Problemas del cargador de barcos de granos: fallas comunes, causas y soluciones prácticas

Un granelero de 55.000 DWT junto a una terminal de cereales suele tener un período de atraque de 36 horas o menos para recibir una carga completa de maíz o trigo forrajero. Si el pico del cargador del barco de granos se atasca, la alarma de emisión de polvo se activa o el perfil de retención se vuelve desigual, esa ventana comienza a colapsar. En dos décadas de construcción y mantenimiento de equipos portuarios de graneles secos, hemos visto que se repiten los mismos modos de falla en todas las terminales, y casi todos ellos son evitables. Este artículo explica los problemas comunes con los cargadores de barcos de granos, por qué ocurren y las soluciones de ingeniería y mantenimiento que mantienen un turno de carga según lo programado.

Los problemas más comunes del cargador de granos de un vistazo

Los modos de falla a continuación representan la mayoría de los tiempos de inactividad no planificados en los cargadores de barcos de granos. La tabla resume los síntomas típicos y la solución de primera línea para cada uno.

Cada modo de falla tiene una causa raíz clara y las secciones siguientes explican qué desencadena cada uno y qué soluciones funcionan mejor en la práctica.

Emisiones de polvo y riesgo de explosión

El polvo de grano se genera en cada punto de transferencia y en el punto de entrada del grano a la bodega. La caída libre desde un pico extendido crea una corriente constante de polvo arrastrado, y dentro de una nave parcialmente cerrada la concentración puede aumentar rápidamente. El polvo de grano es un polvo combustible. : en condiciones de prueba como la ASTM E1226, el polvo de trigo y maíz normalmente produce un Kst de 100 a 200 bar·m/s, lo suficientemente alto como para soportar un evento explosivo cuando hay una fuente de ignición presente.

Los límites de emisiones en todo el mundo se están endureciendo. Las terminales enfrentan condiciones que permiten el monitoreo de polvo y partículas visibles, y una atmósfera explosiva en la bodega pone en riesgo tanto al personal como a la embarcación. Cada parada relacionada con el polvo extiende la ocupación de los atracaderos y eleva el costo por tonelada cargada.

La solución es capturar el polvo donde se crea. La boca de carga debe estar equipada con una campana de extracción y los puntos de transferencia internos del cargador deben dirigir el polvo a un sistema de recolección dimensionado para el rendimiento real de la máquina. En nuestro trabajo de diseño integramos un colector de polvo del tamaño correcto en todo el sistema en lugar de tratarlo como una ocurrencia tardía, porque el rendimiento de la recolección depende de la ruta de los conductos, la capacidad del ventilador y el área del filtro. Los controles de presión diferencial y el mantenimiento regular del filtro mantienen estable la tasa de extracción durante toda la temporada.

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Reclamos por rotura de granos y calidad de la carga

Cuando el grano cae a través de un pico largo y golpea el piso de la bodega o una pila existente, los granos se fracturan. La rotura es más visible durante la primera etapa de carga de una escotilla, cuando la distancia de caída es máxima. Cada grano roto aumenta la carga de polvo descrita anteriormente, por lo que los dos problemas se agravan entre sí.

Los compradores de cebada para malta, trigo para molienda y soja de calidad alimentaria son estrictos con los granos dañados. Un aumento en las multas de sólo 1 a 2% sobre una carga de 60.000 toneladas significa que hasta 1.200 toneladas de producto pueden descontarse, rechazarse o redirigirse a un mercado de menor valor.

La respuesta es controlar la altura de caída y la velocidad del impacto. Los caños telescópicos deben mantener la salida entre 1,5 y 2,0 m de la superficie del grano, con detección automática de nivel para que la altura se mantenga correcta a medida que se eleva la pila. Los deflectores internos o retardadores de flujo ralentizan el grano dentro de la boquilla y la velocidad de la cinta de alimentación debe coincidir con la velocidad máxima de flujo suave de la boquilla. Esta es un área en la que un cargador automatizado moderno se amortiza rápidamente, porque la operación manual no puede mantener esa precisión durante un turno de 24 horas.

Bloqueos en el pico y los puntos de transferencia

El grano que llega al cargador rara vez está limpio y uniformemente seco. El maíz y la soja de nueva cosecha con una humedad superior al 15%, los granos cargados durante la lluvia o la niebla y las cargas que contienen hilos, películas plásticas o materia vegetal gruesa pueden formar puentes o atascarse en la salida del pico, las transiciones de la tolva y los puntos de transferencia de la correa.

Un pico atascado no es una parada rápida. Limpiarlo puede interrumpir un turno de carga durante 1 a 3 horas mientras un equipo llega al conducto, retira el material y reinicia la máquina. Cuando un barco cuesta decenas de miles de dólares al día, cada hora de bloqueo es un cargo de estadía directo .

La prevención comienza con la geometría del conducto. Las superficies de transferencia deben ser empinadas (al menos 60° para grano limpio) y revestidas con un material liso y resistente al desgaste que mantenga su perfil con el tiempo. Las puertas de acceso en los puntos de transición permiten a los equipos eliminar rápidamente el material extraño. Los procedimientos de carga deben incluir vaciar el pico al final de cada trampilla y al cambiar de tipo de grano. Entendiendo el Capacidad y principios de funcionamiento de los cargadores de buques de cereales. ayuda a los equipos de terminales a incorporar estos pasos en sus procedimientos operativos estándar.

Corrosión en condiciones costeras y marinas

Un cargador de granos se encuentra en el atracadero, expuesto al viento cargado de sal, a las salpicaduras y a la humedad durante toda su vida útil. Las estructuras de acero al carbono muestran oxidación y picaduras en la superficie dentro de 12 a 18 meses cuando se eligió la especificación de recubrimiento para un sitio tierra adentro en lugar de un sitio marino. Los sujetadores, bandejas de cables, accesorios hidráulicos, cilindros de descarga y gabinetes eléctricos fallan primero.

La corrosión reduce el espesor efectivo de la sección de los miembros estructurales y acelera la fatiga. Cuando una inspección de rutina de 10 años revela la pérdida, puede ser necesario un refuerzo reparador o el reemplazo de componentes; de cualquier manera, cuesta meses de planificación y un capital significativo.

La respuesta económica es un sistema de recubrimiento de calidad marina desde el principio: una imprimación epoxi rica en zinc con una capa superior de poliuretano es una combinación comprobada para los cargadores. Utilice acero inoxidable o galvanizado en caliente para sujetadores, escaleras, pasamanos y bandejas de cables. Programe inspecciones anuales que incluyan medición del espesor de la película seca, verificaciones de adherencia del recubrimiento y medición puntual del espesor de los miembros en áreas expuestas al agua estancada.

Posicionamiento del pico y precisión del llenado en espera

El cargador debe colocar el pico con precisión sobre cada escotilla, seguir el movimiento del barco con la marea y distribuir el grano uniformemente dentro de la bodega. En la práctica, los operadores trabajan con malas líneas de visión, el viento desvía el pico y el barco se desplaza sobre sus amarras. El resultado son derrames alrededor de la escotilla, montones desiguales y pérdida de tiempo para volver a recortar.

El trimado desigual es un problema de seguridad para el barco y puede retrasar la navegación. El grano derramado sobre la cubierta genera peligro de resbalones y atrae plagas, un problema grave en terminales con estrictas reglas de cuarentena. Cuando la pila de granos alcanza su punto máximo demasiado pronto, el operador debe reducir la velocidad de carga o traer equipo de recorte adicional para terminar la escotilla.

El posicionamiento automatizado elimina la mayor parte de esta incertidumbre. Los sensores de posición en la pluma y en las transmisiones de giro/grátil le indican al controlador exactamente dónde está el pico en relación con la escotilla, y un sensor ultrasónico en la salida del pico mantiene una distancia constante a la superficie del grano. encendido nuestro cargador de barcos móvil sobre ferrocarril , el recorrido a lo largo del muelle, el giro de la pluma y la extensión del pico telescópico se coordinan para que cada escotilla reciba su tonelaje planificado con una intervención mínima del operador. El mismo sistema de control registra los datos de carga para el informe de fin de turno.

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Desgaste de componentes y fallas eléctricas

Desgaste mecánico

Una operación de carga dura horas sin parar, lo que ejerce una presión continua sobre las correas, las ruedas guía, los cojinetes y los sistemas hidráulicos. El polvo de grano abrasivo acelera el desgaste de los bordes de la correa y los sellos tensores. Un cargador de 1.000 t/h que funciona sin interrupción mueve 24.000 t por día; Una pequeña desalineación de la correa que tardaría un mes en aparecer en un transportador interior aparece en cuestión de días en el muelle. Las fallas relacionadas con el desgaste son la mayor fuente de tiempo de inactividad no planificado , y la contramedida más práctica es una rutina disciplinada: controles térmicos semanales de rodamientos y cajas de engranajes, controles de seguimiento de la correa, medición del espesor del revestimiento del pico y un stock de correas, poleas guías, mangueras y sellos de repuesto.

Fallas eléctricas y de control

Las vibraciones, la niebla salina y los cables que se flexionan con cada movimiento de la pluma hacen que las fallas eléctricas sean la segunda causa más común de paradas de las cargadoras. Los interruptores de límite y los sensores se degradan, y un fallo oculto dentro de un carrete de cable puede tardar horas en localizarse. Los terminales que especifican gabinetes con clasificación IP65, conectores de grado industrial y sistemas de control con diagnósticos descriptivos generalmente restablecen el servicio en minutos en lugar de horas. el guía de estrategias de mantenimiento del cargador de barcos cubre las rutinas de inspección y reparación que mantienen bajo control el tiempo de inactividad tanto mecánico como eléctrico.

La prevención comienza en la adquisición

Muchos de los problemas del cargador de granos que se observaron durante la operación en realidad se solucionaron en la etapa de adquisición. Cuando se selecciona un cargador sólo por su capacidad y precio, los costos operativos futuros tienden a ser una sorpresa. Recomendamos comprobar los siguientes puntos al comparar ofertas:

• Cómo se extrae el polvo en los puntos de salida y transferencia, y si el colector de polvo se adapta al rendimiento real del cargador
• ¿Qué sistemas de revestimiento y grados de materiales se especifican para un entorno marino?
• ¿Qué automatización de caños se incluye para posicionamiento y control de nivel de pila?
• Qué paquete de repuestos, manuales y formación se entregan con la máquina
• Qué trayectoria demostrada tiene el fabricante en proyectos de carga portuaria

Los terminales que abordan estos puntos evitan la mayoría de los modos de falla descritos anteriormente. Si su terminal también importa cereales, se aplican los mismos principios en la parte de descarga, donde La gama de descargadores de buques de granos que construimos. comparte el mismo enfoque de contención de polvo y manejo de bajo impacto.

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Un cargador de buques para cereales es una inversión a largo plazo. La diferencia entre una temporada fuerte y una interrumpida rara vez se reduce a la capacidad nominal de la máquina; todo se reduce a si el cargador sigue funcionando sin atascos, polvo ni averías. puedes revisar nuestros estudios de caso de proyectos portuarios para ver cómo funcionan estas máquinas en terminales reales, y nuestros ingenieros están disponibles para revisar los requisitos de carga de su terminal.