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02 de agosto de 2012
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Materiais de Desgaste

Um revestimento para cada nível de severidade

A utilização de revestimentos adequados a cada área da usina de asfalto, assim como seu acompanhamento e substituição nos períodos adequados, contribui para a maior produtividade da instalação e a proteção de seus componentes essenciais

Grandes projetos, como a duplicação da rodovia dos Tamoios e a construção do trecho leste do Rodoanel Mário Covas, ambos em São Paulo, além da duplicação da BR-101/Nordeste e da BR-319, na região Norte, entre outras obras de envergadura, prometem reanimar o setor de construção rodoviária, que sofreu certa estagnação no ano passado. Esse cenário exige, todavia, a operação de equipamentos produtivos, capazes de cumprir cronogramas de obras ousados a um custo operacional enxuto. Para superar esse desafio, as construtoras precisam adotar um programa de manutenção eficiente, principalmente em relação aos equipamentos de produção, como as usinas de asfalto.

Quando se fala em manutenção para esse tipo de instalação, a idade média do parque de usinas em operação no Brasil representa mais um problema, pois boa parte desses equipamentos tem mais de uma década de vida útil. Esse perfil de frota reforça a necessidade de acompanhamento constante e bem planejado por parte dos profissionais do setor, garantindo a produtividade necessária aos projetos de pavimentação em andamento. Uma parte importante desse processo de manutenção diz respeito aos materiais de desgaste, componentes que podem fazer a diferença no custo de operação das usinas de asfalto.

É o que explica Bernardo Ronchetti, gerente de engenharia da Ciber. Segundo ele, existe a possibilidade de ganho econômico na medida em que o gestor da usina avalia o ritmo de trabalho da usina, ponderando não apenas questões produtivas, como a dosagem e economia de asfalto, mas também o desgaste das peças de revestimento presentes em várias partes da instalação, como o elevador de arraste, dutos de entrada de gases, misturadores e chutes de descarga (veja os tipos de materiais que merecem atenção especial no quadro ao lado). “Nem sempre uma economia de 0,01% de CAP, por exemplo, produz ganhos efetivos para o projeto, pois a deterioração dos elementos de desgaste pode representar um custo muito superior a essa economia”, diz ele.

Peças de alta resistência

Isso ocorre principalmente nos trabalhos com massas finas, que têm baixo teor de asfalto. Esse tipo de material gera maior desgaste porque o minério fica mais exposto, aumentando seu contato com os revestimentos. Além disso, a menor quantidade de asfalto nas massas finas reduz o poder lubrificante do material, o que amplia o atrito entre a massa e as peças de d


Grandes projetos, como a duplicação da rodovia dos Tamoios e a construção do trecho leste do Rodoanel Mário Covas, ambos em São Paulo, além da duplicação da BR-101/Nordeste e da BR-319, na região Norte, entre outras obras de envergadura, prometem reanimar o setor de construção rodoviária, que sofreu certa estagnação no ano passado. Esse cenário exige, todavia, a operação de equipamentos produtivos, capazes de cumprir cronogramas de obras ousados a um custo operacional enxuto. Para superar esse desafio, as construtoras precisam adotar um programa de manutenção eficiente, principalmente em relação aos equipamentos de produção, como as usinas de asfalto.

Quando se fala em manutenção para esse tipo de instalação, a idade média do parque de usinas em operação no Brasil representa mais um problema, pois boa parte desses equipamentos tem mais de uma década de vida útil. Esse perfil de frota reforça a necessidade de acompanhamento constante e bem planejado por parte dos profissionais do setor, garantindo a produtividade necessária aos projetos de pavimentação em andamento. Uma parte importante desse processo de manutenção diz respeito aos materiais de desgaste, componentes que podem fazer a diferença no custo de operação das usinas de asfalto.

É o que explica Bernardo Ronchetti, gerente de engenharia da Ciber. Segundo ele, existe a possibilidade de ganho econômico na medida em que o gestor da usina avalia o ritmo de trabalho da usina, ponderando não apenas questões produtivas, como a dosagem e economia de asfalto, mas também o desgaste das peças de revestimento presentes em várias partes da instalação, como o elevador de arraste, dutos de entrada de gases, misturadores e chutes de descarga (veja os tipos de materiais que merecem atenção especial no quadro ao lado). “Nem sempre uma economia de 0,01% de CAP, por exemplo, produz ganhos efetivos para o projeto, pois a deterioração dos elementos de desgaste pode representar um custo muito superior a essa economia”, diz ele.

Peças de alta resistência

Isso ocorre principalmente nos trabalhos com massas finas, que têm baixo teor de asfalto. Esse tipo de material gera maior desgaste porque o minério fica mais exposto, aumentando seu contato com os revestimentos. Além disso, a menor quantidade de asfalto nas massas finas reduz o poder lubrificante do material, o que amplia o atrito entre a massa e as peças de desgaste. “Em alguns componentes do equipamento, aliás, é indicado não realizar muitas limpezas, pois o próprio material sedimentado passa a atuar como um isolante, conservando os revestimentos”, diz Ronchetti.

Devido à necessidade de usar revestimentos específicos em áreas sujeitas a movimentos frequentes, que geram contato abrasivo entre agregados virgens, gases com particulados e agregados com ligante asfáltico, Elton Antonello, gerente de engenharia da Terex, recomenda a aplicação de elementos de desgaste de alta resistência. “Geralmente são chapas de revestimento feitas para proteger certas regiões de um componente. Elas seguem a mesma geometria dos elementos que revestem e são feitas de peças pequenas, para facilitar a sua substituição in loco”, diz ele. No caso das usinas da Terex, os elementos de desgaste são, em sua maioria, compostos por aço de alta dureza: entre 400 e 500 HB (Hardness Brinell).

Segundo Ronchetti, da Ciber, os misturadores das usinas de asfalto produzidas pela empresa são equipados com peças de desgaste compostas por elementos laminados em ligas metálicas e dureza entre 360 HB e 440 HB. “Essas peças contam com teores de 1% a 1,5% de cromo e 1,7% de manganês.” Quando os misturadores são feitos com material fundido à base de ferro, ele ressalta que o diferencial é o alto teor de carbono, que pode variar de 1,8% a 3,6%.

Níveis de severidade

O especialista explica que os materiais de desgaste de cada parte das usinas são feitos com composições diferentes, para atender o nível de severidade a que cada uma dessas áreas fica exposta. “Nos revestimentos de braços e palhetas misturadoras, por exemplo, eles são confeccionados em ferro fundido, com teores de carbono de 1,8% a 3,6% e de cromo chegando a 2%.” O revestimento de fundo do transportador de correias, por sua vez, emprega chapas conformáveis em ligas metálicas, com dureza de 360 a 440 HB e teores de 1% a 1,5% de cromo e de 1% de manganês.

Já o revestimento das tubulações dedicadas ao transporte pneumático utiliza chapas feitas com ligas conformáveis, que oferecem alta resistência ao impacto e dureza mínima de 300 HB. Essa configuração visa a proteger áreas onde o fluxo de gases arrasta grande quantidade de pó e areia de um ponto para outro do sistema, gerando alta abrasividade e impacto constante. “Um exemplo é a tubulação de saída do secador da usina, por onde passa pelo menos 10 t/h de pó e areia em dispersão, um material altamente abrasivo e que entra em contato direto com a chapa da tubulação”, explica Ronchetti.

O especialista destaca que as peças fundidas, muito utilizadas em diversos pontos de revestimento, figuram entre os materiais de desgaste mais delicados do equipamento. Isso porque elas costumam ser aplicadas em locais de maior contato com a brita, onde a abrasão é elevada. “Um exemplo são os braços e palhetas de usinas gravimétricas ou dos modelos com misturador externo, onde cada braço pode dar mais de 40 golpes por minuto em um leito de pedra”, diz ele. “Por isso, essas peças devem ser extremamente duras, mas com tenacidade e resistência ao impacto suficientes para não quebrar.” Ronchetti afirma que essas características exigem uma fundição de qualidade para se evitar a formação de bolhas internas ou rachaduras que antecipam a fratura da peça.

Histórico dos desgastes

Devido ao perfil do parque de usinas em operação no país, caracterizado pela elevada vida útil dessas instalações, sua manutenção segue práticas bem peculiares e próprias de cada usuário. O mesmo se aplica ao acompanhamento das peças de revestimento, já que cada empresa adota técnicas diferenciadas para definir o momento certo para sua substituição. Um dos critérios mais utilizados, segundo os profissionais do setor, consiste na análise do desgaste relativo como ponto de partida.

A técnica consiste em relacionar a espessura desgastada na peça com a quantidade de massa produzida ou de agregados transportados durante as horas trabalhadas. Esse dado deve ser cruzado com as características do minério – como a composição química, caracterização petrográfica e resistência à compressão utilizado historicamente pela usina.

“Se o gestor analisar somente o desgaste por tonelada produzida, ele pode ser induzido a optar por uma nova peça desproporcional à operação”, diz Ronchetti. Como exemplo, ele explica que isso pode conduzir ao uso de peças feitas com ligas de alta dureza para o processamento de calcário ou argila, materiais que seriam suportados muito bem até mesmo por elementos de desgaste mais simples, como aqueles feitos com ferro cinzento.