Erwägen Sie einen neuen Ladearm?

May 14, 2023

Berücksichtigen Sie diese drei Schlüsselvariablen, bevor Sie Ihr nächstes Ladearmsystem entwerfen oder bauen. Von David Morrow

Man sagt, dass keine zwei Schneeflocken gleich sind. Das Gleiche gilt für das Laden und Entladen von Anwendungen und Systemen über Terminals.

Natürlich erfüllen alle Terminals die gleiche Grundfunktion: Waren werden über verschiedene Transportmittel in die Lagereinrichtung gebracht oder aus ihr entnommen. Allerdings müssen Terminalbetreiber, die ihre Anlagen nur rudimentär betrachten – zusammen mit der Ausrüstung, die zum Be- und Entladen der Liefertransporte verwendet wird –, Defizite in der Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit ihrer Be- und Entladevorgänge erleben. Mit anderen Worten: Es gibt keine allgemeingültige Lösung für die Ausstattung der Laderampen eines Terminals.

Tatsächlich gibt es drei kritische Variablen – Produkt, Standort und Transport –, die vollständig untersucht und berücksichtigt werden müssen, bevor die zu verwendende Ladearmausrüstung ausgewählt wird. Nur wenn der Bediener wirklich alle Besonderheiten seines Be- und Entladevorgangs versteht, kann er ihn wirklich mit einem Ladearmsystem ausstatten, das die Anforderungen des Vorgangs effizient, zuverlässig und sicher erfüllt.

Die Waren, die in einer Anlage gelagert oder durch sie transportiert werden, können sehr unterschiedlich sein. Von Abwasser über Maissirup und Ethanol bis hin zu Säuren kann das Terminal alles sehen. Auch hier ist es die Einzigartigkeit der umgeschlagenen Waren, die den Bediener dazu zwingt, eine Bestandsaufnahme bei der Ermittlung der besten Ladearmausrüstung für den Betrieb vorzunehmen.

Flüssigkeiten mit wasserähnlicher Viskosität müssen anders gehandhabt werden als solche, die dicker sind. Gefährliche oder ätzende Flüssigkeiten können nur durch Geräte befördert werden, deren Konstruktionsmaterialien mit ihnen kompatibel sind. In diesem Fall muss sich der Bediener darüber im Klaren sein, welche Zertifizierungen für sichere Handhabung oder positive Materialhandhabung (PMI) erfüllt sein müssen und ob spezielle Dichtungsmaterialien erforderlich sind.

Einige Flüssigkeiten verdicken, kristallisieren oder gefrieren bei niedrigeren Umgebungstemperaturen. Wenn dies der Fall ist, müssen die Ladearme mit dampfbeheizten Mänteln oder einem Begleitheizungssystem ausgestattet werden? Die erforderlichen Durchflussraten, die wiederum von der Flüssigkeitsviskosität beeinflusst werden können, spielen bei der Bestimmung der Größe der erforderlichen Rohrleitungen eine Rolle, ebenso wie die Drücke, mit denen das Gut bewegt wird.

Wenn man über die Fläche nachdenkt, auf der sich die Laderampen befinden sollen, sollte man sich am besten an den alten Spruch des Immobilienmaklers erinnern: Es kommt nur auf Lage, Lage, Lage an. Nämlich der Standort und der Aktionsradius der Ladearme, die installiert werden sollen, sowie der Ort, an dem sich alle Zusatzgeräte und Strukturen im Verhältnis zum Standort der Ladearme befinden werden.

Zunächst muss die tatsächliche Anzahl der Ladepositionen ermittelt werden, die der Standort benötigt. Sobald dies geklärt ist, muss der Konstrukteur der Laderampe von Grund auf arbeiten und den besten Ort für die Platzierung der Tragegurte ermitteln, die das Fundament des Ladearmsystems bilden. Wenn an der Laderampe mehrere Verladearme erforderlich sind, müssen diese so angeordnet sein, dass der Betrieb eines Armes den Betrieb der anderen Arme nicht behindert.

Eine Reihe wichtiger Überlegungen sind die Funktionsweise des Arms, seine Einsatzmöglichkeit, seine Lagerung und der einfache und sichere Zugriff für den Bediener. Auch hier kann man sich vielleicht leicht vorstellen, wie das System aussehen und funktionieren wird, aber der größte Fehler, den Terminalbetreiber machen, besteht darin, zu denken, dass der Arm „im Auto“ oder im ausgefahrenen Zustand großartig aussieht, sich dann aber nicht nach oben manövrieren lässt. über oder um eine Reihe möglicher Hindernisse – Dinge wie Rohrleitungen, Lichtmasten, Stromleitungen, Stützsäulen, Messgeräte, Ventile, Gänge, Sicherheitskäfige und Handläufe. Bei überdachten Ladehallen muss auch die Höhe des Daches vorher bekannt sein.

Eine weitere zu berücksichtigende standortbezogene Variable ist der tatsächliche Standort des Terminals, insbesondere der Ort im Land, an dem es sich befindet. Wie bereits erwähnt, erfordern Terminals in kälteren Klimazonen, die Flüssigkeiten verarbeiten, die gefrieren, kristallisieren oder deren Viskosität ansteigen kann, eine dampfbeheizte Ummantelung oder eine Begleitheizung, die die Flüssigkeit auf einer Temperatur hält, die einen freien Fluss ermöglicht. Außerdem können spezielle Dichtungen und Materialien erforderlich sein, wenn das System auch bei extremen Temperaturen effektiv funktionieren soll.

Schließlich muss für eine ordnungsgemäße strukturelle Unterstützung des Ladearms gesorgt werden. Verladearme können sehr schwer sein und erfordern häufig eine erhebliche Unterstützung, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Ein falsch abgestützter Arm lässt sich nur schwer manövrieren, was ebenfalls zu Sicherheitsproblemen führen kann.

Es gibt zahlreiche Transportmittel – am häufigsten Eisenbahnwaggons und Tankwagen – und Containerarten – Intermediate Bulk Container (IBC), Transportbehälter, Fässer –, die in einem Terminal be- und entladen werden können. Spezifisch für die Transportarten ist die Frage, wie das Fahrzeug be- und entladen wird, die wichtigste Überlegung.

Die Beladung von unten kann im Vergleich zur Beladung von oben zahlreiche Vorteile bieten. Am offensichtlichsten ist die erhöhte Sicherheit für den Bediener, der nicht auf das Dach eines Eisenbahnwaggons oder Tankwagens steigen muss, um den Be-/Entladevorgang durchzuführen. Auch Bodenbeladungsverbindungen lassen sich einfacher herstellen, und wenn der Transport mehrere Fächer hat, können diese auch gleichzeitig befüllt werden, was die Gesamtladezeit reduzieren kann. Von unten zu beladende Inseln sind außerdem einfacher und kostengünstiger zu bauen als von oben beladbare Regale, was unter dem Strich offensichtliche Vorteile mit sich bringt.

Unter dem Gesichtspunkt der Flüssigkeitshandhabung hat die Bodenbeladung auch einige Vorteile. Erstens erzeugt der eigentliche Bottom-Loading-Prozess weniger Turbulenzen im Tank, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass gefährliche statische Elektrizität erzeugt wird. Darüber hinaus reduziert die Bodenbeladung die Menge an Dämpfen, die während des Beladevorgangs entstehen, und eventuell entstehende Dämpfe können vollständig zurückgewonnen werden.

Der Bediener muss auch gründlich überlegen, wie die Ladearme mit dem Transportmittel verbunden werden. Wird es durch eine feste Verbindung geschehen? Wenn ja, welche Art von Schnell- oder Trockenkupplung wird verwendet? Wird irgendeine Art von Ventil verwendet? Die verschiedenen Arten von Anschlüssen und Ventilen haben alle ihre eigenen spezifischen Betriebseigenschaften, die vor einer endgültigen Entscheidung vollständig berücksichtigt werden müssen.

Das heißt aber nicht, dass Toploading nicht auch eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit zum Be- und Entladen von Eisenbahnwaggons und Tankwagen sein kann. In Fällen, in denen die Beladung von oben bevorzugt wird, muss der Bediener sicherstellen, dass das Ladesystem über eine ausreichende horizontale Reichweite verfügt, damit die Arme das am weitesten entfernte Fach erreichen können, ohne das Fahrzeug neu positionieren zu müssen. Das System muss außerdem über ausreichende vertikale Bewegung verfügen und über Fallrohrlängen verfügen, die sich an die unterschiedlichen Höhen der Transportfahrzeuge anpassen lassen.

Der Vorgang des Toploadings erfordert auch, dass der Benutzer verschiedene Arten von Füllstilen in Betracht zieht. Wenn eine offene Kuppelverladung verwendet wird, bei der die Flüssigkeit durch eine Öffnung oben im Fahrzeug in das Transportmittel gelangt, muss dann eine Dampfrückgewinnungsausrüstung installiert werden, um etwaige diffuse Emissionen aufzufangen? Zu diesen Komponenten können Abdeckplatten, Lukenstopfen oder konische Kegel gehören. Wie bereits erwähnt, muss das Fallrohr bei Verwendung einer Tauchfülltechnik lang genug sein, um bis zum Boden des Transportfahrzeugs zu reichen, um die Turbulenzen zu reduzieren, die während des Ladevorgangs entstehen.

Der Bediener muss sich außerdem darüber im Klaren sein, dass es je nach Ausführung des Ladegestells zu einer Fehlerkennung des Transportfahrzeugs kommen kann. Dies kann insbesondere dann problematisch sein, wenn die Ladefläche für die gleichzeitige Beförderung mehrerer Waggons ausgelegt ist. Wenn Triebwagen neu geortet werden müssen, geht Zeit verloren. Um diese Zeitverschwendung zu vermeiden, sollte das Ladearmsystem so konzipiert sein, dass die Arme die Flexibilität bieten, alle Autos zu erreichen, die nicht richtig erkannt wurden.

Schließlich muss der Betreiber über ein Füllstanderkennungssystem nachdenken, das ihn darüber informiert, wann der Transport voll ist und dass der Ladevorgang beendet werden sollte. Dies ist eine entscheidende Überlegung, da Überfüllungen zu Verschüttungen führen, die sich nachteilig auf den Techniker und die Umgebung auswirken können, ganz zu schweigen von den monetären Kosten, die Produktverschüttungen in Form von Reinigungskosten und entgangenen Einnahmen verursachen können.

Nachdem die Anforderungen der Produkt-, Standort- und Transportvariablen erfüllt wurden, müssen noch einige andere Dinge analysiert werden, die spezifisch für den tatsächlich verwendeten Ladearm sind:

• Ist eine spezielle zerstörungsfreie Prüfung (NDT) erforderlich? Zu diesen Prüfungen können Röntgenprüfungen, Farbeindringprüfungen, Charpy-Prüfungen (insbesondere für Waffen, die in kalten Klimazonen eingesetzt werden) und hydrostatische Prüfungen gehören.

• Sind spezielle Schweißverfahren erforderlich? Beispielsweise kann die Handhabung von Produkten in Lebensmittelqualität und Anwendungen bei kaltem Wetter den Einsatz spezieller Schweißverfahren erfordern.

• Ist für Produkte, die erhitzt werden müssen, eine Isolierung erforderlich? Die Isolierung trägt dazu bei, dass die Flüssigkeit die richtige Temperatur beibehält, und schützt gleichzeitig das Personal vor Ort vor heißen Rohrleitungen, was ein Sicherheitsrisiko darstellt.

• Wird dem Arm nach der Installation zusätzliches Gewicht hinzugefügt? Dies zu wissen ist wichtig, damit die richtigen Drehgelenke und Ausgleichsbaugruppen ausgewählt werden können. Wenn keine Drehgelenke und Gegengewichte verwendet werden, die das Gewicht des Systems tragen können, kann der Arm überlastet werden, was die betriebliche Effizienz und Ergonomie beeinträchtigt und unsichere Arbeitsbedingungen schafft.

• Wird der Ladearm aufgrund der Konstruktion des Ladesystems und seiner Funktionsweise das Produkt nach Abschluss des Ladevorgangs zurückhalten? Wenn nicht, sind spezielle Abschlämm- oder Entlüftungsanschlüsse erforderlich?

All diese Variablen und Überlegungen sollten deutlich machen: Im Vakuum lässt sich ein Ladearmsystem nicht zuverlässig konstruieren. Was auf dem Papier gut aussieht, kann in der Realität kläglich scheitern, wenn man sich nicht die richtigen Gedanken über die Gestaltung der Ladefläche und darüber macht, wo all ihre verschiedenen Komponenten platziert werden und wie sie miteinander interagieren. Um eine erfolgreiche Installation zu erreichen, muss beim Design und Betrieb des Systems ein „alle oben genannten“ Ansatz gewählt werden. Wenn nicht, muss der Betreiber mit einer Reihe von Fehlfunktionen, Ausfällen, Ineffizienzen und Sicherheitsproblemen rechnen, die zweifellos die Betriebsfähigkeit des Terminals sowie seine wirtschaftliche Rentabilität beeinträchtigen werden.

David Morrow ist Direktor für Produktmanagement beiOPW Engineered Systems.