港口装卸工艺是港口生产的主要内容。港口装卸工艺直接影响装卸效率、港口通过能力、车船周转、货运质量、装卸成本、劳动条件等，是码头泊位数、库场面积、车辆装卸线长度等设计的重要依据。选定合理的装卸工艺，是港口工程设计的重要内容之一，同港口建设规模、总体布置、码头类型和经济效益都有密切关系。

影响港口装卸工艺方案选定的主要因素有：①货运量、货种、流向及其季节性变化等。②件杂货的包装规格和对装卸存放的特殊要求，散货的块度、容重、堆积角（堆放时自然形成的边坡角度）、化学稳定性、黏滞性、吸潮性、脆性、毒性、腐蚀性和对装卸存放的特殊要求。③船舶类型及其主要尺度、船舶的装卸条件如舱口数、舱口尺寸、间距、各舱载货量。④货物的集疏运方法。⑤到港列车类型、规格、载重量和每昼夜取送车次数。⑥进出港汽车及拖挂车类型、规格、载重量。⑦港口所在地区的自然条件，如地形、地势、水文、气象、潮汐特征和工程地质条件等。在考虑这些因素的基础上，研究采用能提高装卸效率、减轻劳动强度、满足生产需要的先进适用的港口装卸机械，专业化的泊位宜采用效率高、设备台数少的工艺系统，并做到各工艺环节之间衔接配套。经过多方案比较论证，选取安全、环保、高效、低成本的装卸工艺。

港口装卸工艺因货种而异，通常分散货、件杂货、集装箱、多用途和滚装等装卸工艺。各种货物的装卸程序因货物流向不同而异。对进港卸船货物，又称进口货物，即通过水运到达港口的货物，装卸程序一般是：货物由船上卸至码头（卸船），由码头运入仓库或堆场（中间运输），在库场内堆码（库场作业）贮存，装车运出。有些货物由船上直接卸到车上。对出港装船货物，又称出口货物，即通过水运运离港口的货物，装卸程序则相反。此外，根据各港具体装卸工艺和流程不同，还有货物的水上转载作业工艺，又称过驳作业，即俗称的水-水中转，将船上的货物不上岸而转载到另一船或驳船上。通常用于大船减载或驳船转运。部分危险品货物按照安全管理规定不得在港口储存，须采用直装直卸工艺，即由港外运至码头直接装船，或由船上卸到专用车辆后直接运出港口。

散货码头专业性强，装卸工艺根据物料基本特性不同，分为煤炭、矿石、散装化肥、散装水泥、散粮以及液体散货，如油气及液态化工品装卸工艺。按货物出港和进港又分为卸车装船工艺和卸船装车工艺。

火车一般多采用翻车机系统或螺旋卸车机系统卸车，有些港口也采取带抓斗的起重机或铲车卸车。前者多用于货运量大的码头，后者多用于中小货运量码头。国外也有自卸列车的卸车工艺，需要采用底开门的专用货车车厢。汽运量大的港口，通常自卸汽车直接将散货卸到堆场。从2017年起，天津、河北等地的港口为加强环境保护，禁止汽车运输煤炭、矿石等散货，大宗散货只能通过铁路运输。堆场在运量大、货种多时，多配备堆料机和斗轮取料机，堆料和取料分开作业；货种少时，则配备斗轮堆取料机，堆料和取料合一作业。由堆场至码头的中间运输大多采用带式输送机。货运量小的码头，也可用自卸汽车等。海港码头的装船作业一般采用移动式装船机，澳大利亚、巴西等煤炭矿石专业装船码头多采用直线摆动式装船机或弧线摆动式装船机。中小水位差的河港码头一般在直立墩座上配置可旋转、俯仰、伸缩的固定式装船机装船；水位差较大的河港，则在趸船上设可旋转、俯仰、伸缩的装船机装船，在斜坡轨道上设可随水位涨落调整长度的带式输送车向趸船上的装船机供料。一些中等水位差的河港常在浮码头的钢引桥上设固定式带式输送机，与趸船上的装船机衔接，进行装船作业。

在海港码头和水位差较小的河港码头，多采用桥式抓斗卸船机、带斗门座起重机或带抓斗的普通门座起重机卸船，部分煤炭码头采用链斗卸船机等连续卸船机械卸船。而在大水位差和中水位差的河港则多在趸船上设抓斗起重机或连续式卸船机卸船，在斜坡轨道上设带式输送车（或在浮码头的钢引桥上设固定带式输送机）输送货物。由自卸船载运的散货，则用船上以带式输送机为主的自卸系统卸船。堆场上的堆取料作业同卸车装船工艺相似。装车量大的码头多采用装车机或漏斗式装车储料仓，通常由输送机供料。也可采用带抓斗的起重机或铲车装车等工艺。部分货主码头，如电厂煤码头、钢铁厂矿石码头以及距码头较近的工厂，通常没有装车作业，而是将船上卸下的货物用连续输送机直接送入工厂存货处。为满足越来越严格的环保要求，部分新建煤炭专业化码头采用筒仓取代堆场，煤炭入仓通常采用斜皮带或斗提机通过仓顶入仓，出仓大多采用自流方式，部分采用清仓机清仓。

工艺流程通常包括卸船入仓、出仓装车、卸车入仓、出仓装船及倒仓等，根据需要还可增加车船直取、拆包、灌包等工艺以及计量、熏蒸、除尘、商检取制样等辅助工艺和设施。卸船通常采用连续卸船机械，如吸粮机、夹皮带卸船机、波纹挡边皮带卸船机、埋刮板式卸船机、螺旋卸船机等，卸船工艺须考虑清仓的需要，卸船机械具备或配备能将清仓设备吊入吊出船舱的能力。部分卸船码头采用配备专用粮食抓斗的起重机卸船。装船通常采用固定溜管、固定装船机、移动式装船机等设备。散粮装卸应采用较少转接环节的工艺流程，以减少粮食破碎和起尘。粮食中通常含有0.1%～1%的粉尘，在装卸倒运过程中如工艺不合理或除尘能力不足会造成粉尘的大量飞扬，高过粉尘爆炸浓度下限后遇到具有足够能量的点火源后很可能发生粉尘爆炸，因此粮食码头装卸工艺和设备必须采取防爆措施，在散粮装卸工艺设计和设备选型时应符合国家环保和防爆等相关标准的要求。

通常包括卸船、装船、车船直取、船船直取作业等，还包括泄空、置换及吹扫放空等附属工艺作业。卸船作业主要利用船泵压力接卸，将船载液体散货通过输油臂或软管连接码头管线直接送入港区储罐。装船作业按照港口地形条件有两种方式：一是港区设置高位储罐，利用重力流装船；二是采用装船泵，将储罐内的货品泵送至船舱。车船直取工艺一般用于铁路油槽车、油船联合作业，受车辆调度、车船匹配影响，装卸效率不高，在大型油品码头很少采用。船船直取作业适用于有转载转运需求的码头，是将载货船舶上的货物直接装卸到预先靠泊的空载油船上，对栈桥式两侧靠泊的码头尤为适用，可以提高港口装卸效率、节能降耗、缩短货物在港时间，也有利于港口安全生产。

件杂货种类较多，大都采用通用的装卸工艺和装备。因外形、尺寸、重量、包装等不同，件杂货装卸运输作业复杂，作业效率不高。成组化、袋装化、吊具索具网络化、单元化，以及适箱货物集装化，均是提高件杂货装卸作业效率的有效手段。

件杂货装卸工艺分为船舶装卸、水平运输、库场作业、车辆装卸等工艺。件杂货装船卸船，一般都是通过甲板上的舱口将货物吊进吊出。这种作业有的是利用杂货船上的船舶起货设备，如吊杆装置、甲板起重机等；有的则是利用码头前沿的装卸机械。设备起重能力根据货物种类、单件重量及成组单元重量确定。在海港和中小水位差河港的直立式码头，通常在前沿配置门座起重机装卸船。袋装货物装船一般采用袋物装船机，通过带式输送机或螺旋滑板送入船舱，20世纪80年代出现的夹皮带装船机，袋装货物被装船机上的夹皮带送入船舱，经人工或机械辅助堆码，效率可达2000袋/小时，作业效率有很大提高。袋装货物的卸船通常也采用连续卸船设备，由人工或机械辅助将船舱内的袋装货物放到移动式带式输送机上。

水平运输通常采用牵引车拖挂平板车，短距运输也有采用叉车等方式。库场作业包括堆垛、拆垛、转运等作业。堆场通常采用叉车、轮胎式起重机、轨道式门式起重机等进行作业。库内采用叉车、桥式起重机以及轮式、桥式自动码包机和堆垛机、连续输送机等进行堆拆垛和转运作业。车辆装卸分火车装卸和汽车装卸，装卸火车棚车多用叉车装卸车，装卸敞车则多用桥式起重机或其他类型的起重机。袋物装卸车有时采用专用机械，如袋物装车机或袋物输送机，可提高袋装货物的装卸效率。装卸汽车的库场通常配备供流动装卸机械搬运货物所用的作业平台，固定式平台配备可适应不同运输车辆车厢高度的过渡平台或渡板。大水位差和不宜建直立式码头的中等水位差的河港，一般在趸船上设起重机装卸船，用缆车进行上下斜坡道的运输作业，缆车作业方式有直接载货和载运流动机械两种。用流动机械如叉车、牵引车与挂车、电动或燃油平板车等进行缆车和库场间的搬运。

集装箱运输自问世以来，以其标准化、先进高效、便于管理和多种运输方式参与的特点，具有传统件杂货运输不可比拟的优势，取代了大多数件杂货运输方式，堪称运输方式的革命。集装箱装卸也因集装箱的标准化而变得简单快捷。集装箱装卸工艺主要包括码头前沿装卸、水平运输、堆场作业、拆装箱等作业流程。专业化集装箱码头一般采用岸边集装箱起重机装卸船，部分多用途码头采用多用途门座起重机装卸船，装卸效率不高。水平运输主要指由码头前沿到集装堆场间的运输，专业化集装箱码头一般不采用外部车辆，通常采用底盘车系统（又称拖挂车，即集装箱汽车）或跨运车进行码头前沿至堆场的水平运输作业。自动化码头多采用集装箱自动导引车和自动行驶跨运车进行水平运输，无人驾驶拖挂车和自动移箱输送系统也在尝试应用。堆场作业通常采用轮胎式门式起重机（RTG）、轨道式门式起重机（RMG）和跨运车进行堆存和装卸车。部分采用高架桥式起重机或集装箱正面吊运机进行堆场作业。空箱堆场一般采用空箱堆高机作业。部分集装箱作业量小的国外港口堆场采用底盘车系统堆放集装箱，装卸操作环节少，管理简单，但需配备与集装箱同等数量的底盘车，随箱停放与外运，所需堆场面积大。跨运车的优点是能兼作水平运输，不需要底盘车、拖挂车，并能堆高3～4层箱，所需场地面积比底盘车系统少，缺点是价格昂贵。跨运车轮压大，要在全场地行驶，因而对堆场地基强度和不均匀沉降要求高。门式起重机系统由于起重机的跨度和起升幅度较大，可堆高5～8层箱。这种系统能充分利用空间，相应的存箱量大，通过能力也大，易于实现堆场自动化。门式起重机轮压大，5～8层集装箱荷载大，因而对堆场地基的要求也高。集装箱拆装箱一般采用箱内叉车进行作业。由滚装船载运的集装箱车装卸属滚装装卸工艺，由专用拖头将集装箱挂车或半挂车直接拖上拖下滚装船。

随着船舶大型化和码头专业化以及港口吞吐量的日益增长，港口装卸工艺在不断地革新。港口散货装卸工艺的发展有下述趋势：①由间歇性的周期作业发展为连续作业，并尽可能减少装卸作业中断时间和船舶车辆在港非装卸时间，以提高装卸效率和加速车、船周转。卸车已采用一次可翻卸三节车厢的串联式翻车机，并配备能自动定位的牵引式推车机，配备带旋转车钩的列车，实现列车不解体连续翻卸；卸车或采用底开门列车配合卸车坑道在行进中进行自卸。铁路轨道采用环形布置，以免除列车在卸车时的解体、调车、编组等作业，大幅缩短列车在港停留时间。河港大型散货出口码头，采用定机移船工艺，即配备高效率固定式装船机和分岔溜筒，对规格统一的无人分节驳在移驳绞车系统的拉曳下，纵列不解体，连续装载。对规格不一的驳船组成的驳船队，则采用带有梭动趸船的移驳系统，通过左右更替的装船方式，实现整个驳船队的连续装载。②由车到船的直接装船效率已不能满足高效率装船的要求，所以扩大堆场面积，减少或取消由车到船的直取作业的比重已成为专业化码头的发展趋向。新建的大型散货码头都采用由车到场、由场到船的间接装船程序，即使在有由车到船直取作业条件时，也同时由堆场取料和由列车卸货一并供装船机装船。因此堆场的作用和重要性大为增加。③装船作业已由多机作业转向于单机或双机作业，以简化输送系统。散货单机装船的生产率已达16000吨/小时，最高可达20000吨/小时。④海港活动式装船机由行走式向弧线摆动式、直线伸缩式发展，以减少机械和码头水工建筑的投资。⑤煤炭散货卸船作业除采用门座抓斗卸船机和桥式抓斗卸船机外，正向链斗式卸船机发展。桥式抓斗卸船机的生产率因受抓斗的限制，难以突破2500吨/小时，而链斗式卸船机的平均生产率则已达3600吨/小时，最高可达6000吨/小时。⑥固体散货液化输送新工艺由于投资省，效率高，将在某些散货如硫精砂、黄砂及不因掺水而影响性质的矿石、煤等的运输中得到广泛的采用。⑦采用计算机集中控制装卸系统，以提高装卸效率。

港口件杂货码头装卸工艺的发展方向是成组化、集装箱化。这是实现件杂货快装快卸的有效途径。随着集装箱码头的不断发展，装卸工艺的高速化和自动化程度越来越高，集装箱自动化码头成为发展趋势。集装箱自动化码头装卸工艺前沿采用自动化程度较高或远程操控的双小车岸桥，水平运输采用自动导引车（AGV）、无人驾驶拖挂车或自动跨运车，后方堆场一般采用自动化的轨道式门式起重机或高架桥式起重机，堆场则根据总平面和水平运输的工艺要求与码头岸线呈垂直或平行布置。外来集卡不进入堆场，采用在堆场端部装卸或换装方式送箱或提箱，码头及堆场逐步实现无人化作业。