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TABLA DE CONTENIDOS CAPITULO 1: DEFINICION DE SHIPLOADER CAPITULO 2: OPERACIÓN DE SHIPLOADER

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SHIPLOADER 3

El Shiploaders es una máquina utilizada para la carga de materiales sólidos a granel como el mineral de hierro, carbón, fertilizantes, granos en embarcaciones marítimas para el transporte marítimo. Shiploaders son unos de los principales protagonistas en los puertos y embarcaderos desde donde se exportan productos a granel. Principalmente consisten en un brazo extensible o pluma, una faja transportadora y una estructura móvil para apoyar el brazo. Por lo general, montados sobre rieles y, a veces en neumáticos esto con la finalidad de poder llegar a toda la longitud de la nave. El brazo también puede moverse adelante y atrás, arriba y abajo por discos separados para que pueda llenar todos los rincones del de las bodegas del buque. Shiploaders se construyen en capacidades de 1000 a 15000 TPH (toneladas por hora)

Shiploader ofrece un alto nivel de rendimiento que normalmente está asociado con las instalaciones fijas, pero con una total flexibilidad. Desde el hecho que ninguna infraestructura en especial es necesaria, el shiploader puede operar en cualquier área de los muelles utilizando la infraestructura existente por lo tanto reduciendo drásticamente el costo de capital de una nueva instalación de exportación con el beneficio adicional de la disponibilidad inmediata. La flexibilidad y la disponibilidad inmediata que ofrece el shiploader permiten al operador

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portuario de reaccionar a las cambiantes condiciones del mercado aprovechando los contratos de duración corta a menudo. En una rápida evolución de los mercados de productos básicos de exportación, el shiploader o cualquier equipo portátil podrían ser seleccionados con confianza, con certeza que el equipo puede ser fácilmente trasladado o incluso revender si el contrato se rescinda. La fuerte en el mercado de segunda mano para estas máquinas garantiza excelentes valores residuales y minimizar así el riesgo de la inversión asociada a cualquier proyecto, hay que tener en cuenta la volativilidad de este mercado.

El diseño, suministro, entrega, transporte, montaje y pruebas de un shiploader, ya sea sobre rieles o en llantas , así como también, el remolque y el desplazamiento a lo largo del muelle, debe ir de la mano con las especificaciones de la planta procesadora y también con la autoridad Portuaria Nacional. El shiploader podría contar con contará con un riel montando, de accionamiento eléctrico, torre viajera, estructura tipo pórtico capaz de cargar el carbón a un ritmo de descarga mínimo de 2000 toneladas métricas por hora (definido en la velocidad a la que el fosfato puede ser transferido de un transportador de muelle para buques tamaños que van desde 35.000 DWT, con 75.000 toneladas de peso muerto Panamax, hasta el Cabo de 150.000 toneladas de peso muerto). El shiploader deberá ser capaz de una extensión mínima de 40 pies (12,19 m) de extensión máxima de 100 pies (30.48m) de la línea central de las llantas o rieles hasta la línea central del tubo de salida

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telescópica. El tamaño de la pluma, movimiento a lo largo del muelle, velocidad de la faja, y la capacidad de carga se debe basar en los siguientes parámetros 

Material Descripción del material – Concentrado de Fosfato máx. Tamaño Terrón – variable



La densidad del material - 880 kg/m3 a 1300 kg/m3 El contenido de humedad o - 5 ~ 15%



Ángulo de reposo - 35 ~ 40 - 37.5 para el diseño

Shiploader deberá estar equipado con pluma telescópica abatible del tipo aguijón en forma de lanzadera, capaz de moverse y llenar cada espacio de las bodegas del buque, esto con el objetivo de cargar la bodega a su máxima capacidad. Para el tipo telescópica, compuertas seguridad deberán ser provistas para asegurar la pluma en posición elevada, debidamente interconectados con la operación. El cargador deberá estar totalmente equipado en todos sus aspectos, con motores eléctricos, controladores del motor, la máquina de izaje / descenso de la pluma y telescópica, el sistema de ida y vuelta (si se utiliza), pico telescópico, cuchara rotatoria, el sistema de fajas así como también el chute y las tolvas, basculador del tipo plegable y de arrastre, deben ser complatiles con los sistemas existentes del muelle, además los dispositivos eléctricos de seguridad los frenos de emergencia , las cabinas del operador deben permanecer en optimas condiciones para una completa eficiencia de las operaciones. El Shiploader deberá estar equipado para operar de forma manual desde la cabina del operador o de forma remota con controles inalámbricos, para maximizar la eficiencia de carga.Se debe tener en cuenta que la carga de minerales debe estar en forma simultánea con los movimientos del shiploader ( izaje, descenso , telescópico , movimiento de ida y vuelta).Control remoto de las operaciones individuales, con fines de mantenimiento, también serán incluidos. La pluma telescópica lanzadera, deberá ser capaz de ampliar la pluma de la faja transportadora desde cualquier posición hacia una total o retraída posición y también debe ser capaz de realizar este una inclinación en la pluma mayor a 40 grados sobre la horizontal, con el fin de levantar el chute o la tolva

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sobre la brazola de escotilla de los buques más grandes. La inclinación de la operación de la faja con pluma puede variar entre 8 grados debajo o 12 grados sobre la horizontal.

TIPOS DE SHIPLOADER: Los más comunes son:

Travelling ship loader

Up to 1400 tons/hr / más de 1400 toneladas / hora Travelling along rails / movimientos horizontales a través de rieles With parallel tripper conveyor or feed-along conveyor / con basculador paralelo o alimentacion a lo largo de la faja. With or without on-board elevators / sin elevadores a bordo With luffing boom / con movientos de izaje / descenso Load up to 100000. – DWT panamax vessel / para cargar buques con 10000 Deadweight Telescopic up and down chute / Chute telescopico Automatic trimming jet slinger, rotable, tiltable and throwing distance 18m (max) all around Stationary ship loader 

Up to 1400 tons/hr



Fixed on foundation / estación fija



With feeding conveyor or elevator / faja alimentadora con elevador



With luffing boom / con movimientos de izaje



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With slewing boom / movimientos

rotatorios 

Load up to 100000. – DWT panamax vessel



Telescopic up and down chute Automatic trimming jet slinger, rotable, tiltable and throwing distance 18m (max) all around.

Self mobiled ship loading conveyor Up to 600 tons/hr (1200m3/h) To be mounted on trailer Self mobiled by trailer prime mover Dettachable prime mover when not in use Up to 18 m high Up to 300 t/h to be fed by one loop chain conveyor Equal to or greater than 400 tons/h to be fed by two loop chain conveyors Loop conveyor to be mounted on robust easy maneuvering traction unit.

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Out door stacker

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

Up to 1400 tons/hr



Travelling along rails



Up to 70m arm length (pile to pile distance)



With feed-along belt conveyor



Maximum pile heights 20m



Telescopic chute (optional)

OPERACION DE SHIPLOADER

Las velocidades y dimensiones indicadas a continuación se indican como mínimo solamente. El diseño del cargador debe ser basada en el logro de las capacidades brutas se ha señalado anteriormente. Velocidades y / o las dimensiones deben ser aumento es necesario para lograr la clasificación: 

Maximum Outreach from waterside rail (centerline rail to centerline maximum spout location) 30.48m (100 ft.)



Minimum Outreach from waterside rail (centerline rail to centerline minimum spout location) 18.29m (40.0 ft.)

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Gage (Distance Between Rail Centers) 18.29m (60.0 ft.)

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Rail 135 lb/yd (75mm width)

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

Belt Boom conveyor 72” width

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Trailing conveyor 72” width



Minimum Telescoping Spout Distance 15.2M 50ft.



Boom conveyor 720 fpm



Trailer conveyor 720 fpm



Clearance of Boom Structure above Rail (Under Operating Conditions) (at 12 degrees for luffing type) 22.8m (75.0 ft.)

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Clearance under Portal 12.19M /40 ft.

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Boom hoist time (from level to stowed position) 6 minutes

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Boom Telescoping 15 m/min (50 ft/min)

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Boom Shuttle (if used) 15m/min (50 ft/min)

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Gantry travel 30.5 m/min (100 ft/min)

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Minimum Number of Wheels Per Corner 4

Estos parámetros son importantes para poder saber la capacidad de nuestro shiploader, ademas también como este desarrollada las operación de carga del buque, sin embargo es muy importante tener en cuenta el tipo de nave donde se va a realizar la operación de carga, en muchos casos una mala organización entre la nave y los operadores portuarios puede generar problemas al momento del embarque de productos, por lo tanto es muy importante tener en cuenta lo siguiente.

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Selección del shiploader de acuerdo a las características del buque.

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Estos son los sistemas más comunes para el embarque que minerales o carga a granel por medio de camiones también se debe tener en cuenta que dicho embarque también se puede dar por medio de fajas hacia el shiploader y de este al buque, tal es el caso de la minera en Huarmey (ANTAMINA) donde el sistema del shiploader y la faja transportadora que viene de la zona de almacenamiento a la zona de arrumaje o deposito, están interconectado. De esta forma no mucha intervención de los operadores en la operación y la logística del embarque. Además, la tabla de diseño está basada en una operación a un alguno de la pluma de 25 grados pero dicha configuración puede variar dependiendo las condiciones de embarque, por ejemplo no se puede tener un ángulo muy elevado en el caso de que el puerto tenga vientos fuertes esto podría dificultar las operaciones de embarque.

Por otro lado, el sistema en la figura, El Twin shiploader proporciona un espacio de almacenamiento del material de entre las entregas de camiones para proveer una descarga constante a la outloading auge. En los camiones son rápidamente descargados y de esta forma el ratio de embarque general se optimiza para poder incrementar el ratio promedio de embarque y poder reducir la estadía del buque.

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Este sistema representa una característica importante en la aplicación de Shiploaders móvil permitiendo que virtualmente cualquier tipo de carga seca a granel ser cargados directamente sin la necesidad de alguna zona o infraestructura ni algún tipo de facilidades como elevadores frontales y montacargas.

SHIPLOADER con sistema de alimentación integrada al chasis de un camión, observar que las llantas traseras del shiploader son fijas en una dirección, por lo tanto el movimiento horizontal es lento y dificultoso.

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Sistema de alimentación por medio de palas (Direct shovel loading): Este sistema la carga entra a través de una tolva o dos tolvas, por medio de palas (elevador frontal o cucharas de grúas) que permite un buen ratio para el embarque de productos , pero este sistema necesita un espacio amplio para poder arrumar el mineral para que el elevador frontal empiece a mover la carga hacia la tolva de ingreso, una ventaja de este sistema es que la producción es controlada cuando no se tiene una flujo de ingreso constante del producto , además el sistema tiene adaptarse a cualquier posición que el buque este amarrado. Este sistema es económico y tiene una alta producción pero depende de la habilidad y disponibilidad del cargado frontal. SISTEMA DE MANIOBRABILIDAD DEL SHIPLOADER

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En el caso de los shiploader móviles tenemos los tres sistemas básico para maniobrar y desplazar las maquinarias, estos sistemas deben recibir un correcto mantenimiento ya que de ellos depende una alta productividad de la maquinaria y del shiploader. En las operaciones de embarque de minerales o de granos , el comando de la nave realiza una programación o una secuencia de carga , esto quiere decir que dependiendo de los cálculos elaborados por el primer oficial se realizara una secuencia de carga, esta puede que primero se embarque cierta cantidad de mineral en una bodega y de ahí se pase a otra bodega para que los esfuerzos del buque no sean bruscos y no se produzcan situaciones de inestabilidad , por lo tanto es muy importante tener estos dispositivos en buenas condiciones y con una operatividad al 100 % ya que ellos depende que los tiempos muertos (tiempos en que el shiploader pasa de una bodega a otra) sean los mínimos.

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Sistema de viaje radial, es aquel que las ruedas de adelante pueden rotar 360º y la parte de atrás es remolada, puede ser remolcada por un tractor, camión o cargador frontal dependiendo del uso. Sistema de viaje lineal, es aquel que las ruedas de posteriores pueden rotar 360º y la parte delantera es fija en una dirección.

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SISTEMA DE REMOLCAJE PARA SHIPLOADER

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El sistema de remolcaje mucho depende las facilidades que se tenga , se puede asignar una sola máquina para el remolcaje del shiploader, como también se le puede asignar al cargador frontal que se encuentra en el patio de operación realizando múltiples tareas , de esta forma se puede ahorrar los costos de una maquinaria parada, por una que está en constante movimiento. El operador tiene la responsabilidad a su mejor criterio de establecer el tipo de remolcaje de su shiploader. SISTEMA COMBINADO SHIPLOADER Y FAJA TRANSPORTADORA.

Como se puede observar en el grafico un sistema fijo como una faja transportadora podría acoplarse a un sistema móvil como un shiploader , con la finalidad de poder tener una alta productividad y un fácil desplazamiento del cargador a las diferentes bodegas del buque , sin embargo para este tipo de sistemas es necesario: 

Tener un amplio espacio para poder realizar el desplazamiento del shiploader,

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Tener varios sistemas de control y paradas de emergencia en caso de cualquier incidencia con el barco poder parar la maniobra de carga sin afectar las fajas alimentadoras.

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Tener una zona de emergencia , en caso de fallar la faja de alimentación de debe proceder a desmontar el shiploader y poder embarcar por medio de cargadores frontales o camiones.

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Punto de unión entre una faja alimentadora y un shiploader.

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SISTEMA DE TRIMADO PARA LOS BUQUES

El sistema de trimado es un sistema electrónico – eléctrico, el cual tiene la función de trimar o distribuir la carga en todos los espacios vacios de la bodega, anteriormente se ponía en las bodegas de los barcos cargadores frontales los cuales trimaban la carga, en este caso es realizado por un sistema telescópico (chute) el cual tiene los grados de libertad necesarios para poder realizar esta función. ¿Por qué trimar la carga? 

Todo mineral o carga a granel debido a su composición química forma un cono al momento de arrumarse o estibarse, esto quiere decir que la bodega va a tener un espacio por el cual puede volcarse la carga debido a un movimiento brusco de los buques, cuando esto sucede la carga empieza a oscilar y puede licuarse , esto produciría una inestabilidad en la nave durante la navegación y podría volvarse e hundirse , por esa razón es muy importante, realizar el trimado del buque. 22

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CONTROL DE LA POLUCION Y CONTAMINACION Los shiploader tienen sistemas para controlar la contaminación, como los chutes cerrados los cuales evitan que el mineral se propague en el aire, reduciendo los niveles de contaminación.

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