルまたは肥料ターミナルでよくメンテナンスされたスクリューシップアンローダーは、次の耐用年数を達成できます。 25～35歳 主要な構造コンポーネント (ポータルフレーム、ブーム構造、走行台車) 用。スクリューフライトとウェアライナーは、材料の摩耗性に応じて 3 ～ 7 年サイクルで交換される消耗品です。駆動モーターとギアボックスは通常、15 ～ 20 年間隔でオーバーホールまたは交換が必要です。この長い耐用年数により、初期資本コスト (通常、中型から大型のレール搭載ユニットの場合 300 ～ 1,200 万米ドル) が、機械の耐用年数全体にわたって処理トン当たりのベースで正当化されます。

大手メーカーと注目の設備

Siwertell 密閉スクリュー システムは、環境に配慮した用途向けとしては世界最大の設置ベースを誇り、全大陸の穀物、セメント、石炭ターミナルで 600 台を超えるユニットが稼働しています。 NEUERO 機械は、ヨーロッパの穀物ターミナルで特に普及しており、モジュール設計により複数のターミナル オペレーターにわたるスペアパーツの物流が簡素化されています。最高容量の要件、つまり 1,500 t/h を超えるバルク石炭および鉱物の荷降ろしの場合、一部のオペレーターは船倉床の清掃用のスクリュー アンローダーとメイン垂直リフト用のバケット エレベーター システムを組み合わせて、バケット システムの高スループットでスクリュー吸入口の粉塵制御を実現しています。

適切なスクリューシップアンローダーの選択: 決定チェックリスト

• 貨物の組み合わせを定義します。 あ machine optimized for grain at 0.75 t/m³ bulk density will be undersized in terms of motor torque if you later add cement clinker at 1.4 t/m³. Specify the full range of commodities upfront.
• 容器のサイズ範囲を確認します。 バースで予想される最大の船舶の最大ビーム、船倉深さ、およびハッチ開口部の寸法は、ブームリーチおよび伸縮ストロークの仕様に対して検証する必要があります。
• 粉塵排出要件を設定します。 開放型設計と密閉型設計を指定する前に、地域の環境規制を確認してください。現在、EU、北米、アジア都市部の多くの港では粉塵排出量が 5 mg/m3 未満であることが義務付けられており、そのためには完全密閉型スクリュー システムが必要です。
• 岸壁の耐荷重を評価する: 機械の重量とレールゲージを最終決定する前に、構造エンジニアと協力して、既存の岸壁が機械の自重と動的荷重をサポートできることを確認してください。
• 資本コストだけでなく総所有コストを計算します。 あ lower-cost machine with standard wear liners may cost more per tonne over 20 years than a premium machine with hardened flights and a high-availability design.
• あssess spare parts supply chain: 遠隔地にあるターミナルの場合は、メーカーが地域にスペアパーツの保管場所を持っているか、重要な摩耗コンポーネント (スクリュー フライト、ライナー セグメント、ギアボックスの内部部品) を 48 ～ 72 時間以内に供給できることを確認してください。
• 自動化の計画: 最新のスクリューシップアンローダーには、衝突防止レーダー、船倉輪郭スキャン (LIDAR)、および自動深度制御を装備することができます。端末がマシンの耐用年数内で半自律または完全自動操作に移行する予定の場合は、今すぐ制御システム インフラストラクチャを指定してください。