Veja como reduzir até uma tonelada do peso total do vagão com o eixo ferroviário tubular
Em um País com dimensões continentais, como o Brasil, o modal ferroviário se apresenta como uma opção para o transporte de cargas e para o de passageiros. A carteira de projetos para ferrovias, segundo a ANTT (Agência Nacional de Transportes Terrestres), tem investimentos previstos de mais de R$ 60 bilhões, ainda em estudo. Muitas ferrovias, usadas para escoamento de minério de ferro e grãos, são operadas por empresas particulares.
Mas, o setor vem se expandindo, com um cenário repleto de oportunidades e as empresas concessionárias, segundo a ANTF (Associação Nacional de Transportadores Ferroviários), têm ampliado seus índices de produtividade.
As empresas concessionárias associadas à ANTF registraram um aumento da eficiência nos últimos anos. Em 2021, a produção ferroviária atingiu 371,4 bilhões de TKU (toneladas por quilômetro útil), o que significa uma elevação de 171% desde o início das concessões – a produção era de 137 bilhões de TKU em 1997.
O avanço medido em toneladas úteis (TU) também foi expressivo nesse mesmo período: o transporte de cargas atingiu 506,8 milhões de toneladas, bastante superior ao volume de 1997, de 253 milhões de toneladas, um aumento de 100%.
Apesar da leve queda do transporte de Carga Geral em 2021, as ferrovias mantiveram o bom índice anual, com o transporte de 109,7 bilhões de TKU e 133,2 milhões de TU, redução de 0,52% e 0,29%, respectivamente, em relação a 2020.
Investindo na produtividade
De olho nesse mercado e, principalmente, no avanço desse modal tão importante para o transporte de commodities minerais, agrícolas e de carga geral como eletrônicos, ovos, vidro, materiais de higiene e de limpeza, carnes e bebidas, todos eles incorporados às carteiras das concessionárias associadas à ANTF, os engenheiros da Vallourec desenvolveram uma inovadora solução para reduzir o peso dos vagões, os eixos ferroviários tubulares, uma especialidade em nosso portfolio.
Isso permite uma redução significativa do consumo de combustível e na emissão de CO2, que tem grade impacto no custo operacional e no clima. Ao reduzir também o desgaste da via permanente, esse produto contribui ainda mais para operações econômicas de vagões ferroviários.
Eixos ferroviários tubulares aumentam a capacidade de carga dos vagões para transporte. E pesam até 40% menos que um eixo convencional de barra maciça, reduzindo a tara de um vagão em até uma tonelada, conforme o tipo de vagão. Essa tecnologia atende a todos os padrões de resistência necessários na ferrovia. Essa inovação reduz o número de viagens necessárias para transportar uma mesma quantidade de carga em comparação à uma composição de vagões com eixos maciços, traduzindo em menores custos de manutenção de vagões e componentes.
O desenvolvimento de um novo grau de aço
A partir da experiência na fabricação de tubos sem costura para as indústrias petrolífera e automotiva, equipes de P&D da Vallourec começaram a desenvolver os primeiros protótipos no Brasil em 2005, que foram validados em 2010, após diversos testes, inclusive ensaios de fadiga com protótipos em escala real por dois anos, realizados pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas da Universidade de São Paulo, junto com testes de campo e telemetria em conjunto com uma das maiores empresas de mineração do mundo por mais de sete meses.
Também foram desenvolvidos ensaios não destrutivos mais eficientes, com um novo método desenvolvido por técnicos no Brasil e na França, os quais foram patenteados e disponibilizado a todos os usuários dos eixos tubulares.
Benefícios dos novos eixos ferroviários tubulares
Os benefícios são inúmeros, e pode-se começar destacando que, por ser 40% mais leve que o eixo convencional maciço, o uso do eixo ferroviário reduz a tara dos vagões em até 1 tonelada, com a vantagem de poder ser adaptado em vagões antigos.
Amplia a capacidade de carga transportada, sem aumentar o número de viagens e vagões, consequentemente, aumenta a receita com transporte e a eficiência das operações. Em um estudo de caso essa menor quantidade de ciclos para transportar a mesma carga mostrou que a redução dos custos de frete pode chegar a 0,8%, o que pode representar, em operações de mineração, um valor de R$ 8 milhões por ano.
Essa redução de peso também significa uma economia de até 1% no consumo de óleo diesel.
Não podemos também deixar de destacar a redução dos custos de manutenção da via permanente, do material rodante e dos componentes, já que como a composição opera mais leve, a via permanente sofre menos impacto dos componentes do truque que ficam abaixo da suspensão, e não são amortecidos.
Com a inspeção por ultrassom Phased-Array – na fabricação e em serviço – é possível detectar descontinuidades de apenas 1 mm em qualquer posição, ao contrário de 3 mm nos eixos convencionais maciços, antecipando a detecção de trincas que poderiam se propagar, ou permitindo maiores intervalos de inspeção.
Ao final, com o eixo ferroviário tubular significativamente mais leve e igualmente resistente aos convencionais, os fabricantes de vagões ferroviários podem otimizar seus projetos. O resultado? Vagões mais leves, transporte otimizado de carga, eficiência de combustível aprimorada e desgaste reduzido em outros componentes ferroviários, tudo isso com menos impacto no clima, na fabricação e na operação.
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