Choisir le bon chargement

Oct 06, 2023

Beaucoup de temps, de réflexion et d'efforts sont nécessaires pour identifier une solution qui optimise les opérations du terminal, explique David Morrow

Imaginez voir un avis demandant aux musiciens d'un orchestre symphonique d'être dans une salle de concert à un certain jour et à une certaine heure, prêts à jouer la Cinquième Symphonie de Beethoven. Bien sûr, les musiciens individuels qui ont répondu auraient probablement le talent pour jouer la pièce et peut-être même une certaine expérience passée, mais la performance dans son ensemble serait probablement décousue puisque les musiciens ne seraient pas familiers avec le chef d'orchestre ou leurs collègues interprètes.

Ce qui nous amène à une autre expérience de pensée : essayez maintenant d'équiper un terminal de stockage de la même manière, en sélectionnant simplement un ensemble d'équipements de système de bras de chargement qui devraient probablement bien fonctionner ensemble, mais sans aucune expérience passée de le faire. Le fonctionnement de cet équipement serait probablement à peu près le même que le son de cet orchestre réuni - désaccordé et disjoint, mais avec une mise en garde majeure : l'orchestre peut toujours s'entraîner pour s'améliorer, alors qu'un bras de chargement incompatible système n'a aucune chance de s'améliorer sans quelques modifications de conception majeures (et coûteuses).

En d'autres termes, tout comme l'orchestre, "l'harmonie" est la clé de la conception réussie d'un système de bras de chargement. Cependant, parvenir à cette harmonie parfaite - où tous les composants fonctionnent de manière transparente dans un système efficace, facile à utiliser et sûr pour l'utilisateur - prend beaucoup de temps, de diligence raisonnable et de connaissances natives. Il ne s'agit pas simplement de choisir un système de bras de chargement, il s'agit de choisir le "bon" système de bras de chargement.

Alors que toutes les installations qui chargent et déchargent les wagons et les camions-citernes (terminaux de stockage, usines chimiques, raffineries, etc.) remplissent la même fonction de base - faciliter l'arrivée, le stockage et le départ de divers liquides via divers modes de transport - chacune est unique en ce sens. sa conception opérationnelle et sa mise en place. Cela signifie que ceux qui sont vraiment capables d'atteindre et de maintenir des niveaux élevés d'efficacité, de fiabilité, de sécurité et de fonctionnement ergonomique sont ceux qui ont des gestionnaires qui consacrent des heures difficiles à déterminer le meilleur système de bras de chargement à déployer.

Ce n'est que lorsque le responsable du site comprendra parfaitement les particularités inhérentes à son opération de chargement et de déchargement de produits qu'il pourra équiper le site d'un système répondant à tous les besoins spécifiques de l'opération. En général, trois variables doivent être prises en compte avant de sélectionner le système de bras de chargement qui sera conçu pour le site. Ce sont : le site ; le produit; et les transports.

En ce qui concerne le site, c'est un cliché, mais il a fait ses preuves : le "emplacement, emplacement, emplacement" des rampes de chargement sera le principal facteur déterminant dans lequel le type de bras de chargement pourra être utilisé, ainsi que avec où tous les équipements et structures auxiliaires seront positionnés. Après avoir déterminé le nombre de positions de chargement, le concepteur du système doit choisir le meilleur emplacement pour les colonnes montantes, qui constituent la base du système. Si plusieurs bras doivent être utilisés, tous les élévateurs doivent être situés de manière à ne pas gêner le fonctionnement des autres bras. Les bras doivent être positionnés de manière à pouvoir se déplacer vers le haut, au-dessus et autour de toutes les obstructions possibles, des poteaux d'éclairage, des colonnes de support et des lignes électriques aux compteurs, passerelles et cages de sécurité, ainsi qu'à s'adapter sous un toit s'il s'agit d'une application couverte. Les bras de chargement peuvent être lourds, c'est pourquoi un support structurel approprié doit également être intégré dans la conception du système, les bras mal soutenus étant difficiles à déplacer et potentiellement dangereux à manipuler pour l'opérateur.

En ce qui concerne le produit, le "menu" de produits de base de l'installation spécifique peut comprendre une large gamme de produits divers, des eaux usées à l'ammoniac anhydre et du biodiesel à l'acide sulfurique, qui ont tous des caractéristiques de manipulation différentes. Les liquides ayant une viscosité semblable à celle de l'eau devront être manipulés différemment de ceux ayant la consistance de la mélasse, tandis que les liquides dangereux ou corrosifs doivent être transférés via un équipement compatible avec leur nature volatile. Certains liquides s'épaissiront, cristalliseront ou même gèleront lorsque la température ambiante changera, ce qui peut également nécessiter un système de traçage ou des chemises de vapeur. Enfin, les débits étant le cœur de l'exploitation du terminal, le système de bras de chargement doit être capable de produire de manière fiable les débits souhaités, ce qui va de pair avec la détermination de la taille réelle de la tuyauterie qui sera nécessaire.

Enfin, en ce qui concerne la question du transport, la conception et la configuration de l'installation prédétermineront la méthode de chargement et de déchargement, par le bas ou par le haut, qui devra être utilisée. Le chargement par le bas est la méthode préférée pour les produits pétroliers car les camions sont standardisés, tandis que le chargement par le haut est plus courant dans les applications de manutention de produits chimiques. Dans les deux cas, il est recommandé de suivre l'ensemble du processus de chargement/déchargement pour déterminer à quoi ressemble un processus idéal. Les connexions de chargement par le bas sont également plus faciles à réaliser et si le transport comporte plusieurs compartiments, le temps global de chargement/déchargement sera réduit. Les baies à chargement par le bas nécessitent également moins d'équipement et de béton coulé, ce qui les rend plus économiques. Dans les cas où le chargement par le haut est utilisé, le système de chargement doit avoir une portée horizontale suffisante pour que les bras puissent atteindre le compartiment le plus éloigné sans avoir besoin de repositionner le véhicule ; le système doit faire en sorte que les erreurs de repérage deviennent rares, car tout besoin de déplacer le wagon ou le camion de transport entraîne une perte de temps de chargement/déchargement. L'exploitant de l'installation doit également tenir compte de la manière dont le produit sera chargé par le haut, soit par éclaboussures par un trou d'homme ouvert, soit par une connexion rigide. Si des connexions rigides sont utilisées, l'opérateur dispose de nombreuses options : connexion rigide ou souple, technologie de déconnexion rapide ou sèche et si une vanne sera nécessaire. Enfin, un système de détection de niveau est normalement recommandé comme arrêt secondaire qui indique de manière fiable lorsque le processus de chargement est terminé. Les débordements entraînent des déversements et des conditions de travail dangereuses, avec le potentiel de nuire à l'environnement et aux communications environnantes si la substance déversée est dangereuse ou dangereuse.

Certaines considérations générales finales qui doivent également être prises en compte incluent la nécessité ou non d'essais non destructifs spéciaux de l'équipement du bras de chargement ; des procédures de soudage spéciales sont-elles nécessaires ; l'isolation est-elle conçue pour protéger l'opérateur de la manipulation de la tuyauterie chaude requise ; un poids supplémentaire sera-t-il ajouté aux bras de chargement après l'installation ; et y aura-t-il besoin de raccords pour aider à ventiler ou purger le produit du bras à la fin du processus de chargement/déchargement.

Maintenant que nous savons ce qu'il faut rechercher lors de la conception d'un système de bras de chargement, examinons une application récente qui a pris en compte toutes ces variables et a abouti à un nouveau processus de chargement/déchargement plus efficace dans un stockage de produits pétroliers. Terminal.

Le terminal de chargement par le bas à haut volume du Kentucky, aux États-Unis, a été construit à l'origine dans les années 1970, mais a subi un certain nombre de mises à niveau, d'agrandissements et de reconfigurations « à la volée » de ses voies de chargement de camions. Ces modifications avaient finalement abouti à une disposition désorganisée du système de chargement. Plus précisément, le système s'était développé pour consister en un méli-mélo de composants qui était encombrant à faire fonctionner en raison de bras mal espacés et incompatibles. Cela a conduit à des inefficacités de chargement tout en exerçant une pression accrue sur les conducteurs via la conception non ergonomique du système.

Dans la recherche d'une solution, l'opérateur du terminal et son fournisseur de système de bras de chargement ont déterminé que le plus gros problème était le fait que les bras de chargement ne se croisaient pas efficacement. Cela signifiait qu'il était devenu difficile pour les conducteurs d'accéder au bras requis sans avoir besoin de déplacer d'abord les autres bras ou de charger plus d'un compartiment à la fois.

Ainsi, une nouvelle conception d'agencement incorporant l'espacement et l'échelonnement idéaux des supports de bras a été créée avec des chargeurs de flexibles à courte portée qui permettent la connexion et le remplissage simultanés de jusqu'à trois lignes de produits. Ils sont généralement stockés horizontalement avec seulement un léger mouvement vers le haut ou vers le bas nécessaire pour aligner le coupleur avec l'adaptateur de camion. De plus, des coupleurs API à coupure à sec avec la capacité d'assurer une connexion fiable et facile à un camion-citerne ou à un wagon ont été ajoutés.

De plus, de nouvelles contremarches de montage pour les voies réservées aux camions ont été spécifiées et conçues pour permettre aux bras de chargement d'être installés dans la configuration de montage optimale.

Aujourd'hui, le système de chargement repensé est doté de bras capables de se croiser et de se dégager, ce qui permet un accès facile au bras souhaité et la possibilité de charger rapidement et efficacement plusieurs compartiments en même temps. Les bras sont également plus ergonomiques en ce sens qu'ils se stockent et s'équilibrent à peu près à la même hauteur que les adaptateurs de camion. Cela signifie que peu d'efforts ou de contraintes sont nécessaires de la part des conducteurs pour connecter et déconnecter les bras aux adaptateurs de camion et remettre les bras dans leur position de stockage à la fin du processus de chargement. Enfin, tous les composants du nouveau système provenant du même fournisseur, il est plus facile de commander, de stocker et de suivre les pièces de rechange et de remplacement. Et tout cela n'a pris que six semaines entre la commande et l'installation.

Cela devrait être évident : si le système de bras de chargement d'un terminal de stockage doit faire de la "musique douce", il doit être conçu en tenant compte des besoins de l'aménagement du site lui-même, ainsi que de ceux des composants individuels. Il est beaucoup plus facile de trouver cet équilibre harmonieux si tous les composants du système de bras de chargement proviennent du même fournisseur, celui qui a de nombreuses années d'expérience dans la conception et l'ingénierie de systèmes qui répondent aux besoins de chaque installation unique.

David Morrow est avecSystèmes d'ingénierie OPW