Cintas transportadoras portuarias: transferencia empinada, control de derrames y selección de terminales a granel (2026)

En una terminal de graneles, una cinta transportadora portuaria se gana la vida al no detener el barco. La hora de atraque es la más cara del sitio. La demora se ejecuta ya sea que el apilador esté reclamando o que la cinta esté debajo de un conducto con un borde roto, y la ventana de mantenimiento generalmente se abre solo después de que el barco ha zarpado. Ese solo hecho explica por qué los transportadores portuarios se especifican de manera diferente a los transportadores de canteras o plantas, incluso cuando el tonelaje parece similar sobre el papel. Centros cortos con gran elevación, de cuatro a seis salidas por hora a plena carga, sal en el aire doce meses al año y un punto de transferencia que se espera que funcione limpio con un viento cruzado de 25 km/h.

SINOCONVE ha estado fabricando bandas en Ningbo desde 1988, y una buena parte de lo que sale de nuestras prensas se destina a tareas en puertos y corrales: carcasas de cables de acero y EP, perfiles de chevron, paredes laterales corrugadas y conjuntos de listones, además de las correas trapezoidales y los rodillos alrededor de las transmisiones. Nuestra visión del trabajo portuario es deliberadamente estrecha. No vendemos descargadores, cargadores de barcos ni brazos apiladores-recuperadores. Nosotros suministramos la correa que se encuentra dentro de ellos y tenemos que responder por ella cuando un segmento del ascensor comienza a deslizarse o una torre de transferencia comienza a llover carbón sobre el embarcadero. Como fabricante de cintas transportadoras que trabaja con contratistas de terminales y EPC de paquetes, la mayoría de nuestras conversaciones portuarias comienzan con un dibujo y una queja en lugar de un número de pieza.

Esta guía está escrita para las personas que deben firmar la especificación: ingenieros de terminales, administradores de paquetes mecánicos y planificadores de mantenimiento. Establece cuatro clases de servicio que encontrará en casi cualquier terminal de graneles secos, una tabla de decisiones que asigna cada clase a un tipo de correa y carcasa, una matriz de ángulo a perfil, una lista de contramedidas para derrames y retornos, notas para sitios cargados de sal y alta humedad, los requisitos de empalme que vienen con una sección de elevación y un cálculo completo de capacidad e inclinación que puede seguir con sus propios números. Nada aquí reemplaza el estándar de diseño propio del terminal, pero debería acortar la discusión sobre qué correa va y dónde.

01Qué efecto tiene el servicio portuario en una correa que funciona bien en una cantera

Un transportador de cantera generalmente recorre una ruta larga, suave y mayoritariamente horizontal con una alimentación constante desde una trituradora. Un transportador portuario es el animal opuesto. El recorrido es corto porque el terreno en el muelle es escaso, por lo que el proyectista tiene que ganar altura rápidamente. En un descargador de barcos o en una pluma de carga de barcos, la correa está dentro de una estructura móvil que se telescópica, gira y orza. En un apilador-recuperador, la cinta discurre sobre un brazo cuya inclinación varía con la altura de la pila. El cinturón no tiene elección sobre nada de esto. Simplemente tiene que funcionar.

Un ciclo de trabajo que castiga la carcasa

Empiece a contar. Una terminal que opera tres turnos y escalona su cargador de barcos entre bodegas puede poner en marcha la misma cinta de elevación veinte o treinta veces al día, y cada inicio provoca un pico de tensión a través de la carcasa y el empalme. La tensión en estado estacionario no es el caso de diseño. El caso de diseño es el peor comienzo de semana, cuando la pluma está completamente cargada, el recogedor está al final de su recorrido y el operador se impacienta. Preguntamos el número de arranques por hora y la disposición de la transmisión antes de dimensionar algo, porque un motor de línea directa y un variador de frecuencia generan picos muy diferentes a través de la misma correa.

Luego agrega la geometría. Los centros cortos significan distancias de transición cortas desde las ruedas guía a las poleas, lo que concentra la tensión en los bordes. Una elevación alta significa una tensión más intensa en el lado alto y un recorrido de recogida más largo para absorber el estiramiento elástico. Si el tensor ya ha utilizado la mayor parte de su carrera, un cambio de correa se convierte en un problema estructural más que en un problema de desgaste.

Las tres fallas que más vemos en el lado del muelle

El primero es el daño en los bordes en el punto de transferencia. El canal rara vez está centrado en la cinta, el material llega con una velocidad horizontal y el borde de la cinta se convierte en una superficie de molienda. Puedes ver el resultado como una línea de falda deshilachada a lo largo de un lado, generalmente el mismo lado cada vez. En segundo lugar está el retroceso que alimenta una lenta desalineación. Los finos se adhieren al hilo de retorno, se acumulan en los rodillos de retorno y empujan la correa fuera del centro hasta que un marco de seguimiento ya no puede corregirla. En tercer lugar está la pérdida de caucho en la cubierta, no sólo por abrasión sino por una combinación de abrasión, humedad y tiempo. Una cubierta que parece adecuada en el momento de la entrega puede quedar reducida hasta la capa protectora después de algunas temporadas de lluvias si el compuesto se eligió por su precio.

Por qué los metros son la unidad de coste incorrecta

Las adquisiciones portuarias a menudo se ven obligadas a realizar una comparación por metro, y esa comparación asume silenciosamente que la correa es un consumible como un filtro. En un tramo de ascensor no lo es. Una cinta que permite que la carga retroceda 30 grados obliga al operador a reducir el avance, lo que reduce la tasa de descarga del barco, que es la cifra que realmente paga la terminal. Trabajando desde nuestro manejo portuario de materiales a granel, generalmente argumentamos el caso en toneladas por hora retenidas en lugar de dólares por metro ahorrado. Es una conversación más difícil de ganar, pero es la más honesta.

02Cuatro clases de servicio en una terminal masiva: una tabla de decisión de selección

La mayoría de los transportadores portuarios pertenecen a una de cuatro familias. Primero clasifica el deber y luego elige el cinturón. Al hacerlo en el otro orden, las terminales terminan con una correa EP suave en un brazo de 32 grados y un galón pesado en un transportador plano donde atrapa el material y desgasta el faldón de goma.

Las cuatro clases en una tabla

La mesa es un punto de partida, no un diseño. Dos terminales con el mismo tonelaje pueden aterrizar en filas diferentes debido al tamaño del terrón, la humedad y la forma en que el operador realmente maneja la pila. Lo que sigue es cómo pensamos en cada fila.

Clase 1: del patio al muelle, donde el cinturón es un activo a largo plazo

Estos son los transportadores más sencillos de la terminal y los que con mayor frecuencia se sobreespecifican después de una mala experiencia en otro lugar. La longitud del recorrido es lo suficientemente larga como para justificar un ángulo de canal adecuado; un juego de tres rodillos de 35 grados es el valor predeterminado habitual para finos de carbón y minerales. La inclinación se mantiene por debajo de los 16 grados en casi todos los diseños que vemos, porque el plano de la trama lo establece la geometría del ferrocarril y del barco en lugar de la cinta transportadora. Un cinta transportadora de caucho con una cubierta resistente al desgaste es la respuesta correcta en este caso, y agregar nervaduras en forma de V solo le daría al faldón de caucho algo contra lo cual agarrarse y desgastarse.

Cuando las correas de Clase 1 fallan temprano, casi siempre es en el punto de carga y no en el recorrido abierto. Primero observamos el conducto: altura de caída, ángulo del conducto, si hay una caja para rocas y cómo está centrado el material. Una correa puede estar perfecta y aun así perder su cobertura en dieciocho meses si la carga cae sobre un borde.

Clase 2: la sección de elevación, donde el cinturón es un dispositivo de control

En un descargador de barcos o un brazo de carga de barcos, la inclinación realiza un trabajo que una correa plana no puede realizar y el perfil de la correa se convierte en parte del rendimiento de la máquina. Esta es la clase donde distribuidor de cinta transportadora generalmente comienza la conversación, porque el terminal ya sabe que tiene un problema de deslizamiento y quiere saber qué altura de patrón lo solucionará. Nuestra respuesta depende del comportamiento de sobrecarga del material, la velocidad de la cinta y el ángulo medido a lo largo de la sección más empinada en lugar del ángulo de toda la pluma. Hemos escrito por separado sobre manipulación de productos a granel empinados con cinta transportadora chevron para lectores que desean conocer los detalles del perfil; Aquí el punto es que los cinturones de Clase 2 deben especificarse a partir de los datos de servicio, no de una lista de existencias.

Clase 3: torres de transferencia, donde el cinturón es un amortiguador

Una torre de transferencia es un transportador corto entre dos rampas y soporta el peor castigo por metro de cualquier cinta en la terminal. El material llega con una componente horizontal, cae, se esparce y golpea la banda mientras el faldón de goma aún intenta contenerlo. El espesor de la cubierta es más importante que la resistencia de la carcasa, y la flexibilidad que permite a la banda absorber el impacto sin separación de las capas es más importante que un módulo alto. En este caso, una correa de seis capas y 2.000 mm de ancho es un instinto equivocado. Lo que quieres es suficiente cobertura para ceder y suficiente elasticidad para deformarse sin cizallamiento interno.

Clase 4: brazos apiladores y recuperadores

Las correas de la pluma son las menos indulgentes porque corren en ambas direcciones y la estructura se mueve. Un recuperador puede estar recuperando una pila en un ángulo y un apilador puede estar construyendo la misma pila en otro, por lo que la correa ve dos tensiones de trabajo diferentes con la misma recogida. El trabajo con artesas y el entrenamiento son más difíciles en una pluma porque los marcos tensores se asientan sobre un marco que se desvía. Para estas correas preferimos una carcasa de EP de baja elasticidad o, cuando la carrera de recogida es limitada, una construcción de cordón de acero con un compuesto de caucho formulado para una alta penetración entre los cordones. Ese último punto es importante en un puerto y conduce directamente a las notas de selección marítima que aparecen más adelante en este artículo.

Una cosa más sobre la Clase 3 y la Clase 4: son donde se encuentra un cinta transportadora industrial con una cubierta de uso general tiende a sustituirse por una adecuadamente especificada, generalmente bajo presión de costos al final de un proyecto. Es una decisión barata ese día y cara el segundo año. Si el terminal está comprando a través de un proveedor de cinta transportadora que no puede decirle qué compuesto hay en la cinta y por qué, la especificación ya se ha desviado.

03Del ángulo al tipo de cinturón: la matriz de selección

El ángulo por sí solo nunca decide la elección de un perfil, pero filtra las opciones rápidamente. Los números a continuación provienen de nuestro historial de pedidos y seguimientos de campo en lugar de un banco de pruebas, y los presentamos como rangos de experiencia en ingeniería. Suponen un material preparado normalmente, una alimentación razonablemente uniforme y una velocidad de la cinta inferior a aproximadamente 3,5 m/s. La arcilla húmeda, el clinker caliente y un trozo de un metro moverán la respuesta.

Un rollo de chevron listo para una sección de elevación: la altura y el paso del patrón coinciden con los datos de servicio, no con una lista de existencias.

La matriz de ángulo a perfil

Lea la última columna dos veces. Cada fila de perfil tiene una ruta de falla y, en un puerto, la ruta de falla generalmente se muestra como una parada no planificada en lugar de un desgaste gradual. Si una terminal solicita una pluma de 34 grados para mover finos de mineral de hierro húmedo a 4 m/s, el perfil no es la única variable que tiene que cambiar.

La altura del perfil no es una actualización gratuita

Las costillas más altas soportan más carga y también hacen tres cosas que quizás no quieras. Reducen el espacio libre debajo del faldón de goma en el punto de carga, hacen que la correa sea más difícil de limpiar en el lado de retorno y cambian la forma en que la correa avanza a través de la transición porque las nervaduras hacen que la correa sea más rígida en la dirección transversal. En una sección de elevación, preferiríamos elevar la altura de la nervadura en 2 mm y desacelerar ligeramente la correa que empujar una nervadura de 15 mm a través de un conducto que se detalló para una de 6 mm.

Para los ensamblajes de paredes laterales hay una segunda dimensión que establecer: la altura de la pared y el paso de los listones. Una pared que es demasiado alta para el espacio entre los listones permite que la columna de carga sobresalga entre los listones y roce la pared. Una pared demasiado corta se desborda por la parte superior en la parte más empinada de la pista. Tenemos un tratamiento más extenso de esto en nuestra nota sobre cinta transportadora de pared lateral en transporte inclinado y una pieza complementaria en el cinta transportadora de paredes laterales corrugadas para transporte empinado que recorre la geometría del bolsillo caso por caso. Ambos se aplican directamente a los segmentos de elevación del cargador y del descargador, donde la correa es corta, el ángulo es alto y casi no hay espacio para agregar un segundo punto de transferencia.

Qué necesitamos antes de dimensionar un perfil

Seis números nos ayudan en la mayor parte del camino: tonelaje por hora (promedio y máximo), densidad aparente del material suelto, tamaño máximo del grumo, inclinación medida a lo largo de la sección más pronunciada, velocidad de la cinta y si el material está húmedo, pegajoso o fluye libremente. Agregue la geometría de carga y descarga y generalmente podemos comprometernos con una altura de perfil con un margen que podemos explicar. Si quitamos el tamaño del bulto y la inclinación, estamos adivinando cuál es el punto en el que una especificación deja de ser ingeniería. Terminales que compran a través de cintas transportadoras al por mayor los canales sin esos seis números a menudo terminan con un patrón de nervaduras elegido por disponibilidad en lugar de por servicio.

Materiales con hábitos incómodos

El clinker de cemento y el sinterizado son abrasivos y calientes, por lo que el compuesto de cobertura tiene que resistir a ambos. Los gránulos de fertilizante y urea fluyen libremente y a menudo están húmedos, lo que reduce la inclinación requerida para un perfil determinado. El coque de petróleo es liviano y polvoriento, y los finos se comportan casi como un líquido en una cinta húmeda. Los cereales y las semillas oleaginosas se manipulan con cuidado y el factor limitante es la limpieza del camino de retorno más que la pendiente. Puente y tapete de astillas de madera, por lo que el diseño del conducto realiza más trabajo que el perfil de la correa.Ninguno de estos es exótico y todos se enviaron a través de al menos una terminal donde la especificación original de la correa no reflejaba el comportamiento real del material bajo la lluvia.

04Geometría de transferencia pronunciada: transición, recogida y tope

Una vez asentado el perfil, la geometría decide si la correa sobrevive. Un tramo de transferencia empinado es corto, lo que significa que las distancias que absorben la tensión también son cortas. Tres de ellos causan la mayor parte del problema.

Descarga en un transportador de patio: centrar la carga vale más que cualquier dispositivo de seguimiento aguas abajo.

Distancia de transición desde el último rodillo guía hasta la polea

La correa tiene que cambiar de una forma acanalada en las poleas a una forma plana en la polea, y tiene que hacerlo en la distancia disponible. Demasiado corto y los bordes se estiran más allá de su límite elástico; demasiado tiempo y la carga se derrama antes de que la correa llegue a la polea. La longitud de transición aumenta con el ángulo del canal y la rigidez transversal de la correa, y una carcasa de módulo más alto necesita más distancia para el mismo canal. En el brazo de un cargador de barcos rara vez hay espacio para alargarlo, por lo que cambiamos lo que podemos: un ángulo de canal ligeramente reducido en el conjunto de tensores final, un tensor más bajo y una coronación de polea más cuidadosa. Este es uno de esos casos en los que el proveedor de correas y el fabricante de la máquina tienen que hablar, y en los que un pedido de correas basado únicamente en el precio tiende a revelar la diferencia.

Recorrido de recogida y la cuestión del contrapeso

Un cinturón inclinado se estira. El alargamiento elástico más el estiramiento permanente durante los primeros meses pueden consumir una gran parte del recorrido del tensor, y un tensor por gravedad que comienza cerca de la parte superior de su recorrido llegará al tope mucho antes de que se desgaste la correa. Antes de cotizar preguntamos por el tipo de tensor, la carrera total disponible, la masa del contrapeso y si el tensor es en la cabeza o en la cola. Las carcasas de tela generalmente se estiran más y se asientan más rápido que las de cordón de acero, razón por la cual una correa de cordón de acero puede rescatar una máquina que fue diseñada con una torre de recogida corta. Es también la razón por la que les decimos a las terminales que registren la posición de recogida en el momento de la puesta en servicio y nuevamente después de las primeras cien horas. Ese único número predice una proporción sorprendente de problemas futuros con los cinturones.

Retrocesos, frenos y retroceso

Cualquier inclinación superior a aproximadamente 8 grados con una correa cargada debe examinarse para comprobar si funciona en reversa. Un tope de retroceso en la polea motriz evita que la correa avance hacia atrás cuando el motor está desenergizado, y un freno hace un trabajo diferente al controlar cómo se detiene la máquina. Las máquinas portuarias a menudo necesitan ambas cosas, porque una pluma puede estar apuntando hacia arriba mientras se carga un barco y hacia abajo mientras se reposiciona la misma máquina. Lo que observamos es si la unidad tiene un freno que se activa inmediatamente o uno que permite primero un retroceso momentáneo. Un retroceso momentáneo en una sección de elevación de 30 grados con una correa llena puede generar una carga de choque a través del empalme que es peor que cualquier arranque.

Curvas verticales y radio convexo

Cuando un transportador va de una posición horizontal a una pendiente pronunciada, el radio de transición cóncavo debe ser lo suficientemente grande como para que la correa no se levante de las ruedas guía, y el radio convexo en la parte superior debe ser lo suficientemente grande como para que los bordes de la correa no se doblen. En un transportador de patio fijo, estas curvas las establece la estructura y la cinta simplemente tiene que adaptarse. En una pluma, cambian a medida que la máquina se orza, lo cual es una razón más por la que las correas de la pluma tienen una carcasa de baja elasticidad y un cálculo cuidadoso de la tensión. Si una terminal nos envía un dibujo de curva con un radio que creemos que es ajustado para la carcasa seleccionada, lo decimos antes de que se construya la correa en lugar de después de que aparezca la primera grieta en el borde.

05Derrame y devolución: la lista de contramedidas

El derrame en un puerto no es sólo un costo de limpieza. El material del embarcadero va al agua, y las terminales que tienen condiciones ambientales en su licencia de funcionamiento se preocupan por eso. El carryback es el más insidioso de los dos porque ataca el cinturón desde abajo, donde nadie mira hasta que el seguimiento ya ha salido mal. La siguiente lista es la que revisamos con los equipos de mantenimiento de terminales, aproximadamente en el orden en que gastaríamos el dinero.

Contramedidas por ubicación

Nuestro orden de gasto es la tabla leída de arriba a abajo, con una excepción. Si sopla una brisa marina inclinada a través de la zona de carga, moveríamos el sellado contra el polvo y el control de caída del conducto hacia arriba en la lista, porque es ahí donde una terminal pierde material y el público puede verlo.

La devolución es un problema del lado de retorno, así que inspeccione el lado de retorno

Cuando nos piden que miremos un cinturón que sigue descentrándose, lo primero que hacemos es recorrer el hilo de retorno. Los finos atrapados entre la correa y las poleas de retorno crean una fricción ligeramente diferente en cada lado de la correa, y la correa toma el camino de menor resistencia. La solución nunca es un nuevo marco de seguimiento. Es una disposición de limpieza que realmente elimina las multas, además de entrenar a los rodillos que sujetan la correa mientras se realiza el mantenimiento del limpiador. Los limpiadores necesitan mantenimiento. Si no hay una plataforma de acceso ni una rutina de inspección, el mejor limpiador de la terminal dejará de funcionar al cabo de un mes y nadie se dará cuenta hasta que la pila de derrames debajo de la polea sea demasiado grande para ignorarla.

El derrame en una pendiente se comporta de manera diferente

En una sección de ascensor, el derrame no cae simplemente por el borde. Corre hacia abajo por la correa y se acumula contra cualquier cosa en su camino, que generalmente es el faldón de carga o la primera rueda guía colocada después del punto de carga. Ese material acumulado levanta la correa o, peor aún, se atasca contra un borde en movimiento. Si una terminal informa derrames en la pendiente de un descargador, observamos tres cosas antes de tocar la especificación de la correa: si la carga está centrada, si la velocidad de alimentación cambia rápidamente y si la carga llega a una velocidad que la hace rebotar. Un cambio de correa no solucionará un conducto que se descarga descentrado.

Una nota práctica de campo. Hemos visto a más de una terminal resolver un problema persistente de derrames inclinados reduciendo ligeramente la velocidad de alimentación promedio y aumentando la velocidad de la cinta, lo que aplana el perfil de carga en la cinta. Los cambios de velocidad de la correa no son gratuitos, ya que el desgaste aumenta con la velocidad, pero si la alternativa es reconstruir el conducto durante una ventana de parada que no existe, es una medida temporal razonable. Decimos temporal a propósito.

06Aire salado y alta humedad: notas de selección para sitios marinos

Las terminales costeras no sólo añaden agua al panorama. Añaden cloruro, ozono, exposición a los rayos ultravioleta, arena transportada por el viento y un ciclo de temperatura que oscila entre una noche fría en el embarcadero y una tarde calurosa con el sol en un cinturón negro. Las bandas que funcionan durante una década en una planta seca del interior pueden parecer cansadas después de cuatro o cinco años en un muelle. No es necesario que la especificación sea exótica, pero sí debe ser deliberada.

Elección de la carcasa bajo exposición a sal

Para las carcasas de tela, preferimos el poliéster en la urdimbre para uso costero húmedo. El nailon tiene una excelente resistencia a la fatiga y tolerancia al impacto, y también pierde fuerza cuando está mojado, lo que es importante cuando una correa funciona en una atmósfera marina durante años sin secarse por completo. Las construcciones EP ofrecen un mejor equilibrio entre resistencia en húmedo, baja elasticidad y precio para las longitudes de banda que realmente solicita una terminal. Cuando la tensión o el recorrido de recogida nos empuja hacia el cable de acero, la cuestión decisiva es la corrosión del cable. Una correa de cordón de acero que absorbe humedad hacia el haz de cables pierde fuerza desde el interior y el daño es invisible desde el exterior hasta que falla el empalme o el propio cable. Para uso marítimo, especificamos un compuesto con alta penetración de caucho entre los cables y sellamos los extremos de los cables en cada empalme.

Cubiertas y por qué el grado de abrasión no es la respuesta completa

Muchas especificaciones de puertos se limitan a la clase de abrasión y al espesor de la cubierta. Eso cubre el conducto y el punto de carga. No cubre el ataque del ozono y los rayos ultravioleta que envejece la cubierta desde el exterior, ni la forma en que la arena cargada de sal se incrusta en un compuesto blando y luego corta la superficie desde adentro cuando la correa se flexiona. Una cubierta a base de cloropreno resiste la intemperie y el ozono mucho mejor que un simple compuesto de estireno-butadieno y resiste razonablemente la abrasión, razón por la cual aparece con tanta frecuencia en los transportadores costeros que ven sol y lluvia. Una cubierta de uso general puede ser la opción económica correcta en un transportador de patio completamente cerrado. En una barrera expuesta o en un cinturón de muelle, normalmente no lo es.

Lo que no haremos es publicar una cifra de abrasión como si fuera un valor medido para cada compuesto que ofrecemos. Nuestro enfoque es más simple. Definimos la cobertura según el deber, suministramos el compuesto con la documentación del lote que le corresponde y, cuando un terminal necesita pruebas de prueba de terceros, acordamos el alcance de la prueba antes de realizar el pedido y no después. Los compradores que quieran ver cómo funciona el control de materiales y mezclas pueden ver cómo ejecutamos fábrica de cintas transportadoras del negocio, que es donde realmente reside la respuesta a la mayoría de los argumentos sobre la vida útil.

Notas de selección marina de un vistazo

Los componentes del variador miran hacia el mismo aire

Las correas llaman la atención, pero las transmisiones que las rodean envejecen igual de rápido. Las cajas de engranajes de abatimiento de la pluma, los accionamientos de las bombas hidráulicas, los ventiladores recolectores de polvo, los accionamientos del alimentador de plataforma y las unidades de paquetes pequeños de la máquina transportan energía a través de correas trapezoidales, y un conjunto combinado que haya funcionado durante años en una atmósfera marina no se comportará como uno nuevo. Cuando un terminal nos envía un accionamiento que sigue lanzando correas, normalmente nos encontramos con tramos no coincidentes o una polea que se ha desgastado en un perfil de ranura que ya no es adecuado para la correa. Un fabricante de correas de transmisión solo es útil en esa conversación si también puede indicarle qué ranura necesita la correa, y hay una razón por la que solicitamos las dimensiones de la polea junto con el número de la correa. Nuestro La gama de fabricantes de correas trapezoidales es modesta en comparación con el lado de correas de la planta, pero cubre las secciones envueltas y dentadas que realmente utilizan las transmisiones terminales.

07Resistencia del empalme en secciones de elevación

El empalme es el eslabón más débil de cualquier transportador y, en una sección de elevación, también es el más cargado y el que circula con más frecuencia. Dos cosas impulsan eso. Primero, la tensión es mayor porque la correa levanta el material en lugar de simplemente moverlo. En segundo lugar, el número de ciclos de carga es mayor porque una máquina portuaria arranca y se detiene con mucha frecuencia. Un empalme que sea perfectamente adecuado en un transportador de 200 m de patio puede ser lo primero que falle en una pluma de 28 grados.

Tipos de empalme y dónde pertenecen

Las cifras publicadas de eficiencia de empalme para correas de tela comúnmente se ubican en algún lugar entre el 60 y el 90 por ciento en relación con la resistencia de la correa, dependiendo de la construcción, el número de pasos y la mano de obra, y los empalmes de cables de acero generalmente se cotizan como un valor dinámico más bajo que un empalme de tela.Los tratamos como rangos industriales en lugar de como un número para diseñar, porque la única cifra que importa es la que su banda y su empalme realmente entregan. Lo que hacemos en cambio es asegurarnos de que la clasificación de la correa, el número de pasos y el procedimiento de curación estén acordados antes de que la correa salga de Ningbo.

Inicios, paradas y el pico que realmente ve el empalme

El estado estacionario no es el problema. Un arranque directo en una pendiente cargada puede generar una tensión transitoria a través de la correa que está muy por encima del valor de funcionamiento, y una máquina que se arranca veinticinco veces al día acumula esos picos rápidamente. Cuando una terminal nos dice que está reemplazando empalmes cada pocos meses, las primeras preguntas son sobre la transmisión, no sobre la correa. ¿Existe un arrancador suave o un variador de frecuencia? ¿Se utiliza realmente la rampa? ¿Cuántas arrancadas por hora? ¿La cinta arranca con el brazo cargado o se vacía primero la máquina? ¿La tensión permite que el cinturón se relaje entre arranques? Una rampa controlada, un tensor con carrera utilizable y el hábito de no reiniciar una banda empinada completamente cargada contribuirán más a la vida útil del empalme que cualquier cambio de compuesto de caucho.

La calidad del curado es un problema del sitio

No es lo mismo vulcanizar en un embarcadero en atmósfera marina que vulcanizar dentro de una planta. El viento extrae el calor de la prensa, la humedad afecta las superficies de unión y es posible que el equipo esté trabajando en una pluma donde la correa no puede bajarse al suelo nivelado. Preferiríamos ver un empalme curado a una temperatura algo conservadora durante más tiempo, con la unión protegida del viento, que un curado rápido y con buen aspecto exterior. Si un puerto tiene registro de empalmes que se abren dentro de un año, solicitamos ver los datos de curado y las fotos de preparación de las juntas. Eso no es una formalidad. Las fotos le dicen más sobre el siguiente empalme que la hoja de datos compuesta.

08Una comprobación de inclinación y capacidad trabajada

Los números resuelven las discusiones. A continuación se muestra un cálculo que realizamos en el mismo orden para una terminal que nos proporciona una capacidad, una ruta y una densidad aparente. Es una ilustración con números redondos, no una cita, y cada trabajo real se vuelve a ejecutar con el diseño real, el estándar de diseño aplicable y la disposición de la unidad.

Una transferencia junto al muelle donde la inclinación, el tamaño del bulto y la velocidad de la cinta deben resolverse juntos.

Paso 1: anotar los datos del servicio

Paso 2: sección transversal de carga requerida

La relación básica es simple. El tonelaje es igual a la velocidad de la correa multiplicada por la sección transversal de la carga multiplicada por la densidad aparente, con las unidades conciliadas:

Q = 3.600 x A x v x rho

donde Q es toneladas por hora, A es la sección transversal de carga en metros cuadrados, v es la velocidad de la correa en metros por segundo y rho es la densidad aparente suelta en toneladas por metro cúbico. El 3.600 convierte segundos en horas. Reorganizado y aplicando un factor de capacidad de inclinación, obtenemos:

A requerido = Q / (3.600 x v x rho x k)

Para una carga de carbón en un conjunto de canal de tres rodillos de 35 grados, un ángulo de sobrecarga promedio de aproximadamente 25 grados y un ancho de cinta de 1000 mm, la sección transversal disponible es de aproximadamente 0,111 m2. Ese número depende del ángulo de canalización, el ancho de la correa, la configuración de la rueda guía y el ángulo de sobrecarga operativa, por lo que cambia de un trabajo a otro.

Tome el panel más inclinado a 13 grados y utilice un factor de capacidad de inclinación de 0,96, que es representativo de las tablas de corrección publicadas para un material como el carbón en este ángulo:

A requerido = 900 / (3.600 x 3,15 x 0,85 x 0,96) = 900 / 9.639 = 0,0934 m2

El área disponible es de 0,111 m2, un margen de alrededor del 19 por ciento sobre el requisito. Ahora compruebe lo que realmente entrega el transportador con la cinta que seleccionamos:

Q = 3.600 x 0,111 x 3,15 x 0,85 x 0,96 = 1.027 t/h

Contra un pico de 1.000 t/h, esto supone un margen inferior al 3 por ciento. Bien sobre el papel, incómodo en la práctica, porque la densidad aparente suelta se mueve con la humedad y un carbón húmedo puede ser notablemente más denso que el número que nos dio el terminal. Este es exactamente el punto en el que cotizaríamos una opción de 1200 mm junto con la de 1000 mm y dejaríamos que el terminal decida si quiere un margen adicional o un ahorro de capital.

Paso 3: comprueba la inclinación respecto al material

Una correa lisa solo puede sostener material mientras la fricción entre la carga y la cubierta excede el componente deslizante de la gravedad. En la práctica, la regla de trabajo es que una correa lisa es segura hasta algo así como el ángulo de sobrecarga del material menos un margen de tres a cinco grados. El carbón en un ángulo de sobrecarga de 25 grados proporciona una inclinación de cinturón suave utilizable en la adolescencia. A 13 grados, una banda lisa es cómoda y un perfil en forma de V sería una complicación innecesaria en este transportador.

Ahora coloque el mismo tonelaje en un segmento de elevación de un cargador de barcos a 28 grados y la imagen cambia. Aplicando un factor de capacidad de inclinación de 0,85 para una correa plana en ese ángulo, la sección transversal requerida se convierte en:

A requerido = 900 / (3.600 x 3,15 x 0,85 x 0,85) = 900 / 8.193 = 0,1099 m2

Eso deja apenas un margen del uno por ciento en una correa de 1.000 mm, lo cual no es una especificación, es una esperanza. Hay dos respuestas disponibles. Vaya a una cinta de 1.200 mm y acepte una máquina más ancha, o mantenga el ancho y pase a una cinta con bolsillos, donde los listones y las paredes soportan la carga y la penalización de capacidad está más cerca de 0,95 que de 0,85. Rehaciendo la aritmética con la penalización menor:

A requerido = 900 / (3.600 x 3,15 x 0,85 x 0,95) = 900 / 9.157 = 0,0983 m2

Eso es un margen de aproximadamente el 13 por ciento sobre el ancho original. Este es el argumento que le damos a los terminales que tratan el perfil como un detalle de agarre. En una sección empinada, el perfil es una decisión de capacidad, y la diferencia entre un margen del 1 por ciento y un margen del 13 por ciento es la diferencia entre una máquina que funciona al ritmo de diseño y una que el operador reduce silenciosamente.

Paso 4: tensión, potencia y clasificación de la correa

La carga de material por metro de correa es Q dividido por 3,6 v, lo que da 900 / 11,34 = 79 kg/m. Agregue una masa de correa de aproximadamente 17 kg/m para una construcción EP de 1000 mm y 22 kg/m para la masa de la rueda guía giratoria. Con un coeficiente de fricción artificial de 0,025, la resistencia principal a lo largo de 140 m es de aproximadamente 4,1 kN. El término de elevación es el que domina: masa por metro multiplicada por la gravedad multiplicada por la altura de elevación, 79,4 x 9,81 x 22, que es aproximadamente 17,1 kN. Agregue resistencias secundarias a aproximadamente el 15 por ciento y la tensión efectiva total se acerca a los 24,4 kN.

El poder se obtiene a partir de la tensión multiplicada por la velocidad. A 3,15 m/s, esto equivale a 76,8 kW en la correa y aproximadamente 85 kW en el eje del motor una vez que se permite una eficiencia de transmisión de 0,9, por lo que un motor de 90 kW es la selección natural. Ahora las tensiones. Con una polea de cabeza revestida, un coeficiente de fricción de 0,35 y 180 grados de envoltura, la relación entre el lado apretado y el lado flojo es aproximadamente 3,0. Para una tensión efectiva de 24,4 kN, la tensión del lado flojo es de 12,2 kN y la del lado tenso de 36,6 kN.

Luego revise el hundimiento. Para mantener el hundimiento por debajo del uno por ciento en un espacio entre ruedas guía de 1,2 m, la tensión del lado flojo debe ser de al menos 14,2 kN, que está por encima de los 12,2 kN que produce la relación de transmisión. La absorción tiene que suplir la diferencia. Eleve el lado flojo a 15 kN y el lado tenso pasa a ser 39,4 kN. Ése es el número que tiene la correa para sobrevivir, y es por eso que solicitamos datos de contrapeso o absorción antes de cotizar y no después. Una correa EP500 de 1000 mm tiene una resistencia nominal de 500 kN; con un factor de seguridad laboral de diez, la tensión de trabajo permitida es de 50 kN. A 39,4 kN estaríamos usando aproximadamente el 79 por ciento de ese margen en una máquina que arranca y se detiene constantemente. Cambie a EP630 y la utilización cae a aproximadamente el 63 por ciento. Para un tramo de ascensor portuario con más de veinte salidas al día, esa es la selección que proponemos.

Paso 5: lea la respuesta nuevamente en la especificación

La aritmética produjo cuatro decisiones. Una cinta EP de 1.000 mm con una cubierta lisa resistente al desgaste para el recorrido del patio al muelle, con una opción cotizada de 1.200 mm para el margen de sobretensión. Un cinturón con bolsillos o con nervaduras profundas del mismo ancho para el segmento de elevación de 28 grados, porque el perfil se amortiza con la capacidad retenida. Una carcasa mejorada de EP500 a EP630 para mantener la tensión de trabajo en una banda sensible. Y un requisito de recogida que debe confirmarse con el contrapeso real antes de emitir el pedido. Nada de eso salió de un catálogo. Todo ello a partir de seis números y veinte minutos con una calculadora.

09Leer el diseño del terminal antes de citar un cinturón

La mitad de lo que determina si un proyecto de cinta transportadora portuaria se desarrolla sin problemas no está en absoluto en las especificaciones de la cinta. Está en el trazado, el acceso y el plano de cierre. Preguntamos sobre esto antes de comprometernos con una fecha de entrega, porque un cinturón que no se puede instalar no es un cinturón.

Tamaño del rollo, peso de la bobina y cómo entra la correa

Las cintas transportadoras llegan en rollos y, en un proyecto portuario, el rollo suele ser el problema. Un transportador de patio largo podría necesitar una sola longitud de 400 m para reducir el número de empalmes, pero ese rollo puede pesar varias toneladas y puede no pasar por la puerta de acceso de la torre de transferencia, por la escalera de la pluma o debajo de la grúa disponible en el embarcadero. Preferimos diseñar dos empalmes que descubrir el día de la instalación que el rollo debe cortarse de todos modos. Díganos la capacidad de la grúa, la apertura de acceso y el diámetro de rollo más grande que la máquina puede aceptar, y le adaptaremos las longitudes de bobina. Este es también el punto en el que una terminal debe decidir cuántos rollos de repuesto quiere conservar, porque una correa dañada en un cargador de barcos no es algo que desee obtener en un plazo de entrega de dos días durante la temporada alta.

Ventanas de cierre, no fechas de entrega

Un cambio de cinturón de puerto ocurre dentro de una ventana de apagado, y la ventana generalmente se mide en horas. Por lo tanto, la entrega de cintas es sólo la mitad del cronograma. La otra mitad es el tiempo de empalme, que depende de la cantidad de empalmes, el método, la cantidad de cuadrillas y si la prensa se puede colocar en cada unión. En una sección de elevación con pluma, el empalme puede requerir mover la máquina a un ángulo de servicio y bloquearla. Hemos visto un proyecto en el que la correa llegó a tiempo y la instalación aún tardó cuatro días porque nadie había permitido el manejo de la prensa en el brazo. Pregunte por escrito a su proveedor de correas el tiempo estimado de empalme por unión y luego agregue la contingencia. Cualquiera que te dé un único número sin preguntar sobre el acceso está adivinando.

Cantidades del pedido, plazo de entrega y condiciones de pago

Los proyectos portuarios tienen dos formas. Está la nueva construcción, donde la correa es un artículo de línea dentro de un paquete grande y el cronograma lo determina el fabricante de la máquina. Y está el reemplazo, donde un terminal necesita un cinturón de un ancho, largo y construcción específicos y lo necesita rápidamente. Para el segundo caso, los hechos prácticos son estos. Nuestro pedido mínimo estándar de cintas transportadoras es de alrededor de 50 m por tipo, el tiempo de entrega normal es de aproximadamente 30 días y contamos con un canal acelerado que puede aterrizar una cinta en aproximadamente 15 a 20 días cuando la construcción es una que ya producimos. Las muestras de un nuevo compuesto o perfil tardan de dos a cinco días, por lo que una terminal puede comprobar la superficie, la estructura de la capa y el corte del borde antes de comprometerse con un rollo completo. El pago normalmente es T/T con el 30 por ciento en el pedido y el saldo antes del envío, o L/C cuando el contrato lo requiera. Nada de eso es extraordinario y vale la pena saberlo antes de elaborar un cronograma en torno a una suposición optimista.

10Especificación, verificación y lo que preguntamos antes de cotizar

Un buen pedido de correas comienza con un conjunto de datos claro. La siguiente lista es la que enviamos a los ingenieros de terminales y administradores de paquetes EPC, y también es una plantilla razonable para usar cuando se acerca a cualquier proveedor. Si un proveedor puede fijar el precio del trabajo sin pedir la mayor parte, pregúntese qué está asumiendo.

El conjunto de datos previo a la cotización

Material y función: nombre del material, densidad aparente suelta, tamaño máximo del grumo, rango de humedad, rango de temperatura, abrasividad y cualquier contenido químico. Rendimiento: tonelaje nominal, tonelaje máximo, horas por día y cómo varía la alimentación. Geometría: centros, elevación o inclinación en la sección más empinada, ángulo de canalización, espacio entre rodillos, diámetros de polea, distancias de transición, radios de curva vertical y tipo de tensor con carrera disponible. Accionamiento: potencia y velocidad del motor, método de arranque, arranques por hora, dispositivo de antirretroceso o freno. Ambiente: interior o expuesto, costero o interior, rango de temperatura ambiente, exposición al viento. Instalación: acceso, capacidad de la grúa, peso y diámetro máximo del rollo, ventana de cierre y quién realizará el empalme.

Una vez que tenemos eso, podemos responder con una construcción en lugar de una suposición: tipo de carcasa y número de capas, grados y espesores de cubierta, clasificación de tensión, geometría de perfil o pared lateral, método de empalme, longitudes de bobina y pesos de rollo, y una estimación del tiempo de empalme. Donde una terminal funciona a través de un productos o un distribuidor local, el mismo conjunto de datos es lo que permite al distribuidor elegir el artículo correcto del estante en lugar del más cercano.

Lo que no pondremos entre comillas

No publicamos los números de abrasión o adherencia de un compuesto a menos que provengan de una prueba que hayamos realizado con ese compuesto, y no ofrecemos una garantía de vida útil expresada en años, porque el número no tendría sentido sin los datos de funcionamiento del propio terminal. Lo que haremos será vincular la oferta a una construcción definida y a la documentación del lote que le pertenece, incluidos los controles rutinarios que realizamos del caucho y el tejido entrantes, del proceso de calandrado y construcción, de las dimensiones terminadas y de las muestras de laboratorio tomadas del lote. Si una terminal o su ingeniero desea que un tercero realice una prueba específica en la correa entregada, acordamos el alcance y el plan de muestreo de antemano. Ése es un compromiso más útil que un gran número en un folleto.

11Dónde salen mal los proyectos del cinturón portuario

Cinco patrones explican la mayoría de las disputas que vemos en el trabajo terminal. Todos son evitables y ninguno tiene que ver con la calidad del caucho.

Los cinco errores recurrentes

Uno: especificar la sección de elevación y la sección de patio de manera idéntica. Los dos transportadores tienen trabajos diferentes. Una construcción de un solo cinturón a través de ambos generalmente significa que la sección del elevador tiene un perfil insuficiente y la sección del patio tiene un precio excesivo.

Dos: comprar el perfil a partir de una imagen. La geometría de chevrón y de las paredes laterales parecen intercambiables en una fotografía y no lo son. La altura de las nervaduras, el paso, la altura de la pared y el espacio entre los listones tienen un efecto sobre la capacidad, la limpieza y el espacio libre del faldón.

Tres: dejar el conducto de transferencia fuera de la conversación. La mejor correa en la terminal no puede compensar un conducto que descarga la carga sobre un borde. Si el patrón de derrame es asimétrico, el vertedero es el primer sospechoso, no el cinturón.

Cuatro: ignorar la recogida. Hemos visto correas en perfecto estado a las que se les ha culpado por problemas de seguimiento y deslizamiento que se redujeron a una recogida sin carrera utilizable. Mide la posición, anótala y compárala seis meses después.

Cinco: tratar el empalme como mano de obra de instalación en lugar de ingeniería. El empalme es la parte de mayor riesgo de la banda y se realiza en el sitio, según el clima y según un cronograma. Dale un procedimiento, un supervisor y un registro de curación.

12Preguntas frecuentes

¿Puede una cinta transportadora de puerto tener una inclinación superior a 30 grados?

Sí, y la mayoría de los segmentos de descarga y carga de barcos lo hacen. Por encima de aproximadamente 30 grados ya no depende de la fricción entre la carga y la cubierta, por lo que una correa lisa no es la herramienta adecuada. Un patrón de chevron profundo te transporta hasta los años treinta. Más allá de eso, una correa de pared lateral corrugada con listones transversales forma bolsillos que sostienen la carga mecánicamente, y más allá de unos 40 grados, la respuesta habitual es una correa de caja completamente equipada. El límite rara vez es sólo la gravedad. Es la velocidad de la correa, la limpieza de la correa, la vida útil del empalme y el acceso para mantenimiento, todo lo cual se vuelve más difícil a medida que aumenta el ángulo. Nos gustaría medir la inclinación a lo largo de la sección más empinada, no tomarla del promedio de todo el auge, antes de recomendar un perfil.

Chevron o pared lateral: ¿cómo elegimos?

Utilice chevron cuando la correa se mueve sobre rodillos de canalización convencionales y la inclinación es moderada, aproximadamente de 18 a 32 grados, y el material no fluye extremadamente libremente. Utilice una cinta transportadora de pared lateral donde la pendiente sea más pronunciada, donde necesite listones transversales para transportar la columna de carga o donde el derrame lateral sea un problema en sí mismo. En una sección de elevación dentro de una máquina, el factor decisivo suele ser el espacio. Un cinturón con bolsillos hace más trabajo con el mismo ancho, lo cual es importante cuando la pluma ya está construida y un cinturón más ancho no es una opción. Ambos enfoques se tratan con más detalle en las guías prácticas del índice de nuestro blog.

¿Qué espesor de cubierta debe especificar una terminal costera?

Como rango de trabajo, de 6 a 8 mm de cubierta superior es común en transportadores de patios y muelles que manipulan carbón o mineral, con 3 a 5 mm en la cubierta inferior donde se limpia adecuadamente el hilo de retorno. Las zonas de carga con una caída alta quieren más, porque la cobertura es lo que sacrificas para impactar. Dos detalles importan más que el número. El compuesto tiene que resistir la intemperie y el ozono si la correa queda expuesta, y la cubierta inferior debe tener suficiente espesor para sobrevivir a una rueda guía de retorno que se atasca antes de que alguien se dé cuenta. Si una terminal recibe fuertes multas y una limpieza poco frecuente, las cubiertas inferiores delgadas son una falsa economía.

¿Necesitamos correas de cable de acero para un descargador de barcos?

No automáticamente. El cable de acero gana su lugar donde la tensión es muy alta, donde la carrera de recogida es corta y el estiramiento es bajo, o donde la máquina es larga y está muy cargada. En una elevación corta y empinada dentro de un cargador o descargador de barcos, una carcasa de tela de capas altas a menudo hace el trabajo con menos complicaciones y un empalme más fácil. Si la banda necesita cable de acero, el entorno del puerto agrega una condición: especifique un compuesto con alta penetración de caucho entre los cables y asegúrese de que el equipo de empalme selle cada extremo del cable cortado. Un extremo de cable sin sellar en aire salado es un sitio de corrosión que se propaga dentro del paquete donde no se puede ver.

¿Qué causa el derrame en un punto de transferencia cuando el caucho del faldón es nuevo?

Por lo general, una de cuatro cosas. El conducto no está centrado en la correa, por lo que la carga cae fuera del eje y un faldón debe contener material que el otro nunca ve. La altura de caída es demasiado grande y el material llega con suficiente energía para rebotar más allá del faldón. El espacio libre del faldón se ajustó a la estructura en lugar de a la correa, dejando un espacio por el que los finos pueden pasar. O la velocidad de avance se cambia lo suficientemente rápido como para que la carga pase la zona de carga antes de que pueda estabilizarse. Agregar presión en la falda rara vez es la solución; simplemente desgasta los bordes más rápido.

¿Cuánto tiempo debe durar una cinta transportadora portuaria?

Cualquier número que te demos sin ver el terminal no tendrá ningún valor. La vida útil depende del grado de la cubierta, la abrasividad del material, la limpieza del hilo de retorno, la alineación, el número de arranques y la frecuencia con la que se permite que la correa funcione con un borde dañado. Lo que podemos hacer es hacer que el desgaste sea mensurable. Registre el espesor de la cubierta en una serie de puntos marcados durante la puesta en servicio, vuelva a medir después de seis meses y tendrá una tasa de desgaste para su propio terminal en lugar de una cifra del folleto de otra persona. Esa tasa es la que debería impulsar su próxima especificación.

¿Se puede empalmar un cinturón portuario en el muelle?

Se hace de forma rutinaria, pero las condiciones merecen atención.El viento extrae el calor de la prensa, la humedad afecta las superficies de unión y la correa puede estar colocada en un ángulo que dificulta la alineación de las capas o cordones. Preferimos un curado más prolongado a una temperatura controlada con la junta protegida del viento en lugar de un curado corto que tiene buenos resultados en papel. Si un terminal tiene un historial de apertura de empalmes dentro de un año, el registro de curado y las fotografías de preparación de la junta valen más que cualquier cambio de compuesto.

¿Qué debería estar en la RFQ para una cinta transportadora portuaria?

Densidad aparente y del material, tamaño máximo del terrón, rango de humedad y temperatura, tonelaje nominal y máximo, centros y elevación, inclinación en la sección más pronunciada, ángulo de canalización, diámetros de polea, tipo y carrera de tensado, potencia del motor y método de arranque, arranques por hora, exposición interior o costera, límites de diámetro y peso del rollo, y quién empalma la correa. Agregue la cantidad de repuestos que desea conservar y la ventana de instalación de destino. Con eso en la mano, un proveedor competente puede responder con una construcción, un plan de empalme y una fecha realista en lugar de un precio y una esperanza.

Si está trabajando en una ampliación de puerto, un reemplazo de máquina o una correa que sigue fallando, envíenos el diseño y los datos de servicio. Le diremos qué especificaríamos y, con la misma utilidad, qué no. Comuníquese con nosotros en sales@sinoconve.com o a través de la página de contacto en sinoconve.com.

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