Lorsqu’un silo doit être nettoyé, les directeurs d’usine disposent d’options. Le choix de la méthode détermine la durée de l'arrêt, le coût de l'intervention, la sécurité des travailleurs et l'état du silo par la suite.
Choisir la bonne méthode nécessite de comprendre ce que chaque méthode peut et ne peut pas faire. Cet article propose une comparaison pratique des technologies de nettoyage de silos disponibles. Il décrit le fonctionnement de chaque méthode, quand elle est appropriée, son coût et les risques qu'elle comporte. L’objectif est de fournir aux gestionnaires d’usines les informations dont ils ont besoin pour prendre des décisions éclairées.
Saisie manuelle avec des outils manuels
L'entrée manuelle avec des outils manuels est la méthode de nettoyage des silos la plus ancienne et toujours la plus utilisée. Les ouvriers entrent dans le silo avec des pelles, des grattoirs et des marteaux pneumatiques. Ils enlèvent le matériau à la main, le détachent et le déplacent vers la sortie.
La méthode fonctionne pour tout matériau pouvant être physiquement brisé et déplacé. Il est flexible car les travailleurs peuvent réagir à toutes les conditions qu'ils rencontrent. Il ne nécessite aucun équipement spécialisé au-delà des outils de base.
Les inconvénients sont importants. L'entrée manuelle expose les travailleurs à des risques d'engloutissement, de chutes et de risques atmosphériques. Le travail est physiquement exigeant et lent. Un silo de taille moyenne peut prendre des jours, voire des semaines, à nettoyer manuellement. Le coût est élevé en raison des tarifs de main-d'œuvre, de la préparation à la sécurité et des temps d'arrêt prolongés.
La saisie manuelle est appropriée lorsqu'aucune autre méthode n'est réalisable en raison de la géométrie du silo ou des conditions des matériaux. Il convient également aux petits volumes de matériel pour lesquels la mobilisation d’autres équipements ne serait pas rentable.
Pour la plupart des établissements, la saisie manuelle doit être un dernier recours, réservé aux situations où d'autres méthodes ont échoué ou ne peuvent pas être utilisées.
Entrée manuelle avec équipement motorisé
Cette méthode est similaire à la saisie manuelle avec des outils à main, mais les travailleurs utilisent des équipements électriques tels que des marteaux électriques, des marteaux piqueurs pneumatiques ou des lances à air haute pression.
L'avantage par rapport aux outils manuels est la rapidité et l'efficacité. Les équipements motorisés peuvent briser des matériaux plus durs et les éliminer plus rapidement. Le même travail qui prend des jours avec des outils manuels peut prendre des heures avec des équipements électriques.
Les risques sont similaires à ceux d’une saisie manuelle avec des outils à main. Les travailleurs sont toujours dans le silo. L'équipement motorisé ajoute des risques liés au bruit, aux vibrations et au dysfonctionnement de l'équipement.
L'entrée manuelle avec un équipement motorisé est appropriée lorsque le matériau est trop dur pour des outils manuels mais pas assez dur pour justifier un équipement télécommandé. Il convient également aux silos auxquels les équipements distants ne peuvent pas accéder.
Équipement de démolition télécommandé
Les équipements de démolition télécommandés constituent l’avancée la plus significative en matière de technologie de nettoyage de silos au cours des dernières décennies. Des machines allant des petites pelles aux robots de démolition spécialisés entrent dans le silo sans personnel. Les opérateurs les contrôlent depuis l’extérieur du silo grâce au retour vidéo.
L'équipement utilise généralement des marteaux hydrauliques pour briser les matériaux durcis. Certaines machines sont également équipées de têtes de fraisage pour le broyage ou de godets pour déplacer les matériaux en vrac. L'opérateur voit la zone de travail grâce aux caméras installées sur la machine.
L’avantage des équipements télécommandés est la sécurité. Le personnel n'est pas dans le silo. L'équipement applique une force importante et peut briser des matériaux qui seraient impossibles à retirer manuellement. Le travail est plus rapide que les méthodes manuelles.
Les inconvénients incluent le coût de l'équipement, la nécessité d'opérateurs formés et le délai requis pour mobiliser l'équipement. Les équipements distants ne peuvent pas accéder à tous les silos. L'accès doit se faire par le haut ou par de grands ports d'accès pouvant accueillir la machine.
Les équipements télécommandés conviennent aux grands silos contenant des volumes importants de matériaux durcis. Il convient également aux matières dangereuses où l'entrée du personnel serait risquée. Pour les installations confrontées à des blocages importants fréquents, posséder un équipement distant peut s’avérer économique.
Jet d'eau à haute pression
Le jet d’eau à haute pression utilise de l’eau à des pressions allant jusqu’à plusieurs milliers de bars pour couper des matériaux durcis. Le jet d'eau est dirigé vers le blocage depuis l'extérieur du silo ou depuis le haut. La pression brise le matériau en petits morceaux qui peuvent être retirés.
L’avantage du jet d’eau est son efficacité sur les matériaux durs. L’eau peut traverser le ciment, les dépôts chimiques et d’autres matériaux résistant aux bris mécaniques. La méthode ne crée pas de poussière, ce qui est bénéfique pour l’hygiène et la sécurité. Aucune pièce d’usure n’est en contact avec le matériau, ce qui réduit les besoins de maintenance.
Les inconvénients sont importants. L'eau ajoute de l'humidité au silo, ce qui peut poser des problèmes pour les matériaux sensibles à l'humidité. L'eau doit être évacuée avec la matière, créant un lisier qu'il faut gérer. Le volume d’eau requis pour les gros travaux peut être important.
Le jet d’eau est approprié pour les matériaux qui ne sont pas sensibles à l’humidité et pour les dépôts suffisamment durs pour résister aux bris mécaniques. Il ne convient pas au ciment, à la chaux ou à d’autres matériaux qui durcissent lorsqu’ils sont mouillés. Cela n’est pas non plus approprié lorsque l’évacuation de l’eau est difficile ou coûteuse.
La pression requise dépend de la dureté du matériau. Les matériaux mous peuvent être retirés à basse pression. Les matériaux durs nécessitent une pression élevée. La conception de la buse et les paramètres de fonctionnement doivent être adaptés à l'application spécifique.
Retrait sous vide et pneumatique
L'évacuation sous vide utilise l'aspiration pour aspirer les matériaux hors du silo. Le matériau est aspiré par un tuyau jusqu'à un point de collecte à l'extérieur du silo. L'aspiration sous vide fonctionne pour les matériaux lâches ou partiellement cassés qui peuvent être ramassés par le flux d'aspiration.
L’avantage du retrait sous vide est la propreté. Il enlève la matière en profondeur et laisse le silo en bon état. Le matériau est collecté et peut être réutilisé ou éliminé de manière appropriée. Il ne reste aucune poussière ni débris.
L'inconvénient est que l'aspiration sous vide ne fonctionne que pour les matériaux déjà lâches. Il ne peut pas briser les dépôts durs. Le matériau doit d'abord être détaché par d'autres méthodes. La taille du tuyau limite la taille des particules pouvant être éliminées.
L'élimination sous vide est appropriée comme méthode de suivi après que d'autres méthodes ont brisé le matériau. Il convient également aux matériaux meubles qui doivent être enlevés sans créer de poussière ou de débris.
Canons à air et aides à l'écoulement
Les canons à air sont des dispositifs qui libèrent un souffle soudain d'air comprimé dans le silo. L'explosion perturbe les matériaux et peut briser les arches ou réduire l'accumulation des murs. Les aides à l'écoulement telles que les fluidiseurs introduisent de l'air en continu pour fluidiser le matériau et favoriser l'écoulement.
L’avantage des canons à air est qu’ils sont installés de manière permanente et peuvent être activés selon les besoins. Ils empêchent la formation de blocages et peuvent éliminer les blocages existants sans l’entrée de personnel.
Les inconvénients incluent une efficacité limitée sur les dépôts durs. Les canons à air fonctionnent mieux sur des matériaux meubles ou légèrement consolidés. Ils peuvent avoir peu d'effet sur les dépôts durcis. Les besoins en air comprimé peuvent être importants.
Les canons à air sont appropriés comme dispositifs préventifs pour réduire la fréquence des blocages. Ils conviennent également pour éliminer les blocages dans les matériaux qui ne sont pas durs.
Le sondage et l'inspection comme méthode
Le sondage et l’inspection ne sont pas des méthodes de nettoyage, mais ce sont des outils importants pour décider quand et comment nettoyer. Des tiges de sondage mesurent l’épaisseur de l’accumulation. Les caméras d’inspection fournissent une confirmation visuelle.
L’avantage de l’inspection est qu’elle permet un nettoyage basé sur l’état. Au lieu de nettoyer selon un horaire fixe, l'installation nettoie lorsque l'accumulation atteint un seuil. Cette approche réduit les nettoyages inutiles et évite les pannes surprises.
Le coût de l'inspection est minime. Une canne à sondage coûte peu. Les caméras d’inspection sont abordables et s’améliorent. Le temps requis pour l’inspection est court.
Le sondage et l'inspection sont appropriés pour toute installation souhaitant améliorer ses décisions de nettoyage. Les données des inspections constituent la base des décisions relatives à la fréquence de nettoyage et à la sélection des méthodes.
Comparaison du coût et des performances
Le résumé ci-dessous présente les principales caractéristiques de chaque méthode.
La saisie manuelle avec des outils manuels présente un faible coût d'équipement, un coût de main-d'œuvre modéré, une vitesse lente et un risque élevé. Cela fonctionne sur n'importe quel matériau qui peut être cassé, mais cela prend le plus de temps.
L'entrée manuelle avec un équipement motorisé entraîne un coût d'équipement modéré, un coût de main-d'œuvre modéré, une vitesse modérée et un risque élevé. Il fonctionne sur des matériaux qui peuvent être brisés avec des outils électriques, mais nécessite toujours l'intervention de personnel.
Les équipements de démolition télécommandés ont un coût d'équipement élevé, des coûts d'exploitation modérés, une vitesse rapide et un faible risque. Il fonctionne sur des matériaux durs et convient aux gros travaux.
Le jet d’eau à haute pression présente un coût d’équipement élevé, des coûts d’exploitation modérés, une vitesse rapide et un faible risque. Il fonctionne sur les matériaux durs mais ne convient pas aux matériaux sensibles à l'humidité.
L'élimination sous vide a un coût d'équipement modéré, un coût d'exploitation modéré, une vitesse modérée et un faible risque. Il travaille sur des matériaux en vrac comme étape de finition.
Les canons à air ont un faible coût d'exploitation, une disponibilité immédiate et un faible risque. Ils fonctionnent comme des dispositifs préventifs mais peuvent ne pas éliminer les blocages importants.
Le sondage et l'inspection sont les moins coûteux et conviennent à toutes les installations.
Sélection de la méthode pour votre candidature
Le processus de sélection commence par la définition du problème. Le matériau est-il lâche ou durci ? Le volume est-il grand ou petit ? Le silo est-il accessible par le haut ou uniquement par la sortie ? Quelles exigences de sécurité s’appliquent ?
Pour les matériaux en vrac dans un silo accessible, un retrait sous vide ou un simple piquage peut suffire. Pour les matériaux durcis dans un grand silo, un équipement télécommandé ou un jet d'eau peuvent être nécessaires. Pour un petit blocage, l’entrée manuelle avec un équipement motorisé peut être le choix le plus économique.
La fréquence du problème compte. Pour un silo qui se bloque une fois par an, louer du matériel ou embaucher un entrepreneur peut être plus économique que de posséder du matériel. Pour un silo qui se bloque tous les mois, posséder du matériel et former les opérateurs peut être le meilleur choix.
La disponibilité des entrepreneurs dans votre région est importante. Si des entrepreneurs spécialisés sont disponibles à bref délai, il peut être possible de compter sur eux. Si les entrepreneurs ont de longs délais de livraison ou ne sont pas disponibles, il peut être nécessaire de posséder du matériel.
Il faut prendre en compte le coût total, et non seulement le coût de la méthode. Une méthode plus coûteuse mais plus rapide peut réduire le coût global en raccourcissant les temps d’arrêt. Une méthode moins coûteuse mais plus longue peut coûter plus cher en raison d’une perte de production.
Création d'une capacité pour plusieurs méthodes
La plupart des installations nécessitent plusieurs méthodes de nettoyage. Différents silos, différents matériaux et différentes conditions nécessitent des approches différentes. Renforcer les capacités selon plusieurs méthodes nécessite de la planification et des investissements.
La priorité doit être basée sur les problèmes les plus courants. Si l’installation présente des blocages importants fréquents, l’équipement télécommandé ou le jet d’eau doivent être la priorité. Si l'installation présente des blocages fréquents, un retrait sous vide ou des canons à air peuvent être plus appropriés.
La formation et la pratique sont essentielles. L’équipement inutilisé n’est pas disponible en cas de besoin. Les opérateurs doivent être formés et régulièrement actualisés. L'équipement doit être entretenu et prêt.
Pour la plupart des installations, l'ensemble des capacités comprend le sondage et l'inspection de tous les silos, des canons à air ou des aides à l'écoulement pour les silos problématiques, des équipements télécommandés pour les blocages importants ou importants, et l'accès des entrepreneurs pour les méthodes dont l'installation ne possède pas.
Conclusion
Choisir la bonne méthode de nettoyage des silos nécessite de comprendre ce que chaque méthode peut et ne peut pas faire. La saisie manuelle avec des outils manuels fonctionne pour n'importe quel matériau mais est lente et risquée. L'équipement motorisé accélère le travail mais nécessite toujours l'intervention du personnel. Les équipements télécommandés sont sûrs et efficaces pour les matériaux durs. Le jet d’eau coupe les dépôts durs mais ajoute de l’humidité. L'aspiration nettoie en profondeur mais ne fonctionne que sur les matériaux meubles.
Le choix dépend du matériau, de la géométrie du silo, du volume, de la fréquence du problème et des ressources disponibles. Aucune méthode ne fonctionne à elle seule pour toutes les applications. Les installations qui développent leurs capacités selon plusieurs méthodes ont la flexibilité nécessaire pour répondre à n’importe quelle condition.
Le processus de prise de décision doit être systématique. Définissez le problème. Évaluez les propriétés du matériau. Évaluez les méthodes disponibles. Comparez le coût total, y compris les temps d'arrêt. Sélectionnez la méthode qui offre le meilleur équilibre entre vitesse, coût et sécurité.
Pour la plupart des installations, l’investissement dans la compréhension et la sélection de la bonne méthode est rapidement rentabilisé. Les économies résultant de la réduction des temps d’arrêt et du coût par événement de nettoyage sont substantielles. Et l’amélioration de la sécurité est incalculable.
