INSTALATII DE INCARCARE / DESCARCARE A PRODUSELOR CHIMICE

ACADEMIA NAVALA MIRCEA CEL BATRAN

EXPLOATARI PORTUARE

INSTALATII SI ECHIPAMENTE UTILIZATE IN TERMINALUL SPECIALIZAT PENTRU PRODUSE CHIMICE

1.INSTALATII DE INCARCARE / DESCARCARE A PRODUSELOR CHIMICE

Pentru manipularea produselor chimice in vrac se folosesc instalatii de transport continuu, care prin specificul lor si caracteristicile de functionare pot realiza productivitati mari de operare.

Instalatiile folosite la incarcarea - descarcarea produselor chimice pot fi: cu un elevator sau transportator de alimentare, un jgheab de incarcare prin deversare gravitationala.

Alte instalatii de manipulare sunt echipate cu transportatoare cu racleti, ascensoare - descensoare elicoidale pentru a evita poluarea atmosferei inconjuratoare sau pot avea tuburi telescopice pana in fundul navei echipate cu jgheaburi catre murazi sau dispozitive de aruncat marfa prin benzi centrifugale pana la murada repartizand uniform marfa in hambare.

Utilajele de incarcare pot incarca hambarele in secvente pe straturi pentru a evita eforturile din structura navei, bratul se ridica deasupra suprastructurii navei pentru a nu lovi atunci cand instalatia se muta de la un hambar la altul.

In aceste cazuri de mutare este necesara oprirea benzii transportatoare pentru ca marfa sa nu se verse astfel instalatia poate dirija marfa spre un buncar de asteptare situat in amonte de dispozitivul de incarcare de unde marfa va fi pusa din nou in flux atunci cand instalatia este pusa in functiune.

Transportorul cu banda a utilajului de incarcare va trebui sa aiba o viteza superioara fata de transportatorul de alimentatie pentru a absorbi surplusul de marfa la ambarcare.

Utilajele de incarcare sunt fabricate intr-o gama foarte larga: de la incarcatorul cu banda si dispozitivul de aruncat si rujat marfa in hambar, la incarcatorul liniar sau radial, exista utilaje combinate dintre cele mai diverse.

In figurile urmatoare sunt prezentate cele mai moderne instalatii de incarcare - descarcare a produselor chimice:

          Figura 1.1. - Descarcator de produse vrac ce foloseste un tambur pentru imprastierea marfii in hambarul navei (rujarea marfii);

          Figura 1.2. - Descarcator mobil de produse chimice ce foloseste un conveiere cu melc (unul vertical si unul orizontal) pentru transportarea marfii;

          Figura 1.- Descarcatoare stationare;

          Figura 1.4. - Utilaj pentru manipularea produselor chimice vrac, denumit si RECLAIMER;

          Figura 1.5. - Elevator mecanic de descarcare a produselor chimice cu banda transportoare cu paleti;

          Figura 1.6. - Instalatii de stocare a produselor chimice vrac;

          Fig. 1.7.-. Descarcator pneumatic de produse chimice;

          Fig. 1.8.-.Descarcator de produse chimice cu sorb;

          Fig. 1.9.-.Descarcator de produse chimice cu sorb.

Fig 1. Descarcator de produse vrac

Fig 2 Descarcator mobil de produse chimice

Fig 3 Descarcatoare stationare

Fig 4 Utilaj pentru manipularea produselor chimice vrac

Fig 5 Elevator mecanic de descarcare a produselor chimice

cu banda transportoare cu paleti

Fig.6.    Instalatii de stocare a produselor chimice vrac

Fig. 7 Descarcator pneumatic de produse chimice

Fig. 8 Descarcator de produse chimice cu sorb

Fig. 9 Descarcator de produse chimice cu sorb

1.1. INSTALATII PNEUMATICE PENTRU MANIPULAREA PRODUSELOR CHIMICE VRAC

La descarcarea navei, cel mai folosit sistem de manipulare a produselor chimice in vrac este sistemul pneumatic.

Exista trei tipuri de manipulare pneumatica:

        sistemul prin generarea vidului si aspiratie;

        sistemul prin generarea presiunii si refulare;

        sistem care combina cele doua sisteme anterioare in unul singur.

Sistemul prin refulare creeaza probleme de poluare a atmosferei.

Sistemul prin generarea vidului este o constructie simpla si nu are pierdere de marfa in timpul manipularii dar consuma multa energie fata de celelalte sisteme.

Instalatiile pneumatice sunt cele mai moderne utilaje pentru manipularea produselor chimice vrac, asigurand mari productivitati de operare.

Din punct de vedere constructiv ele se impart in :

        instalatii pneumatice mobile pe pneuri (Figurile 1.1.1., 1.1.2.);

        instalatii pneumatice de cheu (Figurile 1.7., 1.8., 1.9.,     1.1.);

        instalatii pneumatice plutitoare (Figura 1.1.4.).

Toate aceste trei tipuri de instalatii au aceleasi destinatii si in general acelasi principiu de functionare, diferenta fiind numai din punctul de vedere al capacitatii de operare.

Instalatiile mobile pe pneuri, limitate la gabarite reduse (datorita posibilitatilor de transport), nu pot depasi maximum 60-70 kN/h.

Exista instalatii de cheu pe calea de rulare care au la baza portal, turnul de sustinere a tubulaturii si masinile propriu-zise de vid si presiune.

Instalatiile de cheu au productivitati de 200-300 t/h, se utilizeaza la orice fel de vrac uscat sub forma de praf care poate fi transportat in suspensie cu aer. Exista si versiunea plutitoare a acestor utilaje cu aceleasi caracteristici ca cele de cheu.

Instalatii pneumatice mobile pe pneuri

Instalatiile pneumatice mobile sunt utilizate in multiple variante de manipulare avand in vedere posibilitatile de deplasare si instalare rapida la locul de operare.

Datorita productivitatilor reduse ele sunt folosite in general la operatiuni ce nu impun debite mari de lucru si numai ocazional la manipulari ce necesita viteze sporite de transbordare.

In Figura 1.1.1 sunt prezentate elementele componente ale unei instalatii pneumatice mobile pe pneuri.

Instalatii mobile pe pneuri au productivitati de 20-40 t/h si se utilizeaza mai mult la produsele chimice cu granulatie mare.

Figura 1.1.2 prezinta schema de functionare a unui incarcator pneumatic de produse chimice.

Instalatii pneumatice de cheu

In Figura 1.1. este prezentata instalatia pneumatica de cheu, impreuna cu elementele sale componente.

Instalatii pneumatice de cheu

Elementele instalatiei Siwertail, denumita si instalatie cu snec, sunt prezentate in Figura 1.2.

Formule si date pentru calcul:

In care:

Pfs - productie/formatie schimb;

Poh - productie/om ora;

Tar - tarif;

Top - timp operativ;

S₃ - salariu orar;

In Figurile 1., 1.4., 1.5. este prezentata instalatia de incarcare/descarcare a sacilor pe/din nava, cu o capacitate de 2500 saci/ora, folosita in portul Antwep, Belgia.

Instalatia folosita pentru manipularea produselor chimice in vrac este instalatia tip transportor elicoidal (melc), "CONVEYOR SCREW" prezentata in Figura 1.6.

Fig 1.6

INSTALATIA AUTOMATA PENTRU PACHETIZAREA SACILOR

Deoarece cu "transportul elicoidal vertical" nu se pot satisface toate cererile de export care sunt foarte diversificate ca tonaj (vase mari sau mici), sorturi de marfa, clienti cu diferite porturi de destinatie, este necesar ca si posibilitatile de operare sa fie cat mai diverse.

O metoda de reducere a multiplelor manipulari a sacilor, sistem "sac cu sac", este si pachetizarea sacilor fara paleti in trolii de polietilena, sudate si care printr-un aranjament special, nodul de jos al sacilor este astfel constituit incat in partile laterale sa ramana spatii libere pentru introducerea furcilor, moto sau electrostivuitoarelor, eliminandu-se astfel paletul de lemn.

In Figura 2.1. a, b, c si d sunt redate 4 sisteme de aranjarea sacilor pachetizati in diferite combinatii si anume :

a) combinatie pachetizata cu 44 saci

8 randuri a 5 saci = 40 saci X 50 kg 2000 kg

1 rand jos = 4 saci = 4 saci x 50 kg 200 kg

9 randuri = 44 saci 2200 kg

b) combinatie pachetizata cu 35 saci

8 randuri a 4 saci = 32 saci X 50 kg 1600 kg

1 rand jos a 3 saci = 3 saci X 50 kg 150 kg

9 randuri = 35 saci X 50 kg 1750 kg

c) combinatie pachetizata cu 26 saci

8 randuri a 3 saci = 24 saci X 50 kg 1200 kg

1 rand jos a 2 saci = 2 saci X 50 kg 100 kg

9 randuri a 26 saci 1300 kg

d) combinatie pachetizata cu 34 saci

Instalatia de pachetizare fara paletul de lemn functioneaza in principiu in mai multe faze, incepand de la introducerea sacilor in instalatie si terminand cu vehicularea pe banda transportoare a pachetului gata sudat, care in interior are ultimul rand cu un sac mai putin si care constituie paletul propriu-zis.

Operatia incepe cu lansarea sacilor de polietilena (cu 50 kg ingrasaminte) in instalatie, printr-un sistem de benzi transportoare unde sacii sunt combinati automat pe fiecare rand in asa fel incat pe total pachet sa existe o imbinare a sacilor care sa prezinte o siguranta a stabilitatii, care de fapt se mareste si prin pachetizarea cu folia de polietilena.

Combinatia de saci gata formata este vehiculata in continuare pe banda intr-un compartiment unde este acoperita pe deasupra cu folia de polietilena formand un pachet fara capac ca in Figura 2.1.. Dupa aplicarea foliei, rotirea pachetului de 180' si aplicarea capacului foliei, totul este introdus in cuptorul electric unde are loc sudarea foliei de polietilena si in continuare, la iesirea din cuptor, pachetul paletizat este receptionat si preluat de furcile motostivuitoarelor. Toata operatia merge in flux continuu fiind vehiculata cu ajutorul benzilor transportoare.

Pachetele paletizate fara paletul de lemn cu o greutate de circa 2t trebuie incarcate din combinat cu macaraua in vagoane descoperite dar acoperite cu prelate.

La destinatie, adica in cazul exportului "via mare" in port, pachetele sunt descarcate cu macaraua mobila in functie de linia de cale ferata unde au fost introduse vagoanele pentru descarcare.

In caz ca marfa a venit pentru transbord direct de incarcare si vasul este la dana sub operare, vagoanele sunt introduse la frontul feroviar de descarcare al danei respective si operarea se face cu macaraua cheului.

In Figura 2.2.. este redat un pachet paletizat confectionat prin instalatia tip Mollers.

Avantaje

      Prin acest sistem se realizeaza o mecanizare;

      Se reduc manipularile ,,sac cu sac";

      Sunt operati deodata circa 26 - 44 saci;

      Se reduc numeric docherii care pot fi folositi la alte munci mai usoare;

      Se inlatura paletul de lemn;

      Se reduce timpul de incarcare a navei.

Dezavantaje

      Prin operatia de pachetizare cu folie de PVC marfa se scumpeste si de cele mai multe ori clientii din tarile slab dezvoltate refuza plata foliilor de polietilena;

    Paletul de lemn se refoloseste iar folia se pierde

DERULAREA PRODUSELOR IN STARE LICHIDA

Produsele chimice lichide si petrochimice sunt manipulate prin sistemul de conducte, vagoane-cisterna, rezervoare si statii de pompare. Deoarece unele produse chimice solide pot fi transformate in stare lichida, cum sunt: ureea lichida (ureean) si soda caustica in solutie (lesie), derularea acestor produse in stare lichida este asigurata prin acelasi sistem de derulare a produselor petroliere si chimice lichide ca atare.

Pentru derularea unui produs chimic corosiv, cum este soda caustica, prin astfel de instalatii (de la un alt produs la soda), se recomanda unele masuri si anume:

      se curata rezervoarele de rugina pe toata suprafata interioara cu peria de sarma (manual sau cu peria de sarma fixata la un polizor cu ax flexibil);

      se evacueaza rugina si toate partile solide din rezervor;

      se vopsesc toate cordoanele de sudura din interiorul rezervorului cu vopsea eposidica;

      se curata pompele si ventilele de pe circuitul de pompare.

Dupa efectuarea acestor operatiuni, depozitul si instalatiile respective sunt apte pentru manipularea solutiei de soda caustica.

Dupa datele din literatura, cresterea continutului de fier in solutia de soda caustica in acest gen de depozit este de circa 2 ppm, fata de continutul initial al solutiei de soda caustica.

Daca instalatia respectiva opereaza in permanenta numai produse corosive, atunci este reproiectata si construita de la inceput cu rezervoare cauciucate, conducte si utilaje anticorosive. [10]

recomandari asupra operatiilor, facilitatilor si echipamentelor din terminalul de produse chimice In scopul MODERNIZARII FLUXULUI DE UREE VRAC

COMENTARII ASUPRA OPERATIUNILOR, FACILITATILOR SI ECHIPAMENTELOR

Operatiunile Chimpex-ului constau in importul de materii prime (in principal fosfati si alte materii prime pentru industria chimica) si exportul de uree, ingrasaminte si alte produse chimice.

Chimpex opereaza din dana 52 pana in dana 62 (care inconjoara Molul 4) si dana 6 Toate danele au acces rutier si de cale ferata .Operatiunile par sa fie organizate rezonabil si in concordanta cu solicitarile expeditorilor. Nu sunt comentarii critice.

Chimpex opereaza danele 80 pana la 84 pentru descarcarea navelor mari si 94 pana la 96 pentru barje. Principalele marfuri manipulate includ carbune, minereu, cocs, limonit, bauxita, etc. pentru industria metalurgica.

Chimpex mai opereaza temporar in Portul Constanta Sud unde descarca cu macarale plutitoare marfuri vrac in barje (pentru transportul pe ape interioare si pentru danele Dezrobirea in Portul de Nord) si in vagoane de cale ferata la depozitul principal.

Nu sunt comentarii critice asupra operatiunilor. Drumurile intre cladirea principala si danele pentru nave mari si "drumul" intre cladire si danele pentru barje sunt in stare proasta.

Magaziile sunt intr-o stare foarte proasta si este evident ca lipseste in mod considerabil intretinerea. Chimpex executa si principala intretinere a cheurilor si mai multe zone au fost rebetonate. Aceste reparatii sunt esentiale deoarece drumurile si cheurile sunt in stare foarte proasta. Se observa ca activitatii de curatenie i se acorda putina atentie.

Produsele chimice varsate in timpul manipularii nu imbunatatesc deloc imaginea cheurilor si este evident ca nu se face destul pentru a curati cheurile si magaziile pentru a preveni poluarea si pentru a asigura conditii de lucru acceptabile.

Practici de lucru existente

Chimpex angajeaza cam 600 docheri permanenti plus mana de lucru calificata pentru instalatia de manipulare de mare capacitate si operatori de echipamente. Se mai pot angaja temporar pana la 400 docheri cand sunt varfuri de activitate. Schimburile de lucru sunt 12 cu 24 (7.00 - 19.00 si 19.00 - 7.00).

Muncitorii primesc un salariu de baza plus un "bonus" legat de banii din "dispatch-ul" pe care Chimpex il primeste de la nava daca termina operatiunile in periada stabila prin contractul de navlosire. Aceasta actioneaza ca un stimulent pentru forta de munca care foloseste integral cele 12 ore ale schimbului de lucru.

Identificarea zonelor cu probleme si posibile solutii

Problema Docherii muncesc in jur de 7 ore din 12 ore cat este alocat pentru 1 tura. Ei sunt platiti pentru manipularea unui tonaj minim pe tura care variaza in functie de marfurile care au fost manipulate (sa spunem de exemplu "X" tone pentru saci pe fiecare schimb). Odata ce aceste X tone au fost realizate, conducerea nu mai are nici o putere sa ceara muncitorilor sa mai lucreze, chiar daca ei sunt platiti pentru intreaga tura de 12 ore.

Solutie: Este de preferat ca Chimpex-ul sa lucreze in doua schimburi de 8 ore fiecare: de la ora 7.00 - 15.00 si de la 15.00 - 200 (cel de-al doilea schimb se poate prelungi pana cand nava va fi terminata). Din pacate Chimpex-ul nu a putut convinge Sindicatul Docherilor sa accepte ture de 8 ore.

Chimpex-ul va incerca sa negocieze un nou contract cu docherii bazat pe schimburi de 8 ore.

Un astfel de contract va trebui sa includa conditia ca docherii sa munceasca pe toata durata schimbului si obiceiul de a incepe tarziu munca si de a o termina mai devreme trebuie sa dispara.

Problema La dana 61 cele doua instalatii de incarcat saci nu pot fi folosite datorita faptului ca echipamentul auxiliar de insacuire este inoperant.

Solutia Redotarea instalatiei de insacuire cu echipamente moderne. Echipamentele impreuna cu instalatiile de incarcat saci existente in dana 61 duce la cresterea productivitatii incarcarii sacilor nepaletizati cu produse chimice si ingrasaminte. Aceasta va duce la o crestere de productivitate (de ex.) de la 20 tone de echipa/ora la 100 tone de echipa/ ora, permitand acoperirea programului de lucru la cel putin 80% fata de 60% in prezent.

Problema Lipsa intretinerii la infrastructura si constructii.

Solutia Chimpex-ul trebuie sa incerce sa intretina cheurile prin rebetonare. Se simte din ce in ce mai mult nevoia repararii magaziilor si a altor constructii.

Problema Manipularea unor marfuri incompatibile in danele adiacente. Conform statisticilor, in anii anteriori si mai ales in anul 1990 Chimpex-ul a descarcat cereale in danele sale de la molul 4. In mod clar, desi se intelege ca sunt luate in consideratie ratiuni economice, exista posibilitatea producerii unor daune aduse sanatatii prin contaminare si se apreciaza ca si daca echipamentul de manipulare a fost curatat foarte atent este foarte dificila indepartarea tuturor urmelor de ingrasaminte. in timp ce porumbul a fost direct descarcat din vagoane de cereale, exista totusi riscul imprastierii de catre vant a particulelor de uree si a altor substante din dana 63 putand astfel contamina cerealele.

Solutia Exista in portul Constanta o societate comerciala specializata in manipularea cerealelor si pentru a preveni contaminarea, acest tip de marfuri va fi manipulat numai de aceasta societate. Daca va fi considerat necesar, datorita congestionara portului, manipularea cerealelor se va putea face si la alte dane, dar acestea vor trebui sa fie fara substante periculoase.

Problema Magaziile Chimpex-ului sunt foarte bine organizate in ceea ce priveste paletizarea sacilor. Totusi toate aceste marfuri sosesc de la fabrica sub forma de saci liberi si Chimpex trebuie sa-i paletizeze inainte de a-i inmagazina. Marfa este adusa langa nava cu autostivuitoarele si incarcata in hambarele navei cu ajutorul macaralelor de cheu, in hambare sacii sunt scosi de pe paleti, urmand ca paletii sa fie returnati la cheu pentru refolosire.

Solutia Operatiunea ar putea fi mult mai eficienta daca paletii ar fi formati la fabrica, transportati in port, depozitati in magazii apoi incarcati pe nava. Paletii ar putea fi detasabili si marfa inslinguita pentru a preveni avariile. Productivitatea ar fi mai mare si manipularea manuala mai redusa.

Totusi problemele curente sunt:

      solicitarile expeditorilor pentru depozitare libera (nepaletizata) pe nava

      remorcile inchise sunt adecvate numai pentru marfurile paletizate cand magazia de tranzit este prevazuta cu o platforma care sa permita autostivuitoarelor mici sa intre in remorci si sa manevreze marfurile paletizate

      tipurile de nave cu care se lucreaza in mod normal nu se preteaza la stivuire paletizata a marfurilor

Prima problema este posibil sa fie rezolvata prin aplicarea unor taxe scazute de manipulare pentru marfa paletizata.

A doua problema este mai greu de rezolvat pentru ca magaziile Chimpex-ului nu au platforme (ele sunt la nivelul solului). O solutie ar putea fi rampele portabile sau fixate sau sacii ar putea fi livrati in port nepaletizati, pusi pe paleti detasabili pentru depozitare in magazie si incarcare la nava. Aceasta ar mari productivitatea de incarcare a navelor si de descarcare in portul de destinatie. Cea de-a treia problema este in afara controlului Chimpex-ului sau a portului si atata timp cat acest tip de nave continua sa fie in exploatare si au o chirie relativ ieftina, paletizarea este scoasa din discutie cu exceptia marfurilor depozitate in hambare cu coridoare (tween decks).

4.2. PROGRAM DE ACTIUNE RECOMANDAT

Prioritate principala

           Redotarea instalatiei de insacuire din dana 61.

           Chimpex-ul se va stradui sa negocieze un alt contract cu docherii care sa includa un sistem de lucru de 2 schimburi fiecare de 8 ore. Orice nou contract va cere muncitorilor sa lucreze pe toata durata schimbului. Nu mai trebuie tolerata practica muncitorilor de a veni la munca mai tarziu si de a pleca mai devreme.

      Cerealele si alte produse alimentare supuse contaminarii (de la alte marfuri manipulate de Chimpex) nu vor trebui sa mai fie manipulate in danele Chimpex-ului

      Marfurile vor trebui paletizate direct in fabrica pentru a se evita dubla manipulare in port.

Cresterea productivitatii prin folosirea mai mare a tehnicilor mecanizate de manipularea marfurilor. Prioritate secundara dar esentiala pentru eficienta pe termen lung.

Programul de intretinere trebuie sa fie intensificat la magazii, cheuri, cladiri, incluzand si curatirea si vopsirea lor.

Daca va putea fi pus la punct un program de "crestere" a paletizarii - din fabrica - expeditorii marfurilor vor fi incurajati sa expedieze o cantitate mai mare de marfuri paletizate pe nava, operandu-li-se taxe de manipulare mai reduse pentru marfuri paletizate.

4. VARIANTA TEHNOLOGICA DE MODERNIZARE A FLUXULUI DE UREE IN VRAC (DEPOZIT - NAVA) IN TERMINALUL DE PRODUSE CHIMICE

In Figura 4.1. este prezentat un port modern de incarcare a materialelor vrac cu stivele dispuse paralel cu malul (longitudinale).

Fig 4.1

Aceasta structurare a portului prezinta urmatoarele avantaje:

      Accesul la stivele paralele cu malul este mult mai rapid, aceste fiind legate intre ele prin transportoare cu banda; pentru eliminarea totala a poluarii si inlaturarea timpilor morti datorati conditiilor meteorologice nefavorabile, aceste benzi transportoare pot fi tip tub, prezentate in Figura 4.2.

      pentru manipularea marfurilor exista utilaje de preluare (Recleimer) si de depunere (Stocker) a vracului din stiva - Figurile 1.4., 1.6.; aceste doua utilaje se pot inlocui cu unul combinat, denumit STOCKER - RECLEIMER (utilizeaza un transportor cu banda reveribil, putand efectua atat stocarea, cat si preluarea marfurilor).

      Pe langa platformele de depozitare existente se pot folosi depozitele semisfera, prezentate in Figura 4.4.

Fig 4.3 Dom pentru depozitarea produselor chimice vrac