2007: issue 1 A publication of Caterpillar Global Mining O último quilômetro rodado de um pneu: como a manutenção das estradas pode aumentar a vida útil do pneu No passado, os pneus eram apenas um custo a mais nos negócios. Além do alto custo inicial de um grande caminhão de minério, os proprietários de mineradoras gastavam muito com pneus durante o tempo de vida útil da máquina. Como a demanda é cada vez maior e a produção não consegue acompanhá-la, os pneus não são mais apenas um custo. Eles são essenciais para manter o bom funcionamento de sua frota de transporte. Este déficit não será superado este ano, e nem mesmo daqui a 1 ou 2 anos, diz Pete Holman, consultor sênior da Caterpillar Global Mining. Os fabricantes levarão algum tempo para se adequar. Desta forma, as mineradoras precisam cuidar bem dos seus pneus. E a única maneira de fazer isso é mudando a cultura local. Finalmente, os pneus estão recebendo a merecida atenção. Cerca de 80% de todos os pneus grandes apresentam falhas antes de ficarem gastos. Os rasgos causam 45% das falhas, enquanto os impactos causam cerca de 30% delas. Uma das principais providências a serem tomadas por uma mineradora para evitar tais falhas prematuras é cuidar das suas estradas de rodagem. O derramamento de produtos nas estradas de rodagem é a principal causa de rasgos e impactos, diz Kent Clifton, consultor de aplicações da Caterpillar. Quando você está dirigindo um carro, é fácil desviar de uma pedra. Mas, quando se trata de um caminhão de minério, ao avistarmos uma pedra, já é tarde demais. CRIE UM PROJETO ADEQUADO Clifton, que visitou diversas instalações ao redor do mundo e pôde verificar práticas melhores, diz que o primeiro passo é um projeto adequado. As melhores estradas de rodagem possuem trechos retos abaulados, curvas superelevadas, acostamentos de segurança e valas de drenagem dos dois lados. A negociação de curvas pode gerar grandes forças laterais nos pneus, o que leva a um maior desgaste dos pneus e à separação das lonas. A superelevação a diferença de altura entre os lados interno e externo do leito de uma estrada elevada ajuda a eliminar essas forças. Quando adequadamente projetada, a superelevação mantém as cargas niveladas e distribuídas em relação aos pneus, reduzindo as forças laterais na carcaça dos pneus, minimizando as deformações e o desgaste das bandas de rodagem. Além disso, a superelevação permite que os caminhões operem em velocidades mais consistentes,
o que significa menor uso dos freios e menor aquecimento (outra causa da baixa vida útil dos pneus e de seus componentes). A quantidade de superelevação depende do raio da curva e da velocidade em que ela é negociada. Como as curvas superelevadas podem evitar perigo quando o piso está escorregadio, deve-se ter cuidado com valores acima de 10%. Outra abordagem de curvas superelevadas é determinar a velocidade segura para negociar uma curva a uma determinada força lateral dos pneus. Em geral, um coeficiente de tração lateral de 20% é seguro para qualquer condição, com exceção de piso escorregadio. O greide também é importante pois ele afeta o posicionamento da carga sobre os pneus. A meta é dispor 33% da carga na frente do caminhão e 66% na traseira, segundo Clifton. O greide ideal é de 8 a 10%, com baixa resistência ao rolamento, de 2% ou menos. Lembre-se de que a estrada de rodagem começa no momento do carregamento e termina no ponto de descarga. O projeto adequado das áreas de carga e descarga pode aumentar a vida útil do pneu, bem como reduzir o derramamento de produtos que podem ser nocivos aos pneus. Os caminhões devem poder entrar, manobrar e recuar rapidamente. Não é recomendável virar o volante e mover os pneus quando o caminhão não está em movimento, pois a torção dos pneus sobre as pedras provoca o desgaste, diz Clifton. A largura das estradas é outra questão relevante. A largura das estradas deve ser três vezes maior do que a do caminhão mais largo, a fim de evitar que os pneus batam nas acostamentos de segurança ou caiam nas valas, diz ele. Também é importante utilizar o material adequado para preparar e manter o leito da estrada. Quando a superfície sob a estrada de rodagem está fofa ou úmida, a resistência ao rolamento é alta e os pneus podem atolar. Isso significa que há contato com sujeira ao longo da parede lateral. Isso pode causar o desgaste da borracha dos pneus. Em casos de alta resistência ao rolamento, o solo costuma estar úmido. Essa é outra ameaça à vida útil do pneu. A umidade faz os pneus patinarem. E quando os pneus patinam, eles perdem a aderência com a superfície. Isso significa que eles estão queimando borracha, adverte Clifton. MANTENHA AS ESTRADAS LIMPAS Apesar de o projeto de estradas de rodagem ter um efeito significativo sobre a vida útil do pneu, rasgos e impactos são a maior ameaça devido às pedras na estrada de rodagem. Quando um pneu entra em contato com uma pedra, ela pode cortar a banda de rodagem ou causar a separação das bandas do pneu, afetando a resistência estrutura do pneu. Em qualquer local de mineração, deve-se priorizar a inspeção das estradas de rodagem para garantir a ausência de pedras e outros resíduos, diz Clifton. E essa dedicação realmente faz diferença. Em algumas minas, um pneu só dura entre 4.000 e 5.000 horas, diz Clifton. Mas a Pine Branch Coal, situada na área Eastern Coal dos EUA, calcula que um pneu dure, em média, 11.400 horas. Essa empresa opera em uma das regiões mais adversas para pneus. Se você é capaz de estender a vida útil do pneu em Eastern Coal, pode fazer o mesmo em qualquer lugar. O proprietário da Pine Branch, Dave Duff, que trabalha no setor de mineração há mais de 50 anos, diz que a manutenção adequada das estradas de rodagem deve ser uma prioridade. O esforço é enorme, mas é preciso dar continuidade depois, ele diz. Procuramos fazer o melhor possível. As pessoas precisam se importar com isso. E estamos fazendo a nossa parte. O segredo é a comunicação, ele continua. Todos têm rádios; portanto, assim que alguém avista uma pedra, comunica isso a outra pessoa para que a pedra seja removida. Trabalhamos em equipe. A Pine Branch possui máquinas dedicadas exclusivamente à remoção de pedras das estradas de rodagem. Nós as chamamos de
caçadoras de pedras, diz Duff. Temos pequenos tratores equipados com raspadores com caçamba. E eles passam onde quer que exista uma pedra caída. Além de coletar as pedras, o raspador com caçamba também joga a poeira e as pedras menores para depressões que precisem ser preenchidas. A Pine Branch também procura utilizar técnicas de irrigação adequadas. Além de causar a patinagem, a água também torna as pedras soltas ainda mais perigosas para os pneus. Uma pedra molhada pode cortar duas vezes mais do que uma pedra seca, diz Duff. Tentamos encontrar um meio-termo. Precisamos manter a poeira baixa para poder enxergar as pedras na estrada. Mas o solo também não pode ficar úmido demais. TREINE OS OPERADORES É importante treinar os operadores sobre todos os aspectos que envolvem as operações de mineração (inclusive sobre como estender a vida útil dos pneus). Os operadores de motoniveladoras precisam de treinamento sobre a manutenção adequada das estradas de rodagem para maximizar a vida útil dos pneus. Os operadores de caminhão precisam se conscientizar do impacto de seus hábitos de direção sobre os pneus. Verifique as cargas e respeite os limites de velocidade, diz Holman. Verifique a pressão dos pneus. Cuidado com as pedras e resíduos. Cuidado nas curvas. A vida útil dos pneus depende muito de quem conduz seu caminhão, diz Duff. FAÇA O INVESTIMENTO A manutenção de estradas de rodagem às vezes fica em segundo plano, pois a prioridade é o transporte do material. Em vez de colocar um operador com uma motoniveladora para fazer a manutenção das estradas, as mineradoras preferem que ele dirija um caminhão, pois é lá dentro que está a fonte de receita da mineradora, diz Clifton. Mas se a manutenção precária das estradas leva à paralisação de caminhões por falta de pneus, você acaba perdendo a produção contida nesses caminhões. É claro que a manutenção de estradas representa um custo, mas o investimento é válido, diz ele. Estradas boas aumentam a produção, estendem a vida útil dos pneus e reduzem os custos operacionais em geral. O QUE LEVA AO DÉFICIT? A falta de disponibilidade de pneus grandes tem sido um desafio para o setor de mineração nos últimos quatro anos, com um contínuo déficit no fornecimento de 20 a 30%. Mas qual é a causa do déficit? Especialistas do setor atribuem a enorme demanda por equipamentos de mineração ao alto preço das commodities. Essa situação foi agravada por um longo período de subinvestimento nos anos 90 e no início da década de 2000. Para a maioria dos fabricantes de pneus, pneus grandes de terraplenagem representam apenas um pequeno percentual dos seus negócios. Durante algum tempo, essas empresas não conseguiam ter um retorno sobre o investimento suficiente para construir novas fábricas de produção de pneus grandes. Além disso, o baixo preço das commodities se manteve estável por quase 20 anos. Os fabricantes de pneus não estavam preparados para dar conta de tamanho e repentino aumento da demanda por produtos de mineração. Ninguém estava preparado, diz Pete Holman, consultor sênior da Caterpillar. A demanda mundial foi tão inesperada que os fabricantes não conseguiram acompanhá-la. As empresas de mineração apontam o rápido processo de industrialização da China, da Índia e de outros países em desenvolvimento como a principal causa da grande procura por minerais. Qualquer país precisa de matérias-primas para se desenvolver, diz Holman. E muitas dessas commodities provêm da mineração.
Como as empresas de mineração trabalham sem cessar para atender à demanda por matérias-primas, elas estão expandindo suas frotas de caminhões. Segundo a Parker Bay Company, especializada em pesquisas no setor de equipamentos de mineração, a população ativa de caminhões de mineração aumentou cerca de 40% nos últimos três anos, com data final em 31 de dezembro de 2006. A Parker Bay identificou que 16.425 caminhões grandes de mineração são operados por mais de 1.000 mineradoras grandes de superfície, em mais de 70 países. Esse aumento foi possível através do comissionamento de mais de 4.400 caminhões novos, enviados de 2004 a 2006. Esse foi o maior total já registrado pelo setor de caminhões de mineração, em um período de três anos. Ao mesmo tempo, muitas mineradoras optaram por não aposentar as máquinas existentes ou reativaram antigas máquinas (de sua propriedade ou adquiridas no mercado de equipamentos usados) para atender à demanda repentina. Quando isso será solucionado? A Caterpillar acredita que esse déficit perdure por, pelo menos, mais três a quatro anos. Esta situação perdurará por algum tempo, pelo menos até 2010. Os estoques atuais terminaram. Nossos clientes esperam superar o déficit, mas muitos já prevêem uma paralisação dos caminhões, diz Holman. Os principais fabricantes de pneus já estão em processo de expansão para atender à demanda, diz Dan Gove, gerente de produtos componentes da Caterpillar. Essas expansões exigem um alto investimento de capital e maquinário especializado. São necessários de dois a três anos para que uma instalação expandida esteja em pleno funcionamento. A Cat está fazendo o possível para ajudar clientes a encontrar soluções para pneus: criando projetos para aumentar a vida útil de pneus existentes, indicando fornecedores de radiais, utilizando pneus diagonais, e buscando opções de reparo e recauchutagem. Os pneus são importantes para o sucesso dos nossos clientes, diz Holman. Apesar de não sermos do ramo de pneus, sabemos que eles também são essenciais para o nosso sucesso. MOTONIVELADORA, TRATOR DE RODAS OU TRATOR DE ESTEIRA? Recomenda-se utilizar motoniveladoras, tratores de rodas e tratores de esteiras nas seguintes aplicações em estradas de rodagem: Motoniveladoras e tratores de rodas construção e manutenção de estradas de rodagem limpeza por jateamento limpeza da área de carga controle de pó recuperação remoção de neve Tratores de esteira construção de estradas de rodagem tempo de trabalho do trator na produção a distâncias de até 152 metros operações dedicadas de descarga de resíduos operações de estocagem/taludes íngremes construção de estradas de rodagem recuperação e extração
LISTA DE VERIFICAÇÃO LOCAL DIÁRIA DA MINA Estrada de rodagem Estrada sem atoleiros, poças, sulcos, canaletas. O espaço para ultrapassagem é adequado. O raio de curva permite operação segura em alta velocidade. Produtos derramados são eliminados rapidamente. Não há depósitos de borracha em curvas estreitas e com pedras. Não é necessária grande força de frenagem nas curvas. As velocidades esperadas na estrada são atingidas. Zona de descarga O piso está uniforme. Os caminhões entram em alta velocidade, paralelos à margem. Os caminhões freiam em linha reta, fazem a volta e param a fim de descarregar. Os acostamentos de segurança seguem a altura regulamentar. Zona de carga O piso está uniforme. A remoção de água é adequada. Os resíduos são eliminados. Os caminhões não passam sobre pedras. Os caminhões se movimentam em aceleração contínua e total. Os caminhões voltam sem virar de forma brusca, nem em alta velocidade.