Ventos favoráveis para túneis e minas

Por ano, a instalação de sistemas de ventilação em minas subterrâneas movimenta um mercado de R$ 20 milhões no Brasil. Para túneis em construção pesada ainda não há estimativa confiável. A informação é de Udo Sprengel, gerente da linha de negócios de ventilação da Atlas Copco, uma das empresas que oferece messe tipo de solução no país.

De acordo com o executivo, o montante inclui os ventiladores e dutos usados nos projetos, cuja tendência de crescimento leva a multinacional sueca a estimar um significativo aumento de participação no mercado, assumindo 10% em 2014 e dobrando o índice já em 2015. Sprengel avalia que as maiores demandas por projetos de ventilação estejam concentradas em minas subterrâneas. A análise se confirma ao considerarmos a maior presença de frotas de equipamentos e a intensa produção de rocha desmontada no setor nacional de mineração. Diferentemente dos túneis, a mineração possui ainda projetos com grande profundidade, o que implica em temperaturas mais altas e, obviamente, uma maior concentração de pessoas diretamente envolvidas nas operações.

KNOW-HOW

Para a Atric, empresa baseada em São Paulo e focada em sistemas de ventilação para túneis rodoviários, o segmento deve retomar o aquecimento esperado no próximo ano, em função dos vários projetos anunciados. E, para atender à demanda prevista, experiência não falta à empresa. “Temos um histórico de participação em diversas obras recentes, inclusive na Ecovias, que sozinha demandou 8,1 km de túneis”, explica o consultor técnico da empresa, Adolpho Rossi. No rol de projetos da companhia constam os mais longos túneis rodoviários da América Latina, incluindo a Linha Amarela, no Rio de Janeiro, e a Costanera Norte, na capital chilena, Santiago.

Além disso, Rossi destaca que o parceiro tecnológico da empresa, a também sueca Fläkt Woods, inclui marcos internacionais como o sistema de ventilação para o Eurotunnel e o da nova ligação entre Dinamarca e Suécia. O currículo da fornecedora abrange ainda o sistema para a obra que liga as duas costas da Noruega, o Lærdal Tunnel – considerado o maior túnel rodoviário do mundo, com 24,5 km de extensão –, e um recente projeto no Estreito de Bósforo, na Turquia, unindo os continentes europeu e asiático.

COMPLEXIDADE

Apesar de atuarem em diferentes mercados, os executivos ouvidos pela M&T sublinham que o segmento realmente é para especialistas. E, segundo afirmam, a complexidade do dimensionamento de um sistema de ventilação é a melhor prova disso. No caso de minas subterrâneas, Sander Araújo, diretor da Provente, destaca a necessidade de definição clara de duas etapas: o dimensionamento do ar necessário para o ambiente em questão e a elaboração do layout do sistema de ventilação. “A fase de avaliação da demanda de ar precisa quantificar o ar suficiente para proporcionar condições satisfatórias para todos os tipos de atividades que serão desenvolvidas no local”, detalha, destacando que a Provente é parceira da Atlas Copco.

A etapa de especificação do volume de ar também assegura que as concentrações de agentes nocivos à saúde estejam dentro dos seus respectivos padrões de segurança. Isso é feito de maneira preventiva, ou seja, ao realizar esse mapeamento, os técnicos possibilitam que a operação das minas subterrâneas aconteça dentro dos limites de tolerância.

DIMENSIONAMENTO

Com isso, fica a pergunta de como quantificar o volume de ar necessário. De acordo com Araújo, o dimensionamento envolve aspectos como a manutenção do suprimento de oxigênio, além da renovação contínua do ar. Outro aspecto de um projeto correto é a diluição eficaz de gases inflamáveis e/ou nocivos, da mesma forma que a necessidade de reduzir a presença de poeiras no ambiente de trabalho.

O especialista acrescenta que também é fundamental controlar a temperatura e umidade relativa do ar, mantendo-as adequadas à movimentação dos profissionais que irão operar a mina. Uma vez realizada a primeira fase de dimensionamento, a etapa seguinte envolve a elaboração do layout do sistema de ventilação, na qual se calcula a circulação de ar nos vários circuitos. Ao fim desse processo, é feita a especificação do ventilador mais adequado para executar o processo.

Os cálculos do sistema de ventilação são fundamentais no dimensionamento, principalmente do volume de ar necessário para todas as atividades desenvolvidas no subterrâneo. Essa fase envolve fórmulas e índices padronizados por diversos órgãos. Na lista da Atlas Copco constam a Norma Regulamentadora NR-22.24 (Ventilação em atividades no subsolo) e a Portaria 2.037, ambas do Ministério do Trabalho e do Emprego. A legislação sobre o assunto envolve ainda a Norma Regulamentadora de Mineração, a NRM-06 (Ventilação), do Ministério das Minas e Energia.

“As fórmulas apresentadas para dimensionar a demanda de ventilação incluem os índices para diluição dos gases em função da utilização de explosivos e de equipamentos com motor a combustão diesel, além da ventilação necessária para manter uma corrente de ar no subsolo dentro dos limites mínimo e máximo da velocidade do ar, e o índice de ventilação correspondente à produção de rocha desmontada no subsolo”, detalha Araújo.

Segundo ele, o processo também avalia o volume de ar em função da quantidade de pessoas em uma frente de trabalho em ambiente subterrâneo. “Para que o sistema correto seja calculado deve-se elaborar um complexo mapeamento dos caminhos percorridos pelo ar, incluindo túneis, galerias, chaminés e dutos de ventilação”, completa. Tais circuitos deverão ser avaliados por meio de fórmulas de mecânica dos fluidos, que irão permitir a especificação da pressão e potência dos ventiladores.

RODOVIÁRIOS

Apesar de diferenciados do sistema de ventilação para minas subterrâneas, os projetos na área de túneis rodoviários consideram alguns aspectos comuns, como a quantidade de veículos que circulará pelo local, principalmente equipamentos pesados. Fatores como aclives e aspectos naturais ao longo da obra, incluindo ventos e o corte transversal da seção do túnel, também devem ser considerados.

Mas pesam especialmente no projeto a potência e a velocidade crítica da fumaça em caso de incêndio. “Dois fatores são importantes no dimensionamento: a emissão de gases dos veículos e a carga prevista de incêndio, medida em MW (Megawatt)”, frisa Rossi, da Atric. De acordo com ele, a emissão de gases é função da quantidade de veículos em circulação, sendo que a presença de aclives também é inerente aos cuidados recomendados. “A emissão de gases de veículos pesados em um aclive é simplesmente enorme”, adverte. Por isso, a exigência – pelos bombeiros – está concentrada na avaliação da potência de incêndio. “Em testes, utiliza-se normalmente um ônibus ou caminhão pesado, gerando uma situação com potência de incêndio de aproximadamente 30 MW”, completa o consultor técnico.

RUÍDOS

Por fim, a supressão de ruídos também integra os projetos na área. No caso de mineração, os ventiladores são equipados com atenuadores, peças cilíndricas confeccionadas em chapa de aço e revestidas internamente por lã de vidro ou outro material com característica acústica.

Após serem revestidos, os atenuadores são acoplados ao ventilador na entrada e na saída do ar, proporcionando uma redução de até 24 decibéis (dB) nos níveis de ruído. Para túneis rodoviários, a ventilação simplificada e a utilização de jatos ventiladores contribuem sensivelmente para a redução de ruídos, assim como a instalação de atenuadores na saída e na entrada dos jatos ventiladores.