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Movimentação de Cargas
Equipamentos, acessórios, planejamento e aspectos de segurança
Semana Universitária 2013
UPE – 12/09/2013
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Roberto de Souza van der Linden Engenheiro Mecânico
Coordenador de Equipamentos Consórcio EBE-ALUSA
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Obra SNOX - RNEST
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O profissional Rigger
Não existe no Brasil uma Norma Regulamentadora específica para movimentação de cargas definindo a atribuições e responsabilidades dos profissionais envolvidos na atividade, assim persiste atualmente certa indefinição no uso da nomenclatura Rigger em relação aos profissionais envolvidos em movimentações de cargas.
A nomenclatura Rigger foi introduzida a partir dos profissionais de planejamento das atividades e vem sendo mais recentemente utilizada para designar os profissionais que fazem a sinalização, que para o C.B.O. devem ser classificados como Sinaleiro de Guindaste.
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Principais Normas
Normas Regulamentadoras:
NR-11 - Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais NR-18 - Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria e Comércio Normas Petrobras:
N-1965 - Movimentação de Carga com Guindaste Terrestre N-2869 - Segurança em Movimentação de Cargas
Norma Transpetro:
PE-3N0-00209 - Segurança em Serviço de Movimentação e Elevação de Cargas Normas Brasileiras:
NBR ISO 4309 – Guindastes - Cabo de Aço - Critério de Inspeção e Descarte
NBR 8400 – Cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas
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Influência da evolução tecnológica dos equipamentos
A evolução tecnológica dos equipamentos decorrente da eletrônica embarcada e de materiais de construção mecânica mais resistentes, associada a novos processos construtivos, possibilitaram o aumento da capacidade de carga e alcance dos equipamentos de guindar reduzindo o peso de suas estruturas.
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Influência da evolução tecnológica dos equipamentos
Os equipamentos telescópicos modernos são concebidos para trabalhar com os elementos da lança dentro da faixa de elasticidade, de forma inconcebível para os equipamentos mais antigos cujas lanças de seção retangular eram extremamente rígidas.
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Influência da evolução tecnológica dos equipamentos
A evolução na estrutura dos guindastes telescópicos fez com que as tabelas de carga dos equipamentos fossem parametrizadas pelo raio e comprimento de lança, não mais constando o ângulo de inclinação como era usual nos equipamentos antigos.
Nos guindastes treliçados a evolução da resistência dos materiais permitiu a redução da espessura de parede dos tubos que compõem a treliça.
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Influência da evolução tecnológica dos equipamentos
A evolução de materiais e processos construtivos permitiu uma maior aproximação entre as condições de trabalho previstas nas tabelas de carga e os limites estruturais dos equipamentos, o que só foi possibilitado com o desenvolvimento da tecnologia embarcada aumentando os recursos de monitoramento, sistemas de segurança integrados, informações instantâneas para o operador e travamento do sistema quando os limites operacionais são atingidos.
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Influência da evolução tecnológica dos equipamentos
A evolução tecnológica e aumento de recursos disponíveis, permitiu o planejamento e realização de trabalhos que requerem extrema precisão com raios de operação cada vez maiores, e eventualmente podem ocorrer fora do campo de visão do operador, o que requer maior qualificação tanto dos profissionais de sinalização, como dos profissionais de planejamento que precisam ter a correta compreensão dos fenômenos envolvidos na atividade
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
- Inspeções periódicas em conformidade com recomendações normativas e dos fabricantes;
- Certificados de origem e qualidade indicando o fator de segurança;
- TAG para Identificação e rastreabilidade.
Em toda utilização devem passar por inspeção visual, e havendo dúvida sobre algum aspecto o acessório deve ser substituído e encaminhado para avaliação da sua condição de utilização ou descarte.
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
Considerar a redução da capacidade de carga de 20% para as cintas têxteis e 25%
para as eslingas de cabo de aço quando aplicadas enforcadas;
Se não houver raio de curvatura no mínimo igual ao diâmetro do cabo de aço ou a espessura da cinta, deve ser aplicados protetores de cantos.
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
A aplicação correta da manilha deve ser feita encostando manualmente até o fim de curso da rosca e retornando ¼ de volta, assim deve ser observado que havendo dificuldade para montagem da Manilha da forma correta há indicação de segregação da mesma.
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
A aplicação de cargas decorrente de mais de uma lingada sustentada por uma única manilha não devem ocorrer em ângulo superior a 120o, que também é o limite recomendável para aplicação das lingadas.
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
Na montagem das lingadas no Moitão é importante observar que o ângulo máximo entre as linhas de força das lingadas que atuam sobre o Moitão não deve ser superior a 90o.
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Recomendações quanto ao uso correto de acessórios
Ocorrendo alguma aplicação específica onde haja limitação de altura e a carga suporte os esforços de compressão decorrentes da amarração em que seja necessária amarração com ângulo entre as lingadas superior a 90o deve ser empregado Manilha ou Anelão, de forma a direcionar toda a carga aplicada no Moitão para o eixo vertical.
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A importância do Planejamento de Rigging
A sofisticação, alcance e capacidade dos equipamentos atuais permitiu que os limites operacionais fossem ampliados e abriu possibilidades para operações mais complexas, porém é importante sempre ter atenção a fatores que podem tornar crítica uma operação aparentemente normal.
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A importância do Planejamento de Rigging
Para o planejamento de Rigging é fundamental que o profissional responsável conheça as características do equipamento, e tenha a informação correta em relação ao peso, posição dos suportes e posição do Centro de Gravidade da carga a ser movimentada.
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A importância do Planejamento de Rigging
Fatores que podem limitar a capacidade dos equipamentos e que devem ser considerados para elaboração dos planos de Rigging:
- Desnivelamento do terreno (máximo 5%);
- Carga de vento;
- Carga sobre pneus (Guindastes RT/Industriais);
- Capacidade de carga do terreno;
- Existência de undergrounds nos locais de patolamento;
- Existência de rede elétrica na área de movimentação da lança;
- Existência de estruturas com as quais a carga ou a lança possa colidir durante a movimentação;
- Movimentação da carga abaixo do nível de apóio do guindaste;
- Operações com dois ou mais guindastes;
- Deslocamento do guindaste durante o içamento (Esteiras / RT).
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Limitações entre o planejamento de Rigging e Engenharia
A grande maioria das operações de movimentação de cargas pode ser planejada por profissionais que tenham recebido treinamento específico para fazê-lo, porém a complexidade de algumas atividades, principalmente em operações com mais de um equipamento ou em situações com múltiplos suportes e assimetria na posição do centro de gravidade, demandam estudos mais elaborados para determinação dos esforços envolvidos, requerem conhecimentos específicos de engenharia que precisam ser levados em consideração para a elaboração dos planos de Rigging.
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Limitações entre o planejamento de Rigging e Engenharia
A apresentação de desenhos detalhando o plano de Rigging é importante, porém para o sucesso do planejamento não é o fundamental, e podem ser substituídos por representações esquemáticas válidas para realização da atividade, para a qual o fundamental é a correta determinação dos esforços e comportamento da carga a ser movimentada, que deve ser objeto de uma memória de cálculo específica que respalde o plano de Rigging.
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Limitações entre o planejamento de Rigging e Engenharia
Os profissionais de planejamento precisam ter o correto discernimento em relação a análise do problema, visto que nem sempre aquilo que está representado graficamente, por mais sofisticado que seja o recurso empregado, representa o que realmente vai ocorrer, o que só é válido se corresponder as condições de equilíbrio de forças e de momentos, assim é imprescindível o conhecimento da posição correta do centro de gravidade, o que se for desprezado acarreta grande risco de insucesso na operação, por melhor que esteja representada em desenho técnico.
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Elaboração do Plano de Rigging
Composição da Carga:
1) Carga Líquida - Peso real da carga a ser movimentada;
2) Acessórios - Peso de todos os acessórios empregados no içamento;
3) Dispositivos - Peso do Balancim e outros dispositivos empregados no içamento;
4) Moitão - Peso do moitão utilizado;
5) Cabo do Guindaste - Peso do comprimento máximo de cabo lançado;
6) JIB, Bola Peso e Cabo Auxiliar - Devem ser acrescentados os pesos corrigidos em função do momento de força, quando montados ou suportado pela lança.
Obs.: No caso de içamento pela Bola Peso, com ou sem Jib deve ser acrescido o peso corrigido do moitão e cabo principal se estiverem montados.
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Elaboração do Plano de Rigging
A Carga Bruta Estática corresponde ao somatório das cargas acrescido do fator de contingências de 3 %: CBE = Cargas x FC (FC = 1,03)
A Capacidade Mínima Requerida corresponde a Carga Bruta Estática acrescida do fator de amplificação dinâmica de 15 %: CMR = CBE x FAD (FAD = 1,15)
Com base na Capacidade mínima requerida é definida a configuração do guindaste e selecionada na tabela de carga a Capacidade Operacional (CAP)
O Percentual de utilização do Guindaste é obtido pela relação entre a Carga Bruta Estática e a Capacidade Operacional: % Util. = 100 x CBE / CAP
O Percentual de Folga é: % Folga = 100 - %Util.
O Fator de segurança é: FS = 1 / %Util.
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Elaboração do Plano de Rigging
Tabela de Cargas
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Elaboração do Plano de Rigging
Em geral não recomenda-se para operações de içamento de cargas uma folga operacional inferior a 5% da capacidade da tabela de carga para a configuração do equipamento, o mais usual é utilizar o limite mínimo de 10% para operações com um único guindaste.
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Elaboração do Plano de Rigging
A Carga Máxima na Sapata (CMS) é determinada pela equação abaixo:
CMS = ( CBE x RO) / RS + (PG + CAD) / 4 CBE - Carga Bruta Estática;
RO - Raio de Operação;
RS - Raio da sapata mais próxima;
PG - Peso do Guindaste;
CAD - Contrapeso adicional.
O método acima é uma determinação conservativa que pode superar em até 20 % os valores reais, porém é uma referência válida para determinação da área dos suportes sob a sapata, em função da resistência do solo.
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Elaboração do Plano de Rigging
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Elaboração do Plano de Rigging
O procedimento de cálculo para velocidade de vento permitida em função da área da carga exposta é definido por cada fabricante de guindaste.
De uma forma geral não são recomendadas operações de movimentação de cargas com velocidade de vento superior a 11,7 m/s (42 km/h)
Para o Guindaste Liebherr LTM 1120 a velocidade reduzida (Vr) é determinada pela equação abaixo:
Se Aw for maior que Ap:
Vp – Velocidade Permitida conforme tabela de carga;
Aw – Área da carga submetida ao vento;
Ap – Área permitida em função do peso da carga (Tabela).
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Elaboração do Plano de Rigging
Área Permitida em função do Peso da Carga – Guindaste Liebherr LTM 1120
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Operações com mais de um guindaste
Em operações com dois guindastes, recomenda-se como boa prática que exista uma folga operacional mínima de 20 % para cada equipamento, porém na grande maioria das casos, é sempre mais seguro que a operação seja realizada por um único guindaste mesmo que este opere no limite.
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Operações com mais de um guindaste
Operações com mais de dois guindastes eventualmente podem ser realizadas, porém requerem amplo estudo de engenharia e planejamento com maior margem de segurança. Para esses casos só devem haver duas linhas de carga em um mesmo plano vertical, a estrutura a ser içada precisa ser analisada quanto aos esforços envolvidos e todos os equipamentos precisam estar dimensionados para no mínimo 50
% da carga a ser içada, com no mínimo 25 % de folga operacional.
