シップローダー: 概要、仕組み、安全ガイド

シップローダーは、石炭、穀物、鉄鉱石、セメント、肥料などの貨物を陸上のコンベアから直接ドック入りの船舶の船倉に移送するために港のターミナルに設置される大型のバルクマテリアルハンドリング機械です。シップローダーは、バルク貨物を船に積み込むための主要かつ最も効率的な方法であり、最小限の手動介入で 1 時間あたり数千トンを処理できます。

シップローダーとは何ですか?

船舶ローダーはバースまたは桟橋の端に設置され、港のコンベヤー チェーンの最終リンクとして機能します。バルク材料は陸上のベルトコンベアを介して到着し、ローダーのブームを上って、シュートまたは伸縮式スパウトを通って船倉に排出されます。最新の船舶ローダーはレール走行ガントリーに取り付けられており、船の位置を変更することなく岸壁に沿って移動して船舶のすべてのハッチに到達できます。ブームは通常、ラフ（上げ下げ）、旋回（水平回転）、伸縮自在に伸びて資材を船倉内に正確に送り込むことができます。

シップローダーを定義する主な設計パラメータは次のとおりです。

船舶貨物輸送はどのように行われますか?

バルクターミナルでの貨物輸送シーケンスは、連続した統合されたチェーンに従います。各段階を理解すると、その理由が明確になります。 船積み機 港湾の効率化には不可欠です。

ステージ 1 — ストックヤードの回収

開放型ストックヤードまたは密閉型サイロに保管されている材料は、スタッカーリクレーマーまたはバケットホイールリクレーマーによって回収されます。これらの機械は備蓄品を切り込み、制御された速度 (ターミナルのサイズに応じて 2,000 ～ 10,000 t/h) で材料をヤードコンベアに供給します。

ステージ 2 — 陸上コンベヤー システム

通常、幅 1,200 mm ～ 2,400 mm のベルト コンベヤのネットワークが、資材置き場からバースの船舶積込み機まで資材を運びます。シュート付きの移送タワーは、材料をコンベア間で方向転換します。重量計 (ベルト スケール) はリアルタイムで質量流量を測定し、データを端末制御システムに送信します。

ステージ 3 — シップローダーのブームコンベヤ

材料は岸壁の供給コンベヤーからローダーのブームコンベヤー ベルトに渡されます。長さ 20 ～ 55 メートルのブーム構造は、資材をデッキレベルより上に持ち上げてから下に排出します。タワーベースの旋回リングベアリングによりブーム全体が回転し、ラフィングシリンダーによりブームの垂直角度が調整されます。

ステージ 4 — トリミングとホールド充填

排出シュートまたは伸縮式スパウトは、物質の流れを船倉内に導きます。トリム（貨物を船倉床全体に均等に分配するプロセス）は、ローダーを線路に沿って移動させ、旋回角度を調整することによって実現されます。一部の高度なローダーには、レーザーまたはソナーセンサーを使用して船倉表面をマッピングし、充填パターンを最適化する自動トリミングシステムが組み込まれており、積み込み時間を最大 15% 短縮します。

シップローダーの種類

ポートのレイアウトと貨物の種類が異なると、異なるローダー構成が必要になります。最も一般的なのは次の 4 つです。

シップローダーはばら積み貨物に対して安全ですか (FO 安全)?

はい - 船舶用ローダーは、燃料油安全 (FO セーフ) に分類されるものや、火災や爆発のリスク カテゴリに関連するものなど、幅広い物質の取り扱いに適した複数の安全システムを備えて設計されています。これらの安全規定には通常次のものが含まれます。

粉塵抑制と防爆

石炭粉塵と穀粉粉塵は両方とも可燃性です。これらの材料を扱う船舶ローダーには、密閉型移送シュート、すべてのベルト移行部のゴム製スカート、排出ポイントでの水スプレー システム、および多くの場合密閉型ブーム ギャラリー用の不活性ガス パージが装備されています。伸縮式の注ぎ口により落下高さを0.5m以下に抑えることができ、衝突時の粉塵の発生を大幅にカットします。

構造的および機械的安全装置

適切に設計された船舶ローダーには、次の保護機構が標準で組み込まれています。

• 船舶の構造物が立ち入り禁止区域に入った場合にブームの移動を停止する衝突防止レーダーまたはレーザーセンサー
• ブームコンベヤの全長に沿ったプルコード緊急停止
• ソフトスターターまたは可変周波数ドライブ (VFD) によるすべての駆動モーターの過負荷保護
• 設計限界を超える風荷重に対して走行ガントリーを固定するストームロックアンカー (通常動作時 28 m/s、生存時間 55 m/s)
• 船倉ハッチに対するブームの位置をドリフト監視し、甲板への流出を防止

危険物への適合性

石油コークス、硫黄、または特定の発火リスクのあるその他の物質を扱うターミナルの場合、船舶ローダーには、ATEX 定格の電気エンクロージャ、非火花ベルト スクレーパおよびシュート ライナー、および静電気の放電を防止する接地導通システムが装備されています。これらの構成により、適切に指定されたローダーがそのような環境に対して実際に安全であることが確認されます。

オペレーターの安全

最新の船舶ローダーは、船の甲板全体をパノラマで見渡すことができる、密閉されたエアコン完備のオペレーターキャビンを備えています。カメラ システムにより、オペレーターは暗い船倉内をリアルタイムで見ることができます。多くの場合、CCTV は自動ホールドレベル検出によって補完されるため、材料がハッチコーミングに近づく前にオペレーターに警告が表示されます。オーストラリアのポートヘッドランド鉄鉱石ターミナルのような主要ターミナルの積載率は、機械あたり 8,000 t/h を超えていますが、これらの統合された安全層のおかげで、積載装置自体に起因する損傷率はほぼゼロです。

シップローダーと他の貨物輸送方法の比較

シップローダーと代替方法を比較して、それぞれがいつ適切であるかを理解することは価値があります。

高処理量の輸出ターミナルでは、コンベアベースのシップローダーに実質的なライバルはありません。 180,000 トンの鉄鉱石を運ぶケープサイズの船は、2 台の 8,000 t/h ローダーを使用して約 24 時間で積み込むことができます。これはクレーンを使えば数週間かかる作業です。

シップローダーを選択する際の重要な要素

適切なマシンを指定するには、相互に依存するいくつかの要因を注意深く分析する必要があります。

• スループット要件: 年間目標トン数を計算し、稼働率 (通常は年間の定格容量の 60 ～ 80%) を考慮して必要な定格容量を決定します。
• 材料特性: かさ密度、塊のサイズ、含水率、安息角、摩耗性、腐食性はすべて、シュートの形状、ベルト幅、ライニングの材質に影響します。 2.0 ～ 2.5 t/m3 の鉄鉱石は、0.6 t/m3 の木質ペレットとは大きく異なる挙動を示します。
• 容器範囲: バースに寄港する船舶のサイズの範囲によって、必要なブーム到達範囲と起伏範囲が決まります。ハンディサイズ (25,000 DWT) とケープサイズ (180,000 DWT) の両方の船舶にサービスを提供するターミナルには、固定クラスの船舶にサービスを提供するターミナルよりも大幅に高い柔軟性が必要です。
• 環境規制: 現在、多くの管轄区域では粉塵排出制限を 10 mg/Nm3 未満にすることが義務付けられています。これは、設計の初期段階からシュートの設計、エンクロージャのレベル、抑制システムに影響を与えます。
• 自動化レベル: ホールドスキャンと自動トリミングを備えた完全自動ローダーは、手動操作の機械よりも 15 ～ 25% の割増料金が発生しますが、人件費が削減され、資産の 25 ～ 30 年の耐用年数にわたる一貫性が向上します。