مواصفات رافعة RTG قنطرية للحاويات وفق GB/T 19912-2005
المواصفة القياسية GB/T 19912-2005 «رافعة حاويات قنطرية بإطارات مطاطية» هي معيار المنتج المتخصص لرافعات الحاويات القنطرية ذات الإطارات المطاطية (RTG) في محطات الحاويات. تحدد المواصفة معايير النوع والمتطلبات الفنية وأجهزة السلامة وطرق الاختبار لرافعات RTG، وتُعد المعيار الأساسي لتصميم واختيار معدات الرفع في ساحات الحاويات.
المواصفة GB/T 19912-2005 هي معيار المنتج المتخصص لرافعة الحاويات القنطرية ذات الإطارات المطاطية (Rubber Tyred Gantry Crane، واختصارًا RTG)، وقد صدرت ودخلت حيز التنفيذ في عام 2005. تتميز رافعة RTG باستخدام إطارات مطاطية بدلاً من العجلات الفولاذية للعمل والحركة داخل إطار بوابي واسع الامتداد، مما يمنحها مرونة عالية في التنقل، وعدم الحاجة إلى مد سكك حديدية، ومرونة في تخطيط ساحات التخزين. وتُعد من أهم معدات المناولة الأساسية في ساحات الحاويات بالمحطات. تنطبق المواصفة على تصميم وتصنيع وقبول رافعات RTG بسعة رفع مقدرة تتراوح بين 30.5~50 طنًا، وامتداد 23.5 مترًا (يمكنها عبور 6 صفوف من الحاويات بالإضافة إلى ممر واحد لشاحنات النقل). يمكن لشركة كيلود للصناعات الثقيلة تخصيص معدات RTG لعملائها وفقًا لهذه المواصفة.
النوع والمعايير الأساسية
تحدد المواصفة أنواع رافعات RTG وسلاسل معاييرها الأساسية. وفقًا لنوع آلية الرفع، تُقسم إلى نوع الرفع بونش الحبل السلكي (سرعة رفع عامة 15~23 م/دقيقة، مناسب لمناولة الحاويات التقليدية) ونوع الرفع الهيدروليكي (دقة عالية لكن سرعة أقل، مناسب لعمليات الحاويات الخاصة). وفقًا لطريقة حركة العربة، تُقسم إلى عربة مدفوعة بحبل سلكي (تتحرك العربة على العارضة الرئيسية بجر الحبل السلكي، هيكل خفيف، وهو الحل السائد حاليًا في رافعات RTG) وعربة مدفوعة بترس وجزع (قيادة أكثر موثوقية، مناسبة لارتفاعات الرفع الكبيرة والعمليات المتكررة). سلسلة سعة الرفع المقدرة: 30.5 طن، 35 طنًا، 40.5 طنًا، 45 طنًا، 50 طنًا — خمس درجات. الامتداد القياسي: 23.47 مترًا (6 صفوف حاويات + ممر واحد) و26.5 مترًا (7 صفوف حاويات + ممر واحد). ارتفاع الرفع القياسي: 12.2 مترًا (4 طبقات حاويات فارغة)، 15.2 مترًا (5 طبقات حاويات ممتلئة)، و18.2 مترًا (6 طبقات حاويات ممتلئة).
معايير أداء الحركة لرافعة RTG: سرعة سير الرافعة بدون حمل تتراوح عادة بين 25~35 م/دقيقة، ومع حمل كامل بين 15~25 م/دقيقة. تستخدم عجلات السير إطارات مطاطية صلبة (المقاسات الشائعة 7.00-12 إلى 12.00-20)، وضغط الإطارات 0.7~0.9 ميجا باسكال. سرعة حركة العربة: 40~80 م/دقيقة. سرعة الرفع مع حمل كامل: 15~23 م/دقيقة، وبدون حمل: 30~40 م/دقيقة. يُستخدم مرفاع حاويات تلسكوبي مخصص (قابل للتبديل بين 20 قدمًا و40 قدمًا)، ولا يتجاوز ضغط العمل للنظام الهيدروليكي للمرفاع 20 ميجا باسكال. تتراوح القدرة الكلية لرافعة RTG عادة بين 200~400 كيلوواط، ويتم تزويد الطاقة عبر مولد ديزل (بقدرة حوالي 250~500 كيلوفولت أمبير) أو عبر بكرة الكابل. يجب أن يكون مولد الديزل مزودًا بكاتم صوت وجهاز تنقية العادم لتقليل الضوضاء والانبعاثات الملوثة في المحطة.
متطلبات الهيكل والآليات
يتكون الهيكل المعدني لرافعة RTG من الإطار البوابي (العارضة الرئيسية + أذرع التثبيت) والعارضة السفلية. تُصنع العارضة الرئيسية بهيكل صندوقي أو هيكل شبكي، ونظرًا لامتداد رافعة RTG الكبير (أكثر من 23.47 مترًا)، يجب ألا يتجاوز الانحراف الثابت عند الحمل الكامل L/600. تُصنع أذرع التثبيت بهيكل على شكل حرف L أو حرف A، ويجب إجراء التحقق من مقاومة الكلال على نقاط الاتصال بين أذرع التثبيت والعارضة الرئيسية — نظرًا لارتفاع تردد دورات العمل لرافعة RTG (20~30 دورة في الساعة)، فإن مشكلة إجهاد الهيكل بارزة. تربط العارضة السفلية (العتبة السفلية) بين أذرع التثبيت على الجانبين لتكوين جسم واحد يتحمل عزم الدوران ولحظات الانحناء أثناء حركة الرافعة. يتكون نظام السير ذو الإطارات من محور قيادة ومحور توجيه — المحور الأمامي هو محور القيادة والمحور الخلفي هو محور التوجيه، أو يكون كلا المحورين الأمامي والخلفي محوري قيادة وتوجيه. تحدد المواصفة أن نظام التوجيه في رافعة RTG يمكن أن يعتمد التوجيه بزاوية قائمة لتحقيق النقل العرضي بين الساحات، على ألا تتجاوز مدة كل حركة توجيه 30 ثانية. يجب أن يكون نظام السير مزودًا بنظام مراقبة ضغط نفخ الإطارات.
تكوين أجهزة السلامة في رافعة RTG أكثر شمولاً من الرافعة القنطرية العامة. أجهزة السلامة الإلزامية تشمل: محدد الحمل الزائد (يجب أن يكون مرفاع الحاويات مزودًا بجهاز وزن إلكتروني بدقة ±2%)، محدد ارتفاع الرفع (يجب ألا تقل المسافة بين الموضع العلوي الأقصى للمرفاع وهيكل العربة عن 500 مم)، محدد سير الرافعة (يقلل السرعة ويتوقف عند الاقتراب من حدود الساحة)، مفتاح حد سير العربة (يتم تثبيت ممتصات صدمات ومفاتيح نهاية الشوط عند الطرفين)، نظام مضاد للتأرجح للمرفاع (نظام ميكانيكي أو إلكتروني مضاد للتأرجح يقلل تذبذب المرفاع أثناء الحركة لتحسين كفاءة مناولة الحاويات)، مقياس شدة الرياح (يصدر إنذارًا تلقائيًا عند تجاوز سرعة الرياح 16 م/ث، ويقطع طاقة حركة الرافعة تلقائيًا عند تجاوز 20 م/ث)، زر إيقاف الطوارئ (واحد في كابينة المشغل وواحد على الأرض)، وجهاز رادار أو قياس المسافة بالليزر مضاد للتصادم (لمنع تصادم رافعات RTG المتعددة العاملة في نفس الساحة).
متطلبات النظام الكهربائي والتحكم
يتميز نظام التحكم الكهربائي في رافعة الحاويات القنطرية ذات الإطارات المطاطية (RTG) بتعقيد أكبر بكثير مقارنة بالرافعات التقليدية. تحدد المواصفة القياسية أن الرافعة يجب أن تكون مزودة بوحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) لتحقيق التحكم التلقائي الكامل وتشخيص الأعطال. تشمل الوظائف الأساسية لنظام التحكم: التحكم بالحلقة المغلقة لسرعة آلية الرفع — عبر تغذية راجعة من المرمز لتحقيق تحكم دقيق في السرعة وتحديد المواقع؛ التموضع التلقائي وتصحيح المسار للعربة — عبر كشف موضع العربة بواسطة الليزر أو المرمز وتصحيح المسار تلقائيًا لضمان دقة محاذاة موزع الرفع مع الحاوية؛ تصحيح مسار السير للرافعة — عبر كشف فرق سرعة الدوران بين عجلتي السير على الجانبين وضبطه تلقائيًا لمنع الانحراف. يجب أن تعتمد جميع الآليات على تحكم بالسرعة عبر التردد لضمان بدء وتوقف سلس وتقليل تأرجح الموزع. يجب أن تكون محطة التحكم في كابينة المشغل مزودة بشاشة لمس ملونة تعرض معلمات التشغيل وحالة كل آلية ومعلومات الأعطال. كما يجب أن يكون مولد الديزل مزودًا بوظائف التشغيل والإيقاف التلقائي وإدارة الأحمال.
تتطلب المواصفة أيضًا أن تتمتع الرافعة بقدرات المراقبة عن بعد والاتصال. يجب أن تكون مزودة بنظام اتصال لاسلكي للربط مع نظام إدارة عمليات الحاويات (TOS) في الميناء، لاستقبال أوامر العمل في الوقت الفعلي وإرسال بيانات التشغيل تلقائيًا. يجب تسجيل بيانات الوزن من موزع الرفع وإرسالها تلقائيًا إلى نظام الإدارة. كما يجب إرسال إنذارات الأعطال عبر الشبكة اللاسلكية إلى مركز الصيانة في الوقت الفعلي. يجب تسجيل ساعات العمل وعدد مرات الرفع لكل آلية تلقائيًا كأساس لجدولة الصيانة. تفرض المواصفة متطلبات أعلى للسلامة الكهربائية — نظرًا لأن الرافعة تعمل في الهواء الطلق على مدار الساعة، يجب ألا تقل درجة الحماية لجميع المكونات الكهربائية عن IP55، ويجب استخدام كابلات بحرية مقاومة للتآكل الناتج عن الأجواء البحرية. يجب أن تكون غرفة الكهرباء مزودة بنظام تكييف هواء يحافظ على درجة الحرارة الداخلية لا تتجاوز 40 درجة مئوية. نظام التحكم المرفق مع رافعات كيلود للصناعات الثقيلة يتميز بمراقبة عن بعد وتشخيص ذاتي للأعطال.
طرق الاختبار ومتطلبات القبول
تحدد المواصفة القياسية متطلبات اختبار المصنع واختبار القبول في الموقع للرافعة. قبل التسليم، يجب إجراء اختبار بدون حمل لكل وحدة على حدة، حيث تعمل جميع الآليات بسرعتها الاسمية لمدة ساعة واحدة متواصلة دون أي خلل. في اختبار الحمل المقنن (100% SWL)، تُرفع الحمولة المقدرة وتُشغَّل الرافعة عند مدى نموذجي، مع قياس انحراف العارضة الرئيسية (≤L/600) وسرعة الحركة. في اختبار الحمل الديناميكي، تُرفع حمولة تعادل 1.1 ضعف الحمولة المقدرة وتُنفَّذ جميع حركات الآليات بما لا يقل عن 5 مرات. في اختبار الحمل الساكن، تُرفع حمولة تعادل 1.25 ضعف الحمولة المقدرة وتُثبت لمدة 10 دقائق، وبعد إزالة الحمولة يجب ألا يتجاوز التشوه المتبقي L/2000. تشمل الاختبارات المتخصصة لنظام السير: اختبار استقامة السير في حالة عدم الحمل والحمل الكامل، واختبار الدوران بزاوية قائمة (يجب إجراؤه على أرضية خرسانية)، والتحقق من وظيفة نظام مراقبة ضغط الإطارات. أما الاختبارات المتخصصة لموزع الرفع فتشمل: اختبار وظيفة التمدد (5 مرات تمدد لكل من 20ft/40ft)، واختبار فتح وإغلاق أقفال الموزع، ومعايرة دقة الوزن (خطأ ≤±2%)، والتحقق من فعالية مانع التأرجح.
يجب إجراء اختبار القبول في الموقع في ساحة التخزين بالميناء بعد اكتمال التركيب والتشغيل التجريبي للرافعة. تشمل بنود القبول: فحص استقامة مسار سير الرافعة (يتم السير لمسافة 50 مترًا في الساحة وقياس الإزاحة الجانبية، ويجب ألا تتجاوز ±100 مم)؛ قياس ضغط التلامس مع الأرض للإطارات (يجب ألا يتجاوز قيمة التصميم لتحمل أرضية الميناء)؛ اختبار تحت الحمل لمولد الديزل بمحاكاة حالة الحمل الكامل لمدة ساعتين، بحيث لا يتجاوز تذبذب جهد المولد وتردده ±2%؛ قياس الضوضاء الإجمالية للرافعة — لا يتجاوز 75 ديسيبل (A) داخل كابينة المشغل، ولا يتجاوز 85 ديسيبل (A) على مسافة 1 متر خارج الرافعة؛ اختبار دقة محاذاة الموزع مع الحاوية — حيث يقوم المشغل من داخل الكابينة بتوجيه الموزع نحو الحاوية المستهدفة تحت الحمولة المقدرة، ويجب أن تلبي الدقة متطلبات التشغيل؛ التحقق من وظيفة نظام منع التصادم بمحاكاة اقتراب رافعتين والتحقق من التباطؤ والتوقف التلقائي. بعد اجتياز جميع بنود القبول، يتم إصدار تقرير القبول كأساس لتسليم المعدات ووضعها في الخدمة.
جدول المقارنة: المعلمات الأساسية لرافعة الحاويات القنطرية ذات الإطارات المطاطية
يعرض جدول المقارنة التالي المعلمات الأساسية لتكوين رافعة الحاويات القنطرية ذات الإطارات المطاطية، لرجوع موظفي الاختيار والتشغيل.
| سعة الرفع(t) | البحر(m) | ارتفاع الرفع(m) | سرعة الرفع(m/min) | سرعة العربة(m/min) |
|---|---|---|---|---|
| 30.5(موزع الرفعأسفل) | 23.47 | 12.2(تكديس4مرور5) | 12~18(حمل كامل) | 50~70 |
| 35(موزع الرفعأسفل) | 23.47 | 15.2(تكديس5مرور6) | 15~23(حمل كامل) | 50~70 |
| 40(موزع الرفعأسفل) | 26.50 | 18.2(تكديس6مرور7) | 15~23(حمل كامل) | 50~70 |
| 41(موزع الرفعأسفل) | 30.48 | 18.2(تكديس6مرور7) | 12~18(حمل كامل) | 40~60 |
الأسئلة الشائعة
س: ما الفرق بين رافعة RTG ورافعة الحاويات القنطرية على سكة (RMG)؟
ج: تستخدم رافعة RTG عجلات مطاطية تتيح حرية التنقل والتحرك بين المواقع، لكن قدرة تحملها أقل مقارنة بالرافعة القنطرية على سكة. أما رافعة RMG فتعمل بعجلات فولاذية على سكة ثابتة، وتتميز بدقة تموضع عالية وقدرة تحمل كبيرة، غير أنها غير قابلة للتنقل خارج نطاق السكة. تناسب رافعة RTG ساحات التخزين الصغيرة والمتوسطة، بينما تُعد رافعة RMG الخيار الأمثل للموانئ الكبيرة ذات التشغيل الآلي.
س: ما فائدة نظام مانع التأرجح في رافعة RTG؟
ج: بعد رفع الحاوية، يتأثر موزع الرفع بحركة جسر الرافعة والعربة وتسارعها وتباطؤها مما يسبب تأرجح الحمولة. يعمل نظام مانع التأرجح على كبح هذا التأرجح عبر التخميد الميكانيكي أو التحكم الإلكتروني، مما يجعل الموزع يستقر بسرعة، ويحسّن بشكل ملحوظ كفاءة مناولة الحاويات وسلامة التشغيل.
س: ما هي متطلبات صيانة إطارات رافعة RTG؟
ج: يجب فحص ضغط الهواء في الإطارات أسبوعيًا والتأكد من بقائه ضمن النطاق المحدد. وفي حال ملاحظة اهتراء غير متساوٍ في الإطارات، يجب فحص نظام تصحيح مسار جسر الرافعة للتأكد من سلامته. كما يجب استبدال الإطار فورًا عند ظهور شرخ على سطحه أو عند وصول مداس الإطار إلى علامة الحد الأقصى للاهتراء.
س: كيف يتم اختيار مجموعة مولد الديزل المناسبة لرافعة RTG؟
ج: تُحدد قدرة مجموعة مولد الديزل بمعامل يتراوح بين 1.2 و1.5 من إجمالي قدرة محركات جميع آليات الرافعة. ويجب مراعاة القدرة القصوى عند بدء تشغيل آلية الرفع بحمل كامل. كما ينبغي أن تكفي سعة خزان الزيت لتشغيل مستمر يتراوح بين 8 و16 ساعة. ويُوصى باختيار مجموعة مولدات منخفضة الضوضاء.
