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Estaciones de descarga de Big Bag / Super Sacos

También conocidas como...

Estaciones de volcado de Big Bag

Estaciones de vaciado de Big Bag

Estaciones de descarga de Big Bag

Sistema de descarga de Super Sacos

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Resumen de la sección
1. ¿Qué es una estación de volcado de Big Bag?
2. Diseño de estaciones de descarga de Super Sacos
3. Rendimiento
4. Puntos clave de diseño en sistemas de descarga de Super Sacos
5. Seguridad
6. Problemas comunes en estaciones de descarga de Super Sacos
7. Fabricantes de estaciones de descarga de Super Sacos

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1. ¿Qué es una estación de volcado de Big Bag?

Las estaciones de volcado de Big Bag (también llamadas estación de descarga de Big Bag, estación de vaciado de Big Bag o sistema de descarga de Super Sacos - en EE.UU.) constituyen un equipo de proceso importante, ya que permiten introducir en el proceso las materias primas necesarias para fabricar el producto deseado. Todos los pasos posteriores del proceso dependen de la alimentación de materias primas. Si dichos materiales se suministran en Big Bags o Super Sacos (denominación en EE.UU.), la estación de volcado debe estar bien diseñada para permitir un volcado rápido, limpio y seguro.

Las estaciones de vaciado de Big Bag permiten descargar grandes sacos a granel de polvo o gránulos, denominados FIBC, Big Bags o Super Sacos, en múltiples industrias y para diversas aplicaciones:

• Industria de la construcción: cementos, morteros
• Industria alimentaria: harinas, maltodextrinas, azúcar
• Industria química
• Plásticos: pellets de polímeros

Dado que existen diferentes términos para designar los grandes contenedores flexibles a granel, el resto de la página utiliza indistintamente los términos FIBC, Big Bags o Super Sacos.

2. Diseño de estaciones de descarga de Super Sacos

Los siguientes aspectos deben tenerse en cuenta al diseñar un sistema de descarga para Super Sacos / Big Bags.

Propiedades del producto

La fluidez del producto a descargar es un parámetro clave que determinará el diseño de la parte "superior" de la estación de volcado. Es de suma importancia que el producto fluya fácilmente fuera del Big Bag, a fin de garantizar que se cumpla el requisito de capacidad de la línea, asegurando al mismo tiempo que se descargue el 100% del material de la estación de volcado, eliminando así las pérdidas de material.

Un análisis reológico del polvo (o polvos) a descargar debe realizarse. Si el producto es muy fluido, no se requerirá ayuda específica. Si se prevén problemas, puede elegirse una mesa vibratoria; sin embargo, esto solo será adecuado para productos que no se compacten bajo vibración. Para productos muy difíciles, será necesario prever la instalación de empujadores automáticos.

Es común contar con barras o una rejilla en la entrada de la estación de volcado (para evitar cuerpos extraños o por razones de seguridad). Esta característica puede causar problemas con productos de flujo difícil o grumosos. La instalación de dicha rejilla debe considerarse cuidadosamente en el diseño.

Dimensiones de los Super Sacos (FIBC)

Esto parece obvio, pero muchas veces, en el primer uso de la estación de volcado, el Big Bag no encaja...

Las dimensiones mínimas y máximas del Big Bag deben estar bien definidas al solicitar la estación de volcado. Una dimensión particular a verificar es el diámetro y la longitud de la boquilla que se conectará a la cabeza de la estación de volcado.

Cabeza de volcado

La cabeza de volcado es el punto donde se conectará la boquilla del Big Bag al tubo de descarga.

La forma más simple es un tubo abierto donde el operador introducirá la boquilla de descarga del Big Bag. Esto no es satisfactorio en absoluto, ya que el polvo se fugará, generando problemas de salud y seguridad. Debe preverse un sistema de sujeción. El diseño comercial puede variar desde una abrazadera mecánica manual simple hasta sujeción automática con cilindro neumático o sellos inflables.

Colapso del Big Bag al final de la descarga

El Big Bag debe retirarse sin esparcir el polvo residual al entorno. Puede considerarse un sistema para colapsar el Big Bag; básicamente, es un ventilador ubicado aguas abajo del proceso, típicamente conectado a la tolva a la que descarga el Big Bag, que inducirá un ligero vacío permitiendo que el Big Bag colapse y sea retirado de manera más higiénica.

Sistema de cierre

Es posible cerrar un Big Bag durante su descarga, aunque no es fácil. Algunos proveedores ofrecen brazos, operados con cilindros neumáticos, que pueden comprimir la boquilla de descarga de un Big Bag e interrumpir el flujo del producto, permitiendo volver a cerrar el Big Bag y retirarlo de la estación.

Esto solo puede funcionar si el producto está fluyendo fuera del Big Bag durante el proceso de cierre.

Figura 1: Diseño típico de una Estación de Volcado de Big Bag

3. Rendimiento

La plataforma de descarga de Big Bag debe diseñarse para descargar un cierto número de Super Sacos por hora. El tiempo de ciclo alcanzable se compone de los siguientes elementos:

• Llevar un Big Bag a la estación de volcado
• Conectar el Big Bag a la estación de volcado
• Descargar el Big Bag
• Desconectar el Big Bag
• Retirar el Big Bag de la estación de volcado

Llevar el Big Bag a la estación de volcado

La duración de esta actividad dependerá en gran medida de la configuración y del número de operadores. Puede oscilar entre 2 y 10 minutos.

• Se logrará un tiempo más corto si un Big Bag lleno y listo para ser elevado ya está en su lugar

• Será necesario más tiempo si un Big Bag lleno debe ser llevado a la estación de volcado y preparado

El tiempo necesario para elevar, transportar y colocar el Big Bag en posición depende de la velocidad del polipasto. Los valores típicos oscilan entre 6 y 9 m/min

Conectar el Big Bag a la estación de volcado

Abrir la parte inferior del Big Bag, ajustar la boquilla al punto de volcado, aflojar la boquilla y sujetarla llevará de 2 a 3 minutos a un operador capacitado.

Descargar el Big Bag

La descarga del Big Bag depende del proceso aguas abajo

Tabla 1: Estimación del tiempo necesario para volcar un Big Bag

Proceso aguas abajo	Tiempo de volcado
Descarga directa a un buffer, sin equipos intermedios	Un Big Bag puede descargarse en 2 a 5 minutos, dependiendo de la fluidez del polvo
Descarga a una línea de transporte	Dependerá del rendimiento de la línea de transporte
Descarga a un tamiz vibrante	El tamiz debe diseñarse para no afectar el proceso global; el tiempo debe depender de los siguientes pasos del proceso, típicamente una línea de transporte

Desconexión del *Big Bag*

Estirar el *Big Bag*, desconectar la boquilla y apretarla debe tomar aproximadamente 2 minutos para un operador capacitado. Añadir 1 minuto si existe la opción de colapsar el *Big Bag* al final de la descarga.

Retirada del *Big Bag* de la estación de volteo

Devolver el *Big Bag* al punto de izado —para retirarlo y enganchar uno nuevo— dependerá del diseño del sistema de elevación.

4. Puntos clave de diseño en sistemas de descarga de *Super Sacks*

Al revisar el diseño de una estación de volteo de *Big Bags*, los siguientes puntos merecen especial atención:

Tabla 2: Puntos clave de diseño de una Estación de Volteo de *Big Bags*

Punto de diseño	Recomendación
Acceso a la estación de *Big Bags*	El acceso a la estación de *Big Bags* debe realizarse sin necesidad de una plataforma para evitar riesgos de seguridad laboral.
Propiedades del polvo	Diseñar la estación conociendo las propiedades de flujo del producto; realizar pruebas si es necesario.
Comprender el impacto del proceso aguas abajo	Los equipos ubicados después de la estación pueden afectar su operación, por ejemplo, generando efectos de presión que perturben el flujo del producto.

5. Seguridad

Las estaciones de volteo de *Big Bags* presentan riesgos intrínsecos asociados a la manipulación de contenedores grandes y pesados de polvo. Es necesario gestionar dichos riesgos.

Riesgo: caída del *Big Bag*

Un *Big Bag* enganchado incorrectamente puede caer durante el proceso de transferencia. Todo el recorrido del *Big Bag* debe estar cerrado por una jaula de seguridad que impida que cualquier persona se sitúe cerca o debajo del *Big Bag* en movimiento. Deben implementarse medidas específicas para garantizar que no haya personas dentro de la jaula o intenten abrirla (bloqueo en puertas, vallas de altura suficiente, controles fijos fuera de la estación, etc.).

Riesgo: equipos rotativos bajo el punto de volteo

Es posible que un equipo rotativo esté ubicado justo debajo del punto de volteo (válvula de estrella, imán rotativo...). Un operador podría alcanzar estos equipos al intentar desbloquear polvo, por ejemplo, y sufrir amputaciones. Se deben considerar medidas para garantizar acceso 0 al elemento rotativo: rejilla soldada si es posible, distancia suficiente para evitar alcanzar el equipo con las manos, cortina de luz, etc.

Riesgo: ATEX

Como en todo equipo que procese polvos, el riesgo ATEX debe considerarse al diseñar y seleccionar una estación de *Big Bags*. La primera condición es evitar fugas de polvo, lo que implica que la **cabeza de sujeción** del *Big Bag* que sujeta la boquilla debe estar bien diseñada y hermética. Un sistema para colapsar el *Big Bag* antes de retirarlo también puede ayudar a reducir fugas. La capacitación del operador es clave; los procedimientos de volteo deben ser claros y aplicados. Finalmente, debe realizarse la clasificación ATEX del equipo y seleccionarse equipos certificados en consecuencia.

6. Problemas comunes en estaciones de descarga de *Super Sacks*

Las estaciones de volteo de *Big Bags* suelen ser equipos confiables; sin embargo, ciertos problemas pueden requerir correcciones:

Tabla 3: problemas comunes en estaciones de volteo de *Big Bags*

Problema	Recomendación
Derrame de producto	Asegurarse de que la bolsa esté bien vaciada al final de la descarga; capacitar al operador para tirar ligeramente del *Big Bag* y facilitar la salida del producto. Apretar inmediatamente la boquilla.
Emisión de polvo durante el volteo	Verificar que la **cabeza de sujeción** esté correctamente ajustada.
Colapso de la boquilla del *Big Bag* durante el volteo	Buscar equipos que generen vacío; asegurarse de que el tolvín de volteo debajo de la estación cuente con un filtro correctamente dimensionado.
El *liner* del *Big Bag* cae en la cabeza de la estación junto con el producto	Asegurarse de que el *liner* esté bien sujetado en la parte superior del *Big Bag*. Instalar una rejilla gruesa para evitar que partes de la bolsa ingresen al proceso.

7. Fabricantes de estaciones de descarga de *Super Sacks*

Las estaciones de vaciado de *Big Bags* son equipos esenciales en la oferta de cualquier proveedor de sistemas de manejo de sólidos a granel. Sin embargo, no todas las estaciones ofrecen el mismo rendimiento; por ello, el comprador debe consultar al proveedor sobre las opciones de diseño disponibles y la experiencia del fabricante con el producto específico a manejar. Ayudas de descarga como mesas vibratorias, dispositivos de masaje o la posibilidad de bajar la **cabeza de volteo** son clave.

Las siguientes empresas pueden fabricar estaciones de descarga de *Big Bags*:

• Tetra Pak Powder Handling (Sistemas Guerin)
• Palamatic Process
• Saultelma Rotolok
• De Dietrich Process Systems
• Serema

Nótese que powderprocess.net no tiene relación con estas empresas; las referencias se proporcionan como ayuda al lector para encontrar rápidamente proveedores.

Estaciones para bolsas pequeñas

También es posible contar con diseños de estaciones para voltear bolsas de 25–50 kg.

Fuente

Cómo lograr un volteo eficiente de *Big Bags*, Thomas Lamotte, *Processing* Magazine, marzo de 2019