Gru a portale per impieghi gravosi per applicazioni di classe elevata e carichi continui incessanti

Una gru a portale per impieghi gravosi è un tipo di gru a portale specificamente progettata per capacità di sollevamento molto elevate, classi di servizio elevate, cicli operativi elevati e ambienti di lavoro difficili. È ampiamente utilizzata nei cantieri portuali, negli stabilimenti siderurgici e metallurgici, nella costruzione di ponti, nei cantieri navali, nella produzione di apparecchiature energetiche e in altri settori dell'industria pesante.

Se il vostro progetto prevede sia un'elevata frequenza operativa che un elevato utilizzo del carico, la gru richiesta non è più una gru a portale standard, ma una gru a portale per impieghi gravosi nel vero senso della parola.

Analisi del mercato delle gru a portale

All'inizio del 2025, trainata dall'aumento degli investimenti infrastrutturali globali, la domanda di gru a portale per carichi pesanti continua a crescere fortemente. Secondo i dati di China Report Hall, il mercato globale delle gru a portale ha raggiunto circa 14,5 miliardi di RMB nel 2023. Si prevede che il mercato crescerà a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di circa 5,51 TP1T entro il 2025 e si prevede che raggiungerà i 24 miliardi di RMB entro il 2030.

Tra i principali fattori di crescita rientrano lo sviluppo delle infrastrutture, l'automazione industriale e la produzione intelligente, in particolare nei porti, nei progetti infrastrutturali e nelle industrie manifatturiere pesanti.

Cos'è una vera gru a portale per impieghi gravosi?

Una gru a portale per impieghi gravosi adotta una struttura a portale con gambe di supporto, che funziona su rotaie a terra o pneumatici in gomma, e non necessita di travi di scorrimento o strutture di copertura per la capacità portante. È particolarmente adatta per:

• Operazioni con campate extra-large
• Ambienti di lavoro all'aperto, temporanei o semi-aperti
• Applicazioni ad alto carico, a lungo termine e ad alto ciclo

Quando i progetti prevedono componenti estremamente pesanti, un'elevata frequenza di utilizzo o limitazioni strutturali degli edifici, le gru a portale per impieghi gravosi spesso garantiscono maggiore sicurezza e vantaggi superiori in termini di costi del ciclo di vita.

L'essenza di "Heavy Duty": classe di servizio, non capacità nominale

Un luogo comune nella pratica ingegneristica è che una maggiore capacità equivalga a una gru per carichi pesanti. In realtà, secondo la norma GB/T 3811-2008 – Norme di progettazione per gru, la qualificazione di una gru come "per carichi pesanti" non è determinata dalla sua capacità di sollevamento nominale, ma dalla sua classe di servizio complessiva (classe A).

1. Come viene definita la classe di servizio?

GB/T 3811-2008 definisce chiaramente:

Classe di servizio complessiva della gru = Classe di utilizzo (U) + Classe dello spettro di carico (Q)

In altre parole, la classe di servizio non è un giudizio soggettivo, ma il risultato di due parametri ingegneristici quantificabili.

2. Classe di utilizzo (U): “Per quanto tempo e con quale frequenza viene utilizzata la gru”

La classe di utilizzo riflette il numero totale di cicli operativi (C_T) per tutta la durata di vita utile prevista della gru.

• Un ciclo operativo: sollevamento → spostamento/sollevamento → scarico → tempo di inattività → preparazione per il sollevamento successivo

Le gru portuali, le gru metallurgiche, le gru per la movimentazione delle scorie, le gru per lo scavo di gallerie a scudo e le gru RMG rientrano solitamente nella classe U7 o superiore.

3. Classe dello spettro di carico (Q): "Quanto è pesante ogni sollevamento"

La classe dello spettro di carico descrive la relazione tra i carichi effettivamente sollevati e la capacità nominale, espressa dal coefficiente dello spettro di carico (K_P).

Le gru a portale metallurgiche, le gru a portale per container e le gru a portale a doppia trave pesanti rientrano solitamente nel terzo e quarto trimestre.

4. Determinazione di "Heavy Duty" da U + Q

GB/T 3811-2008 classifica il servizio di gru in A1–A8 basato su combinazioni di U e Q.

Nella pratica ingegneristica, l'interpretazione generale è:

• A5: Livello base per gru a portale per ingegneria
• A6: Applicazioni comuni per impieghi gravosi
• A7: Gru a portale per impieghi gravosi
• A8: Funzionamento a pieno carico continuo, estremamente pesante

Solo le gru con classe di protezione A6 o superiore possono essere ragionevolmente definite gru a portale per impieghi gravosi.

Ecco perché la scelta della gru professionale inizia da U e Q, anziché limitarsi ad aumentare la capacità nominale.

Correlazione tra classe di servizio GB/T, FEM e ISO

Sebbene espressi in modo diverso, gli standard GB/T, FEM e ISO condividono la stessa logica di base:

• GB/T 3811: Classe di utilizzo (U) + Classe di carico (Q)
• FEM 1.001: Utilizzo + Spettro di carico → Gruppo
• ISO 4301: Spettro di carico + Classe

Tutti si basano fondamentalmente sulla resistenza alla fatica e sull'utilizzo del carico.

Perché le gru a portale per impieghi gravosi dovrebbero essere personalizzate

Perché U e Q esistono solo in condizioni operative specifiche e non nei cataloghi di prodotti standard.

• Movimentazione container portuale: Alta U + Alta Q
• Produzione di apparecchiature chimiche: U medio + Q alto
• Costruzione del ponte: U medio-alta + Q alta

Ecco perché le gru a portale per impieghi gravosi devono essere progettate in base all'applicazione, anziché basarsi su parametri di impilamento.

Vantaggi delle gru a portale per impieghi gravosi personalizzate

Le gru a portale per carichi pesanti personalizzate mettono in risalto la progettazione strutturale non standard, ottimizzata per condizioni specifiche quali temperature estreme o carichi speciali.

Tra gli esempi figurano il controllo sincrono multi-punto di sollevamento e il bilanciamento automatico del carico, che consentono una maggiore efficienza e risparmi energetici.

I principali vantaggi includono:

• Strutture non standard su misura per applicazioni specifiche
• Progettazione guidata dalle condizioni operative
• Maggiore durata di vita
• Minori costi di manutenzione e tempi di fermo
• Elevata compatibilità con le condizioni del sito (ad esempio, materiali a bassa temperatura, sistemi di protezione dal vento del porto)

Applicazioni e casi di progetti reali

Le gru a portale per impieghi gravosi sono ampiamente utilizzate nelle industrie pesanti, tra cui:

• Movimentazione container portuale
• Acciaierie e cantieri di calcestruzzo prefabbricato
• Scali merci ferroviari
• Cantieri navali
• Produzione di energia eolica
• costruzione del ponte
• Produzione di apparecchiature chimiche

Tra i progetti rappresentativi figurano:

Gru a portale automatizzata per container da 42 tonnellate, Russia

Fornito da KUANGSHANCRANE per un importante progetto russo, progettato per ambienti estremamente freddi fino a -40 °C, dotato di azionamenti VFD, rigenerazione energetica, automazione ACCS e posizionamento GPS. Il progetto ha ricevuto grandi elogi durante un'ispezione del Presidente Vladimir Putin.

Gru a portale per container del porto di Poti, Georgia

Gru a portale ad alta efficienza fornite per lo stoccaggio di container, i piazzali refrigerati e il trasferimento ferroviario, con una capacità di movimentazione annua di 80.000 TEU, migliorando significativamente l'efficienza del piazzale.

Gru a portale a doppia trave da 750 tonnellate, Zhejiang, Cina

Dotato di carrelli doppi, sollevamento sincrono multipunto, controllo PLC + VFD e alimentazione da 10 kV, consente di ottenere un risparmio energetico pari a 25–30%.

Gru a portale a doppia trave da 400 tonnellate, Shandong, Cina

Progettato per la produzione di apparecchiature chimiche di fascia alta, integra controllo anti-oscillazione, monitoraggio della sicurezza e logica di frenata intelligente come parte di una soluzione di gru personalizzata su larga scala.

Fattori di prezzo e intervallo di costo di riferimento

Il prezzo è influenzato da:

• Capacità e portata
• Classe di servizio (A7–A8 aggiunge in genere ~20%)
• Livello di elettrificazione e automazione
• Requisiti speciali (antideflagrante, resistenza alla corrosione, protezione dalla nebbia salina)
• Costi di trasporto, installazione e dogana

Nei progetti di gru a portale per impieghi gravosi, la classe di servizio (A6–A8) ha spesso un impatto sui costi maggiore rispetto alla capacità nominale stessa.
A parità di capacità, l'aggiornamento da A6 ad A7 o A8 aumenta in genere il costo totale di 15–30%, principalmente a causa della progettazione della durata a fatica strutturale, della ridondanza e dei sistemi elettrici di qualità superiore.

Hai bisogno di una gru a portale per impieghi gravosi?

Pensa in termini di rischio, non di capacità

Domanda 1: La gru funzionerà ad alta frequenza per lunghi periodi?

• Lavoro giornaliero su più turni?
• Durata del progetto ≥ 10 anni?
• I tempi di inattività incidono direttamente sulla produzione o sulla consegna?

SÌ: Il rischio delle gru standard aumenta significativamente

Domanda 2: La gru funzionerà spesso a una capacità prossima a quella nominale?

• Movimentazione regolare di carichi pesanti o integrali?
• Funzionamento quasi a pieno carico come norma?
• Strutture in acciaio, apparecchiature chimiche, contenitori, materiali metallurgici?

SÌ: È richiesto un design robusto

Domanda 3: I tempi di inattività sono inaccettabili?

• Progetti portuali, metallurgici, di ponti, energetici o EPC?
• Il costo dei tempi di inattività supera la differenza di prezzo delle apparecchiature?
• Sono richiesti audit di sicurezza o ispezioni di terze parti?

SÌ: La pesantezza è una scelta di controllo del rischio

Conclusione della decisione (per i team di approvvigionamento)

Quando coesistono funzionamento ad alta frequenza + carico prossimo al valore nominale + costi elevati di fermo macchina, è opportuno scegliere una gru a portale per impieghi gravosi, anche se la capacità nominale non è elevata.

Non si tratta di un miglioramento delle prestazioni, ma di una decisione di gestione del rischio.

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Esperto OEM di gru

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