Cintas transportadoras: Controlando el polvo

A menudo, los cambios en la normativa causan un efecto dominó a nivel internacional y sirven de modelo para políticas similares en todo el mundo.  Los ingenieros de Martin llevan años dedicados a reducir el polvo trasladado por los transportadores mediante el diseño de accesorios y soluciones de ingeniería que mejoran la seguridad en el lugar de trabajo y la eficacia de la producción.

El 1 de agosto de 2024 entraron en vigor las normas finales de MSHA. La MSHA mide el nivel de exposición personal al polvo (PEL) en una media ponderada en el tiempo (TWA) mediante un monitor personal de polvo que llevan los trabajadores formados a lo largo de su turno de ocho horas. El volumen se mide en microgramos (μg) y en metros cúbicos (m³). La norma final establece un nuevo PEL de 50 μg/m³ para una exposición de turno completo, calculado como TWA de 8 horas, y un nivel de acción de 25 μg/m³. Estas normas también se aplican a los mineros a los que se haya diagnosticado neumoconiosis (pulmón negro) o que presenten signos precoces de padecerla.

MSHA exige a los operadores instalar o reparar equipos con controles de ingeniería para reducir o eliminar las fuentes de polvo. Esto se complementa con controles administrativos (señales, políticas, etc.). También se requiere equipo de protección personal (EPP) temporal para exposiciones superiores al PEL, pero no se considera una solución a largo plazo. 

Zonas de carga 

El polvo de las cintas transportadoras se genera en gran medida en las zonas de carga y descarga. La reducción pasiva del polvo significa que no se necesita maquinaria ni electricidad, como limpiadores de aire, bombas o HAVC. Algunas estrategias de reducción pasiva del polvo incluyen:

1. El cerramiento completo de las zonas de carga, amortiguación y decantación contiene el polvo. Elementos como cortinas y bolsas de polvo controlan el flujo de aire y capturan el polvo.
2. Las rampas de transferencia que minimizan el impacto de la carga sobre la cinta reducen la cantidad de turbulencias y el volumen de polvo dentro de la zona de carga.
3. La banda puede hundirse ligeramente entre rodillos, creando huecos que liberan polvo y finos. El uso de una cuna de impacto, con barras de poliuretano amortiguadoras, reduce la tensión sobre la banda y crea un plano de banda uniforme. 

Velocidades más bajas

Muchas fuentes sugieren velocidades de banda de 2 m/s (394 fpm) o menos para reducir la generación de polvo. Sin embargo, con velocidades más bajas, la anchura de la cinta debe aumentar para transportar las mismas toneladas por hora, lo que crea un dilema entre el costo de capital y el costo operativo. 

Rodillos y tensión de la banda 

La gestión de la tensión de la banda para minimizar el pandeo entre rodillos reduce el número de puntos de escape de derrames fugitivos y polvo, procedentes del pisoteo y las salpicaduras de material. Las salpicaduras son materiales que se esparcen tras impactar contra la cinta durante la carga. El pisoteo del material es el movimiento, partícula a partícula, creado por el cambio en el perfil del material a granel a medida que pasa por los rodillos.  Cuanto mayor sea la tensión de la cinta, menor será la pérdida por pisoteo. 

De forma similar al aire turbulento causado por un impacto, a una velocidad crítica, el material a granel que se desplaza sobre los rodillos pierde el contacto con la banda en el rodillo y es lanzado al aire, cayendo de nuevo sobre la banda a una velocidad ligeramente inferior y liberando polvo.  Mantener la flecha de la banda en un 1% entre rodillos es una especificación frecuente. 

Buena práctica: Encerrar el sistema

La cantidad de polvo que puede ser transportado por el aire es directamente proporcional al volumen y la velocidad del flujo de aire a través del punto de transferencia. Si las aberturas del vertedero se limitan al mínimo práctico, se restringe el flujo de aire entrante. 

Una estrategia útil de control del polvo consiste en capturar el material poco después de la descarga y mantener el flujo coalescido lo más estrechamente posible para reducir el aire inducido. Los cerramientos extensibles aplican un doble zócalo para sellarlos y utilizan cortinas antipolvo para controlar el flujo de aire y permitir que el polvo se deposite de nuevo en la corriente de material.

Conclusión

Los puntos de transferencia de las cintas transportadoras se diseñan más que se proyectan. Las herramientas de diseño y el software de modelado de flujo de materiales ayudan a reducir las emisiones de polvo en la fase de diseño del punto de transferencia. 

El funcionamiento y el mantenimiento del transportador también tienen un efecto significativo en la generación y liberación de polvo. En los diseños iniciales de sistemas transportadores, se suele hacer hincapié en maximizar la producción.

Los expertos recomiendan a los operadores que realicen estudios de viabilidad sobre la forma en que los sistemas transportadores generan y emiten polvo con el objetivo de mejorar la calidad del aire y la seguridad en el lugar de trabajo sin dejar de aumentar la eficiencia operativa.