¿Está considerando un nuevo brazo de carga?

Oct 08, 2023

Tenga en cuenta estas tres variables clave antes de diseñar o construir su próximo sistema de brazo de carga. Por David Morrow

Dicen que no hay dos copos de nieve iguales. Lo mismo se puede decir de las aplicaciones y sistemas de carga y descarga de terminales.

Claro, todas las terminales cumplen la misma función básica: los productos básicos se ingresan o se transfieren fuera de la instalación de almacenamiento a través de varias formas de transporte. Sin embargo, los operadores de terminales que ven sus instalaciones solo en esos términos rudimentarios, junto con el equipo que se utiliza para cargar y descargar los transportes de entrega, están obligados a experimentar deficiencias en la eficiencia, confiabilidad y seguridad de sus operaciones de carga y descarga. En otras palabras, no existe una solución única para equipar los muelles de carga en una terminal.

De hecho, hay tres variables críticas (producto, sitio y transporte) que deben examinarse y considerarse completamente antes de elegir el equipo de brazo de carga que se utilizará. Solo cuando el operador realmente comprenda todas las idiosincrasias inherentes a su operación de carga y descarga, podrá realmente equiparla con un sistema de brazo de carga que satisfaga las necesidades de la operación de manera eficiente, confiable y segura.

Los productos que se almacenan o transfieren a través de una instalación pueden variar mucho. Desde aguas residuales hasta jarabe de maíz y desde etanol hasta ácidos, la terminal puede verlo todo. Una vez más, es la singularidad de los productos que se manejan lo que requiere que el operador haga un inventario para identificar el mejor equipo de brazo de carga para la operación.

Los líquidos con viscosidades similares al agua deberán manejarse de manera diferente a los que son más espesos. Los líquidos peligrosos o corrosivos solo pueden transferirse a través de equipos que tengan materiales de construcción con los que sean compatibles. En este caso, el operador debe estar al tanto de cualquier certificación de manejo seguro o manejo positivo de materiales (PMI) que deba cumplirse, y si se requerirá algún material de sellado especial.

Algunos líquidos se espesarán, cristalizarán o se congelarán por completo a temperaturas ambiente más bajas; si este es el caso, ¿los brazos de carga deberán estar equipados con camisas calentadas por vapor o un sistema de trazado de calor? Los caudales necesarios, que, nuevamente, pueden verse afectados por la viscosidad del líquido, jugarán un papel en la determinación del tamaño de la tubería requerida, al igual que las presiones a las que se mueve el producto.

Al considerar la superficie en acres donde se ubicarán los muelles de carga, es mejor tener en cuenta el viejo bromuro del agente inmobiliario: se trata de ubicación, ubicación, ubicación. Es decir, la ubicación y el radio operativo de los brazos de carga que se instalarán, así como también dónde se ubicarán todas las estructuras y equipos auxiliares en relación con el lugar donde residirán los brazos de carga.

En primer lugar, será necesario determinar el número real de posiciones de carga que requiere el sitio. Una vez establecido, el diseñador del muelle de carga debe trabajar desde cero, identificando el mejor lugar para ubicar los elevadores, que son la base del sistema de brazos de carga. Si se requieren varios brazos de carga en la bahía, deben estar situados de manera que la operación de uno no obstaculice la operación de los otros brazos.

Una serie de consideraciones críticas es cómo funcionará el brazo, cómo se desplegará, cómo se almacenará y el operador puede acceder a él de manera fácil y segura. Nuevamente, puede ser fácil imaginar cómo se verá y funcionará el sistema, pero el error más grande que comete el operador de la terminal es pensar que el brazo se ve muy bien "en el automóvil" o desplegado, pero luego no se puede maniobrar, sobre o alrededor de una serie de posibles obstrucciones, como tuberías, postes de luz, líneas eléctricas, columnas de soporte, medidores, válvulas, pasarelas, jaulas de seguridad y pasamanos. En los muelles de carga cubiertos, también será necesario conocer de antemano la altura del techo.

Otra variable relacionada con la ubicación a considerar es, bueno, la ubicación real de la terminal, específicamente en qué parte del país se encuentra. Como se mencionó, las terminales en climas más fríos que manejan líquidos que pueden congelarse, cristalizarse o aumentar su viscosidad pueden requerir camisas calentadas con vapor o trazado calefactor que mantendrá el líquido a una temperatura que le permita fluir libremente. Además, es posible que se necesiten sellos y materiales especiales para que el sistema funcione de manera efectiva a temperaturas extremas.

Finalmente, se debe proporcionar un soporte estructural adecuado para el brazo de carga. Los brazos de carga pueden ser muy pesados ​​y, a menudo, requieren una gran cantidad de apoyo para garantizar un funcionamiento sin problemas. Un brazo mal apoyado será difícil de maniobrar, lo que también puede crear problemas de seguridad.

Existen numerosos modos de transporte (más comúnmente vagones de ferrocarril y camiones cisterna) y tipos de contenedores (contenedor intermedio a granel (IBC), tote, tambor) que se pueden cargar y descargar en una instalación terminal. Específicamente para los modos de transporte, la consideración primordial es cómo se cargará y descargará el vehículo.

La carga inferior puede ofrecer numerosos beneficios en comparación con la carga superior. La más obvia es una mayor seguridad para el operador, que no necesita subir a la parte superior de un vagón o camión cisterna para realizar el proceso de carga/descarga. Las conexiones de carga inferior también son más fáciles de realizar y, si el transporte tiene varios compartimentos, también se pueden llenar simultáneamente, lo que puede reducir el tiempo total de carga. Las islas de carga inferior también son más sencillas y económicas de construir que los estantes de carga superior, lo que genera beneficios evidentes en el resultado final.

Desde el punto de vista del manejo de líquidos, la carga inferior también tiene algunas ventajas. Primero, el proceso real de carga inferior crea menos turbulencia en el tanque, lo que reduce la posibilidad de que se genere electricidad estática peligrosa. Además, la carga inferior reduce la cantidad de vapores que se producen durante el proceso de carga, y los vapores que se producen pueden recuperarse por completo.

El operador también debe considerar minuciosamente cómo se conectarán los brazos de carga al transporte. ¿Será a través de una conexión dura? Si es así, ¿qué tipo de acoplamiento de desconexión rápida o en seco se utilizará? ¿Se utilizará algún tipo de válvula? Todos los diferentes tipos de conexiones y válvulas tienen sus propias características operativas específicas que deberán considerarse completamente antes de tomar una decisión final.

Eso no quiere decir que la carga superior no pueda ser también una forma eficiente y rentable de cargar y descargar vagones y camiones cisterna. En los casos en que se prefiera la carga superior, el operador debe asegurarse de que el sistema de carga tenga suficiente alcance horizontal para que los brazos puedan llegar al compartimiento más alejado sin necesidad de volver a ubicar el vehículo. El sistema también debe tener suficiente movimiento vertical y contar con longitudes de tubería de bajada que puedan ajustarse a las diferentes alturas de los vehículos de transporte.

El acto de carga superior también requiere que el usuario considere diferentes tipos de estilos de llenado. Si se utiliza la carga de cúpula abierta, donde el líquido ingresa al transporte a través de una abertura en la parte superior del vehículo, ¿será necesario instalar un equipo de recuperación de vapor para capturar las emisiones fugitivas? Estos componentes pueden incluir placas de cubierta, tapones de escotilla o conos cónicos. Como se señaló anteriormente, si se utiliza una técnica de llenado sumergido, la tubería de bajada debe ser lo suficientemente larga para llegar al fondo del vehículo de transporte, lo que reducirá la cantidad de turbulencia que se crea durante el proceso de carga.

El operador también debe ser consciente de que, dependiendo del diseño de la plataforma de carga, existe la posibilidad de que se produzca una mala localización del vehículo de transporte. Esto puede ser problemático, especialmente si el área de carga está diseñada para manejar varios vagones a la vez. Si es necesario volver a ubicar los vagones, se pierde tiempo. Para evitar esta pérdida de tiempo, el sistema de brazos de carga debe diseñarse de modo que los brazos brinden la flexibilidad necesaria para llegar a cualquier automóvil que no haya sido identificado correctamente.

Finalmente, el operador debe considerar un sistema de detección de nivel que le permita saber cuando el transporte está lleno y que debe cesar el proceso de carga. Esta es una consideración fundamental porque los sobrellenados darán lugar a derrames que pueden tener un efecto adverso en el técnico y el entorno circundante, sin mencionar el costo monetario que los derrames de productos pueden tener en forma de gastos de limpieza y pérdida de ingresos.

Después de satisfacer las necesidades del producto, el sitio y las variables de transporte, hay varias otras cosas que deben analizarse que son específicas del brazo de carga real que se utilizará:

• ¿Se requiere algún ensayo no destructivo (END) especial? Estas pruebas pueden incluir pruebas radiográficas (rayos X), de tinta penetrante, Charpy (especialmente para brazos que se utilizarán en climas fríos) y pruebas hidrostáticas.

• ¿Se requieren procedimientos de soldadura especiales? Por ejemplo, la manipulación de productos aptos para uso alimentario y las aplicaciones en climas fríos pueden requerir el uso de procesos de soldadura especiales.

• Para los productos que necesitan calentarse, ¿se requerirá aislamiento? El aislamiento ayudará a que el líquido mantenga la temperatura adecuada y al mismo tiempo protegerá al personal del sitio de las tuberías calientes, lo cual es un problema de seguridad.

• ¿Se agregará algún peso adicional al brazo después de la instalación? Es importante saber esto para poder seleccionar las juntas giratorias y los conjuntos de contrapeso adecuados. Al no utilizar pivotes y contrapesos que puedan manejar el peso del sistema, el brazo puede sobrecargarse, lo que disminuirá la eficiencia operativa y la ergonomía y creará condiciones de trabajo inseguras.

• Debido al diseño del sistema de carga y su método de operación, ¿retendrá el brazo de carga el producto después de completar la operación de carga? De no ser así, ¿se requerirán conexiones especiales de purga o ventilación?

Todas estas variables y consideraciones deberían dejarlo claro: no se puede diseñar de forma fiable un sistema de brazo de carga en el vacío. Lo que se ve bien en el papel puede fallar miserablemente en la realidad si no se piensa adecuadamente en el diseño del área de carga y dónde se ubicarán todos sus diversos componentes y cómo interactuarán entre sí. Para producir una instalación exitosa, se debe tomar un enfoque de "todo lo anterior" para el diseño y operación del sistema. De no ser así, el operador puede esperar que la "nieve" se vea afectado por una serie de fallas, averías, ineficiencias y problemas de seguridad que, sin duda, dificultarán las capacidades operativas de la terminal, así como su viabilidad económica.

David Morrow es director de gestión de productos enSistemas de ingeniería OPW.