Les terminaux d'importation de demain auront des degrés d'intégration et de technologie numérique plus élevés, permettant un ajustement dynamique de la vitesse pour les arrivées juste à temps des navires vers une multitude de systèmes automatisés; une partie critique sera des systèmes de déchargement très efficaces pour correspondre, explique le président de Bruks Siwertell, Per Karlsson.

L'augmentation spectaculaire des populations, souvent avec une tendance à se regrouper autour des ports, entraînera des changements à travers le monde. Non seulement nous verrons des niveaux plus élevés d'intégration et l'utilisation de la numérisation et des systèmes automatisés dans l'environnement portuaire, mais aussi, nous verrons probablement un changement dans l'utilisation de la technologie. Nous ne pourrons pas répondre à la demande sans changement.

Les ports de demain seront différents. Certaines pratiques historiques mais inutiles auront fait leur temps, se retirant pour faire place à de meilleures. Les ports utiliseront des systèmes plus intelligents qui fournissent des données précises en temps réel permettant aux navires d'ajuster dynamiquement leur vitesse, potentiellement à vapeur lente, de sorte qu'ils ne brûlent plus de carburant uniquement pour attendre à l'ancre une place sur la jetée.

Grâce à ces systèmes intelligents, les terminaux pourront également faciliter la pleine intégration des services intermodaux qui se connectent au port, par exemple des wagons de camions et de trains prêts à accueillir un navire en cours de déchargement. En fait, nous observons déjà une tendance claire du marché pour les nouveaux projets de ciment, d'engrais et de céréales qui cherchent à renforcer les capacités sur la jetée et dans le terminal.

Cela maximise la vitesse à laquelle le matériau peut être déchargé d'un navire et ensuite transféré vers un système de réception en continu, minimisant le temps que tout matériau sec en vrac passe en stockage. Non seulement cela est efficace, mais plus le terminal sort rapidement du matériel du stockage ou le contourne complètement, plus son chiffre d'affaires est rapide.

Croissance de quatre milliards

La population mondiale actuelle est d'environ sept milliards d'habitants, mais les Nations Unies (ONU) estiment qu'en 2100 elle atteindra environ onze milliards. Il s'agit d'une énorme augmentation, non seulement en termes de demande prévue pour les besoins de base comme la nourriture et l'électricité, mais aussi pour les matières premières nécessaires à la construction des infrastructures. Pour le seul grain, qui équivaut à environ 600 millions de tonnes métriques par an dans le commerce maritime international, la demande devrait augmenter d'environ 1,5 à 2% par an. Cependant, en 2017, l'augmentation annuelle a atteint 7%.

Répondre à cette demande viendra également à un moment où 28 pays ont déclaré une urgence climatique. Il n'y a jamais eu de surveillance environnementale plus approfondie des pratiques de manutention en vrac et de l'industrie dans son ensemble.

Il va de soi que les déchargeurs instantanés deviendront moins courants dans les ports à l'avenir. Les émissions de poussières et leur fort déversement, qui peuvent représenter jusqu'à 2% d'une charge, les rendront inacceptables, en particulier pour les cargaisons pulvérulentes et les matériaux délicats susceptibles de se dégrader avec une manutention lourde.

Les équipements de manutention de vrac sec ont une longue durée de vie, en particulier les systèmes mécaniques tels que les déchargeurs à chaîne, à chaîne et à godet et à vis, les opérateurs de manutention de vrac sec doivent donc faire des choix prudents maintenant. Ces décisions influeront sur la rentabilité, la capacité, l'utilisation et l'impact environnemental à long terme d'un terminal. Tous les facteurs sont à considérer.

Dans cet esprit, l'équipement le plus performant devrait devenir standard. Nous soutenons que les déchargeurs Siwertell adoptent cette position, et pour cause.

Tous les équipements ne peuvent pas décharger tous les matériaux, mais certains sont bien moins adaptés que d'autres. Par exemple, les déchargeurs à chaîne à godets ne sont pas utilisés pour la manutention des grains, principalement en raison de leur poids très élevé, ce qui a un impact négatif sur les coûts. Le déchargeur lui-même n'est également pas complètement enfermé dans le transfert entre le convoyeur vertical et horizontal, et à cause de cela la poussière peut s'échapper. Ce type de déchargeur est principalement utilisé pour le déchargement de charbon à grande capacité.

Les déchargeurs à chaîne sont fermés; cependant, ils présentent certains inconvénients fondamentaux pour certains matériaux. Semblables aux déchargeurs pneumatiques, ils n'ont pas la capacité de résister aux forces d'excavation en raison de leurs faibles structures en acier, ce qui les rend impropres à tout volume compacté. C'est la principale raison pour laquelle les déchargeurs à chaîne ne sont pas utilisés pour des matériaux tels que le charbon, et ni les pneumatiques ni les déchargeurs à chaîne ne sont utilisés pour les engrais et la farine de soja, où des forces d'excavation sont nécessaires pour un déchargement efficace. S'ils sont utilisés, ils nécessitent une assistance extrêmement étendue de la part des chargeurs et des excavatrices.

Manipulation de plusieurs matériaux

Les déchargeurs à vis Siwertell sont les seuls systèmes fermés sur le marché qui ont la capacité de manipuler de nombreux types de matériaux en vrac, y compris des produits très volatils tels que le soufre. Partout dans le monde, les installations de déchargement de Siwertell traitent plus de 45 matériaux en vrac différents, dont du charbon, des granulés de biomasse, du sel, du ciment, toutes sortes de céréales ainsi que toutes les variantes d'engrais.

Ils sont également capables de décharger à des capacités très élevées, quel que soit le type de matériau en vrac. Les méga-terminaux de grande capacité desservis par les déchargeurs de navires à vis Siwertell comprennent une installation à Liverpool, au Royaume-Uni, qui a une capacité nominale de 1 800 t/h pour la manutention du grain et atteint une capacité moyenne de 70% lors du déchargement de 75 000 tpl navires et terminaux de transfert sur le fleuve Amazone au Brésil déchargeant des fèves de soja à partir de barges entre 1 500 et 1 700 t/h avec une efficacité moyenne de 75%.

Pour les autres matériaux, un déchargeur de ciment Siwertell au Texas, aux États-Unis, a une capacité nominale de 1 500 t/h, et deux déchargeurs à l'aciérie Ha Tinh au Vietnam, ont chacun une capacité de 2 400 t/h lors de la manipulation de charbon métallurgique. Les deux étaient révolutionnaires pour leur temps; le premier a établi les taux de manutention du ciment les plus élevés du marché en 2006 et le second est la première installation de déchargeurs de charbon Siwertell dédiés à l'industrie sidérurgique.

Nous croyons que les déchargeurs Siwertell peuvent répondre à tous les types d'exigences de n'importe quel client dans le monde et nous affirmons que notre déchargeur à vis est beaucoup plus efficace et écologique que tout autre système de déchargement disponible sur le marché.

La manutention des grains est un domaine où Siwertell rivalise bien avec les systèmes de déchargement traditionnels tels que le pneumatique. Les deux sont totalement fermés, ce qui signifie pas de poussière ou de déversement de cargaison, mais la comparaison s'arrête là. Les systèmes Siwertell offrent des capacités, des efficacités plus élevées ainsi qu'une consommation d'énergie réduite, ce qui a un impact positif sur l'environnement.

Manipuler le grain avec précaution

Ils offrent également des avantages supplémentaires. La vitesse de déchargement des déchargeurs Siwertell n'est que de 10% de celle offerte par les déchargeurs pneumatiques, ce qui se traduit par beaucoup moins de collisions entre les particules de matière dans le convoyeur, réduisant considérablement les taux de dégradation. Ceci est particulièrement important pour les matériaux sensibles tels que les graines de soja, le maïs, l'alumine, les granulés de bois et autres matériaux similaires.

Un déchargeur doit utiliser une touche légère lors de la manipulation de produits comme le grain, en raison de la production de fragments pulvérulents, plus petits que les particules de grain elles-mêmes, appelées fines.

Les amendes sont problématiques pour de nombreux types de cargaisons, mais dans la manutention du grain, elles peuvent rendre le grain plus difficile à aérer et augmenter les taux de détérioration et les émissions de poussière.

Les fines doivent également être enlevées avant le broyage; par conséquent, leur présence a un effet d'entraînement important sur la transformation des grains dans son ensemble. Un niveau élevé d'amendes dans un envoi de céréales peut également signifier que la qualité de l'envoi est dégradée.

Efficacité du fret

La dégradation de la cargaison est un inconvénient du déchargement pneumatique, une autre est sa portée. Les déchargeurs à vis Siwertell peuvent atteindre tous les coins de la cale d'un navire. Cela est dû à l'amplitude de mouvement du convoyeur horizontal et à la capacité de pendule du bras vertical, ce qui signifie également que l'assistance des chargeurs est réduite au minimum.

En revanche, un déchargeur pneumatique a une portée très limitée dans une cale, car le bras vertical ne peut être actionné que dans la zone de l'ouverture de la cale. Il existe des déchargeurs pneumatiques qui ont la capacité de certains mouvements pendulaires, mais ce type de déchargeur a encore des limites liées à une capacité de force de creusement très faible ou nulle.

Aujourd'hui, la majeure partie du grain est déchargée des navires jusqu'à 60 000 tpl, et il existe une différence considérable dans le besoin d'assistance du chargeur entre un déchargeur pneumatique et un déchargeur à vis Siwertell. Par exemple, avec un grain qui a un angle de repos d'environ 45 degrés, dans un navire entièrement chargé de 60000 tpl, l'aide d'un chargeur est proche de 18%, soit environ 11000 tonnes métriques lors de l'utilisation d'un déchargeur pneumatique en raison de ses limitations de mouvement. En comparaison, dans les mêmes conditions, un déchargeur Siwertell utilise moins de 5% d'assistance du chargeur et, dans les barges à parois horizontales, le besoin d'un chargeur sera inférieur à 2%.

Les déchargeurs Siwertell ont également différents dispositifs d'admission, selon le matériau, qui peuvent fonctionner à pleine capacité tant qu'ils sont immergés à environ un mètre dans la cargaison.

Pour qu'un déchargeur pneumatique atteigne même un taux d'efficacité équivalent à un déchargeur Siwertell, il doit dépendre entièrement de l'assistance efficace des chargeurs utiles. Cependant, les taux d'utilisation élevés des chargeurs ont un impact négatif sur les coûts de fonctionnement totaux ainsi que sur l'environnement, et ils entraînent des niveaux de brisures de grains beaucoup plus élevés en raison de la double manutention.

De plus, les déchargeurs pneumatiques bénéficient d'une capacité maximale au début d'une opération. Une fois que les tuyaux creux sont étendus pour pénétrer plus profondément dans la cale, la consommation d'énergie augmente en raison de l'éloignement de la pompe. Il y a également un effet d'avalanche lorsque de l'air s'infiltre dans le tuyau d'aspiration, réduisant temporairement la capacité de déchargement à un niveau très bas.

Ceci n'est normalement pas pris en compte lors de la comparaison de la consommation d'énergie et de l'efficacité de déchargement avec un déchargeur à vis. Pour un déchargeur Siwertell, la distance de déchargement est la même tout au long du processus de déchargement, les taux d'efficacité et les capacités restent cohérents et le dispositif d'alimentation d'entrée efficace élimine l'impact des avalanches de fret dans la soute lorsque vous travaillez à ces capacités très élevées.

Lorsque nous parlons de capacité moyenne, cela inclut toujours tous les mouvements entre les différents supports jusqu'à un niveau de nettoyage de la machine, balayage exclu. Par exemple, un test de performance effectué avec deux déchargeurs Siwertell, chacun d'une capacité nominale de 2 200 t/h, sur un navire de 80 000 tpl, entièrement chargé de charbon, a produit une capacité moyenne supérieure à 77%; le temps qu'il a fallu pour décharger complètement le navire, balayage exclu.

En plus de cela, il est largement admis que si la capacité nominale augmente, il est plus difficile de maintenir une capacité moyenne élevée en raison des différences plus importantes entre la capacité de nettoyage et la capacité nominale.

Nous voyons des affirmations selon lesquelles les déchargeurs pneumatiques fonctionnent à des efficacités de traversée similaires, mais ceux-ci excluent tous les mouvements entre les différentes cales, ce qui se traduit par une efficacité globale beaucoup plus faible.

Nouvelles alternatives port-mobile

Pour certains opérateurs qui partagent potentiellement des terminaux ou des espaces de jetée, les grandes installations fixes ne conviennent pas. Dans ces cas, l'alternative n'a pas à être un système pneumatique traditionnel, avec ses inconvénients associés; un nouveau déchargeur est disponible, le déchargeur portuaire Siwertell. Il est particulièrement bien adapté à la manutention des grains et combine tous les avantages d'un déchargeur Siwertell sous une forme mobile.

Le déchargeur portuaire offre une efficacité plus élevée qu'un déchargeur pneumatique, nécessite beaucoup moins d'assistance du chargeur et a des coûts d'exploitation inférieurs en raison de la réduction de la consommation d'énergie, ce qui réduit à son tour leur impact environnemental. Il est également plus sûr, plus silencieux et nécessite moins d'entretien.

En outre, des capacités et des rendements plus élevés offrent à l'opérateur portuaire la possibilité de bénéficier de volumes annuels plus élevés et de libérer de l'espace de jetée, ce qui pourrait à son tour améliorer le taux d'utilisation du port et sa rentabilité.

Le terminal de demain

À l'avenir, les terminaux devront répondre à des volumes annuels plus élevés en raison de l'augmentation de la population, et les taux d'utilisation des ports devront s'améliorer. Le seul moyen d'y parvenir est d'augmenter les taux de déchargement et/ou d'améliorer l'efficacité du déchargement et le moyen le plus rentable est de concevoir un terminal avec un ou deux déchargeurs haute capacité.

Ils doivent être très efficaces et minimiser les temps de déchargement des navires et maximiser les bénéfices opérationnels du terminal, tout en garantissant qu'aucun gaspillage de matériau n'est causé par les déversements, ce qui a un impact négatif sur l'environnement et la rentabilité.

Les déchargeurs Siwertell ont une plage de capacité allant de 150 t/h à 3 000 t/h, tous avec une efficacité de pointe, quel que soit le matériau manipulé. En comparaison, les déchargeurs pneumatiques sont limités à environ 600 à 800 t/h avec un tuyau lors de la manutention du grain.

Le déchargeur pneumatique fonctionne bien dans les ports avec une faible consommation annuelle, mais si un terminal portuaire existant ou nouveau doit se développer, cela ne peut pas être une alternative. Les terminaux à grand volume auront besoin de systèmes efficaces à haute capacité pour réduire les coûts d'exploitation au minimum et réduire l'impact environnemental.

Si nous nous éloignons de la nourriture, l'augmentation des populations humaines nécessitera également plus d'énergie. La transition mondiale vers la biomasse pour atténuer certains des effets de la combustion d'énergies fossiles verra également une énorme augmentation de la demande. Cependant, les granulés de biomasse n'ont que les trois quarts environ de la valeur calorifique du charbon, jusqu'à présent, des volumes plus importants doivent être brûlés pour la même production d'énergie.

Aujourd'hui, les pellets sont déchargés par des déchargeurs à grappin, pneumatiques ou à vis. Les granulés sont très poussiéreux et sensibles à la dégradation, ce qui les rend impropres à la manipulation avec des grappins en raison de l'impact environnemental. Les déchargeurs pneumatiques sont limités en capacité et présentent un taux élevé de dégradation des matériaux en raison de la vitesse du flux de matériaux dans le déchargeur.

Un déchargeur Siwertell peut offrir une capacité nominale continue de traitement de la biomasse jusqu'à 2 000 t/h. Le taux standard actuel de l'industrie pour le déchargement des pellets au Royaume-Uni – premier utilisateur européen de biocarburants – est de 1 200 t/h. Ceci est basé sur cinq déchargeurs Siwertell précédemment livrés au pays, qui traitent 70% des importations annuelles totales de granulés de bois au Royaume-Uni. Nous discutons déjà de l'utilisation de ces déchargeurs de biomasse de plus grande capacité avec les opérateurs.

Le besoin actuel d'un déchargement efficace et de grande capacité est encore plus urgent, et nous encourageons les opérateurs à faire des choix éclairés et à ne pas s'appuyer sur les approches traditionnelles pour répondre aux besoins extraordinaires de demain.