Se analiza la prevención de la pérdida de material fugitivo en las cintas transportadoras.
Por R. Todd Swinderman, presidente emérito de Martin Engineering.
La mayoría de las cintas transportadoras experimentan cierto grado de pérdida de material debido a derrames, fugas, polvo y arrastre, lo que se conoce colectivamente como materiales fugitivos. Esta pérdida puede oscilar entre el 3% en sistemas mal operados y mantenidos y menos del 0.1 % en operaciones de primer nivel. (1) Aunque los materiales fugitivos no pueden eliminarse por completo de las cintas transportadoras de materiales a granel, el problema puede gestionarse de forma eficaz, lo que da lugar a operaciones más limpias, seguras y productivas.
Los síntomas de una falta de control de los materiales fugitivos incluyen tiempos de inactividad no planificados, costos de limpieza excesivos, fallos prematuros de los equipos, infracciones normativas e incidentes de seguridad. Abordar estos síntomas con soluciones viables a largo plazo mejorará el rendimiento, la limpieza y la seguridad, y aumentará la rentabilidad.
Cuando el material “se rebela”
La naturaleza de los problemas de material fugitivo de cualquier transportador viene indicada por la ubicación y el tamaño de las partículas de las acumulaciones. Los materiales fugitivos se clasifican generalmente en derrames, fugas, polvo y retorno.
Los derrames se escapan de la cinta y se acumulan debajo de ésta, tanto en la zona de carga como en la de descarga. Las pilas de derrames se acumulan rápidamente y se producen debido a cintas sobrecargadas, desviaciones y zonas de carga y descarga insuficientemente selladas. La mejor solución para esto es un revestimiento de faldón. Un revestimiento de desgaste y un revestimiento de canoa protegen la carcasa del desgaste por abrasión.
Las fugas se filtran y se acumulan lentamente en montones. Es posible que el origen de la fuga no sea evidente de inmediato. El doble faldón Apron-Seal™ a lo largo del zócalo se desliza sobre la cinta transportadora, creando un material de sellado a partir de las emisiones de polvo.
El polvo suele utilizar el aire turbulento para escapar en el punto de transferencia. Según algunos estudios, trabajar en un entorno polvoriento reduce la productividad de los trabajadores hasta en un 20% (2). El polvo combustible presenta riesgos de incendio y explosión, además de riesgos para la salud y la seguridad. Un kit modular para puntos de transferencia crea una zona de carga, una zona de sedimentación y una zona de estabilización, separadas por cortinas, que controlan el flujo de aire y permiten que el polvo se deposite de nuevo en el flujo de material.
El arrastre se refiere al material fino que se adhiere a la superficie de la cinta o queda atrapado en imperfecciones después de pasar por los limpiadores de la cinta. En la descarga y a lo largo del recorrido de retorno de la cinta, este material cae debajo del sistema, generando polvo y acumulándose, a veces recubriendo la cinta y los componentes rodantes.
Mejores prácticas
Una mejora habitual en la producción consiste en aumentar la velocidad de la cinta. Los problemas de material fugitivo son aproximadamente proporcionales a la velocidad del transportador (o al tonelaje). Si se duplica la velocidad de la cinta, el problema del material fugitivo y el costo de funcionamiento (limpieza, mantenimiento, sustitución de equipos, etc.) también pueden duplicarse.
Se debe prestar especial atención a los cálculos de capacidad, el ángulo de inclinación de la cinta, el diseño del punto de transferencia y el acceso para la limpieza y el mantenimiento. Para mejorar el control de los materiales fugitivos, es aconsejable reducir al 80-90% la capacidad teórica y emplear velocidades de cinta más lentas. Cargar en un ángulo inferior a 5 grados y reducir la inclinación ayudará a minimizar las inundaciones y el retroceso del material en la cola (3).
Diseñar un cerramiento de faldón más largo y alto con cortinas antipolvo ayudará a controlar el flujo de aire y las emisiones de polvo. El acceso para la limpieza y el mantenimiento puede reducir el tiempo de inactividad en un 33% y disminuir significativamente la exposición a los riesgos.
Caso práctico: Brasil occidental
Una operación de manipulación de materiales a granel en Brasil, situada cerca de una zona turística, se enfrentaba a la indignación pública debido al polvo y los derrames que manchaban de color rojo intenso las playas de arena. La planta se enfrentaba a multas diarias y al riesgo de cierre si no se resolvían los problemas.
El objetivo principal era reparar los puntos de transferencia, sustituir los rodillos y aliviar algunos de los cuellos de botella más importantes en el flujo de materiales. Los beneficios fueron numerosos. Los derrames disminuyeron del 2.8% al 0.8% de las toneladas transportadas, la vida útil de los rodillos aumentó en un 30%, la vida útil de las cintas mejoró en un 25% y los incidentes de seguridad y los conatos de accidente se redujeron drásticamente. Los operadores observaron que la mayoría de las quejas se centraban ahora en la necesidad de cortar la hierba que crecía debajo de la estructura.
Sin embargo, la ventaja más significativa fue la mejora en la disponibilidad de la cinta transportadora, lo que permitió un aumento del 33% en la producción sin ampliar la capacidad de recepción y almacenamiento del patio de materias primas. Gestionar los materiales fugitivos es una opción más sensata desde el punto de vista económico y operativo. El efecto que los derrames, el polvo y el arrastre tienen en una operación es un recordatorio tangible de la ineficiencia innecesaria. Al trabajar con expertos e instalar soluciones modernas para los antiguos problemas de las cintas transportadoras y practicar un mantenimiento de vanguardia, los operadores pueden mejorar significativamente la seguridad en el lugar de trabajo y reducir drásticamente el costo de operación.
Referencias
[1] Personal; Cintas transportadoras para materiales a granel. Asociación de Fabricantes de Equipos Transportadores (CEMA) 7.ª edición 2021.
[2] Hubbard, Douglas W.; Cómo medir cualquier cosa, encontrar el valor de los intangibles en los negocios. John Wiley & Sons, 2010.
[3] Coscione, Marco; Swinderman, R. Todd; Escala Swinderman de medición de material fugitivo, medición de material fugitivo para la evaluación de la limpieza de cintas transportadoras, ENCOM. 2018.
Fuente: www.martin-eng.com
