Conheça melhor o chamado Pneu de terraplenagem (Parte 5)

Os pneus são desenvolvidos para executarem o trabalho ao qual foram projetados - levando-se em conto condições corretas de trabalho e eleição do pneu, e visam trabalhar com máximo segurança e dentro de custos previamente calculados. Porém diversos tipos de percalços podem ocorrer alterando esse fator custo e principalmente o segurança

O conjunto pneu/roda pode falhar basicamente em virtude de fatores como operação, manutenção, meio de trabalho (pistas, acessos, rampas, curvas, etc.), eleição incorreta do pneu e fatores externos. Alguns fatores já foram vistos — e outros ainda virão a ser estudados em próximas edições—, mas algumas falhas podem ser resultantes de um acúmulo de falhas ou uma sequência destas que podem gerar sérios acidentes. Há algum tempo estudando as causas — e seus terríveis efeitos — de estouros e explosões de pneus, percebemos o quanto é comum esse tipo de acidente.

PIRÓLISE

O estouro de um pneu é algo completamente diferente da explosão do mesmo. No caso de termos um pneu que estornou, podemos diagnosticar — dentro da imensa gama de variáveis que compõe o contexto do acidente - uma falha estrutural de um pneu montado, onde isoladamente ou no conjunto não se obteve resistência suficiente para suportar a simples pressão do ar contido neste algo extremamente perigoso devido o repentino deslocamento de ar e a projeção de partes da carcaça do pneu rompido. Pode ter sido um choque, um deslocamento, um conserto, um corte, enfim, temos várias possibilidades onde podemos encontrar uma falha de estrutura que culminou na perda abrupta de 30, 60 ou 90 libras/pol2 de pressão, por exemplo.

Mas quando se trata de explosão de pneus a coisa é bem diferente e bem mais perigosa! Um pneu explode quando temos a autoignição de gases voláteis no seu interior, é isso mesmo, combustão de gases explosivos!

Como isso ocorre? Esse fenômeno, acontece porque os pneus são constituídos de borracha, e como já vimos anteriormente, esta é composta basicamente de estruturas de hidrocarbonetos com resmas, óleos e plastificantes, cargas minerais, entre outros diversos componentes químicos que compõem essa complexa “mistura”; e por justamente ser formado basicamente por hidrocarbonetos entre outros componentes voláteis, quando submetidos a calor intenso temos um fenômeno chamado pirólise, ou seja, a “quebra” por calor ou fogo, desse composto liberando gases inflamáveis em faixas distintas. A partir de 200° C até próximo dos 360° C os óleos e plastificantes se volatilizam, a partir dessa temperatura até os 550° há a “quebra” dos polímeros.

A borracha é formada por longas cadeias de macromoléculas em sequências “intermináveis”, o que produz um fértil campo para novas combinações e tentativas de estabilidade química de seus componentes, permitindo que a estrutura do estireno, butadieno, por exemplo e das ligações carbônicas das cargas minerais (negro de fumo) sejam “quebradas” pelo calor formando os gases voláteis respectivos dentro das faixas supra citadas.

Testes de laboratório em pneus examinados mostraram pirólise se inicia quando as temperaturas internas do pneu ultrapassam os 240 250° C (temos registro de pneus que apresentaram queima interna e incêndio com aparentemente pouco mais que 130°C - podem ser gases - dos óleos - acumulados de um histórico todo ou queima de outros gases como o do vapor da cola de um conserto por exemplo), e esses gases podem sofrer autoignição quando essas temperaturas — aumentadas numa progressão geométrica, devido ao vicioso ciclo de aumento de pressão ultrapassam os 400°C(alguns “cocktails” de gases não precisam de tanto), daí o pneu que em sua construção — a grosso modo — foi construído com uma capacidade de segurança de suportar algumas vezes a sua própria pressão de trabalho, pode literalmente explodir sob deslocamentos de mais de 1000 PSI, lançando partes do aro e do pneu a centenas de metros de distância. Os acidentes relatados envolvendo explosão química de pneus geralmente foram fatais para os profissionais envolvidos.

Mas como se chega a essas temperaturas? Realmente fica difícil de acreditar que as temperaturas internas dos pneus possam chegar a esse gradiente, contudo é muito mais corriqueiro do que se imagina.

Os principais motivos de aquecimento interno de pneus:

• Freios travados que hiper aquecem os sistemas de frenagem transmitindo calor para as rodas— com grande área de contato interno do pneu, além do contato direto com os talões.

• Os pecados "gêmeos" da pressão baixa-sobrecarga.

• Descargas elétricas — raios e por contato do equipamento em fios de alta tensão.

• Soldas em rodas com pneus montados- mesmo vazios.

• Incêndio em outra parte do veículo

• Superaquecimento dos motores nas rodas.

Existem ainda outros fatores não tão corriqueiros, mas aqui procuramos explanar os pontos de maior exposição ao perigo. Um pneu pode sofrer um princípio de pirólise ou acumular gases por horas, dias, meses, quem sabe? Todo o cuidado é pouco quando se trata de pneus montados.

Quando ocorre eletrificação por exemplo, mesmo depois de ter se livrado do contato, os pneus do equipamento podem explodir de imediato a alguns minutos depois, isso porque a pirólise é uma reação química que uma vez iniciada pode continuar ocorrendo pelo próprio calor inicial gerado — uma espécie de desvulcanização”. Soldar pneus montados - tenho certeza que alguns leitores devem estar pensando na sorte que tiveram — é a mesma coisa que fazer roleta-russa do contrário, só uma bala faltando e todas as outras carregadas. Em hipótese alguma deve-se efetuar soldas em rodas - ou próximas destas - com pneus montados, e não é incomum ouvir testemunhos sobre fatos que poderiam ter acarretado a morte de profissionais.

Tenho vários acidentes - muitos fatais - catalogados, na América do Sul, Europa, Ásia e Austrália, e todos me fazem pensar sobre um perigo tão próximo.

O Chefe do Departamento de Manutenção de Equipamentos Móveis da RPM Rio Paracatu Mineração (RPM), Engenheiro Eliel Correa Silva, que já elaborou estudo de segurança em pneus gigantes comenta: “O trabalho que realizamos recentemente na RPM voltado a segurança no trabalho com pneus gigantes baseou-se numa pesquisa no Website da Rio Tinto, onde pudemos catalogar os principais incidentes com pneus no mundo e também vários procedimentos para o trabalho seguro. Concluímos que o caminho para o acidente zero é o treinamento de borracheiros, mecânicos e operadores, ou seja, toda a estrutura da mina deve conhecer os riscos no uso, manuseio e manutenção destes pneus. Constantemente recebemos relatos de incidentes, inclusive com fatalidades, onde podemos verificar que em sua maioria, a causa básica é o desconhecimento dos profissionais ou o desrespeito aos riscos que estes componentes representam. Na RPM trabalhamos com procedimentos rígidos e procuramos, frequentemente, reciclar as pessoas envolvidas para evitar surpresas desagradáveis.

Ou seja, todo cuidado é pouco quando se trata de explosões químicas de pneus. Na tentativa de se eliminar o risco poucas são as opções, o cuidado dos pneus por profissionais capacitados, a eleição correta do pneu e um trabalho eficiente de controle de pneus podem minimizar sensivelmente esses riscos.

O nitrogênio como gás de inflação nos pneus pode ser uma alternativa aparentemente mais segura e melhor para os pneus, pois é mais estável química e volumétricamente falando que o ar comprimido, livre de umidade e praticamente isento de oxigênio. Sem oxigênio — concentrações inferiores a 5,5% não ocorre combustão, além de auxiliar na não oxidação das cadeias duplas de moléculas de hidrocarbono do composto de borracha — que juntamente com o calor excessivo são os maiores vilões para “morte” prematura da borracha (a cada 10°C a mais, aproximadamente dobra-se esse fator de oxidação) - além de ter um menor fator de difusão — perda de ar por entre a própria borracha — por ter uma perda de aproximadamente de 7.2 unidades por período contra 10.6 do ar normal (21% de oxigênio). Contudo por dificuldades de manutenção, um pneu com nitrogênio, com a pressão baixa poderia por exemplo ser calibrado por um comboio com ar normal no campo, perdendo-se assim toda a sua função com essa mistura, além de ser economicamente inviável (alguns pneus gigantes podem ter vários milhares de litros de ar dentro deles).

Como vimos, pneus montados são uma constante ameaça ao patrimônio e às vidas envolvidas no trabalho.

Todas as situações onde possa correr o risco de geração descontrolada de calor devem ser analisadas, discutidas e cautelosamente estudadas para diagnóstico e prevenção de acidentes. Empresas capacitadas podem fornecer um estudo mais específico e detalhado para prevenção de acidentes. Atenção — não confundir com o absolutamente normal aumento de pressão (até 15 PSI aprox) devido a dilatação provocada pelo aquecimento gerado pelo trabalho do pneu em condições normais! qualquer aumento acima desse nível deve ser posto o equipamento de quarentena e avaliar as possibilidades de superaquecimento.

Caso você queira ou precise saber mais sobre o assunto terei prazer em discorrer sobre o mesmo. Entre em contato com a SOBRATEMA e esclarecerei quaisquer dúvidas sobre o estudo.