I blocchi di materiale all’interno di silos, tramogge e condotti rappresentano una delle criticità più ricorrenti nella movimentazione dei solidi sfusi. Il problema non riguarda soltanto la continuità produttiva: quando un materiale interrompe il proprio flusso, gli interventi necessari per ripristinare la portata possono introdurre rischi significativi per gli operatori e sottoporre le apparecchiature a sollecitazioni non previste.

Il fenomeno deve quindi essere affrontato distinguendo due aspetti strettamente correlati: la causa della perdita di flowability e il metodo utilizzato per ripristinare il flusso.

Perché si formano i blocchi?

La formazione di un ponte, di un rat-hole o di un accumulo localizzato dipende dall’interazione tra le proprietà del materiale e la geometria dell’apparecchiatura.

Tra i parametri più rilevanti rientrano:

• distribuzione granulometrica;
• forma e rugosità delle particelle;
• densità apparente;
• contenuto di umidità;
• coesività;
• temperatura;
• pressione di consolidamento;
• angolo delle pareti;
• coefficiente di attrito materiale-parete;
• geometria dell’uscita.

L’umidità, per esempio, può aumentare le forze di adesione tra particelle e tra materiale e parete. Una variazione della PSD può invece modificare la permeabilità del letto e la sua capacità di mantenere un flusso stabile.

Di conseguenza, un silo che funziona correttamente con una determinata materia prima può presentare fenomeni di bridging o rat-holing dopo una modifica della formulazione, della granulometria o delle condizioni ambientali.

Il problema, quindi, non è necessariamente riconducibile al silo in sé. È il risultato dell’interazione tra materiale, geometria e condizioni operative.

Quando il flusso si interrompe

Un ponte si forma quando le particelle sviluppano una struttura sufficientemente resistente da sostenere il peso del materiale sovrastante impedendone lo scarico.

Nel rat-holing, invece, il materiale tende a scaricarsi attraverso un canale centrale mentre una parte significativa del prodotto rimane aderente alle pareti.

Entrambi i fenomeni possono produrre conseguenze operative rilevanti:

• riduzione o arresto della portata;
• variazione della densità apparente del materiale scaricato;
• segregazione della distribuzione granulometrica;
• alimentazione irregolare delle apparecchiature a valle;
• aumento dei tempi di fermo;
• necessità di interventi manuali.

La progettazione del sistema di scarico deve quindi tenere conto del regime di flusso desiderato. La distinzione tra mass flow e funnel flow è fondamentale per comprendere come il materiale attraverserà il contenitore durante lo scarico.

Il rischio degli interventi manuali

Quando il materiale si blocca, una delle reazioni più immediate consiste nell’intervenire direttamente sull’apparecchiatura: colpire le pareti, utilizzare aste o altri strumenti per rompere l’accumulo oppure accedere all’interno del contenitore.

Queste pratiche possono aumentare il rischio operativo e, in alcuni casi, peggiorare il problema.

Le sollecitazioni meccaniche non previste possono danneggiare pareti, rivestimenti o strutture di supporto, mentre l’accesso a silos, tramogge e altri volumi può esporre gli operatori ai rischi associati agli spazi confinati.

Le fonti tecniche dedicate alla gestione dei blocchi nei sistemi bulk sottolineano proprio la necessità di sostituire, quando possibile, gli interventi manuali con sistemi progettati per operare dall’esterno dell’apparecchiatura.

Cannoni ad aria: principio di funzionamento

Una delle tecnologie utilizzate per favorire la disgregazione degli accumuli è il cannone ad aria compressa.

Il principio è relativamente semplice. Un volume di aria viene accumulato in pressione e successivamente rilasciato attraverso una valvola ad apertura rapida. L’impulso genera una perturbazione locale del materiale che può contribuire a rompere strutture consolidate e ripristinare la mobilità del prodotto.

L’efficacia dipende tuttavia dalla corretta configurazione del sistema.

Posizione degli ugelli, volume del serbatoio, pressione disponibile, frequenza degli impulsi e caratteristiche del materiale devono essere valutati in relazione alla geometria dell’apparecchiatura e al fenomeno che si intende contrastare.

L’utilizzo indiscriminato di impulsi ad alta energia non costituisce quindi una strategia di progettazione. Un sistema efficace deve essere dimensionato sulla base della fisica del materiale e del comportamento del processo.

Dalla rimozione del blocco alla prevenzione

L’approccio più evoluto consiste nel non utilizzare il sistema di disgregazione esclusivamente come dispositivo di emergenza.

Il monitoraggio delle condizioni operative permette infatti di identificare alcuni segnali che precedono l’interruzione del flusso. Variazioni della portata, aumento della frequenza degli interventi, modifiche della pressione o tempi di scarico anomali possono essere utilizzati per individuare una progressiva perdita di flowability.

L’integrazione con sistemi di monitoraggio consente inoltre di registrare la frequenza e la durata degli interventi, trasformando un’azione precedentemente reattiva in una fonte di dati sul comportamento dell’apparecchiatura.

Questo approccio è particolarmente interessante nei processi continui, dove la prevenzione di un singolo blocco può evitare l’arresto di una catena produttiva più ampia.

Progettare il sistema a partire dal materiale

Il controllo dei blocchi non dovrebbe iniziare dalla scelta del dispositivo di sblocco.

Dovrebbe iniziare dalla caratterizzazione del materiale.

Prove di shear, valutazioni della coesività, analisi della permeabilità e studio delle proprietà di attrito possono fornire informazioni utili per determinare la geometria dell’uscita, l’inclinazione delle pareti e il regime di flusso più appropriato.

Anche la simulazione del comportamento del materiale può contribuire a identificare zone potenzialmente critiche prima della costruzione dell’impianto.

In questo senso, il sistema di sblocco rappresenta l’ultimo elemento di una catena progettuale che comprende:

caratterizzazione del materiale → progettazione della geometria → regime di flusso → monitoraggio → intervento automatico.

Separare questi elementi significa trattare il sintomo senza intervenire sulla causa.

Sicurezza e continuità operativa

La gestione dei blocchi nei sistemi bulk solids deve quindi essere considerata contemporaneamente come un problema di flowability, sicurezza e disponibilità dell’impianto.

La soluzione più efficace non è necessariamente quella che genera l’impulso più potente, ma quella che riduce la probabilità che il materiale raggiunga una condizione di blocco e consente, quando necessario, di ripristinare il flusso senza interventi manuali ad alto rischio.

Per process engineer e responsabili di stabilimento, questo significa spostare l’attenzione dalla semplice rimozione dell’ostruzione alla comprensione del comportamento del materiale lungo l’intero sistema.

Nel bulk solids handling, un blocco non è soltanto un problema di scarico.

È il risultato osservabile di una perdita di equilibrio tra proprietà del materiale, geometria dell’impianto e condizioni operative.

Fonti

• Dry Bulk Magazine — Safely clearing silo, hopper and chute blockages. Dry Bulk Magazine – Safely clearing silo, hopper and chute blockages 
• AT Minerals — POWTECH TECHNOPHARM 2026: in-depth, hands-on, future-ready. AT Minerals – POWTECH TECHNOPHARM 2026
• Global Mining Review — Safely clearing silo, hopper and chute blockages. Global Mining Review – Safely clearing silo, hopper and chute blockages
• World Cement — Safely clearing silo, hopper and chute blockages. World Cement – Safely clearing silo, hopper and chute blockages