Manutention du vrac 101

Saviez-vous que presque toutes les entreprises qui fabriquent des biens de consommation, transforment des aliments ou brûlent des déchets pour produire de l’énergie font appel à un système de manutention de matériaux en vrac à un moment donné dans leurs processus?

On peut notamment citer les secteurs de la biomasse, du ciment, de l’agriculture, de l’exploitation minière, du papier, de l’acier, de l’alimentation, du bois, des textiles, de l’énergie et de l’électricité où de nombreuses entreprises dépendent de systèmes de manutention du vrac de haute qualité pour le transfert, la manutention et le stockage de composants essentiels.

Qu’est-ce que la manutention de matériaux en vrac?

La manutention du vrac est une partie essentielle de l’activité de toute entreprise qui traite des matériaux secs. En termes simples, un système de manutention du vrac permet de déplacer et de traiter toutes sortes de matériaux. La création d’un système de manutention du vrac requiert un processus complet d’ingénierie, de conception et de fabrication des équipements qui en feront partie.

Dans un système typique, des matières premières en vrac sont apportées par des camions, des navires ou des trains, puis déchargées dans une cour ou une installation de stockage au moyen de transporteurs. En fonction de leur taille, les matériaux sont alors stockés en tas ou dans des silos. Les matériaux sont ensuite prélevés dans les stocks au moyen de trémies et d’alimentateurs de tunnels de collecte, puis acheminés vers les installations de traitement.

Équipements de manutention du vrac

TRANSPORTEURS

Les deux types de systèmes de manutention les plus courants sont ceux qui utilisent des transporteurs à bande et des transporteurs à chaîne. Généralement utilisés pour manutentionner du sel, du minerai, des céréales, du sable et du charbon, les transporteurs à bande se composent de deux ou plusieurs poulies motorisées et d’une bande en boucle continue pour transporter les matériaux. Les transporteurs à chaîne sont généralement utilisés pour les charges plus lourdes et fonctionnent grâce à une série d’engrenages reliés en un système continu par la chaîne.

Silos et trémies

Les silos et les trémies sont essentiellement des réservoirs et de grands entonnoirs utilisés pour transférer des matériaux en vrac. Ils sont indispensables pour la circulation et la régulation du débit des matériaux en vrac. Leur taille varie en fonction du volume de matériaux en vrac qu’ils sont censés stocker en sécurité (charbon, ciment, bois, sciure, céréales, etc.).

Goulottes

Les goulottes sont utilisées pour contenir, diriger et acheminer des matériaux en vrac à un débit nominal vers un transporteur, une trémie, un réservoir ou un tas de stockage.

DISPOSITIFS DE PROTECTION

Les dispositifs de protection jouent un rôle essentiel dans tous les systèmes de manutention du vrac. Ils sont utiles pour protéger les installations de production, pour assurer la sécurité des personnes et pour faciliter l’entretien des équipements.

Basic Industrial Design (B.I.D.) apporte de vraies solutions aux entreprises.Notre expertise dans la conception et la fabrication de systèmes de manutention de matériaux en vrac vous aidera à gérer vos matériaux de manière sûre, efficace et responsable. Forts de près de 50 ans d’expérience dans ce métier et de notre position centrale, nous sommes les leaders de la manutention des matériaux en vrac dans l’est de l’Amérique du Nord.

Conception de systèmes de manutention de vrac efficaces

La qualité de la conception des équipements de manutention du vrac et des infrastructures de soutien est au cœur de l’efficacité opérationnelle et de la fiabilité des systèmes de production. Inversement, des équipements de manutention du vrac mal conçus peuvent entraîner des défaillances fréquentes des systèmes et des pertes de revenus lorsque les objectifs de production ne sont pas atteints.

Plusieurs facteurs sont à prendre en compte lors de la phase de conception des équipements de manutention du vrac afin d’optimiser l’efficacité et la longévité du système.

Outils de manutention du vrac : solutions 3D de conception et de configuration

Avant d’élaborer une infrastructure, il est judicieux de créer et d’évaluer des concepts préliminaires à l’aide de modèles 3D. Il s’agit d’une pratique courante auprès des leaders de la manutention du vrac. Les outils de conception de systèmes de manutention du vrac produisent une série de plans basés sur des concepts préliminaires qui sont ensuite optimisés en fonction de la géographie, du terrain local, du débit souhaité, de l’efficacité énergétique voulue et des coûts d’immobilisation. Ces plans aident à déterminer les concepts les plus efficaces ainsi qu’à comparer et à valider les différents concepts afin d’obtenir le système de manutention du vrac le plus efficace et le plus performant.

Nature et propriétés des matériaux en vrac

Une bonne connaissance des propriétés des matériaux transportés est indispensable pour maximiser l’efficacité d’un système de manutention du vrac. Il est important de définir les propriétés des matériaux dès les premières étapes de la conception afin que tous les composants du système de manutention (transporteurs, goulottes, silos, etc.) soient conçus en fonction de ces matériaux. Les facteurs suivants doivent être pris en compte :

  • Densité du vrac
  • Angle de surcharge
  • Angle de repos
  • Grosseur des morceaux
  • Distribution granulométrique
  • Inflammabilité
  • Teneur en humidité
  • Explosivité
  • Hygroscopicité
  • Couleur
  • Adhésivité
  • Résistance/friction

Lorsque les propriétés des matériaux sont établies, le processus de conception peut progresser plus facilement.

Dans presque tous les domaines, il faut une bonne planification stratégique pour obtenir les résultats souhaités. Dans le secteur de la manutention du vrac, on ne prend pas de raccourcis. Chaque étape du processus d’ingénierie, de conception, de fabrication et d’installation nécessite une parfaite maîtrise de la logistique du système. Les conseils d’experts reconnus peuvent vous aider à adapter vos systèmes de manutention du vrac aux besoins et à les optimiser en fonction des matériaux transportés.

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L’épine dorsale de la manutention de matériaux en vrac : les systèmes de transporteurs

Dans les entreprises faisant de la manutention de vrac, les transporteurs jouent un rôle primordial puisqu’ils assurent la circulation des matériaux d’un point A à un point B. Ils sont prépondérants dans plusieurs secteurs d’activité : environnement, énergie et électricité, bois, métaux et mines, pétrole et gaz, pâtes et papiers, pierre, verre et béton. Selon le secteur d’activité, les transporteurs sont conçus et fabriqués de manière stratégique en fonction des propriétés des matériaux transportés et des exigences de capacité et de distance.

Types de transporteurs

Transporteurs à bande

Les transporteurs à bande sont généralement utilisés pour transporter des matériaux comme les céréales, le sel, le sable et le minerai des mines ou des carrières vers les usines de traitement. Ils sont considérés comme les plus économiques des trois types de transporteurs, puisqu’ils sont capables de déplacer de gros volumes de matériaux à des vitesses relativement élevées sur de longues distances. Les transporteurs à bande se composent de deux ou plusieurs poulies motorisées et d’une bande en boucle continue pour transporter les matériaux.

Transporteurs à vis sans fin et à chaîne

Les transporteurs à vis sans fin et à chaîne sont connus pour leur polyvalence, car ils peuvent accepter une grande diversité de matériaux à écoulement libre ou non et remplir de nombreuses fonctions. Les transporteurs à chaîne sont généralement utilisés pour les charges plus lourdes et fonctionnent grâce à une série d’engrenages reliés en un système continu par la chaîne.

Transporteurs pneumatiques

Les transporteurs pneumatiques sont généralement conçus pour faire circuler des matériaux secs de faible densité, notamment du sable, du ciment en poudre, du sucre et du blé, en utilisant des différences de pression et un flux d’air comprimé ou d’azote. Les matériaux sont placés dans des tubes ou des tuyaux et poussés par différents niveaux de pression.

Systèmes de transporteurs modulaires

Il arrive fréquemment que les systèmes de transporteurs soient construits hors site et qu’ils doivent être expédiés sur de grandes distances vers les usines de production. Compte tenu de la taille imposante de ces systèmes, leur rigidité peut être problématique. En outre, un équipement inflexible peut souvent être à l’origine de divers problèmes, tels que des interruptions d’entretien et des embâcles entraînant des réparations et des remplacements coûteux. Les systèmes de transporteurs modulaires présentent plusieurs avantages : ils peuvent notamment améliorer le flux des processus et procurer aux entreprises des atouts concurrentiels.

Avantages des systèmes de transporteurs modulaires :

  • Solutions simplifiant l’expédition
  • Systèmes faciles à construire, à fabriquer et à installer
  • Nombreuses possibilités de configuration
  • Réduction des délais d’assemblage
  • Rapidité des opérations d’entretien
  • Intégration des systèmes facilitée
  • Facilitation de l’assurance qualité
  • Réduction des coûts de main-d’œuvre et de remplacement

L’entretien des transporteurs, un élément à ne pas négliger

Le soin apporté au processus de conception se répercute directement sur la facilité d’entretien du système de manutention. Il faut évidemment penser aux techniciens chargés de l’entretien du système, afin qu’ils disposent d’un accès facile et sûr aux équipements et qu’ils puissent effectuer leur travail sans perte de temps. Il faut également veiller à ce que les composants du système de manutention soient soigneusement et correctement conçus et sélectionnés. La qualité de la conception et des fournitures se répercute sur l’entretien qui devient plus facile, sur le fonctionnement qui devient plus fiable ainsi que sur le temps de disponibilité.

Conseils d’entretien préventif des systèmes de manutention :

  • La qualité de l’installation est essentielle pour l’efficacité et la fiabilité à long terme du système
  • Établissez un plan d’entretien complet
  • Vérifiez régulièrement la tension des bandes et des chaînes
  • Surveillez étroitement le centrage des bandes
  • Nettoyez régulièrement les transporteurs
  • Réalisez des inspections documentées des systèmes de manutention

Un bon entretien des transporteurs maximise la fiabilité des systèmes, la sécurité générale et les conditions d’utilisation des transporteurs et des installations environnantes.

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Mesures de sécurité essentielles de manutention des matériaux en vrac

La sécurité est un élément essentiel de la manutention des matériaux en vrac. Des normes et des directives industrielles exigent que les différents acteurs qui œuvrent dans le domaine de la manutention des matériaux en vrac respectent des pratiques de travail sûres et accordent la priorité à la protection des travailleurs.

Normes et directives de sécurité

Les opérations de manutention de matériaux en vrac doivent respecter des règles de sécurité extrêmement strictes et se conformer à plusieurs normes et directives rigoureuses visant à garantir la sécurité de toutes les personnes concernées.

  • OHAS (Occupational Health & Safety) (États-Unis)
  • MSHA (Mine Safety and Health Administration) (États-Unis)
  • CE (Conformité des biens vendus dans l’UE) (Europe)
  • CSST (Construction Site Safety Technician) (États-Unis)

Dispositifs de protection 

Tout système de manutention des produits en vrac est assujetti à des exigences réglementaires (notamment sur les dispositifs de protection des machines) qui doivent être respectées pour que le système fonctionne en toute sécurité. L’ingénierie et la conception des dispositifs de protection des machines ont autant d’importance que les transporteurs eux-mêmes. Des dispositifs de protection appropriés sont dotés de caractéristiques de sécurité optimisées pour protéger les travailleurs contre les risques d’accidents mortels liés au travail à proximité des bandes transporteuses, à leur inspection, à leur réglage ou à leur entretien.

En règle générale, les équipements doivent être protégés aux points de pincement accessibles. Les points de pincement sont des endroits où une partie du corps, un vêtement ou un objet peut se coincer entre des parties mobiles ou entre une partie mobile et une partie fixe d’une machine. Ces points de pincement accessibles doivent être protégés au niveau des poulies de tête, de queue, d’entraînement et de déviation des systèmes de transport. La protection adéquate des équipements de manutention en vrac est encadrée par la loi et doit être prioritaire pour les fabricants et les opérateurs.

Mesures de sécurité importantes lors de tout travail sur ou à proximité de transporteurs

Les convoyeurs et les transporteurs sont conçus et fabriqués de manière stratégique en fonction des matériaux transportés. Cependant, quel que soit leur contenu ou leur volume, tous les convoyeurs et tous les transporteurs doivent être équipés de dispositifs de sécurité normalisés. Tous les systèmes de transport présentent des dangers inhérents lorsqu’ils sont en mouvement. Les normes suivantes permettent de réduire les risques pour les travailleurs par l’application de pratiques de travail sûres pendant les activités d’exploitation et d’entretien.

OHAS

  • Bouton ou cordon d’arrêt d’urgence
  • Des câbles d’arrêt d’urgence couvrant toute la longueur du transporteur et accessibles partout
  • Obligation faite au personnel compétent d’effectuer des inspections avant de remettre un transporteur en marche après un arrêt dû à une surcharge
  • Installation de protections aux endroits où les transporteurs passent au-dessus de zones de travail ou d’allées
  • Veiller à la bonne ergonomie du système de transport en fonction de la taille et du poids des matériaux transportés

MSHA

  • Systèmes d’avertissement auditifs et visuels pour signaler la mise en marche du transporteur
  • Installations pratiques de franchissement de bande à des endroits stratégiques près des contrôles
  • Cordons d’arrêt d’urgence à des endroits stratégiques
  • Veiller à ce que des protections adéquates soient installées pour empêcher tout contact entre les travailleurs et les parties mobiles du transporteur
  • Veiller à ce que l’alimentation soit coupée pendant les travaux d’entretien et de réparation par verrouillage et étiquetage de la source d’énergie
  • Interdire toute tentative de franchissement d’une bande transporteuse en mouvement, sauf aux passages appropriés

Il est essentiel de pouvoir protéger les travailleurs tout en respectant les impératifs de production des sites de manutention de matériaux en vrac. En choisissant de travailler avec des leaders expérimentés dans le secteur de la manutention en vrac, vous aurez la garantie que votre équipement sera conçu et fabriqué conformément aux normes et aux directives de sécurité appropriées et qu’il fonctionnera avec efficacité.

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Solutions de manutention en vrac de B.I.D. Canada

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En savoir plus sur nos systèmes de manutention de matériaux en vrac personnalisés

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