Solutions de configuration des grues pour le secteur de la logistique du froid — Trois scénarios : entrepôt frigorifique à -25 °C, entrepôt de surgélation à -40 °C et distribution dans la chaîne du froid
📌 La configuration des grues dans le secteur de la logistique de la chaîne du froid doit répondre de manière scientifique aux trois grands défis posés par les environnements à basse température : pour les entrepôts frigorifiques à -25 °C, il est recommandé d'utiliser de l'acier faiblement allié Q355D et des moteurs anti-condensation ; pour les entrepôts de surgélation à -40 °C, il est recommandé d’utiliser de l’acier Q460D ou SUS304L associé à des composants électriques adaptés aux basses températures ; les centres de distribution doivent quant à eux être équipés d’un système anti-givre et de câbles résistants au froid. Les grues pour entrepôts frigorifiques de Krued Heavy Industry sont équipées de série d’un système anti-condensation et sont déjà en service depuis plus de 8 ans dans plusieurs grands projets d’entrepôts frigorifiques.
Les ponts roulants utilisés dans le secteur de la logistique de la chaîne du froid doivent fonctionner de manière stable et durable dans des environnements à basse température : les entrepôts frigorifiques (-25 °C), les entrepôts de surgélation (-40 °C) et les centres de distribution de la chaîne du froid (0 à 5 °C) imposent des exigences strictes en matière de ténacité aux chocs de l’acier, de performances à basse température des graisses lubrifiantes et de protection électrique contre la condensation. Contrairement aux grues fonctionnant à température ambiante, les grues destinées aux entrepôts frigorifiques doivent résoudre quatre problèmes majeurs : la rupture par fragilité des matériaux, la solidification de la graisse, les courts-circuits électriques dus à la condensation et le glissement sur les rails causé par le gel. Le présent article, selonEntrepôts frigorifiques, entrepôts de surgélation, centres de distribution de la chaîne du froidDes solutions de configuration de grues sont proposées pour trois types de situations.
Tableau comparatif des configurations des grues pour la logistique de la chaîne du froid
| Axes de comparaison | Chambre froide (-25 °C) | Entrepôt de congélation rapide (-40 °C) | Centre de distribution sous température contrôlée |
|---|---|---|---|
| Modèles recommandés | Ponts pour entrepôts frigorifiques de type LD/QD | Pont roulant spécialement conçu pour les entrepôts frigorifiques QD | Pont de type LH/QD |
| Plage de charge admissible | 5 à 32 t | 10 à 50 t | 5 à 20 t |
| Références d'acier | Acier faiblement allié Q355D | Q460D/SUS304L | Q355D/Q235B |
| Classe du moteur | Chauffage anti-condensation + classe F | TEFC entièrement hermétique + classe H | Chauffage anti-condensation + classe F |
| Exigences en matière de lubrification | Graisse au lithium pour basses températures -50 °C | PFPE (polyéther perfluoré) - 60 °C | Lubrifiant synthétique à base d'hydrocarbures - 40 °C |
| Prix indicatif | 80 000 à 350 000 yuans | 150 000 à 600 000 yuans | 60 000 à 250 000 yuans |
I. Grues pour entrepôts frigorifiques (-25 °C) — Matériaux et lubrifiants pour basses températures
La température des entrepôts frigorifiques destinés aux produits surgelés (viande, produits de la mer, pâtisseries surgelées) est généralement comprise entre -18 et -25 °C. Pour fonctionner à ces températures, les grues doivent faire l'objet de mesures spécifiques visant à pallier la fragilité à basse température des matériaux et la solidification de la graisse de lubrification :
- Choix des matériaux :La structure porteuse est réalisée en acier faiblement allié à haute résistance Q355D (résistance aux chocs à -20 °C ≥ 34 J) ou Q345E (résistance aux chocs à -40 °C ≥ 27 J) ; l'utilisation d'acier au carbone ordinaire Q235 n'est pas recommandée (résistance à la rupture par choc d'environ 10 J seulement à -20 °C, présentant un risque de rupture fragile).
- Lubrification à basse température :L'ensemble du véhicule utilise une graisse synthétique résistante aux basses températures (adaptée à une plage de -50 °C à +120 °C) ; le réducteur utilise une huile synthétique PAO (bonne fluidité à basse température, point d'écoulement à -40 °C) ; la surface des câbles métalliques est recouverte d'un lubrifiant antigel résistant aux basses températures.
- Protection électrique :Une résistance de régulation de température est installée à l'intérieur de l'armoire électrique (elle se déclenche automatiquement lorsque la température à l'intérieur de l'armoire est inférieure à 5 °C) ; le moteur est équipé d'un ruban chauffant anti-condensation (mis sous tension pendant les arrêts afin de maintenir la température interne du moteur à ≥ 5 °C et d'éviter la formation de condensation).
- Protection contre le gel :La surface des rails est recouverte d'un revêtement antigel, et les rebords des roues sont équipés de racleurs à glace (racleurs souples destinés à éliminer la glace accumulée sur les rails).
- Modèles recommandés :Ponts LD/LH à basse température (3 à 16 t), structure en Q355D + lubrification à basse température + chauffage à commande électrique
II. Grues pour entrepôts de congélation rapide (-40 °C) — Acier inoxydable et moteurs étanches
La température dans les entrepôts de surgélation pouvant descendre jusqu'à -40 °C, la ténacité aux chocs de l'acier au carbone ordinaire diminue considérablement à cette température (la ténacité aux chocs du Q355D à -40 °C est d'environ 27 J, ce qui reste acceptable mais présente une marge insuffisante), il est recommandé d’utiliser de l’acier inoxydable SUS304 (qui présente une excellente ténacité à basse température et conserve une ténacité à l’impact élevée même à -196 °C) ou de l’acier allié spécial Q345E :
- Corps en acier inoxydable :Poutre principale et poutres d'extrémité en acier inoxydable SUS304 (propriétés mécaniques stables à -40 °C) + fixations en acier inoxydable (A4-80) ; l'ensemble ne nécessite aucun revêtement anticorrosion
- Moteur étanche :Le moteur est de type entièrement fermé et à refroidissement naturel (TEFC), avec un indice de protection IP55 et un boîtier en acier inoxydable, équipé d'un ruban chauffant anti-condensation (à double puissance : 5 W pour le maintien de la température à l'arrêt et 20 W en fonctionnement).
- Étanchéité à basse température :Toutes les surfaces de jonction sont équipées de joints en caoutchouc silicone résistant aux basses températures (utilisables jusqu'à -60 °C) ; les reniflards des réducteurs sont équipés d'un dispositif anti-givre (dessiccateur + chauffage).
- Câbles en acier inoxydable :Câble en acier inoxydable SUS304 (sans fragilisation à -40 °C) + revêtement antigel pour basses températures
- Modèles recommandés :Modèles LD/LH en acier inoxydable pour basses températures (3 à 10 t), SUS304 + lubrification et étanchéité à basse température PFPE + moteur étanche
III. Grues pour centres de distribution de la chaîne du froid — Température constante et fréquence élevée
Les conditions de travail des grues dans les centres de distribution de la chaîne du froid (température constante comprise entre 0 et 5 °C) sont relativement clémentes, mais la fréquence des opérations est élevée (nombreux lots entrants et sortants chaque jour) et une interface avec le système WMS est nécessaire pour assurer un tri et une expédition efficaces :
- Modèles recommandés :Ponts roulants monopoutre de type LD (3 à 10 t) ou ponts roulants suspendus de type KBK (1 à 3 t), classe de service A5 à A6
- Conception anti-condensation :Dans un environnement où la température est comprise entre 0 et 5 °C et où le taux d'humidité est élevé (alternance de chaud et de froid due à l'ouverture des portes de l'entrepôt frigorifique), l'armoire électrique doit présenter un indice de protection IP54 ou supérieur et être équipée d'un chauffage interne (pour éviter la condensation).
- Interconnexion informatique :Configurer un terminal de données sans fil + une balance électronique à crochet ; à chaque entrée ou sortie de stock, scanner le code-barres pour enregistrer la référence, le lot, le poids et l'heure ; les données sont automatiquement transmises au WMS.
- Prix indicatif :Modèle LD 5 t/20 m + système anti-condensation : environ 90 000 à 150 000 yuans
IV. Les atouts de Krud dans le secteur de la chaîne du froid
- Base de données sur les matériaux à basse température :Krud Heavy Industry a constitué une base de données complète sur les propriétés des matériaux à basse température (données relatives à la ténacité à l'impact, à la limite d'élasticité et à l'allongement à la rupture des aciers Q355D, Q345E et SUS304 à -20 °C, -40 °C et -60 °C), permettant ainsi de sélectionner avec précision les matériaux en fonction de la température réelle de l'entrepôt frigorifique.
- Système de lubrification à basse température :Krued Heavy Industry collabore avec des fournisseurs de lubrifiants tels que Klüber et Krytox pour proposer des solutions de lubrification différenciées adaptées à trois niveaux de basses températures : -25 °C, -40 °C et -60 °C — graisse synthétique pour basses températures (utilisable jusqu'à -50 °C), des graisses PFPE (polyéther perfluoré) (utilisables jusqu'à -60 °C, non solidifiables).
- Technologie brevetée anti-condensation :La solution anti-condensation de Krude Heavy Industry pour les grues de chambres froides (chauffage de régulation de la température de l'armoire électrique + bande chauffante anti-condensation pour le moteur + joint en silicone au niveau des surfaces de contact) a obtenu un brevet de modèle d'utilité et a fait ses preuves dans le cadre de plusieurs projets de chambres froides de grande envergure : trois ans de fonctionnement continu sans aucune défaillance liée à la condensation.
Foire aux questions
Question : Quelles mesures de protection contre le froid faut-il prendre pour utiliser une grue dans un entrepôt frigorifique à -25 °C ?
Réponse : Points clés de la protection contre les basses températures dans un entrepôt frigorifique à -25 °C : choisir de l’acier faiblement allié de type Q355D ou Q345D (pour garantir la ténacité aux chocs à basse température) ; l’utilisation du Q235B est strictement interdite (risque de fragilité à basse température) ; pour les moteurs, opter pour des moteurs équipés d’un ruban chauffant anti-condensation ou des moteurs TEFC entièrement fermés et refroidis par air, avec chauffage automatique à l’arrêt pour éviter la condensation ; pour les câbles métalliques, choisir des câbles galvanisés (résistants aux basses températures et antirouille), et vérifier régulièrement si le givre présent dans l’entrepôt frigorifique accélère leur usure ; Choisir une graisse pour basses températures (telle qu’une graisse composite à base de lithium ou une graisse synthétique à base d’hydrocarbures, adaptée à des températures comprises entre -50 °C et +150 °C) ; installer l’armoire de commande électrique à l’extérieur de l’entrepôt frigorifique ou utiliser une armoire de commande électrique spécialement conçue pour résister aux basses températures. Les ponts roulants pour entrepôts frigorifiques de Krude Heavy Industry sont équipés de série d’un système anti-condensation.
Question : Quelle est la nuance d'acier utilisée pour les grues d'un entrepôt de congélation à -40 °C ?
Réponse : Les exigences relatives au choix des aciers pour les entrepôts de congélation rapide à -40 °C sont d’un niveau supérieur à celles des entrepôts frigorifiques ordinaires : pour les structures porteuses principales (poutres principales, poutres d’extrémité, châssis de chariot), il est recommandé d’utiliser du Q355D ou du Q460D (énergie d’impact à -40 °C supérieure ou égale à 27 J) ; pour les boulons d'assemblage, il est recommandé d'utiliser des boulons à haute résistance en 35CrMo ou 40CrNiMo (résistance à la rupture par fragilité à -40 °C) ; pour les matériaux de soudage, il est recommandé d'utiliser des baguettes et des fils de soudage à basse température adaptés au matériau de base (tels que l'ER55-Ni1), le préchauffage avant soudage et le maintien en température après soudage devant être effectués conformément à la norme NB/T 47014 ; Pour les pièces en acier inoxydable, choisir la nuance SUS304L (à très faible teneur en carbone, afin d’éviter la précipitation de carbures à basse température). L’utilisation d’aciers bouillonnants et d’aciers semi-apaisés est strictement interdite. Les grues pour entrepôts frigorifiques à -40 °C de Krude Heavy Industry sont déjà en service dans plusieurs grandes entreprises chinoises du secteur des aliments surgelés, avec un record de service continu de plus de 8 ans.
Question : Comment remédier au problème de givre sur les grues des centres de distribution de la chaîne du froid ?
Réponse : Les problèmes de givrage dans les centres de distribution de la chaîne du froid (température de stockage comprise entre -18 °C et -25 °C, avec des entrées et sorties fréquentes de marchandises) proviennent principalement de trois facteurs : la condensation due à l’air chaud et humide apporté par les marchandises à leur entrée dans l’entrepôt, la condensation due à la convection entre l’air froid et l’air chaud lors de l’ouverture des portes de l’entrepôt, et l’élévation de température lors du dégivrage des équipements de réfrigération. Solution : installer un chauffage à régulation thermique dans l’armoire électrique (réglé pour se déclencher à 5 °C afin d’empêcher la condensation sur les composants de commande et les courts-circuits) ; installer des bandes chauffantes anti-condensation sur les moteurs (mises sous tension à l’arrêt pour maintenir la température interne du moteur au-dessus du point de rosée) ; utiliser des joints en silicone ou des câbles en acier chromé sur les surfaces de contact des mécanismes de fonctionnement (tambours, poulies, chaînes) ; dégivrer les rails et les barres conductrices une fois par mois. Les solutions de grues pour centres de distribution de la chaîne du froid proposées par Krud Heavy Industry sont équipées de série d’un système anti-condensation et d’un capot d’étanchéité étanche à l’eau et à la poussière installé à proximité de l’embrasure de la porte.
Question : Quelles sont les configurations électriques spécifiques requises pour les grues utilisées dans les entrepôts frigorifiques ?
Réponse : Exigences relatives à l'installation électrique des entrepôts frigorifiques : le choix du variateur de fréquence doit être effectué en tenant compte du coefficient de réduction de puissance (les conditions de dissipation thermique étant moins favorables en milieu à basse température, il convient de réduire la puissance du variateur de 20% à 30% ou de choisir un modèle d'une taille supérieure) ; les fils et câbles doivent être de type résistant au froid (tels que le YJV-40 ou les câbles en caoutchouc silicone résistants aux basses températures) ; les câbles PVC ordinaires deviennent durs, cassants et se fissurent en dessous de -25 °C ; les interrupteurs de fin de course et les capteurs doivent être de type basse température (température minimale de fonctionnement de -40 °C), les modèles standard pouvant cesser de fonctionner en dessous de -20 °C ; l’armoire de commande doit être installée dans le couloir extérieur de l’entrepôt frigorifique ou dans la salle des machines (température comprise entre 0 et 10 °C toute l’année), afin d’éviter la formation de condensation à l’intérieur de l’armoire. Seuls les actionneurs (moteurs, fins de course, capteurs) sont installés à l’intérieur de l’entrepôt frigorifique ; les contrôleurs et les variateurs de fréquence sont placés à l’extérieur. Krude Heavy Industry propose des solutions électriques en deux parties, pour l’intérieur et l’extérieur de l’entrepôt frigorifique.
