Elegir la carga adecuada

May 02, 2023

Se necesita mucho tiempo, pensamiento y esfuerzo para identificar una solución que optimice las operaciones de la terminal, explica David Morrow

Imagínese ver un aviso solicitando que los músicos de la orquesta sinfónica estén en una sala de conciertos en un día y hora determinados, preparados para tocar la Quinta Sinfonía de Beethoven. Claro, los músicos individuales que respondieron probablemente tendrían el talento para tocar la pieza y tal vez incluso alguna experiencia previa al hacerlo, pero la interpretación en su conjunto probablemente sería inconexa ya que los músicos no estarían familiarizados con el director o sus compañeros intérpretes.

Lo que nos lleva a otro experimento mental: ahora intente equipar una terminal de almacenamiento de la misma manera, simplemente seleccionando un grupo de equipos de sistema de brazo de carga que probablemente deberían funcionar bien juntos, pero sin experiencia previa en hacerlo. El funcionamiento de ese equipo probablemente sería casi el mismo que el sonido de esa orquesta ensamblada: desafinada y desarticulada, aunque con una advertencia importante: la orquesta siempre puede practicar para mejorar, mientras que un brazo de carga incompatible El sistema no tiene ninguna posibilidad de mejorar sin algunas modificaciones de diseño importantes (y costosas).

En otras palabras, al igual que la orquesta, la "armonía" es la clave para el diseño exitoso de un sistema de brazo de carga. Sin embargo, lograr esa armonía perfecta, donde todos los componentes funcionan a la perfección en un sistema que es eficiente, fácil de operar y seguro para el usuario, requiere mucho tiempo, diligencia debida y conocimiento nativo. No se trata simplemente de elegir un sistema de brazo de carga, se trata de elegir el sistema de brazo de carga "correcto".

Si bien todas las instalaciones que cargan y descargan vagones y camiones cisterna (terminales de almacenamiento, plantas químicas, refinerías, etc.) cumplen la misma función básica: facilitar la llegada, el almacenamiento y la salida de diversos líquidos a través de diversas formas de transporte, cada una es única en su diseño y configuración operativa. Esto significa que los que son realmente capaces de lograr y mantener niveles elevados de eficiencia, confiabilidad, seguridad y operación ergonómica son aquellos que tienen gerentes que dedican horas difíciles para determinar el mejor sistema de brazo de carga para implementar.

Solo cuando el administrador del sitio comprenda completamente las idiosincrasias que están integradas en su operación de carga y descarga de productos, podrá equipar el sitio con un sistema que satisfaga todas las necesidades específicas de la operación. En general, hay tres variables que se deben considerar antes de seleccionar el sistema de brazo de carga que se diseñará para el sitio. Ellos son: el sitio; el producto; y transporte

Con respecto al sitio, es un cliché, pero está probado y es cierto: la "ubicación, ubicación, ubicación" de los estantes de carga será el principal factor determinante en qué tipo de brazos de carga se podrán utilizar, junto con donde se colocarán todos los equipos y estructuras auxiliares. Después de determinar el número de posiciones de carga, el diseñador del sistema debe elegir el mejor lugar para los elevadores, que son la base del sistema. Si se van a utilizar varios brazos, todos los elevadores deben ubicarse de manera que no interfieran con el funcionamiento de los otros brazos. Los brazos deben colocarse de modo que puedan moverse hacia arriba, sobre y alrededor de posibles obstrucciones, desde postes de luz, columnas de soporte y líneas eléctricas hasta medidores, pasarelas y jaulas de seguridad, así como debajo de un techo si se trata de una aplicación cubierta. Los brazos de carga pueden ser pesados, por lo que también se debe incorporar un soporte estructural adecuado en el diseño del sistema, ya que los brazos mal soportados son difíciles de mover y potencialmente peligrosos para el operador.

Cuando se trata del producto, el "menú" de productos básicos de la instalación específica puede presentar una amplia gama de productos diversos, desde aguas residuales hasta amoníaco anhidro y biodiesel hasta ácido sulfúrico, todos los cuales tienen diferentes características de manejo. Los líquidos con viscosidades similares al agua deberán manejarse de manera diferente a los que tienen la consistencia de la melaza, mientras que los líquidos peligrosos o corrosivos deben transferirse a través de equipos que sean compatibles con su naturaleza volátil. Algunos líquidos también se espesarán, cristalizarán o incluso se congelarán a medida que cambie la temperatura ambiente, lo que también puede crear la necesidad de un sistema de trazado de calor o camisas de vapor. Finalmente, dado que las tasas de producción son el latido del corazón de la operación de la terminal, el sistema de brazo de carga debe poder producir de manera confiable las tasas de flujo deseadas, lo que va de la mano para determinar el tamaño real de la tubería que se necesitará.

Finalmente, cuando se trata del tema del transporte, el diseño y la configuración de la instalación predeterminarán el método de carga y descarga, ya sea inferior o superior, que será necesario utilizar. La carga inferior es el método preferido para los productos derivados del petróleo porque los camiones están estandarizados, mientras que la carga superior es más común en las aplicaciones de manipulación de productos químicos. En cualquier caso, es una buena práctica recorrer todo el proceso de carga/descarga para determinar cómo es un proceso ideal. Las conexiones de carga inferior también son más fáciles de realizar y, si el transporte tiene varios compartimentos, se reducirá el tiempo total de carga/descarga. Los muelles de carga inferior también requieren menos equipo y hormigón vertido, lo que los hace más económicos. En los casos en que se utilice carga superior, el sistema de carga debe tener suficiente alcance horizontal para que los brazos puedan llegar al compartimento más alejado sin necesidad de reubicar el vehículo; el sistema debe hacer que el error de detección sea una ocurrencia rara, ya que cualquier necesidad de reubicar el vagón o el camión de transporte se pierde en el tiempo de carga/descarga. El operador de la instalación también debe considerar cómo se cargará el producto por la parte superior, ya sea por salpicadura a través de una boca de acceso abierta o mediante una conexión dura. Si se utilizarán conexiones duras, el operador tiene muchas opciones disponibles: conexión dura o suave, tecnología de desconexión rápida o seca y si se necesitará alguna válvula. Finalmente, normalmente se recomienda un sistema de detección de nivel como un cierre secundario que indica de manera confiable cuándo se completa el proceso de carga. Los sobrellenados provocan derrames y condiciones de trabajo inseguras, con el potencial de dañar el medio ambiente y las comunicaciones circundantes si la sustancia derramada es peligrosa o peligrosa.

Algunas consideraciones generales finales que también deben tenerse en cuenta incluyen si se requieren o no pruebas especiales no destructivas del equipo del brazo de carga; ¿Se necesitan procedimientos especiales de soldadura? ¿Se requiere aislamiento diseñado para proteger al operador del manejo de tuberías calientes? ¿Se agregará algún peso adicional a los brazos de carga después de la instalación? y habrá alguna necesidad de conexiones para ayudar a ventilar o soplar el producto del brazo al final del proceso de carga/descarga.

Ahora que sabemos qué buscar al diseñar un sistema de brazo de carga, echemos un vistazo a una aplicación reciente que tuvo en cuenta todas esas variables y dio como resultado un nuevo proceso de carga/descarga más eficiente en un almacén de productos derivados del petróleo. Terminal.

La terminal de carga inferior de alto volumen en Kentucky, EE. UU., se construyó originalmente en la década de 1970, pero se sometió a una serie de actualizaciones, expansiones y reconfiguraciones "sobre la marcha" en sus carriles de carga de camiones. Estas modificaciones finalmente dieron como resultado un diseño de sistema de carga desorganizado. Específicamente, el sistema había crecido hasta consistir en una mezcolanza de componentes que era engorroso de operar debido a brazos incompatibles y mal espaciados. Esto condujo a ineficiencias en la carga al mismo tiempo que ejercía una mayor presión sobre los conductores a través del diseño del sistema no ergonómico.

En la búsqueda de una solución, el operador de la terminal y su proveedor del sistema de brazos de carga determinaron que el mayor problema era el hecho de que los brazos de carga no se cruzaban de manera efectiva. Esto significaba que se había vuelto difícil para los conductores acceder al brazo requerido sin necesidad de quitar primero otros brazos o cargar más de un compartimento a la vez.

Por lo tanto, se creó un nuevo diseño de distribución que incorporó el espaciamiento ideal y el escalonamiento de los montajes de los brazos con cargadores de manguera de corto alcance que permiten la conexión y el llenado simultáneos de hasta tres líneas de productos. Por lo general, se almacenan horizontalmente y solo se requiere un ligero movimiento hacia arriba o hacia abajo para alinear el acoplador con el adaptador del camión. Además, se agregaron acopladores API de ruptura en seco con la capacidad de garantizar una conexión fácil y confiable a un camión cisterna o vagón de ferrocarril.

Además, se especificaron y diseñaron nuevos elevadores de montaje para los carriles de camiones que permitieron instalar los brazos de carga en la configuración de montaje óptima.

Hoy, el sistema de carga rediseñado tiene brazos que pueden cruzarse y despejarse entre sí, lo que permite un fácil acceso al brazo deseado y la capacidad de cargar múltiples compartimentos al mismo tiempo de manera rápida y eficiente. Los brazos también son más ergonómicos, ya que se almacenan y equilibran aproximadamente a la misma altura que los adaptadores del camión. Esto significa que se requiere poco esfuerzo o tensión por parte de los conductores para conectar y desconectar los brazos a los adaptadores del camión y devolver los brazos a su posición de almacenamiento al finalizar el proceso de carga. Finalmente, con todos los componentes del nuevo sistema obtenidos del mismo proveedor, es más fácil ordenar, almacenar y rastrear repuestos y repuestos. Y todo esto tomó solo seis semanas desde la orden de compra hasta la instalación.

Debería ser obvio: si el sistema de brazo de carga de una terminal de almacenamiento debe hacer "música dulce", debe diseñarse teniendo en cuenta las necesidades del diseño del sitio en sí, así como las de los componentes individuales. Es mucho más fácil encontrar ese equilibrio armonioso si todos los componentes del sistema de brazo de carga provienen del mismo proveedor, uno que tiene muchos años de experiencia en el diseño y sistemas de ingeniería que satisfacen las necesidades de cada instalación única.

David Morrow está conSistemas de ingeniería OPW