Torres móveis para limpeza a ser utilizada em lavadores industriais
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1. Declividades do piso do Lavador contrarias s necessidades de implanta o das c lulas robotizadas da ABB A seguir fotos deste Lavador ZA Vr A ANNA Pas A Z mai l T a Foto 11 Vista geral do lavador com a oficina Foto 12 Dep sito de produtos qu micos ao de manuten o ao fundo lado do lavador Foto 13 Vista da pista do lavador Foto 14 Detalhe da plataforma elevada com plataforma elevada e declividades do piso dois canh es hidr ulicos Foto 15 Vista da plataforma elevada Foto 16 Vista de dentro da plataforma escada de acesso de dentro do lavador elevada ao fundo canh o hidr ulico Lavador de m quinas da Oficina Centralizada de Caraj s Par Em 2010 ainda a convite da ABB visitamos o Lavador da Oficina Centralizada de Caraj s de propriedade da VALE para observar o funcionamento da c lula robotizada instalada pela ABB O projeto civil detalhado e das utilidades deste Lavador foram elaborados pela ONOMA ENGENHARIA em 2008 Este Lavador possui todas as utilidades necess rias para um timo desempenho Conta com uma ETEO com capacidade suficiente para atender a demanda um separador gua leo e canal de sedimento Falta apenas um sistema autom tico de aspergimento de desengraxante e xampu para tirar o operador da linha de frente Fomos informados pelo pessoal da opera o deste Lavador que o tempo de lavagem de um caminh o de 400 toneladas que chegava a ser de 6 horas pass2. 22 RSS ET f n E pa D O i ELIT A EZ E ia 2 VI TIS A PPA g re rali E E g mid E Na gt cr Es A nie E A Ss E j pr EA EIA O ZAR Y EDS N E i T SEA EN AAA MN E AS AN dav A E Ju Figura 02 Perspectiva isom trica de um Lavador industrial t pico instalado com quatro torres m veis de limpeza A figura 03 a seguir apresenta uma vista frontal do lavador onde se v a Torre m vel 4 lateral e a Torre m vel 3 frontal anterior e o caminh o fora de estrada de 400 toneladas 5 A Torre m vel 4 possui um braco horizontal 27 que possibilita a sustenta o das tubula es dos sistemas de gua pressurizada 42 desengraxante 29 e xampu 28 para aspergi los na parte superior dos equipamentos Esta vista possibilita ver o enrolador de mangueira 10 que alimenta a torre m vel 3 AAA TARE pot A AS E TERA NE OTTO ES Ma si ai T Figura 03 Vista frontal do lavador onde se v a torre m vel poss vel ver na figura 03 as tubula es de alimenta o de gua pressurizada 55 a tubula o de ar comprimido 56 e a tubula o de energia el trica 57 dentro das canaletas subterr neas que contornam o Lavador Alem disso poss vel ver o canal de sedimento 22 o separador gua leo 23 e o piso de concreto armado 21 do lavador FUNCIONAMENTO DAS TORRES M VEIS ATUANDO NO LAVADOR DE VE CULOS FORA DE ESTRADA O funcionamento das Torres moveis de limpeza
3. do Lavador de maquinas inicia se com o posicionamento das torres moveis 1 2 3 e 4 nas suas posi es de origem quando os seus respectivos enroladores de mangueira 12 9 10 e 11 est o com suas mangueiras totalmente recolhidas Posiciona se ent o o caminh o fora de estrada 5 nos limites laterais direito esquerdo e frontais dianteiro e traseiro que devem se encontrar marcados no piso de concreto 21 Para este caminh o as Torres m veis 1 2 3 e 4 percorrer o a guia central de condu o 24 Primeiramente energiza se o sistema de gua pressurizada 55 que circunda o piso do Lavador para iniciar o processo de lavagem do caminh o 5 Ao ligar o sistema de gua pressurizada automaticamente os sistemas propulsores comandados pelos motores el tricos 47 das Torres m veis 1 2 3 e 4 s o ligados atrav s do sistema de energia el trica dos cabos el tricos 57 Quando as Torres m veis 1 2 3 e 4 chegam ao final do percurso de ida o sistema de gua pressurizada 6 fechado atrav s de uma v lvula solenoide principal e os sistemas propulsores 47 s o desligados Ao se fechar o sistema de gua pressurizada 55 liga se automaticamente o sistema de ar comprimido 56 tamb m disposto em forma de anel hidr ulico ao redor do Lavador que por sua vez ir acionar somente a bomba pneum tica 31 para aspergir desengraxante sobre o caminh o 5 Ent o o sistema propulsor da Torres 1 2 3 e 4 ser novamente ligado com a rota o inversa para que a
4. m veis O operador do Lavador muda de Guia central de rolamento atrav s de movimentos curtos para frente e para tr s aplicados na Torre m vel semelhantemente ao que se faz para se estacionar um veiculo de passeio em uma vaga lateral DADOS T CNICOS DAS TORRES M VEIS Velocidade de deslocamento e tempo total estimado de opera o A velocidade m xima de deslocamento considerada para as torres m veis de 10 00 dez metros por minuto Portanto os enroladores de mangueiras 9 10 11 e 12 trabalhar o com esta mesma velocidade tanto na ida distens o das mangueiras quanto na volta recolhimento das mangueiras Os enroladores de mangueiras 9 10 11 e 12 e os enroladores de mangueiras auxiliares 13 14 15 e 16 podem ser encontrados venda no mercado especializado Esta velocidade de deslocamento poder ser alterada para atender as necessidades de limpeza mais rigorosa Em qualquer caso as velocidades das Torres m veis devem estar sincronizadas com as dos enroladores de mangueiras tanto na distens o quanto no recolhimento destas ultimas O tempo te rico previsto de uma opera o completa de limpeza do maior equipamento usado na minera o um caminh o de 400 toneladas de 17 83 minutos Entende se como opera o completa de limpeza a aspers o de gua industrial tr s vezes uma aspers o de desengraxante e uma de xampu e o tempo de espera de cinco minutos contado duas vezes para atua o dos produtos qu micos Con
5. o devem ser mantidos com n veis abaixo de 50 das suas capacidades uma vez que eles funcionam tamb m como lastros destas estruturas dando a elas o equil brio necess rio quando em movimento A capacidade de cada reservat rio de desengraxante e xampu s o de 1 000 00 litros Estes reservat rios s o bombonas pl sticas refor adas com arma o de tubos finos de a o facilmente encontrados no mercado Quando as Torres m veis est o aspergindo gua pressurizada grande quantidade de barro e pequenas pedras s o desagregadas dos veiculo em processo de limpeza O barro acumulado no piso de concreto armado 21 do lavador pode vir a obstruir o caminhamento das torres moveis em sua trajet ria Para evitar esta obstru o bicos limpadores 38 est o localizados frente das quatro rodas 35 e do caminho de rolamento 24 aspergindo gua sob media press o suprida pelo sistema de gua pressurizada 6 tanto no caminho de ida quanto de volta das torres moveis 1 2 3 e 4 Caso a pista do piso de concreto armado 21 fique muito suja ap s a limpeza do caminh o 5 o operador do lavador pode operar as quatro Torres m veis para aspergir somente gua sem a presen a de um equipamento e desta forma limpar o excesso de barro da rea Para se lavar um equipamento diferente do caminh o fora de estrada de 400 toneladas 5 por exemplo um trator de esteira D11 deve se trocar o caminho de rolamento 24 que as torres moveis 1 2 3 e 4 fizeram para lavar o
6. respectivo caminh o O operador do lavador deve sair da cabine de comando abrigada colocando todos os sistemas de utilidade em stand by e operar cada uma das quatro Torres moveis para o caminho de rolamento 26 que o estabelecido para o trator de esteiras D11 Para esta opera o na Torre m vel 1 por exemplo o operador do lavador deve primeiro liberar a tra o das mangueiras do enrolador de mangueiras 12 Em seguida ele deve reposicionar o enrolador de mangueiras 12 sobre a guia dupla 20 correndo o sobre essa ultima e fix lo na posi o do caminho de rolamento 26 Esta movimenta o permitida pelo enrolador de mangueiras secund rio 16 que fixo mas permite tal movimenta o Depois o operador do Lavador deve i ar manualmente as duas cunhas centrais 49 da torre m vel 1 articulados pelos bra os 52 fixando as fora da guia central momentaneamente e manobrar atrav s do volante central 65 que gira as rodas de a o 35 para a direita e para a esquerda Ap s o giro destas duas rodas 35 para a direita ou para a esquerda o operador do lavador liga atrav s de controle remoto o sistema de tra o da torre m vel para frente e para tr s at obter o alinhamento correto dos batentes centrais 49 com guias do caminho de rolamento 26 desejado Alinhada a torre m vel 1 o operador deve destravar as duas cunhas centrais 49 e assenta las dentro da guia central 26 O mesmo procedimento deve ser repetido para as tr s demais Torres
7. semiautom tico de tal forma a tirar a presen a do operador do Lavador desta atividade Os desengraxantes alcalinos podem provocar queimaduras na pele mucosas e olhos dos operadores Falta de um sistema separador gua leo SAO eficiente a ponto de n o comprometer o funcionamento da Esta o de Tratamento de Efluente Oleoso ETEO Falta de uma ETEO compacta e eficiente uma vez que h somente um leito areia de filtragem que n o atende a vaz o de lavagem Canal de sedimento pouco eficiente com pouqu ssima capacidade de drenagem da gua n o permitindo a remo o dos sedimentos s lidos no volume necess rio para atender demanda s bombas de gua de lavagem com vaz o de 50 m3 por hora e press o de 150 metros de coluna de gua dificultam a manuseabilidade dos dois nicos canh es deste lavador O consumo de gua com estas bombas ligadas durante uma hora consomem 50 000 litros de gua Trecho de acesso que liga o Lavador Oficina Centralizada n o ser pavimentado com concreto armado ou intertravado de concreto A seguir fotos deste lavador 1 s Foto 05 Vista da plataforma do lado direito Foto 06 Vista de cima da plataforma ao fundo a oficina de manuten o elevada com operador manuseando o canh o hidraulico Foto 07 Operador direcionando o j to Foto 08 Limpeza do piso do lavador com o d gua do nico canh o hidr ulico da jato d gua do canh o hidr ulico plataforma
8. 118 da VALE Lavador da Oficina Centralizada da Rio Paracatu Minera es RPM Lavador Do Posto de Apoio Avan ado da Rio Paracatu Minera es RPM Lavador da oficina centralizada do S11D da VALE Lavador da Oficina Centralizada de Urucum da VALE Refere se o novo equipamento ainda em estagio de projeto b sico e com o pedido de Patente Industrial em andamento a um conjunto de quatro Torres m veis para limpeza a serem utilizadas em lavadores industriais de ve culos fora de estrada Cada Torre m vel autopropelida e autoguiada transportando ela pr pria seis sistemas de utilidades distintos que s o utilizados para a execu o da limpeza dos ve culos quais sejam energia el trica cabo de dados ar comprimido gua desengraxante e xampu Relegada a um plano secund rio dentro da rea de manuten o a lavagem dos ve culos fora de estrada at dez anos atr s era pouco considerada como tarefa essencial ou importante dentro do processo final das empresas de minera o Os Lavadores manuais atuais s o de dif cil opera o e manuten o e calcada principalmente na m o de obra humana geralmente de baix ssima qualifica o H alto consumo de gua pot vel que dificilmente reaproveitada uso exagerado ou mesmo inadequado de desengraxantes pouco ou nenhum reaproveitamento do leo desprendido no processo de limpeza Os efluentes destes lavadores n o tem qualidade m nima para serem descartados no meio ambien
9. TORRES M VEIS PARA LIMPEZA A SER UTILIZADA EM LAVADORES INDUSTRIAIS DE VE CULOS FORA DE ESTRADA EM MINERA ES Autores Pedro Rog rio Serra Diretor da noma Engenharia Ltda e mail diretoria Vdonomaenge com br Rodrigo Jeber de Lima Diretor t cnico da M dulo Engenharia Ltda Igor Abr o Torres Diretor T cnico da DT Engenharia e Automac o Ltda RESUMO O presente trabalho apresenta uma nova tecnologia ainda n o colocada em pratica para limpeza de caminh es e outros equipamentos rodantes fora de estrada usados em minerac o a c u aberto Esta tecnologia vista otimizar os atuais processos de limpeza diminuindo os tempos de operac o melhorando a qualidade desses servicos e trazendo ganhos em termos de medicina e seguranca no trabalho para os operadores destes lavadores industriais O conceito que novo e est em processo de patenteamento baseia se em quatro torres m veis automatizadas auto propelidas e auto abastecidas das utilidades necess rias para o processo de limpeza de lama misturada com leos e graxas dos equipamentos fora de estrada Palavras chave Limpeza de caminh o fora de estrada lavadores de maquinas Torres m veis de limpeza automa o ABSTRACT This paper presenis a new technology not yet put into practice cleaning trucks and other rolling equipment off road use in the open pit mining This technology view to optimize the current cleaning processes reducing operating times improving the qu
10. ality of services and bringing gains in terms of medical and safety for operators of industrial launderers The concept which is newand is inthe patenting process is based on four towers mobile automated self propelled and self supplied utilities required forthe cleaning slurry mixed with oils and greases off road equipment Keywords Clean truck off road machines washers cleaning mobile towers automation INTRODU O A minera o um dos segmentos industriais mais importantes da economia brasileira Hoje representa 89 9 do total das nossas exporta es da ind stria extrativa tendo o grupo VALE como a empresa mais expressiva do setor A VALE a segunda empresa brasileira em termos de valor de mercado sendo ultrapassada somente pela PETROBRAS Ela a segunda empresa do mundo no segmento da minera o Quase 99 de todo o produto minerado pela VALE transportado dentro das minas atrav s de ve culos fora de estrada mais especificamente por caminh es fora de estrada de diversas capacidades variando de 40 a 400 toneladas Alem destes caminh es de propor es agigantadas s o utilizados outros ve culos rodantes n o menos not veis em termos de tamanho e capacidade tais como tratores de esteiras de pneus motoniveladoras e retroescavadeiras Os fabricantes mundiais de equipamentos fora de estrada imp em prazos em termos de horas de uso para se executarem manuten es preventivas que a exemplo da avia o comer
11. as publicas Mas aplicado na limpeza completa de equipamentos fora de estrada n o oferece resultados significativos Atualmente no Brasil pelo que sabemos h um nico sistema de lavagem de caminh es fora de estrada com a utiliza o de rob s que funciona na Serra dos Caraj s de propriedade da VALE em estagio experimental E um lavador que utiliza dois rob s que foram projetados e instalados pela ABB do Brasil H um projeto dentro da VALE para estender o uso do rob para os Lavadores de outras minas Desconhecemos o estagio atual deste projeto APRESENTA O DOS PROBLEMAS DOS LAVADORES MANUAIS ATUAIS O tempo m dio de lavagem de um caminh o fora de estrada de 400 toneladas de capacidade de transporte por exemplo pode variar de 3 a 6 horas dependendo do grau de sujidade que o mesmo se encontra Mesmo no sistema robotizado este tempo ainda n o diminuiu substancialmente pois exige a interven o humana em algumas situa es onde n o h como programar os rob s a custos financeiros compat veis com esta atividade Como este tempo de lavagem muito grande cria se um gargalo no setor de programa o das manuten es preventivas Isto gera perdas de produtividade na manuten o e opera o que ir o afetar o resultado final da opera o da mina Sob o ponto de vista ambiental seguran a medicina e sa de ocupacional os Lavadores manuais atuais n o s o modelos bem sucedidos pois gastam muita gua de forma ineficien
12. azer parte de todo Lavador de equipamentos fora de estrada Depois do separador gua leo 23 onde o leo sobrenadante separado para reciclagem existe uma Esta o de Tratamento de Efluente Industrial que trata o efluente liquido do Lavador n o apresentada neste trabalho por n o fazer parte do escopo do mesmo El vHIINAN A 30 HOGVIONNI jiin GS SG 96 EA ES Fi a ip OINZWWIOY 30 IWYINZO VIND pz uu s34 o f A AA E 91 j FR e E EE EEA due Nin AAA E GE TAG 38801 i G NOL 00 OYHNINVO e e l E A A E EE AAA PEA NM Ye yl F i AN O 00 E na A VERAIONVA y ER FONOGVIONNI Hi vd j Me l El A at E i i E Ca IE T Nov ba THE D Nadi a W y RR Y XY t QUISINOSO 0 Osid A ga A Y lt Ni E o TE INE M oo ae NDA LON L lot A iJ f Ely RR o Y NE JM E ll ll Fij E a I w FAST el LN HH 1 tt 130 socvionna e fla Ma E ANO et O NA e e te eds a O O a ao A a Ee 0 q A Ea NH TIAQN INHOL EE EEPE TEE PVE POR E TASE a ES J os fp lia ni ka OIN3MI103S 30 TWNWI Figura 01 Planta de um Lavador industrial t pico instalado com quatro torres m veis de limpeza A figura 02 a seguir apresenta uma vista em perspectiva isom trica da figura 01 do Lavador e todos os seus componentes descritos ali
13. cial e militar seguem rigorosamente os manuais Como as tarefas executadas por estes equipamentos s o demasiadamente desgastantes em condi es limites de uso muitas vezes eles necessitam tamb m de reparos corretivos muito antes do preventivo Para efetuar estas tarefas de manuten o entra em a o as Oficinas de Manuten o ou Reparo Para que estes gigantescos ve culos do transporte mineral sejam consertados fundamental que os mesmos sejam lavados e limpos A come am alguns s rios problemas da rea de manuten o das empresas de minera o METODOLOGIA Os conceitos expostos nesse trabalho s o frutos da nossa experi ncia acumulada como empresa consultora de engenharia em mais de uma dezena de projetos de lavadores de ve culos fora de estrada que elaboramos para os nossos clientes que possuem minera es Foram projetos de melhorias relat rios t cnicos de desempenho auditorias a projetos de terceiros projetos novos e reformas Dentre eles podemos destacar os seguintes Lavador da Oficina Centralizada de Caraj s da VALE Lavador da Oficina de N5 em Serra dos Caraj s da VALE Lavador da Oficina Centralizada de On a Puma da VALE Lavador da Oficina do Posto de Apoio Avan ado de On a Puma Lavador da Oficina Centralizada da Mina do Sossego da VALE Lavador da Mina do Cau da VALE Lavador da Mina de Mariana da VALE Lavador da Oficina Centralizada do N quel do Vermelho Lavador da Oficina Centralizada do Projeto
14. cinas de manuten o Para a opera o de lavagem destes ve culos rodantes s o utilizados os seguintes insumos durante as tr s seguintes etapas a 1 Etapa limpeza com gua pressurizada a uma press o media de 5 00 a 10 00 kg cm2 em volumes compat veis com o tamanho do veiculo e n vel de sujidade em que ele se encontra Esta primeira lavada para remover o n vel de sujidade mais grosseira que o barro propriamente dito a 2 Etapa aspergimento com lan amento de desengraxante liquido dilu do em propor es adequadas em gua geralmente 1 10 ou 1 5 dependendo da especifica o do fabricante do respectivo produto qu mico para remo o de leos e graxas que se juntam ao p de min rio Deixa se atuar por um tempo predeterminado para que o desengraxante possa penetrar mais profundamente na sujidade e logo depois proceder a mais uma passada com lan amento de gua pressurizada a 3 Etapa lan amento de xampu dilu do em propor es adequadas em gua geralmente 1 5 a 1 10 para remover sujidades mais leves da limpeza final que tamb m aspergido por um sistema de bombeamento exclusivo Ap s esta 3 e ultima etapa efetua se mais uma passada com gua pressurizada para completar o processo de lavagem do equipamento e libera o do mesmo para a sua desmontagem na respectiva baia de manuten o na Oficina de Ve culos BREVE DESCRI O DO ESTADO DA T CNICA Os lavadores de ve culos fora de estrada atuais ut
15. das em a o s o de 4 a 5 vezes mais caros que as Torres m veis dentro de par metros de projetos conhecidos ITEM CUSTO ESTIMADO PARA QUATRO TORRES M VEIS DATA BASE ABRIL DE 2012 Detalhada Estrutura met lica montada e componentes mec nicos e de automa o controle da torre m vel Enrolador de mangueira com sistema mec nico el trico hidr ulico e automa o da Stemmann Enrolador de mangueira auxiliar com sistema mec nico el trico hidr ulico e automa o da Stemmann Mangueira de borracha refor ada di metro 100 mm Cabine de Comando montada com todos os componentes eletromec nicos e de automac o Sistema de controle por joystick para movimentac o das torres Unid Unid Unid Unid Unid Unid Unid O mm gt r UNIT TOTAL R R 30 000 00 120 000 00 77 676 00 310 704 00 E 68 272 00 2 3 088 00 240 00 100 00 24 000 00 90 000 00 90 000 00 9 000 00 20 000 00 797 792 00 CONCLUS ES O que se pretende obter com este novo equipamento a automatiza o das tarefas corriqueiras de lan ar gua pressurizada desengraxante e xampu sobre os ve culos com um m ximo de seguran a maior economia e mais efici ncia Deixando o operador somente para as tarefas de avalia o da sujidade e controles das Torres moveis dentro de uma cabine ao abrigo das intemp ries e de produtos qu micos t xicos Outro diferencial deste conjunto de equipamen
16. de implanta o inicial destas unidades A solu o para este problema s se dar com reloca o correta destas unidades Uso de um lavador de chassis abaixo do n vel do piso do Lavador com esguichos de gua pressurizada A declividade do piso do Lavador lan a todo detrito para dentro de uma calha que alem de comportar o sistema de tubula o do lavador de chassis escoa o detrito solido para o canal de sedimento O resultado que este sedimento impede o funcionamento do mesmo Alem disso a grelha met lica que dava prote o ao mecanismo n o suportou o peso dos equipamentos e foi retirada Falta de canh es hidr ulicos em quantidade m nima necess ria O sistema de canh es hidr ulicos deslizantes n o funciona a contento Para diminuir a quantidade de canh es hidr ulicos nas plataformas de limpeza optou se por um tipo deslizante que percorre todo o comprimento da plataforma Como a vaz o e press o deste sistema relativamente grande a mangueira de gua enrijece quando pressurizada a ponto de impossibilitar o deslizamento dos dois nicos canh es deste Lavador E necess ria a for a de dois homens para fazer o mesmo correr sobre o trilho Falta de canh es hidr ulicos em n vel 1 00 metro acima do piso do Lavador Estes canh es mais baixos possibilitam a remo o da lama das rodas e partes baixas dos fora de estrada com maior efici ncia Falta de um sistema aspergidor de desengraxante e xampu autom tico ou
17. despertar o interesse de parceiros que se interessem em investir nesta t cnica em seus Lavadores E desta forma contribuir para tornar o trabalho em Lavadores de ve culos fora de estrada mais r pidos mais seguros e mais econ micos Em ultima instancia o uso da Torre m vel uma forma eficiente de transformar os recursos gastos em demoradas e pouco eficientes opera es de limpeza em r pidas e seguras opera es de limpeza onde fica assegurado a sa de e a seguran a do operador do lavador de maquinas BIBLIOGRAFIA http www vale com http techposto com br novo index php http lavarodas com
18. e ar comprimido 7 e por uma mangueira contendo cabos de energia el trica e dados 8 e por quatro enroladores de mangueiras numerados de 9 a 12 O enrolador de mangueira 12 alimenta a Torre m vel 1 o enrolador de mangueira 9 alimenta a Torre m vel 2 o enrolador de mangueira 10 alimenta a Torre m vel 3 e o enrolador de mangueira 11 alimenta a Torre m vel 4 Esses por sua vez s o alimentados pelos quatro enroladores de mangueiras auxiliares 16 13 14 e 15 respectivamente Os sistemas de utilidades de gua pressurizada e ar comprimido s o compostos de dois an is fechados de alimenta o instalados dentro de canaletas ao redor do Lavador para proporcionar um melhor equil brio de press o Os enroladores de mangueiras 12 9 10 e 11 podem se deslocar por sobre as guias duplas numeradas como 20 17 18 e 19 respectivamente para possibilitar o deslocamento lateral de cada uma destas quatro Torres moveis Estes enroladores de mangueiras 12 9 10 e 11 s o travados nas posi es desejadas para tender aos diferentes tamanhos e tipos de ve culos rodantes Ainda na figura 1 temos indicado o piso em concreto armado 21 do Lavador por onde se efetuam todas as atividades necess rias ao processo de lavagem O canal de sedimento 22 recolhe todo material solido e liquido do processo de lavagem retendo o solido e lan ando o liquido no separador gua leo 23 O piso de concreto 21 o canal de sedimento 22 e o separador gua leo 23 devem f
19. elevada da direita f 4 Foto 09 Vista geral do lavador as duas Foto 10 Vista da calha central do piso do plataformas elevadas com a oficina de lavador onde funcionava um lavador de manutenc o ao fundo chassi Este sistema foi removido Lavador de m quinas da Mina N5 na Serra de Caraj s Par Em 2010 a convite da ABB visitamos o Lavador da Mina de N5 de propriedade da VALE para estudar a possibilidade de colocar duas c lulas robotizadas responsabilidade da ABB e melhorar o sistema manual de limpeza e prover as utilidades para os rob s gua ar comprimido e eletricidade Este Lavador possue quase todas as utilidades necess rias para um bom desempenho Conta com uma ETEO com capacidade suficiente para atender a demanda A seguir relacionamos os problemas mais importantes encontrados Altura da plataforma onde ficam os canh es hidr ulicos insuficientes para atender caminh es fora de estrada de 400 toneladas Quantidade insuficiente de canh es por n vel de plataforma Somente dois canh es em cada uma das duas plataformas elevadas atendem este Lavador Falta das plataformas a 1 00 metro acima do n vel do piso do Lavador com canh es hidr ulicos para facilitar a limpeza de rodas e chassis Falta de equipamento autom tico ou semi autom tico para aspergir desengraxante e xampu Exist ncia de muros laterais que impedem o acesso dos canh es hidr ulicos nas partes baixas dos caminh es fora de estrada
20. ilizados nas reas de minera o em sua quase totalidade s o manuais sendo necess ria a presen a de at tr s operadores para efetuar a lavagem destes ve culos Estes lavadores s o de dimens es bem superiores aos dos utilizados para ve culos rodovi rios pesados pois acomodam equipamentos chamados fora de estrada por terem dimens es extraordinariamente fora dos padr es das estradas de rodagem Estes lavadores consistem basicamente de um piso industrial em concreto armado com duas plataformas met licas elevadas uma para atender cada lado do veiculo fixas onde s o dispostos canh es hidr ulicos que lan am gua pressurizada Geralmente estas plataformas possuem dois n veis de trabalho um na eleva o a 1 00 metro acima do piso do Lavador e a outra na eleva o da altura do maior equipamento a ser lavado geralmente com 6 00 a 8 00 metros acima do piso referido Estas plataformas propiciam a execu o do trabalho de limpeza pelos operadores Do alto destas plataformas os operadores utilizam canh es de gua pressurizada articulados para girar em todas as dire es que lan am gua m dia press o sobre os ve culos Estes Lavadores e suas plataformas ficam em rea descoberta expostos s intemp ries Um sistema de gua industrial pressurizado a uma press o media de 5 00 kg cm2 garante o suprimento desta para desagregar as sujidades compostas de lama de min rio misturado ao leo e graxas Para lan ar o dese
21. lidade o cuidado com o meio ambiente atrav s do uso racional dos recursos naturais tal como a gua representa importante ponto de inflex o entre as receitas e despesas da atividade mineradora N o bastassem estes motivos reais e atuais surge a necessidade de reduzir custos com tempo de parada de equipamentos fora de estrada e com m o de obra especializada dado o alto grau de competi o que a economia global propiciou Atualmente h uma tend ncia de se substituir os operadores por sistemas automatizados utilizando se rob s Esta vers o de Lavador pode comportar duas op es de lavagem a manual e a autom tica Os sistemas manuais e robotizados podem coexistir em um mesmo arranjo para casos da necessidade de se ter sistemas redundantes quando da falha do automatizado O sistema robotizado utiliza dois rob s um para cada um dos lados do lavador de maquinas Os rob s ficam nos lugares das passarelas anteriormente citadas Eles fazem a leitura do equipamento em quest o j pr programados em suas mem rias e lan am gua com press o de 5 a 10 kgf cm2 sobre toda a superf cie do veiculo fora de estrada E lan am tamb m os produtos quimicos Est o sendo utilizados em algumas plantas de minera es os lavadores de rodas e chassis que tem a sua fun o limitada a estas duas unidades dos ve culos Este equipamento til para a limpeza de caminh es rodovi rios quando saem das reas de minera o e v o rodar nas rodovi
22. ngraxante e o xampu o operador desce das plataformas e os lan a manualmente com auxilio de pistolas de ar comprimido sobre as partes que contem leos e graxas Para lavar as partes internas tais como motores e caixas de transmiss o o operador sobe nos ve culos e pulveriza os produtos qu micos com o auxilio de pistolas de ar comprimido Estes produtos qu micos s o armazenados em bombonas pl sticas de 200 litros pr ximos a estas opera es de limpeza e s o manipulados manualmente pelo operador do Lavador e acondicionados em baldes menores para facilitar a aplica o dos mesmos Portanto grande a possibilidade de intoxica o por estes produtos em todas as etapas de aplica o recep o dilui o e pulveriza o Ver as figuras 01 02 03 e 04 que ilustram um lavador convencional ps MUL 4 Figura 01 Vista geral do lavador com Figura 02 Vista da plataforma elevada da detalhe para as duas plataformas elevadas direita e canal de sedimento ao lado Figura 03 Operador lan ando Figura 04 Operador lan ando gua desengraxante manualmente sobre a pe a a manualmente sobre a pe a radiador ser lavada TENDENCIA ATUAL PARA A OPERA O DE LIMPEZA DOS VEICULOS FORA DE ESTRADA Com a preocupa o voltada para a sa de e seguran a dos seus empregados colaboradores as empresas de minera o de todo o mundo vem tentando melhorar as condi es de trabalho deste tipo de opera o Adicionalmente a esta rea
23. ou a ser de 3 horas Em fun o da grande quantidade de caminh es fora de estrada e da atividade de limpeza ser um gargalo da manutenc o foi constru do um Lavador com quatro boxes de lavagem Em um desses boxes foi instalado a c lula robotizada Nesta mina onde se produz 110 MTPA de min rio de ferro s o utilizadas aproximadamente 150 caminh es fora de estrada A seguir s o apresentadas as fotos deste lavador N y Foto 17 Detalhe do rob da direita Foto 18 Canal de sedimento do lavador Foto 19 Rob lavando caminh o CAT 797 B Foto 20 Caminh o CAT 797 B sendo lavado basculado pelos dois rob s Foto 21 Vista geral do lavador Detalhe dos Foto 22 Plataforma elevada do lavador e trilhos embutidos no piso para m quinas de vista do piso do lavador esteira gt q A e gt Foto 23 Jato d gua de um rob lavando Foto 24 Rob s lavando a pista do lavador O piso vista de cima da plataforma elevada da direita DESCRI O DETALHADA DAS TORRES M VEIS EM UM LAVADOR DE VE CULOS FORA DE ESTRADA A figura 01 apresentada abaixo mostra o desenho em planta de um lavador industrial t pico instalado com quatro Torres moveis de limpeza numeradas de 1 a 4 Estas Torres m veis est o dispostas na posi o de inicio para lavagem de um caminh o fora de estrada de 400 toneladas 5 As quatro Torres m veis s o alimentadas individualmente por uma mangueira de gua pressurizada 6 por uma mangueira d
24. priMidO cccooonccnncccoccnnconnnccnnnnno 7 00 kg cm Tempo m dio para limpeza de um caminh o de 400 toneladas com tr s passadas de gua uma de desengraxante e uma com xampu 17 83 minutos Consumo total de gua para limpeza de um 797 com tr s passadas pela A o O a a 3 750 00 litros Tempo de percurso do maior caminho de uma Torre m vel 1 5 minutos Tempo de atua o para desengraxante cccooonccccccccccnncononnnnnnnnns 5 minutos Tempo de atua o para XaMPl cooooncccccnononcncccnnncnncnnnancnccnnancnnnns 5 minutos Pot ncia do motor el trico de deslocamento por Torre m vel 2 5 CV CUSTO ESTIMADO DAS TORRES M VEIS A seguir apresentamos uma estimava de custo para quatro Torres moveis e seus enroladores de mangueiras Acreditamos que se pode reduzir ainda mais o custo de fabrica o destes equipamentos quando de uma produ o seriada e com um projeto detalhado otimizado O pre o dos enroladores de mangueira por exemplo est representando 73 18 do custo total de uma Torre m vel completa E poss vel aperfei oar o projeto destes enroladores para diminuir em 40 do custo atual N o cotamos o item relacionado a projetos por considerarmos que eles estar o embutidos no custo da Patente que se encontra com o pedido em andamento Entretanto mesmo com os custos apresentados aqui este sistema extremamente competitivo com a tecnologia rob tica Os custos com as passarelas eleva
25. s torres m veis fa am o caminho de volta para a sua posi o de origem Quando este percurso terminado uma outra v lvula solenoide ir cortar o suprimento de ar comprimido da bomba pneum tica 31 bem como ir cortar tamb m o fornecimento de energia el trica para os sistemas propulsores dos motores el tricos 47 fazendo com que as Torres moveis 1 2 3 e 4 estacionem novamente pela segunda vez Um timer que poder ser regulado de acordo com a necessidade de tempo para que o desengraxante possa atuar de forma mais eficaz contar no m nimo 5 minutos para reiniciar a segunda etapa da lavagem que a abertura da v lvula solenoide principal do sistema de gua pressurizada e a liga o dos motores el tricos do sistema de propuls o das Torres m veis 1 2 3 e 4 O sistema de ar comprimido 57 mantido cortado durante esta segunda etapa de aspers o de gua de lavagem para que sejam removidos os leos e graxas que o desengraxante amoleceu A op o de se efetuar a aspers o de xampu sobre o caminh o dever ser do operador do Lavador uma vez que ele quem identifica o grau de limpeza necess rio para cada equipamento Ou mesmo se necess rio outra passada de gua industrial e desengraxante com a ca amba do caminho fora de estrada 5 levantada As etapas descritas acima s o repetidas de acordo com a necessidade Os reservat rios de desengraxante 37 e xampu 36 que s o acondicionados no interior das Torres m veis n
26. sumo de gua desengraxante e xampu A vaz o de gua pressurizada por torre ser de 250 litros por minuto A vaz o de desengraxante que a mesma do xampu dilu dos em gua na propor o 1 10 ser de 25 litros por minuto Uma opera o de limpeza de um caminh o fora de estrada de 400 tonelada com tr s aspers es de gua uma de desengraxante e uma de xampu consumir um total de 3 750 00 tr s mil e setecentos e cinquenta litros de gua 12 5 doze e meio litros de desengraxante e 12 5 doze e meio litros de xampu Estas quantidades de insumo se comparadas s quantidades consumidas nos lavadores atuais significativamente menor Temos conhecimento de Lavadores que consomem mais de 10 000 00 dez mil litros de gua em opera o semelhante Principais caracter sticas f sicas de uma Torre m vel POSO OCCO teria Danni ana id a raias iara 1 600 00 kg Peso carregada com as utilidades 4 000 00 kg Dimens o em planta teem 2 10 x 2 10 metros Madman RO nl 8 15 metros Principais caracter sticas funcionais de uma Torre m vel Velocidade de deslocamento cococccccccncnncncnccncnnnnss 10 00 metros minuto Di metro das mangueiras do lavador 4 100 mil metros Vaz o de gua industrial por torre 250 00 litros minuto Press o da gua industrial ooocccccoonnnncccooconnnos 7 00 kg cm Press o do ar COM
27. te o que provoca s rios entraves ao processo minerador como um todo medida que a legisla o ambiental vem se tornando cada vez mais exigente Hoje a postura completamente diferente havendo uma demanda maior por processo mais automatizados at mesmo robotizado procurando tirar o operador destes lavadores da linha de frente do processo de limpeza Problemas ambientais for am a ado o de processos mais confi veis de reaproveitamento da gua industrial e separa o do leo da gua Problemas de seguran a e sa de ocupacional que exp em o operador a neblina de gua e desengraxantes alcalinos que podem provocar queimaduras e at mesmo cegueira permanente for am as empresas de minera o a investir em melhoria da qualidade do processo com consequente melhoria dos equipamentos utilizados Somente na Serra de Caraj s onde a VALE produz anualmente 110 milh es de toneladas de min rio de ferro s o utilizados aproximadamente 150 caminh es fora de estrada al m dos demais ve culos de apoio DESCRI O SUCINTA DO PROCESSO DE LIMPEZA DE VE CULOS FORA DE ESTRADA Os ve culos fora de estrada que trabalham nas minera es precisam ser limpos de toda a sujidade representada por gua p de min rio solos em geral leos e graxas transformados em lama aderida aos mesmos pela pr pria atividade A etapa de limpeza antecede o momento deles serem encaminhados para as revis es mec nicas programadas e corretivas nas ofi
28. te e exp em o operador do Lavador s intemp ries e produtos qu micos t xicos O desengraxante e o xampu s o lan ados localmente sobre os equipamentos na maioria das vezes pelo pr prio operador com o uso de balde e pistolas pulverizadoras de ar comprimido Este procedimento geralmente intoxica o operador uma vez que o desengraxante principal agente de limpeza destes lavadores um produto qu mico agressivo ao organismo humano pois possuem forte alcalinidade O operador que deveria utilizar m scara com filtro para respirar na maioria das vezes n o as utiliza ALGUNS CASES DE LAVADORES Lavador de m quinas da Mina de Sossego em Cana dos Caraj s Par Em 2010 a ONOMA ENGENHARIA foi contatada pela SOTREQ representante CATERPILLAR para formular uma solu o para o Lavador de Maquinas da Mina de Sossego de propriedade da VALE O Lavador n o estava conseguindo dar vaz o demanda da Oficina de Manuten o E a oficina operada pela SOTREQ Existem v rios problemas de opera o que dificultam a limpeza dos ve culos fora de estrada que v o desde a concep o inicial do projeto do Lavador at problemas com equipamentos inadequados A seguir relacionamos os problemas mais importantes encontrados Lavador n o passante Para o caminh o fazer a sua manuten o vindo da mina ele n o passava direto pelo Lavador e ainda tinha que entrar ou sair de r do mesmo para chegar Oficina de Manuten o O erro
29. to que comp em as Torres m veis de limpeza sobre o que se utiliza atualmente conferir mobilidade efetiva para lavar sobre um mesmo piso e com a mesma efici ncia ve culos fora de estrada de diferentes finalidades e portes Uma das principais vantagens que este equipamento apresenta relacionada diminui o real de custos a redu o dr stica do atual tempo m dio de lavagem de um caminh o fora de estrada de 400 toneladas que hoje consome em media 4 5 horas passar a ser n o mais que 20 minutos com igual ou melhor qualidade Isto reduz drasticamente o tempo m dio de espera atual destes ve culos para entrada nas oficinas de manuten o Outra vantagem se relaciona facilidade de implanta o destas Torres moveis em Lavadores existentes a custos relativamente baixos pois se trata basicamente de adaptar os seus pisos as necessidades de movimenta o daquelas Adequar o sistema de gua pressurizada eletricidade e ar comprimido j existente em todos lavadores atuais s novas necessidades Diante desta inova o para limpeza de caminh es fora de estrada recomendamos uma postura de seguran a de analise experimental e cientifica para certifica o da validade do modelo sugerido Representa um conceito novo que precisa ser instalado testado e ajustado para fornecer o melhor das suas possibilidades Esperamos com este trabalho que vem sendo elaborado ao logo de tr s anos como fruto de 15 anos de experi ncia
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