PROGRAMA QUEDA ZERO DE MATERIAL EM TRANSPORTADORES DE CORREIA
Adriano Bortolozo do Carmo (1)
Amanda Mota Santos (2)
Karol Wojtila de Mello (3)
RESUMO
O trabalho apresenta a estruturação e implementação do Programa Queda Zero de Material. O objetivo desse Programa é eliminar a queda do material nos transportadores de correia das instalações de manuseio de carvão e coque da planta de Coqueria de uma usina siderúrgica. Aborda a queda de material como um evento indesejável, com impactos ambientais, na performance, na qualidade do produto e no custo.
São detalhadas as fases do Programa, composta por levantamento de dados, diagnóstico, análise, plano de ação e elaboração da meta. Informa que as fases são sustentadas pelos pilares rotina, capacitação e tecnologia. Em seguida explica cada fase, destacando a participação efetiva das equipes e das lideranças.
Na sequência, é exposta a gestão de rotina do Programa, as principais ações de manutenção, melhorias e de capacitação implementadas no período. Reconhece o desafio do bom êxito do Programa em meio ao contexto de isolamento e distanciamento social.
Finalmente exibe os ótimos valores obtidos no atingimento da meta e a sustentabilidade do Programa.
(1) Engenheiro Mecânico – ArcelorMittal Tubarão - Especialista de
Confiabilidade de Equipamentos Mecânicos.
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO pág. 03 2. ESTRUTURAÇÃO DO PROGRAMA pág. 05 3. PLANEJAMENTO pág. 06 4. IMPLEMENTAÇÃO DO PROGRAMA pág. 11 5. RESULTADOS pág. 17 6. CONCLUSÃO pág. 19 7. REFERÊNCIAS pág. 20
1. INTRODUÇÃO 1.1 Apresentação
Transportadores de correia são equipamentos amplamente presentes na indústria, consistindo-se em ativos fundamentais e estratégicos para o alcance da produtividade requerida nos processos de manuseio e movimentação de granéis.
É notória a importância do transportador no processo, em que a sua confiabilidade operacional constitui um dos pilares da sustentabilidade do negócio em questão.
Assim, além de estar disponível para a operação, o transportador deve funcionar sem queda do material transportado, devendo, portanto, o equipamento (e todos os seus acessórios) estar na condição mínima de manutenção requerida e ser operado nas capacidades previstas em projeto. A queda de material é um evento indesejável e deve ser visto como anomalia, pois gera:
- Menor eficiência operacional.
- Aumento do custo de manutenção dos transportadores. - Redução da qualidade do material transportado.
- Aumento do custo de limpeza industrial. - Exposições externas.
Com isso, é fundamental a estruturação de um programa integrado de eliminação da queda de material, que aqui nesse trabalho é chamado de “Programa Queda Zero”.
Todo o desenvolvimento do trabalho foi realizado nas instalações da planta de manuseio de carvão mineral e coque metalúrgico de uma unidade de Coqueria de uma siderúrgica localizada no município de Serra, ES; cujo parque de transportadores de correia é responsável pelo beneficiamento do carvão e o envio do coque para produção de ferro-gusa nos altos-fornos.
O complexo é composto por: - 82 transportadores de correia. - 43,3 km de correias transportadoras. - 2 empilhadeiras de carvão. - 2 recuperadoras de carvão. - 1 empilhadeira-recuperadora. - 4 peneiras de carvão. - 3 britadores de carvão.
- 15 silos / balanças de carvão. - 2 peneiras de coque.
As figuras I e II exibem os lay out das instalações de carvão e coque.
Figura I – Lay out sistema de manuseio de carvão
2. ESTRUTURAÇÃO DO PROGRAMA
O Programa Queda Zero foi estruturado conforme as seguintes fases: - Levantamento de dados / diagnóstico do problema.
- Análises e elaboração de plano de ação. - Follow up das ações.
Todas as ações são suportadas pelos pilares: - Rotinas de operação e manutenção.
- Capacitação.
- Engenharia, tecnologia e confiabilidade. A figura III exibe a estruturação do Programa.
3 PLANEJAMENTO
3.1 Levantamento de dados
Para melhor conhecimento do problema, foi necessário o estabelecimento de um parâmetro mensurável, que traduzisse de maneira confiável as condições do sistema e que pudesse ser transformado em meta a ser superada. A medida mais adequada; e que é compatível com a rotina operacional é a quantidade de material que cai dos transportadores de correia e seus acessórios, expressa em toneladas. Todo o material oriundo da queda passou a ser separado e pesado semanalmente, possibilitando assim a geração do histórico de queda de material. A figura IV informa que taxa média de queda de material no complexo estava entre 830 e 883 toneladas mensais, com valores acumulados anuais de até 10.593 toneladas.
Figura IV – Histórico de queda de material na Coqueria antes da implantação do Programa
3.2 Diagnóstico do problema
3.2.1 Participação das equipes
Conhecendo-se a dimensão da queda, a etapa seguinte consistiu em entender os motivos geradores. Para isso, foram realizadas sessões de problem solving (PS) com as equipes de operação e manutenção diretamente envolvidas na rotina.
Objetivos:
- Fortalecimento do senso de propriedade. - Aquisição de engajamento.
Cabe aqui destacar que o ponto forte foi a participação efetiva das equipes executantes nas reuniões (operadores de equipamentos, mecânicos e eletricistas de manutenção).
3.2.2 Estratificação do problema
Foram analisados os relatórios operacionais e de manutenção, sendo determinado o extrato percentual das causas técnicas de queda de material (figura V): - Transbordo de material. - Chuva. - Furos em calha. - Material úmido. - Raspadores. - Vedações. - Desalinhamento.
Figura V – Estratificação da queda de material 3.2.3 Análise causal
A etapa seguinte consistiu em ouvir as lideranças (gerentes e supervisores) e staff (engenheiros e técnicos), onde através da análise de causa e efeito foram identificadas as seguintes causas (figura VI):
- Existência de backlog dos itens de rotina. - Gap de capacitação das equipes.
- Padrões operacionais. - Gestão de rotina.
Figura VI – Diagrama Ishikawa – causas da queda de material
Essa fase foi muito importante para o Programa, pois foi possível perceber que 70% da queda de material estava atrelada à demanda de recuperação da rotina e sua gestão, estando os 30% restantes relacionados à implantação de melhorias.
3.3 Elaboração da meta
Uma vez dimensionado o problema, estabelecidas as suas causas e conhecidas as soluções, foi realizada a elaboração da meta:
“Atingir 65 toneladas de queda de material mensal na Coqueria (carvão e coque) até dezembro de 2020” (figura VII).
Figura VII – Meta mensal de queda de material
3.4 Plano de ação
O produto das seções de problem solving e análise causal foi a elaboração de um plano de ação (tatical implementation plan - TIP) com ações de curto, médio e longo prazo.
O TIP é dinâmico, sendo continuamente realimentado ao longo das reuniões de follow-up do programa (figura VIII):
Atualizado: 19/08/2020
Data LOCAL Oportunidade / Problema
Rotina/
Projeto Solução Proposta Responsável Data de conclusão Progresso Comentários
04/05/2020 Rota AF1 Raspadores R Avaliação conjunta de oportunidades para ajustes dos raspadores na rota AF1 ICCM/ICCP 05/05/2020 Elaboradas OM abaixo 05/05/2020 Ponto 1 Coque Raspadores R 900000629917- CK-03- Ajustar raspador primário. ICCM 13/mai Acompanhar resultado (GEMBA 22/05/2020) 05/05/2020 Ponto 2 Coque Dumper R 900000630204- DG-02- Reparo no Dumper lado coqueria. ICCM 15/mai Acompanhar resultado (GEMBA 22/05/2020) 05/05/2020 Ponto 1 Coque Raspadores R 900000630251- CK-08- Ajustar raspadores, primário e secundário. ICCM 12/mai Acompanhar resultado / OK 05/05/2020 Ponto 3 Coque Raspadores R 900000630253- CK-05- Ajustar raspador primário, e trocar lâmina
do raspador secundário. ICCM 12/mai Acompanhar resultado / OK
05/05/2020 Ponto 3 Coque Raspadores R 900000630343- CK-05- Rolo de retorno tensor, instalar com a
finalidade de melhorar a eficiência do raspador secundário. ICCM 15/mai Acompanhar resultado 05/05/2020 Ponto 3 Coque Raspadores R 900000630256- CK-05-BIS- Ajustar raspador primário, e trocar
lâmina do raspador secundário. ICCM 12/mai Acompanhar resultado
08/05/2020 Ponto 3 Coque Tripper R Alterar lógica de operação do tripper CK9 (operação do tripper
somente com o dumper DG3 virado para o silo CBK1) ICC - Karol 17/06/2020 Em andamento, reprogramdo para 17/06/2020 13/05/2020 Ponto 1 Carvão Raspadores R MH5602 - trocar raspador primário ICCM 18/mai Acompanhar resultado (confirmar modelo - Benetech convencional) - OK
13/05/2020 Ponto 2 Carvão Vedações R TT8 - C5613A - trocar / ajustar vedações ICCM - Sócrates 12/mai OK
13/05/2020 Ponto 1 Coque Vedações R CK1 - ajuste vedação ICCM - Patrick 12/mai Acompanhar resultado (GEMBA 22/05/2020)
13/05/2020 Ponto 3 Coque Furo calha R CK6 Tripper - avaliar problemas recorrentes de furo calha / correia de selagem ICCM / ICCP 27/mai GEMBA 22/05
13/05/2020 Rota AF1 Raspadores R Realizar estudo de melhoria da eficiência dos sistema de raspadores e vedações TRAC1 ICC - Adriano 18/jun
Verificado que os raspadores do TRAC1 são do classificação "Moderado" (CK1, CK2 e CK3) e "Pesado" (demais). Será necessário planejamento
da instalação de raspadores "Alta-performance", conforme critério do contrato de fornecimento. 13/05/2020 Ponto 2 Carvão Furo calha R Elaborar plano de troca / orçamento dos painéis cerâmicos DG2 ICC - Adriano 26/jun GEMBA 22/05 - existe painel sobressalente / a
troca será realizada conforme demanda 13/05/2020 Ponto 2 Carvão Chuva P Desenvolver solução para remoção de água da BC211 ICC - Adriano 30/nov Item PEC/QZM/Evoluir (IDEIA em andamento) 13/05/2020 Ponto 2 Carvão Transbordo P Teste do medidor de vazão da lança da SR205 ICC - Karol 30/jul Em avaliação junto ao fabricante 13/05/2020 Ponto 2 Carvão Transbordo P Desenvolver sistema de controle de vazão das RE1201/02 e SR205 ICC - Karol 20/out
13/05/2020 Ponto 1 Coque HR Furo calha P Substituição da calha BC333/334 e calha de desvio ICC - Adriano 27/jul
Item TCA/Evoluir (projeto postergado provisóriamente devido COVID19) - parada
prevista para 20-22/07/2020 (realizada) 13/05/2020 Geral Raspadores P Teste de raspadores pneumáticos ICC - Adriano / ICCM - Raquel 25/nov Item PEC/QZM/Evoluir (C5613/5614/5617/CK5). Agendar visita para instalação das bandejas. 13/05/2020 Geral Sondas R Avaliação das sondas das calhas e sistema de detecção de queda
de material nas correias inclinadas. ICC - Karol 30/nov
Já realizado na C5617, pendente montagem de campo da C5613 e 15.
20/05/2020 Ponto 1 Coque Furo calha R CK7 - furo na calha ICCM - Robson
Pralon 21/mai Acompanhar resultado - OK
20/05/2020 Ponto 1 Carvão Vedações R BC211/TT3 - checar autoalinhante na cauda da correia
(centralização da correia na vedação) ICCM - Sócrates 21/mai 20/05/2020 Ponto 1 Carvão Lama (Vale) R Recebimento - reavaliar metodologia de limpeza das calhas e
anti-calhas (inversão de cabeças móveis MHs e HCs) ICCP - Renato 15/jul Realizado teste, a rota é parada sempre vazia
20/05/2020 Ponto 1 Coque Umidade P Automatização da operação dos chuveiros CK7 / CK7 Bis
ICCM - Marcus Devens (mecânica) /
Thales (elétrica)
24/07/2020
Reunião em 28/05: CK7 - barra reguladora da bandeirola / mancais e
rolamentos (em andamento central) Trocar a tubulação 1" e 3/4" inox - programar ,
material ok Passagem de cabo. Solenóide requisição Viabilizar a lógica de abertura progressiva na CK7
Instalar caixa de delay para a CK7bis Visita de campo em 21/08/2020 para verificação
de pendências. 23/05/2020 Tratamento de
Coque Outros R
Reavaliar metodologia de limpeza das calhas e anti-calhas
(utilização de ar / água) ICC - Amanda 24/jun
Verificadas pendências nas linhas de ar de limpeza (já reestabelecido)
23/05/2020 Ponto 1 Coque Outros R CK1 - troca da correia ICCM 31/jul
Raspador está desativado devido danos na correia / emenda - Integrar com a implementação da
lógica Correia trocada em 17/07/2020
TACTICAL IMPLEMENTATION PLAN
Data da Reunião: Programa Queda Zero de Material (QZM)
Não Iniciado (1) Em atraso (3) No prazo (2) Concluído (4) 0% 0% 0% 0% Radar Não Iniciado Concluído No Prazo Em atraso
4 IMPLEMENTAÇÃO DO PROGRAMA
A rotina de consecução do programa consiste nos seguintes pontos: - Apuração semanal da meta.
- Reunião de follow-up do TIP / inspeção direcionada. - Execução dos itens planejados (rotina e melhoria). - Ações de capacitação.
- Desafio do isolamento.
4.1 Apuração semanal da meta
A área foi dividida geograficamente em pontos de coleta de material (6 pontos de carvão e 6 pontos de coque), conforme exposto na figura IX:
Figura IX – Mapeamento dos pontos de coleta
O detalhamento por ponto é mensurado semanalmente, permitindo assim conhecer a particularidade de cada região, as ameaças e o direcionamento eficaz dos recursos (figura X).
Figura X – Detalhamento dos pontos potenciais de queda
4.2 Reunião de follow-up do TIP / inspeção direcionada.
Com os resultados acima, é realizada uma reunião semanal de acompanhamento do TIP (participação dos engenheiros, supervisores e técnicos da área). Os pontos focais da reunião são objeto de uma inspeção direcionada, que busca identificar a anomalia geradora da equipe e efetuar a respectiva correção de rota para a eliminação do problema. A figura XI exibe o formulário utilizado na inspeção para apontamento dos locais e causas potenciais.
Figura XI – Formulário de inspeção
4.3 Execução dos itens planejados de rotina
Os principais itens de rotina consistem na execução sistêmica das manutenções nos transportadores de correia do site (figuras XII a XV).
- Manutenção em calhas. - Troca de rolos.
- Troca de raspadores.
Figura XII – Vista do interior de uma calha de transferência de material após a realização de manutenção
Figura XIII – Vista geral de uma cadeira de rolos, demostrando a troca de rolos
Figura XV – Vista geral da região das guias e vedações da calha após a realização de manutenção
4.4 Execução dos itens planejados de engenharia / melhoria
Além das ações de rotina, foram desenvolvidas em implantadas melhorias de engenharia com o objetivo de aumentar a performance e confiabilidade dos equipamentos (figuras XVI a XIX):
- Instalação de raspadores de alta-performance / lâminas em carbeto de tungstênio.
- Utilização de chapas de desgaste bimetálicas, com maior resistência à erosão.
- Desenvolvimento e implementação de calhas de transferência com análise do fluxo de material.
- Utilização de inversores de frequência para controle de vazão nas recuperadoras de carvão.
Figura XVI – Vista de geral de raspador de alta-performance instalados em um transportador de correias de coque
Figura XVII – Chapas de desgaste bimetálicas
(a) (b)
Figura XVIII – a figura apresenta em (a) uma ilustração de calhas de
transferência, já em (b) apresenta uma avaliação do fluxo do material na calha
Figura XIX – Inversores de frequência para controle de vazão
4.5 Ações de capacitação
Foram realizados em 2019 dois workshops sobre as melhores práticas de operação, manutenção e conservação de transportadores de correia e seus acessórios. Os treinamentos foram ministrados pelos próprios fabricantes de correias, rolos e sistemas de limpeza existentes no parque e contou com um público total de 60 treinandos.
4.6 Desafio do isolamento
Aqui nesse momento do trabalho, é de extrema importância frisar o desafio de gerir o Programa no contexto atual de isolamento e distanciamento social e as medidas adotadas para garantir o seu sucesso:
- Utilização das ferramentas de tecnologia para realização das reuniões de follow-up e de planejamento em modo de videoconferência.
- Cumprimento incondicional dos protocolos de segurança e proteção nas frentes de serviço.
5. RESULTADOS
Após a consolidação da gestão do Programa, a queda de material foi progressivamente reduzida e os resultados bastante satisfatórios:
- No aspecto qualitativo, a área apresentou melhoria significativa dentro dos
aspectos de organização/limpeza da, conservação, performance e
confiabilidade dos equipamentos
- Em julho de 2020, como reflexo das ações do programa, a quantitativo de queda registrado foi de 40 toneladas, quando comparado com o quantitativo registrado no mesmo período em 2016, 1099 toneladas, observou uma redução na ordem de 96,36%. Essa foi uma marca histórica do Programa, uma vez que as capacidades horárias dos equipamentos da Coqueria (até 2.500 ton/h) são
extremamente superiores ao valor mensal apurado para todo o complexo.
- A curva de tendência da queda (figura XX) mostra a sua estabilização em valores bem abaixo da meta, indicando a sustentabilidade das ações do TIP.
Figura XX – Resultados do Programa – médias mensais globais em 2018 e
2019 e valores acumuladores mensais em 2020.
6. CONCLUSÃO
Os indicadores alcançados pelo Programa Queda Zero de Material mostram a congruência entre o diagnóstico realizado e o plano de ação estruturado, consolidando a sua sustentabilidade para com o objetivo proposto.
Tal conquista só foi possível devido à gestão da rotina do Programa, ao engajamento das equipes, participação das lideranças e aporte técnico pela engenharia.
Importante mencionar o desafio do sucesso dos resultados alcançados no contexto de isolamento e distanciamento social.
7. REFERÊNCIAS
ArcelorMittal Tubarão, Coqueria – Programa Queda Zero de Material,
09/06/2020.
SWINDERMAN, R. Todd, MARTI, Andrew D., GOLDBECK, Larry J., MARSHALL, Daniel, STREBEL, Mark G. FOUNDATIONS: Guia Prático para um Controle mais Limpo, Seguro e Produtivo de Pó e Material a Granel. 4. ed. Neponset, Illinois: Martin Engineering Company, 2012.
