SOLDA ALUMINOTÉRMICA TRILHO EM TR-57

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1 SOLDA ALUMINOTÉRMICA TRILHO EM TR-57 1

2 1.1 SEQUÊNCIA EXECUTIVA Posicionamento de materiais, equipamentos e ferramentas ao local de aplicação da solda; Retirada dos elementos de fixação do trilho (grampos, retensores e outros); Abertura de cava no vão da junta e desmontagem da tala de junção; Corte de trilho; Nivelamento e Alinhamento das extremidades dos trilhos; Montagem e vedação das formas; Pré aquecimento e soldagem; Retirada das formas e acabamento bruto; Acabamento fino; Aplicação dos elementos de fixação trilho (grampos, retensores e outros); Nivelamento de junta com socaria manual da via. 1.2 CARACTERÍSTICA DA EQUIPE Detalhamento: 01 Soldador; 03 Ajudante especializado; 01 Operador de equipamento leve. Todos os membros da equipe participam de forma direta na atividade. 1.3 RESUMO DA ATIVIDADE A atividade consiste na desmontagem da junta e retirada da fixação dos dormentes adjacentes, abertura de cava no lastro existente entre os dormentes da junta, limpeza da superfície dos trilhos, abertura de cava com retirada do lastro circundante se necessário, nivelamento e alinhamento dos topos do trilho, montagem dos equipamentos de solda, forma, prensa, presilhas, bandeja, conchas de escórias e consumíveis de solda. Logo após a preparação da solda, inicia se a mais importante operação da soldagem aluminotérmica. Utilizase para esta operação um maçarico de aquecimento de 32 furos que queima gás propano sob pressão de 02 (dois) bar e oxigênio sob pressão de 05 (cinco) bar processo Thermit SkV. O pré aquecimento termina quando base (patim) dos trilhos alcança temperaturas de aproximadamente 950 a 1.000ºC e coloração amarelada característica. Tempo de pré aquecimento não inferior a 03 (três) minutos. 2

3 Terminado o pré aquecimento, inflama se a mistura (porção) por meio de um ignitor próprio e uma vez completada a reação (a uma temperatura média de C para o processo SkV) faz se o sangramento por meio de abertura e rompimento dos bujões de vedação do cadinho descartável, o que acarreta a corrida do aço para dentro da forma. A reação dura de 15 a 20 segundos. Após a corrida, retiram se as formas e inicia se o acabamento bruto da solda a quente. Abertura das formas em 4 minutos. As rebarbas de aço são retiradas com rebarbadora de corte hidráulica. Detalhe distribuição dos membros da equipe durante a queima da solda Após o acabamento bruto da solda, a mesma deverá ser esmerilhada na área do boleto após, ou antes, do resfriamento, para obter se um rolamento correto e suave dos veículos. O acabamento da solda será realizado apenas na superfície superior e laterais do boleto do trilho. Após a conclusão do serviço, a superestrutura ferroviária deverá ser imediatamente recomposta no local da solda, providenciando se nivelamento com socaria manual dos dormentes sob a junta, complementação das fixações, remoção de resíduo de escória caído sobre o lastro, carga, transporte e descarga das talas, parafusos e arruelas retirados com execução da solda depositando as em local indicado pela Fiscalização. Não apenas o soldador, bem como todos os colaboradores envolvidos direta e indiretamente no processo de solda deverão ser treinados e certificados pela própria THERMIT e suas certificações inclusas nos anexos da documentação legal da equipe, com larga experiência em solda e manutenção de via, além do uso correto de todos os equipamentos de segurança e procedimentos imprescindíveis para segurança humana e patrimonial. 3

4 O soldador deve preencher a ficha de execução de solda aluminotérmica, fornecida pela fiscalização, individualmente para cada solda. Também deverão ser anotadas na alma do trilho as informações devidas informadas nesta mesma ficha. Tanto o preenchimento da ficha como informações no patim devem ser obrigatórias e prerrogativas para confirmar a medição de serviços. O soldador deverá possuir na frente de trabalho um exemplar do procedimento de solda aluminotérmica do processo utilizado. Detalhe distribuição dos membros da equipe de solda no campo Na substituição do trilho deverá ser utilizado termômetro próprio para trilho e estabelecida a folga de acordo com tabela a ser fornecida pela Fiscalização. A aplicação de TLS (trilho longo soldado) deverá ser feita dentro da Faixa de Temperatura Neutra além de se respeitar o procedimento de ATT (Alívio Térmico de Tensão) juntamente com a troca do trilho, procedimento este especificado no referencial técnico da fiscalização. 1.4 MEMÓRIA DA COMPOSIÇÃO No processo de manutenção de via permanente, a execução de solda aluminotérmica tem por função eliminar anomalias pontuais no trecho, por este motivo sua ocorrência não é contínua proporcionando diminuição de sua produtividade em relação ao mesmo item para aplicação em regime de obra. 4

5 As dificuldades de mobilização tornam se ainda maiores para trechos sem acessibilidade rodoviária por longos percursos da ferrovia. Para esses casos o transporte da equipe ocorrerá por meio ferroviário e de responsabilidade da Contratante, com a apropriação pelo regime de homem hora ao longo de todo período de transporte, sendo remunerados em item específicos por unidade. Esta composição foi baseada em apropriação de campo, para atividades de manutenção de via permanente para turmas de solda aluminotérmica especificamente nos trechos: Canguera a Evangelista Souza/SP (de 01 a 10 de junho); Evangelista Souza a Paratinga/SP (de 01 a 10 de junho); Rio Claro a Canguera/SP (de 19 a 30 de junho). Esta CPU foi elaborada baseando se nos seguintes parâmetros: Equipe: P9825 Soldador: 01 P9802 Ajudante especializado: 01 P9843 Operador de equipamento leve: 03 Tempos médios: Mobilização e preparo: Posicionamento de materiais, equipamentos, ferramentas e sinalização: 48 minutos Retirada dos elementos de fixação: 02 minutos Abertura de cava do vão da junta e desmontagem da tala de junção: 12 minutos Corte de trilho: 07 minutos Execução de solda: Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos: 15 minutos Montagem e vedação das formas: 15 minutos Pré aquecimento e soldagem: 06 minutos Retirada das formas e acabamento bruto da solda: 10 minutos Acabamento e finalização: Acabamento fino da solda: 22 minutos Aplicação dos elementos de fixação: 03 minutos Nivelamento de junta com socaria manual da via: 20 minutos Total (minutos): 159 minutos Total (horas): 2,6500 h Produção da equipe: 0,3774 und/h 5

6 Como referência para elaboração da CPU, utilizou se a estrutura do SICRO, conforme a seguir: CPU SICRO de código CPU SICRO de código

7 CPU SICRO de código CPU SICRO de código Memória das adequações: Mão de obra: A equipe básica desta composição irá respeitar as primícias técnicas de não apenas o soldador bem como todos os colaboradores envolvidos direta e indiretamente no processo de solda deverá possuir treinamento e certificação para a atividade. A equipe básica para o serviço de solda aluminotérmica. 7

8 01 soldador 01 operador de máquinas leves 03 ajudantes especializado de solda Equipamentos: Foram considerados os seguintes equipamentos: E9687 Caminhão carroceria com capacidade de 5 t 115 Kw (01 unidade); E9735 Máquina para serrar trilho 5,0 kw (01 unidade); E9141 Rebarbadora hidráulica com bomba manual com capacidade de força de kgf (01 unidade); E9738 Máquina de esmerilhar de topo de boleto (01 unidade); E9738 Máquina de esmerilhadeira de lateral de boleto (01 unidade); E9988 Equipamento de solda (01 conjuntos). Produção da equipe: Produção horária apropriada da equipe de 0,3774 unidade. Posicionamento de materiais, equipamentos e ferramentas ao local de aplicação da solda: Esta atividade consiste na movimentação de máquinas, ferramentas, equipamentos e consumíveis de solda ao longo do trecho em função das distâncias entre os pontos de aplicação de solda. Ressaltamos a premissa de atividade corretiva de manutenção de via permanente, cujo distanciamento entre os pontos de correção determinam considerável diminuição de produtividade da equipe, em relação aos referencias da aplicação do mesmo item em regime de obra. Carga do trolley de linha: 10 minutos Movimentação do trolley de linha carregado: 28 minutos* Descarga do trolley e distribuição de máquinas e equipamentos: 10 minutos 8

9 Detalhe do trolley de movimentação carregado *Tempo médio apropriado, podendo variar conforme programação, porém dentro de uma previsão média de distância entre pontos de 250 metros. Tempo gasto para a atividade: 48 minutos Retirada dos elementos de fixação do trilho (grampos, retensores e outros): Para retirada das fixações deverão ser utilizadas as ferramentas adequadas para cada tipo, não se admitindo improvisações de ferramentas. A utilização de marretas para retirada direta de grampos elásticos é proibida sob pena de causar danos como perda do efeito de mola e retensionamento dos grampos, e devido risco de acidente de trabalho por projeção dos mesmos. Com a utilização das ferramentas adequadas, serão removidas as fixações dos dormentes adjacentes a junta (grampos, retensores e outros). Retirada dos elementos de fixação: 01 minuto Tempo gasto para a atividade: 01 minuto 9

10 Abertura de cava no vão da junta e desmontagem da tala de junção: As juntas compostas por talas de junção, parafusos, porcas e arruelas de pressão, as talas de junção estarão instaladas provisoriamente com a responsabilidade de prover temporariamente a união entre as extremidades de dois trilhos garantindo o seu nivelamento e alinhamento para que as extremidades dos trilhos funcionem perfeitamente solidários sob a ação do tráfego ferroviário. A tala é a peça que irá proporcionar a rigidez necessária na região de união dos trilhos durante o período que se aguarda a aplicação da solda aluminotérmica. Detalhe do desmonte da tala junção. De acordo com o perfil de trilho (TR57), a tala de junção irá possuir 06 conjuntos de parafusos, porcas e arruelas. Para a desmontagem das talas iremos considerar a retiradas dos jogos de parafusos e remoção das talas de junção. A abertura de cava do vão da junta visa desguarnecer o lastro ferroviário circundante para proporcionar maior grau de liberada à aplicação dos ferramentais de solda. Abertura de cava no vão da junta: 04 minutos Desmontagem da tala de junção: 08 minutos Tempo gasto para a atividade: 12 minutos 10

11 Corte de trilho: O corte de uma das extremidades dos trilhos para preparação a obtenção da folga necessária a execução da solda, será obrigatoriamente efetuado com máquina de serrar trilhos Policorte. A utilização de maçarico será permitida apenas nos casos que requerem eliminação de tensões internas de compressão das barras a serem trabalhadas, antes da remoção das fixações; estes cortes deverão ser posteriormente refeitos com disco ou máquina de serrar eliminando a zona termicamente afetada (ZTA) pelo corte com maçarico; assim deverão ser eliminados no mínimo segmentos de trilhos de 2,5 cm para cada lado do corte efetuado com maçarico. Detalhe do corte de trilho para obtenção da folga (GAP) ideal para execução da solda A folga entre topos dos trilhos deverá ser ajustada de acordo com as recomendações do procedimento de solda, utilizando calibrador, sendo que normalmente variam entre 22 a 27 mm, exceto nos caso de solda de reparo que requer folgas entre 65 e 71 mm. Folga inferior a recomendada pelo fabricante prejudica o pré aquecimento de toda a secção do trilho e diminui a quantidade de aço que fica na solda, consequentemente reduzindo a quantidade de calor necessário para fundir o aço do trilho, pois uma parcela do calor é gerada pela reação da solda. Para o procedimento de corte, é obrigatório o estabelecimento da distância mínima entre duas soldas ou entre uma solda e uma junta de no mínimo 4 m. Como também é obrigatória a distância mínima entre a extremidade do trilho a ser soldado e o primeiro furo deverá ser de 120 mm. Caso não seja possível estabelecer tal parâmetro, devem se eliminar todos os furos e reajustar a folga. Posicionamento e preparação: 02 minutos 11

12 Marcação e verificação de folga: 03 minutos Corte do trilh0: 03 minutos Tempo gasto para a atividade: 06 minutos Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos: O alinhamento dos trilhos será realizado com a utilização da régua de nivelamento, os ajustes das extremidades dos trilhos serão realizados por intermédio de cunhas aplicadas no patim dos trilhos, considerando uma ligeira elevação. Esta elevação é necessária para compensar o esfriamento tardio do boleto com o consequente abaixamento da junta. Detalhe do alinhamento e nivelamento das extremidades dos trilhos. Detalhe verificação da flecha das extremidades dos trilhos durante o nivelamento Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos: 15 minutos 12

13 Tempo gasto para a atividade: 15 minutos Montagem e vedação das formas; Durante esta etapa do processo, serão aplicadas as formas envolvendo as duas pontas dos trilhos. Durante o processo de montagem das formas, serão aplicadas presilhas que irão garantir a estabilidade e fixação das formas refratárias. Depois de finalizada a fixação das formas, as suas extremidades serão vedadas com aplicação da pasta, esse procedimento irá evitar prováveis vazamentos durante a corrida do aço. Detalhe regulagem da presilha e do maçarico de pré aquecimento Essa atividade será desempenhada pelo soldador e seu auxiliar, a partir deste ponto apenas eles irão conduzir o processo de pré aquecimento e ignição do cadinho descartável. Os demais membros da equipe irão proceder com a montagem e regulagem do equipamento de pré aquecimento e posicionamento de máquinas e ferramentas. 13

14 Detalhe regulagem das formas refratárias Detalhe fixação das presilhas 14

15 Detalhe da vedação das formas refratárias Montagem e vedação das formas: 15 minutos Tempo gasto para a atividade: 15 minutos Pré aquecimento e soldagem; Para essa etapa será posicionado ao suporte de fixação, o maçarico de pré aquecimento previamente regulado. O pré aquecimento termina quando base (patim) dos trilhos alcança temperaturas de aproximadamente 950 a 1.000ºC e atinge uma coloração amarelada característica. 15

16 Detalhe do pré aquecimento das extremidades dos trilhos Finalizado o pré aquecimento, inflama se a mistura (porção) por meio de um ignitor próprio e uma vez completada a reação (a uma temperatura média de C para o processo SKS) faz se o sangramento por meio de abertura e rompimento dos bujões de vedação do cadinho descartável, o que acarreta a corrida do aço para dentro da forma. A reação dura de 15 a 20 segundos. Detalhe da aparência visual das extremidades dos trilhos durante o pré aquecimento 16

17 Detalhe do processo de ignição da porção de solda. Detalhe distribuição do calor durante o banho de aço liquido Preparação e posicionamento do maçarico de pré aquecimento: 01 minuto Pré aquecimento e corrida do aço : 05 minutos Tempo gasto para a atividade: 06 minutos 17

18 Retirada das formas e acabamento bruto; Após a corrida do aço, retiram se as formas e inicia se o acabamento bruto da solda a quente. Abertura das formas em 4 minutos, as rebarbas de aço são retiradas com equipamento de corte rebarbadora de solda. Detalhe retirada das presilhas Detalhe do rebarbamento ou acabamento bruto 18

19 Detalhe das extremidades dos trilhos após o acabamento bruto Durante o processo de retirada das formas e rebarbamento de solda, a solda sofrerá o seu acabamento bruto com expurgo do material residual excedente da solda. Tempo de espera (resfriamento) para abertura das formas: 04 minutos Retirada das formas e desmontagem da presilha: 02 minutos Posicionamento da rebarbadora de solda: 01 minuto Rebarbamento da solda: 02 minutos Retirada da rebarbadora de solda: 01 minuto Tempo gasto para a atividade: 10 minutos Acabamento fino: Após o acabamento bruto da solda, a mesma deverá ser esmerilhada na área do boleto (acabamento fino), após ou antes do resfriamento, para obter se um rolamento correto e suave dos veículos. O acabamento das soldas será realizado apenas na superfície superior e laterais do boleto do trilho, não serão realizadas retiradas de material de reforço de solda ao longo dos demais pontos da seção transversal do perfil. 19

20 Parte deste processo será realizado com a utilização da esmerilhadeira de boleto como reto, este equipamento irá promover a remoção do cordão de solda remanescente na porção superior do boleto do trilho, proporcionando nivelamento de sua superfície de rolamento e uniformidade de sua seção. Detalhe acabamento fino esmerilhamento A segunda etapa do acabamento fino será realizada com a utilização da esmerilhadeira de boleto lateral copo cônico. Este equipamento deverá eliminar o cordão de solda remanescente ao longo das laterais dos boletos, proporcionando alinhamento de sua superfície de contato. Esmerilhamento da superfície superior do boleto: 08 minutos Esmerilhamento das superfícies laterais do boleto: 14 minutos Tempo gasto para a atividade: 22 minutos Aplicação dos elementos de fixação trilho (grampos, retensores e outros) Para aplicação das fixações deverão ser utilizadas as ferramentas adequadas para cada tipo, não se admitindo improvisações de ferramentas. A utilização de marretas para aplicação direta de grampos elásticos é proibida sob pena de causar danos como perda do efeito de mola e retensionamento dos grampos, e devido risco de acidente de trabalho por projeção dos mesmos. 20

21 Com a utilização das ferramentas adequadas, serão aplicadas as fixações dos dormentes adjacentes a junta (grampos, retensores e outros). Aplicação dos elementos de fixação: 03 minutos Tempo gasto para a atividade: 03 minutos Nivelamento de junta com socaria manual da via: Consiste na operação de altear isoladamente as juntas, com socaria dos dormentes de junta e guarda, visando colocá las no mesmo plano da fila dos trilhos, correspondente à rampa do trecho onde foi executada a solda. Nivelamento de junta: 20 minutos Tempo gasto para a atividade: 20 minutos Materiais: Consumíveis de solda (Kit de solda): Porção Thermit 57 SkV unidade; Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades. Formas SkV TR57 01 par; Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades. Cadinho Descartável unidade; Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades e em múltiplos de 18 unidades. Pasta de vedação Thermit 2kg 01 unidade; Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades e em múltiplos de 08 unidades. Acendedor Thermit 01 unidade. Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades e em múltiplos de 20 unidades. 21

22 Detalhe Kit de solda acendedor, formas, pasta de vedação, cadinho descartável e porção de solda Detalhe modelo de cadinho de solda Consumo apropriado para o material disco de corte de 35 cm para 5.000rpm, em quantidade de 0,50 unidade por corte produção de 01 corte por solda (01*0,50 = 0,50 unidade). Consumo apropriado para o material lâmina para rebarbadora, em quantidade de 0,0022 unidade de corte produção de 01 corte por solda (01*0,0022 = 0,0022 unidades). Consumo apropriado para o material abrasivo de solda rebolo copo reto, em quantidade de 0,1250 unidade de solda acabada produção de 01 acabamento por solda (01*0,1250 = 0,1250 unidades). Consumo apropriado para o material abrasivo de solda rebolo copo cônico, em quantidade de 0,2500 unidade de solda acabada produção de 01 acabamento por solda (01*0,2500 = 0,2500 unidades). Consumo apropriado para o consumível oxigênio em cilindro de 10 m3, em quantidade de 1,2500 metro cúbico por solda pré aquecida produção de 01 pré aquecimento por solda (01*0,2500 = 0,2500 unidades). 22

23 Consumo apropriado para o consumível GLP em cilindro de 45 kg, em quantidade de 0,900 quilograma por solda pré aquecida produção de 01 pré aquecimento por solda (01*0,900 = 0,900 unidades). Ferramentas: Concha Grande para escória 02 unidades; Corta quente 02 unidades; Cunha Graduada para nivelamento 01 unidade; Cronômetro com relógio 01 unidade; Garfo para Cadinho descartável 01 unidade; Limitador SKV 01 unidade; Maçarico HESA 32 furos 01 unidade; Mangueira para oxigênio e Propano ou GLP 25 metros; Prensa universal 01 unidade; Punho Hexa 01 unidade; Régua para nivelamento 01 unidade; Regulador de pressão standard 01 unidade; Regulador para oxigênio Mod. R unidade; Suporte para Maçarico 01 unidade; Alicate Tenaz Gedore 01 unidade; Termômetro Digital Imantado para trilho 01 unidade; Válvula corta chama para maçarico RN unidade; Válvula corta chama para maçarico RN unidade; Válvula corta chama para cilindro RN unidade; Válvula corta chama para cilindro RN unidade; Tampa Protetora de Calor 01 unidade; Bandeja do Patim SKV TR unidades; Presilhas SKV TR57/70 tri partida 02unidades. 1.5 CRITÉRIO DE MEDIÇÃO 23

24 O serviço deverá ser medido por unidade de solda aluminotérmica executada e aceita pela fiscalização. O preço unitário deverá incluir todo e qualquer equipamento, mão de obra com encargos sociais e ferramentas necessárias à sua efetiva execução. Consumíveis de solda serão fornecidos pela Contratada. Unidade: Unidade (Unid.) Medição: Por unidade executada. 1.6 REFERENCIAL TÉCNICO ABNT NBR 7640: Defeitos de trilhos utilizados para via férrea. ABNT NBR 7590: Trilho Vignoli - Requisitos. ABNT NBR 15997: Trilho - Soldagem aluminotérmica. ABNT NBR 11449: Trilho Vignoli - Solda - Determinação da resistência à fadiga. ABNT NBR 12320:1979 Trilho Dimensões e tolerâncias - Padronização. ABNT NBR 12398: Trilho Vignoli e tala de junção - Furação - Padronização. ABNT NBR 12993: Ferrovia - Termos gerais e/ou fundamentais - Método de ensaio. DNIT ETS Corte de trilhos. DNIT ETS Solda aluminotérmica. VALEC 80-ES-035A Soldagem de trilho por aluminotérmica. VALEC 80-ES-050A Construção da superestrutura. VALEC 80-ES-032F Trilho perfil TR-57. CBTU EMVP-16 Trilho. CBTU EMVP-13 Solda aluminotérmica. 24