Publicado: August 2nd 2016

El látigo para trabajo pesado de Martin® es una herramienta portátil para la limpieza de silos, controlada remotamente que puede introducirse en contenedores de almacenamiento a través de una escotilla.

Eagle Materials es un fabricante y distribuidor estadounidense líder de materiales de construcción como el cemento Portland, concreto, yeso, paneles yeso y agregados. Eagle Materials fue fundada en 1964 y es uno de los proveedores de cemento más grandes de Estados Unidos, con cuatro plantas que suministran un total de aproximadamente 4 millones de toneladas al año. La planta de cemento de Illinois de la compañía en LaSalle fabrica alrededor de 1.1 millones de toneladas de ese total por año.

Al igual que la mayoría de los fabricantes de cemento, la planta utiliza grandes recipientes de almacenamiento para guardar el material finalizado hasta que está listo para su envío. En la planta de LaSalle, la unidad de almacenamiento con forma de domo tiene 30,18 metros de alto y 56,69 metros de diámetro, y es capaz de contener alrededor de 80.000 toneladas de cemento tipo I. Se utiliza un transportador de tornillo de recuperación (taladro) para llevar material hasta un transportador de bandas para la descarga desde un túnel detrás de un domo. Este transportador de recuperación es sostenido por un cable que le permite a los operadores subirlo y bajarlo cuando es necesario.

Durante el curso de las operaciones normales, los conectores de cable en el tornillo de recuperación trabajaron sueltos, lo que provocó que la grúa cayera sobre la pila y detuviera el flujo de material. La única manera de rectificar la situación era posicionar otra grúa sobre la parte superior y elevar el transportador hasta sacarlo para poder volver a conectar el cable. Pero para hacerlo, primero los operadores debieron limpiar la cantidad suficiente de material para acceder al equipo fuera de servicio, una tarea que requería grandes esfuerzos dado que el domo estaba prácticamente lleno.

“Nuestro primer paso fue desarrollar un plan para resolver la salida de la carga”, recordó Kevin Jensen, químico en jefe y gerente de control de calidad. “Necesitábamos eliminar una gran cantidad de material para hacer la reparación y no había una forma fácil de hacerlo”.

Jensen se comunicó con Martin Engineering (Neponset, Illinois) para obtener ayuda y los técnicos fueron al lugar para inspeccionar la situación al día siguiente. Las dos compañías evaluaron las opciones y se decidió que la mejor opción era emplear el látigo para trabajo pesado Martin®, una de las varias tecnologías que componen la línea de soluciones para silos de la compañía.

El látigo para trabajo pesado de Martin® es una herramienta portátil controlada remotamente que puede introducirse en contenedores de almacenamiento a través de una escotilla. Alimentado con aire comprimido, el giromotor patentado puede utilizar distintos mayales y bordes de corte para despedazar el material acumulado sin dañar los recipientes de almacenamiento. La cadena de acero resistente a abrasiones es ideal para la mayoría de las aplicaciones, y se utiliza una cadena de bronce sin generación de chispas para materiales combustibles. También pueden emplearse mayales de uretano para proteger recipientes revestidos que pueden ser susceptibles a daños provocados por herramientas metálicas.

“Con esta tecnología, no hay necesidad de enviar a una persona dentro de la unidad, con el consiguiente riesgo de lesiones”, señaló Jim Densberger, gerente de territorio de Martin Engineering. “El equipo puede configurarse rápidamente fuera del recipiente, y tiene la portabilidad necesaria para moverse fácilmente por distintos tamaños y formas de contenedores”. En la mayoría de los casos, la técnica permite recapturar y devolver el material a la corriente de materiales.

A medida que el material expulsado caía en el centro del recipiente, Illinois Cement pudo utilizar su sistema de descarga automática para la extracción.

Con arneses de seguridad colocados, los técnicos de Martin Engineering aseguraron los equipos por la escotilla de acceso en la parte superior del domo. Aunque todo el personal de los equipos de limpieza de silos de la compañía posee las certificaciones OSHA y MSHA para ingreso en espacios reducidos, utilizó un control remoto desde el exterior del recipiente para guiar el cabezal con seguridad. El equipo de 2 personas hizo descender el látigo a través de una abertura creada en el bloqueo y luego siguió su camino hacia abajo, desalojando material mientras avanzaba. Al despejar las acumulaciones en las paredes, eventualmente algunas secciones terminaron cayendo por su propio peso.

El brazo modular del látigo para trabajo pesado Martin se extiende hasta 8.5 metros, y puede limpiar recipientes de hasta 18 metros de diámetro desde una abertura central de apenas 450 mm. La manguera de aire está protegida con alambre trenzado doble, y el motor neumático permite una acción de limpieza potente con su cabezal rotativo que elimina las acumulaciones de las paredes. El carrete de la manguera se separa del conjunto del brazo para poder transportarlo e instalarlo en espacios reducidos.

“Hay sistemas de la competencia que utilizan métodos hidráulicos, pero tienden a ser pesados e incómodos”, continuó Densberger. “Además, presentan la posibilidad de una fuga de líquidos que puede dañar material que de otro modo sería recuperable. El látigo no requiere tecnología hidráulica. Solo necesita 90 PSI y 100 CFM, lo que generalmente puede ser suministrado por el sistema neumático existente de una planta”.

Densberger agregó que algunos sistemas de limpieza neumáticos requieren volúmenes de aire muy grandes, a veces de hasta 1,200 CFM. “Para lograr ese tipo de presión, solo el alquiler del compresor diésel puede costar más de 1,000 dólares al día, y el gasto de combustible por un día completo de trabajo puede ser hasta la mitad de eso”, explicó. “Y luego está el costo de hacer el trabajo”.

Los potenciales daños al recipiente de almacenamiento también pueden representar un problema. Algunas tecnologías de limpieza utilizan presión muy alta para soplar aire por una manguera que simplemente se pasa por un orificio de acceso de 15,2 cm ubicado en la parte superior del recipiente. En el extremo de la manguera hay una herramienta de corte con una tobera restringida de aproximadamente 1.2 cm que provoca que el “cabezal de limpieza” golpee en forma aleatoria. Aunque esta técnica funciona bien en bloqueos grandes, a medida que el cabezal se acerca a la pared del recipiente, tiene iguales posibilidades de acertarle a un pedazo de silo que al material que debe limpiar.

La cadena de acero resistente a abrasiones es ideal para la mayoría de las aplicaciones y se utiliza una cadena de bronce sin generación de chispas para materiales combustibles y mayal de uretano para los recipientes revestidos.

EL personal de Martin Engineering operó las 24 horas en el proyecto de Illinois Cement. Los técnicos trabajaron en el sitio durante casi un mes. “Durante el proceso, pudimos utilizar nuestro sistema de descarga automático desde la parte inferior del domo, ya que el material cayó principalmente en el centro”, observó Jensen. “No hubo necesidad de transferir cemento en el túnel, y eso ayudó a minimizar la alteración”.

Una vez reparado el transportador de recuperación y con el proceso nuevamente en servicio, se le pidió a Jensen que resumiera la experiencia. "El trabajo del personal fue excelente", dijo. Martin Engineering respondió muy bien, y nos brindaron una solución innovadora para el problema. Tuvimos buena comunicación en todo momento, y todo el trabajo se realizó de manera segura".

Eagle Materials han fabricado cemento en los Estados Unidos durante más de 40 años y tienen plantas estratégicamente ubicadas en Illinois, Nevada, Texas y Wyoming. En 2007, la planta de Illinois Cement completó una mejora y expansión importante que permitió a su vez hacer una gran mejora en la capacidad de fabricación, el consumo de energía y los costos de producción por unidad. La capacidad aumentó 1.1 millones de toneladas y la estructura de costos se redujo en 20 %.