Guida tecnica MCA
Coclea che si intasa: cause, diagnosi e come prevenire i fermi impianto
Perché si blocca, come accorgersene in tempo, come monitorarla in continuo
Guida tecnica MCA
Perché si blocca, come accorgersene in tempo, come monitorarla in continuo
In sintesi. L'intasamento di una coclea è quasi sempre la conseguenza di uno o più fattori legati al materiale (umidità, granulometria, ponti a monte) o all'usura meccanica della coclea stessa. Il fermo impianto che ne deriva è costoso e quasi sempre evitabile: un flussostato per solidi a valle della coclea rileva l'interruzione del flusso in pochi secondi e invia un allarme al PLC prima che il blocco diventi totale. Un misuratore di portata aggiunge la quantificazione del flusso reale.
In questa pagina:
Una coclea ben dimensionata e con un materiale conforme a specifica non dovrebbe intasarsi. Quando succede, la causa è quasi sempre riconducibile a una di queste sei famiglie di problemi.
È la causa più frequente in assoluto. Polveri e granulati che assorbono umidità (cemento, gesso, farine, mangimi, zucchero, sale) cambiano comportamento di flusso: aumentano coesione e adesione alle pareti, diminuiscono la scorrevolezza. La coclea inizia a "trascinare" un materiale impastato anziché spingerlo. Anche piccole variazioni di umidità (1-2%) possono trasformare una linea che funziona bene in una linea che si blocca quotidianamente.
Materiale troppo fine o presenza di grumi e corpi estranei alterano il riempimento della spira. I grumi possono incastrarsi tra spira e tubo; le polveri molto fini tendono a compattarsi sotto la pressione della spira stessa.
Se il silo o la tramoggia a monte forma un ponte, la coclea riceve materiale in modo discontinuo. Quando il ponte cede di colpo, arriva una massa eccessiva che può bloccare la spira. Il problema sembra essere la coclea, ma la causa è a monte.
Materiali abrasivi (cemento, sabbia, scorie, alcuni minerali) consumano spira e tubo. Quando la luce tra spira e tubo aumenta, parte del materiale ricircola anziché avanzare; quando si riduce per deformazione, si creano punti di sfregamento e accumulo.
Una velocità troppo bassa non spinge a sufficienza il materiale; una velocità troppo alta, su materiali fini, può generare compattazione e centrifugazione anziché trasporto. La velocità ottimale dipende dal materiale e dal grado di riempimento.
Materiali appiccicosi (mangimi grassi, polveri igroscopiche, alcune resine) lasciano un sottile strato sulle pareti del tubo. Lo strato cresce nel tempo, riduce la sezione utile e a un certo punto blocca completamente il flusso. È un'usura "in negativo": la coclea funziona, ma il tubo si è ridotto a metà del diametro originale.
Quando una coclea si è intasata, la prima reazione è pulirla e ripartire. Ma se il problema si ripresenta, va capita la causa. Ecco una procedura pratica che usa MCA quando interveniamo su un cliente.
| Domanda di diagnosi | Se la risposta è "sì"… | Causa probabile |
|---|---|---|
| L'intasamento avviene più spesso in estate / con tempo umido? | L'umidità del materiale varia con il meteo | Igroscopicità / variazione umidità |
| Hai cambiato fornitore o lotto di materiale di recente? | Granulometria o umidità diverse dal solito | Variabilità materia prima |
| Il silo a monte si svuota in modo discontinuo? | Si formano ponti nel silo | Bridging / rat-holing a monte |
| L'assorbimento del motore aumenta nel tempo, anche con stesso materiale? | Lo sforzo cresce a parità di carico | Accumulo sulle pareti o usura |
| La coclea è in funzione da molti anni senza revisione? | La spira potrebbe essere consumata | Usura meccanica |
| Il blocco arriva sempre senza preavviso? | Non c'è monitoraggio del flusso a valle | Mancanza di sistema di rilevamento |
Quasi mai una coclea si blocca da un secondo all'altro. Nella maggior parte dei casi ci sono segnali deboli che precedono il blocco di minuti o ore. Riconoscerli o, meglio, automatizzarne il rilevamento, fa la differenza tra un fermo di 10 minuti e un fermo di 4 ore.
Il problema è che molti di questi segnali vengono notati solo dall'operatore esperto presente in linea. Su impianti automatizzati o non presidiati, il primo segnale percepito è spesso il blocco totale.
Le soluzioni all'intasamento si dividono in due categorie complementari: interventi meccanici/di processo (rimuovere la causa) e sistemi di monitoraggio (rilevare il problema prima che diventi blocco).
Anche con tutti gli interventi sopra, una variazione anomala (lotto difettoso, guasto a monte, infiltrazione d'acqua) può causare un blocco. Per questo il monitoraggio del flusso a valle della coclea è una soluzione complementare e spesso decisiva.
Per il problema specifico dell'intasamento di una coclea, la domanda principale è: ti serve solo sapere se il materiale passa, o anche quanto ne passa?
| Criterio | Flussostato per solidi | Misuratore di portata |
|---|---|---|
| Cosa misura | Presenza/assenza di flusso | Portata massica in kg/h o t/h |
| Tempo di rilevamento blocco | Pochi secondi | Pochi secondi (con soglia) |
| Costo indicativo | Basso | Medio |
| Installazione | Foro filettato sulla tubazione di scarico | Foro filettato sulla tubazione di scarico |
| Quando è la scelta giusta | Solo protezione antintasamento | Protezione + controllo quantitativo del processo |
In pratica: se l'obiettivo è solo evitare il fermo impianto, un flussostato per solidi e polveri è la soluzione più rapida e meno costosa. Se invece la coclea fa parte di una linea dove serve anche il dato di portata (dosaggio, controllo qualità, bilancio di massa), un misuratore di portata per solidi svolge entrambe le funzioni.
Coclea di trasporto cemento da silo a tramoggia di pesatura. Il problema è l'umidità in stagione piovosa. Soluzione installata: flussostato a valle della coclea, allarme al PLC con stop automatico della linea. Tempo di reazione ridotto da 15-20 minuti (allarme operatore) a 5 secondi.
Coclea di estrazione pellet di mangime da silo verso linea di insacco. Problema: variabilità del lotto e accumulo grasso sulle pareti. Soluzione: misuratore di portata triboelettrico per monitoraggio continuo della portata e segnalazione precoce delle riduzioni.
Non tutte le linee soffrono allo stesso modo. Per alcuni settori il fermo da coclea intasata è solo un fastidio; per altri è una voce di costo significativa.
Il costo di un flussostato o di un misuratore di portata per solidi è quasi sempre inferiore al costo di un singolo fermo impianto non programmato. Il calcolo dipende dal settore, ma su linee continue il payback di un sistema di monitoraggio è tipicamente nell'ordine di settimane o pochi mesi.
MCA supporta aziende e progettisti nella scelta del sistema più adatto: flussostato per protezione, misuratore di portata per controllo, o entrambi in configurazione complementare.
📩 Richiedi una consulenza tecnica gratuitaLe cause più frequenti sono l'aumento dell'umidità del materiale, la variazione della granulometria, la formazione di ponti di materiale a monte, l'usura della spira o del tubo, una velocità di rotazione errata e l'accumulo di prodotto compattato sulle pareti. Spesso le cause sono combinate: un materiale leggermente più umido del solito è gestibile, ma se la spira è anche usurata il blocco diventa molto più probabile.
I segnali tipici prima del blocco totale sono: aumento dell'assorbimento di corrente del motore, rumore anomalo, vibrazioni e soprattutto riduzione della portata a valle. Quest'ultimo è il segnale più affidabile e si rileva automaticamente con un flussostato o un misuratore di portata installato sulla tubazione di scarico.
La prevenzione efficace lavora su tre livelli: controllo del materiale a monte (umidità, granulometria, ponti nel silo), corretta manutenzione meccanica (spira, tubo, velocità) e monitoraggio in continuo a valle. I primi due livelli riducono la frequenza del problema; il terzo limita il danno quando il problema si manifesta comunque.
Il costo varia molto per settore, ma su linee continue va dalle centinaia alle migliaia di euro per ora considerando mancata produzione, manodopera per la pulizia e prodotto da scartare. In molti casi un singolo evento ripaga l'installazione di un sistema di monitoraggio.
Se l'obiettivo è solo evitare il fermo impianto, il flussostato è sufficiente: rileva l'interruzione del flusso in pochi secondi e attiva un allarme al PLC. Il misuratore di portata serve quando, oltre alla protezione, si vuole anche conoscere la portata istantanea in kg/h o t/h, ad esempio per controllo qualità, dosaggio o bilancio di massa. Nei casi dove servono entrambe le funzioni, il misuratore di portata copre già il caso del flussostato.
Sì. Sia i flussostati sia i misuratori di portata MCA si installano con un foro filettato sulla tubazione di scarico della coclea (tipicamente G¾" o G1"). L'intervento dura poche ore e nella maggior parte dei casi si esegue durante una sosta programmata, senza richiedere fermi aggiuntivi.
Raccontaci il tuo caso: tipo di materiale, settore, frequenza dei fermi. Ti suggeriamo la configurazione di monitoraggio più adatta e il prodotto giusto per il tuo impianto.