La zona de carga del transportador con la “Nueva arquitectura” ayuda a la terminal de carbón de Alaska a reducir el polvo y aumentar la producción

El puerto de Seward completó una renovación del sistema transportador para sus operaciones de manejo de carbón, que aumentaron el resultado general en aproximadamente un 20 %, lo que permitió que el mayor productor de carbón de Alaska compita mejor para los clientes internacionales. Al instalar la nueva Zona de carga del transportador EVO^® de Martin Engineering, la terminal ha aumentado el índice de carga promedio de todo el proceso de carga de barcos de 700 tm/h a 858 tm/h. La terminal ha aumentado de un máximo absoluto de 18,000 tm/d con carbón seco y condiciones de carga óptima a más de 20,000 tm/d en promedio, incluidas las operaciones con mal clima y condiciones de operación por debajo de las ideales.

Con una mayor producción, los tiempos de carga de barcos disminuyen, lo que reduce los costos y hace que el carbón exportado sea más accesible para los clientes extranjeros. "Básicamente, deberíamos poder reducir un día nuestro tiempo de carga para cada barco", observó Steve Denton, vicepresidente de Desarrollo de Negocios de Usibelli Coal Mines.

"A razón de un millón de toneladas por año, es un ahorro importante para nuestros clientes, ya que podrán obtener mejores precios FOB. También nos ahorró enormemente en el costo de sobreestadía del barco, lo cual ayuda a pagar el costo de la inversión en el transportador", dijo Denton.

Un puerto muy importante

Desde 1985, el Puerto de Seward ha despachado más de 16 millones de toneladas métricas de carbón, todas provenientes de la mina Usibelli, 400 millas al norte, que actualmente exporta más del 45 % de su producción anual. UCM y su afiliada Aurora Energy Services, LLC (operador de la terminal de carbón de Seward) no tiene duda de que le puerto juega un papel clave en su futuro. Seward posee uno de los pocos puertos en los que no hay hielo en todo el año y es además la terminal sur de la compañía Alaska Railroad que es propiedad del estado. Este puerto tiene instalaciones terminales propiedad del ferrocarril que son operadas por AES, con recursos de carga de barcos que alimentan el mercado internacional de exportación en expansión.

Un obstáculo importante en la expansión fue la infraestructura vieja de las instalaciones portuarias, a la que se hicieron pocas mejoras antes de 1999. Las renovaciones comenzaron ese año, cuando Alaska Railroad compró la terminal, pero a pesar de sus mejores esfuerzos, en 2008 las instalaciones se habían transformado en un cuello de botella logístico y, con sus ocasionales nubes de polvo, también en una fuente quejas.

Los problemas

Uno de los peores problemas era el cargador de barcos en sí. Con la expectativa de ampliar la participación de Usibelli en el mercado de las exportaciones, AES comenzó a dar los pasos para aumentar la producción en el puerto, pero los esfuerzos iniciales para llegar a 2,000 tm/h demostraron ser casi totalmente fallidos. "Trabajando con lo que teníamos, solo podíamos llegar a 600-700 tm/h", dijo el capataz general de la terminal de AES, Vic Stoltz. "Hicimos algunas mejoras y llegamos a una velocidad de funcionamiento estable de 750 tm/h. Pero después de alcanzar esa velocidad, aún había algunos problemas con el carbón que retrocedía en el conducto".

Si bien se obtuvieron algunas mejoras, AES descubrió que con una operación a mayor velocidad, el polvo se transformaba en un problema mayor. El cargador del barco había sido construido en una época en donde no se le prestaba tanta atención al cuidado del medioambiente y no era adecuado para contener el material fugitivo, por lo cual permitía que el polvo de carbón suspendido en el aire generara atención negativa, que atentaba contra las relaciones con la comunidad.

Combinación de soluciones

La necesidad de aumentar la capacidad de producción en Seward al tiempo que se protegían la calidad natural del aire y el esplendor natural llevaron a AES a investigar sobre la nueva tecnología en transportadores de Martin Engineering. AES envió primero muestras del tamaño de un balde del material típico del transportador al centro de Investigación y Desarrollo de Martin en Illinois. Después de realizar pruebas al carbón para determinar sus propiedades de flujo, los especialistas de la compañía usaron un modelo de método de elemento discreto para diseñar un conducto capaz de manejar adecuadamente el carbón. “Cuando recibimos los modelos de computadora, vimos que podíamos superar las 1500 tm/h y continuar controlando el polvo, todo dentro de nuestro presupuesto de capital”, dijo Stoltz.

Pocos meses después, Martin Engineering realizó una auditoría ambiental de seguimiento mientras AES cargaba un barco, la cual sugirió que se habían realizado mejoras en el proceso. AES decidió implementar varias importantes modificaciones como por ejemplo, un nuevo conducto de carga de barcos equipado con EVO^®. “Sabíamos que teníamos que hacer algo con respecto a los problemas ambientales y de producción que tenían su origen en este conducto”, dijo Stoltz. "Cuando nuestra gerencia notó que podían aumentar la producción, mejorar la seguridad y reducir el impacto ambiental todo a la vez, estuvieron totalmente a favor de implementar las renovaciones sugeridas".

Una nueva arquitectura de transportador

El nuevo punto de transferencia usa la Tecnología de Transferencia Inertial Flow™ de Martin^® y el conducto completo tiene diseño personalizado y es modelado en 3D para brindar un diseño óptimo para el material y caudal necesario. La campana controla el flujo de carbón desde el transportador de descarga, manteniendo una corriente uniforme de material y minimizando el aire inducido. Un conducto ("cuchara") de carga suave dirige la corriente de carbón hacia el transportador del brazo del cargador de barcos en el ángulo correcto y con un ángulo con mínimo impacto, reduciendo la degradación del material, la abrasión de la banda y la expulsión de polvo suspendido. Este conducto de transferencia diseñado ayuda a eliminar los bloqueos, dar forma a la carga y contener el material fugitivo mediante el control del flujo del material.

Martin Engineering suministró también otros componentes rediseñados para contener el material y mejorar la realización de las tareas de servicio. Se instalaron camas de soporte bajo los conductos de descarga para absorber el impacto y estabilizar las líneas de las bandas a fin de evitar derrames. AES también montó el revestimiento resistente al desgaste externo EVO^® en el borde lateral existente de la zona de carga para un mejor sellado. Debido a que está unido desde el exterior, es más fácil de instalar, inspeccionar y ajustar que los sellos convencionales, sin que sea necesario ingresar a espacios reducidos.

Las secciones de la pared del conducto modular prediseñadas simplifican el diseño y la construcción de la zona de asentamiento del punto de transferencia para administrar el flujo de aire y controlar el polvo. En el extremo de salida de la estructura de la zona de carga, las cortinas de polvo actúan como separadores para enlentecer el movimiento del polvo y permitir que el polvo suspendido en el aire regrese al transportador.

La estructura del transportador EVO^® está diseñada para adaptarse a las necesidades únicas de cada planta en particular y permitió que el nuevo punto de transferencia fuera fácil de instalar. Martin envió todo a Seward en contenedores, con todos los componentes organizados, numerados y etiquetados. “Pudimos darnos cuenta fácilmente dónde tenía que ir todo”, dijo Stoltz. La Zona de carga EVO^® fue desarrollada para conectarse fácil y rápidamente a una estructura existente y pudo instalarse y ponerse en funcionamiento en tan solo cinco días.

Resultados

Lo primero que notó el personal de AES fue una mejor velocidad de carga de material. Durante la prueba inicial de estabilidad, los operadores notaron que la balanza de los transportadores marcaban 100 %, pero la banda no se detuvo. El sistema viejo llegaba a un pico de 1,000 tm/h (incluidos los movimientos del barco y la escotilla), pero con los nuevos componentes instalados, el sistema alcanza picos de 1,500 tm/h.

A medida que el personal de AES se familiariza con el nuevo equipo, realiza las cargas con más rapidez. “Cargar a la máxima velocidad es algo completamente nuevo para nuestros operadores”, agregó Stoltz. "No tenemos demoras debido a obstrucciones en el conducto, que antes eran una batalla constante".

Inmediatamente después de que se cargó el primer barco, UCM repasó los números en la constatación de hechos de la embarcación. La compañía descubrió que, si se excluye el tiempo del personal, la velocidad de carga con el sistema EVO^® System era de 21,000 toneladas métricas/día, un récord para la terminal y un logro significativo.

De igual importancia fue que, después de la primera operación, la zona de carga del barco estaba casi libre de material fugitivo y acumulación de polvo, lo cual permitió al personal de AES reducir los tiempos de limpieza de días a tan solo horas. “Después de la primera embarcación, lo único que necesitamos fue un recipiente pequeño de basura”, dijo Stoltz. "El tiempo de limpieza se ha reducido en más de 40 horas hombre por carga de barco".

Reducción del riesgo

Para AES, los beneficios ambientales y para la seguridad de los trabajadores que han tenido las renovaciones de Martin Engineering han sido tan importantes como las ventajas para la producción. "Los tiempos de carga más rápidos ayudan a controlar nuestro riesgo, tanto desde la perspectiva ambiental como desde la de la seguridad", comentó Bart Coiley, gerente de asuntos ambientales de AES,

“Las malas condiciones climáticas pueden conspirar para generar más polvo y lo harán. Por eso, desde el punto de vista de la protección del medioambiente, cuanto más rápido se pueda cargar, menor será el riesgo al que estará expuesto cuando las condiciones climáticas afecten su ciclo de carga”, dijo Coiley. "Cuanto más se tarda en cargar un barco, mayores posibilidades hay de generar polvo".

EL servicio es muy importante para que el transportador sea confiable y por lo tanto, es clave para la productividad. El área de carga de barcos se encuentra a 90 pies por encima de las aguas de Bahía Resurrección y es un entorno muy exigente para el personal de mantenimiento, pero la zona de carga EVO^® está diseñada para facilitar el servicio y el mantenimiento.

Como la mayoría de los componentes montados externamente, los trabajadores pueden retirar y reparar la mayoría del sistema desde afuera de la estructura del transportador sin tener que tener acceso a espacios confinados. “Hay menos riesgos para la seguridad”, dijo Stoltz. “El acceso es realmente fácil y hay solo un par de ajustes ocasionales que necesita hacer el operador”.

“Martin Engineering ha hecho mucho más que lo esperado, para asegurarse de que estemos más que satisfechos”, concluyó Stoltz. “Cuando pusimos por primera vez en funcionamiento las cintas, los sistemas funcionaron tal como estaba previsto. De hecho, funcionaban mejor que lo previsto. "Con estas renovaciones, estamos recuperando nuestro dinero cada vez que las ponemos en marcha".

Que la carga sea mejor es clave para el crecimiento futuro.

Tener una salida al océano es vital para Usibelli. No solo porque el mercado exportador consume virtualmente la mitad de lo que la mina produce actualmente, sino también porque el puerto de Seward es la puerta de crecimiento de la mina al futuro. “El mercado extranjero es prácticamente ilimitado y hay señales de que Alaska está siendo reconocida como un proveedor internacional”, dijo Denton.

El carbón de Usibelli es buscado principalmente por su contenido extremadamente bajo de sulfuro. “Alaska tiene extensos recursos de carbón que están prácticamente sin explotar”, explicó. “Somos estables y a pesar de nuestros inviernos, no tenemos los terribles problemas climáticos que han tenido algunas de nuestras minas. Nuestros clientes saben que tenemos grandes reservas, que somos una compañía estable y que podemos enviar carbón en forma predecible”.

.Y ahora los barcos pueden ingresar y salir del puerto más rápido. "El trabajo que hizo Martin Engineering eliminó un cuello de botella crónico para nosotros. Estábamos haciendo muchas cosas para mejorar nuestros resultados, pero era imposible lograr los beneficios completos hasta limpiar nuestra operación de carga con la instalación del conducto de transferencia de campana y cuchara EVO^®".

Tecnología limpia para el manejo del carbón

El sistema de manejo de carbón mejorado ayuda a la terminal Seward Coal a prepararse para crecer más. La nueva zona de carga del transportador en el cargador de barcos de la terminal eliminó la mayoría de los problemas ambientales, algo que benefició la imagen pública del carbón en una ciudad que es visitada por un sinfín de turistas todos los años.

“Como nuestra planta está ubicada junto al muelle de los cruceros, es casi una atracción turística en sí misma”, comentó Stoltz. “Recibimos muchas preguntas sobre el carbón. Las personas nos dicen que siempre pensaron que el manejo del carbón era terrible, pero ahora se dan cuenta de que no tiene por qué ser de ese modo. Después de instalar el Sistema EVO^®, los pasajeros del crucero no ven nada de polvo e incluso la tripulación de los barcos de carga no sabía que se estaba cargando carbón”.