Konstrukcje środków transportu
Kontenery nie s¹ proste! H
akowe i bramowe urządzenia do przeładunku znormalizowanych kontenerów są podstawą gospodarki komunalnej, o czym nikogo nie trzeba przekonywać, pojemniki KP-7 wrosły w nasz krajobraz i przetrwały przemiany ustrojowe. Z okresem schyłku poprzedniej władzy wiążą się przedsięwzięcia, które przyczyniły się do równoległego wdrożenia systemu kontenerów zgodnych z normą DIN 30722, na jakich jest oparty transport odpadów w większości krajów Europy Zachodniej. Francuzi mają na to własny pomysł ujęty w normie NF R17108, a w Szwecji wysokość ucha ustala lokalna SS 3021. To też teraz wszystkim wiadome, ale inaczej było pod koniec lat 80., gdy okazało się, że w Polsce można wszystko produkować nie czekając na uchwałę Rady Ministrów. Potrzebny był tylko pomysł, materiały i zbyt. Dotyczyło to także kontenerów komunalnych, na które otworzył się rynek niemiecki, gdzie systemy kontenerowe były i są bardzo intensywnie stosowane w najróżniejszych etapach gospodarki odpadami. Tam przyjęto, że na jeden zestaw samochód z hakiem+przyczepa powinno przypadać nawet 30 kontenerów różnych specjalności, dzięki którym można optymalnie wykorzystać kosztowny nośnik. „Kontener, to nie jest śmietnik” – takie było przesłanie, jakie przywiózł ze sobą z Niemiec Jacek Pieczeniewski, zakładając w 1988 r. firmę Pol-Osteg. Jej celem była produkcja kontenerów różnych typów, eksport na rynki zachodnie i jednocześnie rozpowszechnienie takiego systemu w Polsce, łącznie z dostawą i montażem urządzeń hakowych. Pierwsze punkty planu powiodły się całkowicie. Zaczynając od kilku osób, firma szybko przekroczyła setkę załogi i znalazła dla siebie siedzibę w Bydgoszczy. Ulepszano technologię spawania, oferta zaczęła obejmować coraz bardziej specjalizowane kontenery wykonywane zgodnie ze zleceniami klientów. Poszczególne normy określają wprawdzie podstawowe wymiary, ale do tego dochodzą wymagania użytkowników, którzy życzą sobie różnego położenia blokad, drabinek, zadaszeń, okien rewizyjnych, szczelności i dziesiątków innych niuansów, jakie są z kolei nie-
28
zbędne ich klientom lub pracownikom. Jeśli nie do końca powiodły się plany podboju polskiego rynku, to ze względu na potężną konkurencję. Krajowych producentów kontenerów już trudno zliczyć, można je także ściągnąć np. z Ukrainy i będą jeszcze tańsze, a cena jest podstawowym kryterium zakupu i to trudno zmienić wobec nikłości stawek przewozowych. Gospodarka surowcami wtórnymi jest pod wielką presją cenową w całej Europie, natomiast wyciągane z tego wnioski co do trwałości kupowanych kontenerów są różne. Przeciętny standard wykonania na kraj jest niski, podstawowym materiałem jest stal gatunku S235, która odkształca się mimo gęstych zewnętrznych usztywnień ścian. Lakier odpryskuje, toteż powszechnym widokiem są kontenery bar-
dzo dalece zardzewiałe, a jadące na nowiutkim hakowcu i takiejże przyczepie. Na estetykę u nas jeszcze przyjdzie czas, natomiast przedsiębiorcy komunalni w innych krajach nie mogą sobie pozwolić na taki wizerunek, a Skandynawowie chyba też nie chcą. W Niemczech kontenery przechodzą coroczną kontrolę stanu techniczego, w której zwraca się uwagę na cechy tak zasadNa linii w Bydgoszczy: kontenery-wywrotki ze stali HARDOX dla klienta ze Szwajcarii, za nimi kontener ze stali kwasoodpornej na odpady agresywne. Z tego materiału są wykonywane m.in. kontenery na odpady poubojowe, podlegające dodatkowej kontroli weterynaryjnej przed każdym załadunkiem.
Konstrukcje środków transportu Satelicki zakład w Koronowie montuje kontenery z części dostarczonych z Bydgoszczy i je maluje. W sumie Pol-Osteg zatrudnia ok. 350 osób, ale razem z kooperantami już blisko 600.
nicze jak zużycie ucha, prostoliniowość płóz czy wielkość rozdęcia ścian, a także na detale ważne dla bezpieczeństwa (np. zawiasy i zamki). Kontener ma służyć długie lata, a jego właściciel jest dumny ze swojej pracy na rzecz środowiska i życzy sobie opisać, kto i co wozi. To wymaga gładkich ścian. Pierwszym etapem rewolucji w kontenerach było gięcie blachy, zamiast spawania dodatkowych usztywnień. Ściana wygięta w łuk, nawet ze zwykłej stali, ale z wieńcem z lepszego gatunku utrzyma kształt równie dobrze, jak wręgowa. Korzyści są dla obu stron, bo zmniejsza się długość spawów, czyli praco-
chłonność wykonania, i zużycie gazów technicznych, a poprawia szczelność, odporność na korozję i wygląd. Gładkie ściany oznaczają mniejszy opór powietrza, więc obniża się zużycie paliwa zestawu wiozącego opady na dalekie wysypisko lub, posegregowane, do recyklingu. To potwierdza się w opiniach klientów. Jest to też okazja do zmniejszenia masy. W kalkulacjach korzyści wynikających ze stosowania systemu hakowego trzeba wziąć pod uwagę, że typowy kontener 36 m3 ze zwykłej stali waży co najmniej 3 t, a urządzenie załadunkowe o dostosowanej do niego nośności po-
nad 2 t. W zestawie przyczepowym to w sumie ponad 8 t masy własnej „w plecy” i trudno o ładowność konkurencyjną względem naczepy z ruchomą podłogą, chyba, że przewozi się wyłącznie odpady komunalne o małej gęstości. Ale w drodze powrotnej zestaw jedzie pozornie na pusto, w rzeczywistości z pokaźnym obciążeniem. Jeśli przyjąć, że nie odchudzi się znacząco żadnego z podwozi ani haka, to zostają tylko kontenery, a tu rezerwy są znaczne, jeśli zastosować lepsze materiały. Pol-Osteg, zaopatrując głównie rynek niemiecki, szybko zetknął się z żądaniem, by użyć stali wysokowytrzymałych i o zwiększonej odporności na ścieranie. Spełniono je, wprowadzając stale DOMEX (obecnie STRENX) i HARDOX z koncernu SSAB. W typowych kontenerach są stosowane blachy względnie niedużej grubościach, więc doświadczeni technolodzy zakładu bez trudu dopasowali parametry spawania plazmowego do wymagań, wprowadzając liczne stanowiska zautomatyzowane, kładące spawy tak szybko, że nie przekracza się dopuszczalnej ilości ciepła wprowadzanego w materiał. Poradzono sobie także z nietypowymi zamówieniami, jak kontenery dla huty, w których podłoga była wykonana z arkusza HARDOX-u o grubości 20 mm. Bydgoski zakład ma 5 krawędziarek o nacisku od 400 do 800 T i długości stołu do 7 m, jest niemal samowystarczalny, jeśli chodzi o gięcie profili, posiłkując się nie-
Rodzina kontenerów EKO stała się szlagierem, niestety głównie na rynkach zachodnich, w kraju zostaje ok. 5% produkcji Pol-Ostegu. Do wykonania jest używana stal HARDOX 450 o grubości 2 mm (EKO 2) lub 4 mm (EKO 4). Kontener złomowy EKO 2 o pojemności 20 m 3 ma masę 1750 kg.
29
Konstrukcje środków transportu Platforma do hakowego urządzenia załadunkowego przystosowana do transportu maszyn budowlanych, kolejne zamówienie ze Szwajcarii. mieckim kooperantem tylko w razie szczególnie trudnych zadań. Wraz z technologią poprawiano konstrukcję, co też wymusił rynek. Wcześniej powstawały długie serie identycznych kontenerów, teraz zamówienia liczone w setki już się nie trafiają, a nawet na kilkanaście takich samych są sporadyczne. „Produkcja kontenerów zaczyna przypominać szycie garnituru na miarę” – śmieje się Mikołaj Górniak, Dyrektor Rozwoju Pol-Osteg, choć ta różnorodność sprawia niemało kłopotu wobec skali: powstaje tu ok. 50 kontenerów dziennie, blisko 10 tys. rocznie! Trzeba było stworzyć biuro konstrukcyjne, przekuwające coraz bardziej wysublimowane życzenia klientów w zamówienia podzespołów i dokumentację warsztatową. To może oznaczać także malowanie lakierami o właściwościach dobranych do przewożonych odpadów. Produkcja została rozdzielona, Bydgoszcz jest centrum projektowo-technicznym, natomiast montaż końcowy i lakierowanie kontenerów są wykonywane również w zakładach w Koronowie i Dobrzanach. Zauważając, że kontenery z dawnego pudła na odpady stały się ważnym elementem gospodarki i są używane bardzo świadomie, Pol-Osteg zaczął wychodzić z własnymi propozycjami konstrukcyjnymi. W 2010 r. przy współpracy Dyrektora ds Produkcji Łukasza Górniaka powstała rodzina lekkich kontenerów EKO. Mają one zaokrąglone ściany, których górna krawędź jest tak zaginana, by utworzyć integralny czworokątny profil wieńczący. Ten kształt jest zastrzeżony jako wzór i już powoduje zwiększenie sztywności kontenera, a dodatkowo można wykorzystać stale wysokowytrzymałe. Linia EKO przyczyniła się do podwojenia produkcji firmy w ciągu kilku ostatnich lat. W wykonaniu do odpadów komunalnych, taki pojemnik o typowej długości 6,5 m ma masę ok. 2200 kg. To oszczędność przekonująca klientów we wszystkich 11 krajach, do jakich trafiają kontenery Pol-Ostegu, a nawet polscy przewoźnicy czasami dają się namówić! To nie jest jeszcze ostatni argument. Podjęto rozmowy ze specjalistami huty SSAB nad możliwością obniżenia masy do ok. 2 t. Projekt będzie nadzorowała
30
Norweski klient ma skład kontenerów blisko morza, więc malowane po pół roku rdzewiały od soli. Pol- Osteg wykonał dla niego pojemnik ze stali STRENX i go ocynkował.
Każdy kraj ma swoje obyczaje nawet co do przykrywania kontenerów, np. w Skandynawii jest popularny Fliptop, który nie przyjął się gdzie indziej. Nie powiodły się próby ujednolicenia przez międzynarodowe spółki komunalne, producent kontenerów musi być gotowy na każde zamówienie.
Jedna z najciekawszych konstrukcji Pol-Ostegu, kontener o pojemności 50 m 3 na trociny służące jako biopaliwo w elektrowni. Przystosowano go do transportu kolejowego i podnoszenia/opróżniania reachstackerem. Ściany są wykonane z 3-mm blachy S235, belki nośne wygięte z 5-mm STRENX-u 700.
Konstrukcje środków transportu Kontenery pożarnicze opracowane i wyprodukowane dla Grupy VW, do gaszenia samochodów elektrycznych. Tylna klapa jest opuszczana hydraulicznie, tworząc najazd, po czym zamyka się szczelnie, a kontener jest wypełniany wodą studzącą baterie litowo-jonowe.
Biuro konstrukcyjne Pol-Osteg dysponuje oprogramowaniem do projektowania 2D i 3D i do analiz wytrzymałościowych, w których są wykrywane miejsca najbardziej obciążone i podlegające największym odkształceniom w poszczególnych fazach przeładunku kontenerów. Dzięki temu elementy ze stali o wysokiej wytrzymałości są wprowadzane tam, gdzie przyniosą najwięcej korzyści. Poświęcił temu pracę inżynierską Mikołaj Górniak, Dyrektor ds Handlu i Rozwoju firmy. Wraz z bratem Łukaszem, Dyrektorem ds Produkcji, są 2. pokoleniem zarządzających nią managerów. Stale SSAB są tu znane od blisko 20 lat, ale wciąż poszukuje się nowych rozwiązań.
Analiza naprężeń szybko ujawnia miejsca, które są nadmiernie obciążone przy założonej grubości i gatunku blachy, w wirtualnym kontenerze wypełnionym cyfrowymi 4 t odpadów.
Symulacja obciążeń i deformacji szkieletu kontenera. Jeśli nawet był prosty na początku, to już nie jest!
32
Boxx to linia kontenerów Pol-Osteg wykonanych w całości ze stali HARDOX, przeznaczonych do transportu i magazynowania złomu. STENA, dbając o to, by takie odchudzenie nie odbiło się na trwałości kontenerów, używanych w sąsiedztwie maszyn przeładunkowych z mało subtelnymi operatorami. Jednocześnie zaczęto startować w przetargach na bardzo specjalistyczne wykonania, wykorzystujące wszystkie zalety kontenerów. Jedna z krajowych elektrowni spalających biomasę miała problem z rozładunkiem lekkiego paliwa, wymagającego wielogodzinnej pracy koparek przesypujących je do bunkrów. Obsługujący ją przewoźnik wspólnie z Pol-Osteg opracował kontenery kolejowe, rozładowywane, można powiedzieć, przez wytrząsanie zawartości. Cały kontener jest podnoszony reachstackerem nad bunkrem, po czym siłownik na widłach zdalnie zwalnia zamek klapy i zrębki błyskawicznie wysypują się do zasobników elektrowni. Rozładunek składu trwa jedną zmianę, a zajmuje się tym jeden człowiek. Ciekawym produktem eksportowym są kontenery do gaszenia samochodów elektrycznych. O tym się dużo nie mówi, ale jeden z najbardziej popularnych obecnie rodzajów ogniw litowo-jonowych nie da się ugasić w tradycyjny sposób, przez polewanie wodą. Dodatkowo akumulator jest umieszczony pod nadwoziem i w osłonie, więc gaszenie polega na długotrwałym schładzaniu. Do tego celu opracowano szczelny kontener wyposażony we wciągarkę na przedniej ścianie; tylna tworzy opuszczaną hydraulicznie rampę. Kontener stawia się przed płonącym samochodem, który jest wciągany do środka, zamykany, po czym z towarzyszącej hakowcowi cysterny zalewa się go środkiem gaśniczym. Po zakończeniu akcji woda jest wypompowywana, usuwa się wrak i zestaw jedzie do następnego przypadku. To nie znaczy, że w Pol-Osteg wszystko przebiega gładko. Firma odziedziczyła po początkach swej działalności obiekt w dawnym stylu przemysłowym, do którego dostawiała kolejne w miarę wzrostu produkcji. W rezultacie bydgoski zakład składa się z kilku osobnych hal, w których trudno zapewnić optymalne ciągi technologiczne czy warunki pracy. Ten podział wykorzystano, by wydzielić gniazda wytwarzania elementów kontenerów, dostarczanych na linie montażu na miejscu, nie przeszkadzając sobie wzajemnie, i do zakładów satelickich. Także tu brakuje fachowców, mimo prowadzenia własnej szkoły uczącej zawodu. (WK)