Sim. O rompimento de silo pode ocorrer e provocar o colapso parcial ou total da estrutura. Por isso, os cuidados não devem se limitar ao projeto e à montagem. A operação, a manutenção e as inspeções periódicas também influenciam a segurança durante toda a vida útil do equipamento.
Algumas falhas deixam sinais visíveis ao longo do tempo. Outras evoluem rapidamente quando o silo está carregado ou durante a descarga. Portanto, a prevenção depende de procedimentos técnicos, registros de manutenção e atenção a qualquer mudança no comportamento da estrutura.
O vídeo abaixo mostra um vazamento localizado de grãos que antecede o colapso de um silo. As imagens permitem observar a sequência da ruptura, mas não revelam sua causa. Somente uma perícia, acompanhada da análise do projeto, dos componentes e do histórico operacional, poderia determinar a origem da falha.
Quais fatores podem causar o rompimento de silo?
Diversos fatores podem comprometer a segurança de um silo de armazenamento. Entre os principais, podemos destacar:
- chapas instaladas em posições ou sequências incorretas;
- parafusos ausentes, inadequados, frouxos ou apertados fora do procedimento recomendado;
- falhas na continuidade dos montantes e dos reforços estruturais;
- desalinhamento, falta de prumo ou perda da circularidade durante a montagem;
- fundação incompatível com as cargas ou com as condições do solo;
- chumbadores mal posicionados, danificados ou sem aperto adequado;
- corrosão, abrasão, trincas ou rasgamentos próximos aos furos;
- deformações provocadas por impactos ou carregamentos anteriores;
- alterações executadas sem análise de engenharia;
- armazenamento de produto com densidade superior à prevista no projeto;
- enchimento ou descarga fora do eixo;
- obstruções que provoquem movimentação irregular do produto;
- funcionamento desigual de comportas, roscas ou transportadores.
Esses fatores não apresentam o mesmo grau de risco em todas as instalações. Entretanto, uma falha aparentemente pequena pode se tornar crítica quando atua em conjunto com outras anomalias.
Por exemplo, uma chapa deformada pode concentrar tensões nas emendas. Se os parafusos também estiverem frouxos ou inadequados, a estrutura poderá perder resistência justamente durante o carregamento ou a descarga.
Por que os protocolos de montagem são essenciais?
A montagem de um silo exige mais do que simplesmente unir chapas e componentes. A equipe precisa seguir o projeto, o manual do fabricante e uma sequência de verificações técnicas.
Antes da montagem
A equipe deve:
- identificar o modelo e a capacidade do silo;
- confirmar o produto e a densidade considerados no projeto;
- localizar os desenhos e o manual de montagem;
- conferir a posição e a espessura das chapas de cada anel;
- verificar a especificação dos parafusos, porcas, arruelas e vedantes;
- examinar montantes, anéis de reforço, cobertura, cone e suportes;
- conferir a fundação, os chumbadores e os pontos de apoio;
- registrar fotograficamente as condições iniciais.
Essas verificações ganham ainda mais importância na montagem de silos usados. Peças visualmente semelhantes podem apresentar espessuras, resistência e posições estruturais diferentes.
Durante a montagem
A equipe deve controlar:
- nível, prumo, diâmetro e circularidade;
- posição e sobreposição das chapas;
- continuidade dos montantes;
- instalação dos anéis de reforço e contraventamentos;
- especificação e aperto dos parafusos;
- alinhamento das bases, colunas e chumbadores;
- instalação das estruturas e dos equipamentos conectados ao silo.
Ninguém deve abrir novos furos, cortar chapas, retirar reforços ou alterar componentes sem uma avaliação técnica. A equipe também deve registrar cada etapa e corrigir as não conformidades antes de prosseguir.
Antes do primeiro carregamento
Depois do Silo montado é necessária uma inspeção final que deve conferir as ligações estruturais, a vedação, os equipamentos de carga e descarga, a aeração, a termometria e os sistemas elétricos.
Além disso, o primeiro enchimento precisa ocorrer de forma controlada. Durante essa operação, a equipe deve observar possíveis vazamentos, ruídos, vibrações, deformações e movimentações anormais.
A NR-31 estabelece que as operações de carga, descarga e manutenção de silos devem seguir os manuais de operação e manutenção fornecidos pelo fabricante.
Como o produto se movimenta no interior do silo?
O comportamento do produto durante a descarga interfere na regularidade operacional e na distribuição das pressões sobre as paredes.
A figura abaixo apresenta três padrões de escoamento.
Fluxo de massa — imagem (a)
No fluxo de massa, todo o produto entra em movimento quando a descarga começa. Isso inclui o material que mantém contato com as paredes.
Entretanto, fluxo de massa não significa que todas as partículas se movimentem com velocidade idêntica. O ponto principal é a ausência de grandes regiões permanentemente estacionárias.
Esse regime favorece a renovação do produto armazenado e aproxima a operação do princípio “primeiro que entra, primeiro que sai”.
Fluxo tubular — imagem (b)
No fluxo tubular, o produto se movimenta por um canal central, enquanto parte do material permanece estacionária junto às paredes.
Esse comportamento pode ocorrer mesmo quando o silo recebe um produto padronizado quanto à umidade e ao teor de impurezas. A geometria do silo, o formato da tremonha, a abertura de descarga, o atrito das paredes e as propriedades do produto também influenciam o regime de escoamento.
Entretanto, na realidade encontrada em muitas unidades brasileiras, as deficiências de pré-limpeza, secagem e armazenamento aumentam consideravelmente o problema. A variação de umidade, o excesso de finos, os grãos quebrados e as impurezas elevam a coesão do produto e favorecem sua compactação junto às paredes.
Essas zonas estacionárias podem provocar:
- retenção prolongada do produto;
- compactação e empedramento;
- formação de blocos ou canais;
- segregação;
- contaminação entre lotes;
- deterioração do produto;
- descarga irregular.
Se uma grande massa aderida se desprender repentinamente, ela poderá provocar impacto e redistribuição dinâmica das pressões. A gravidade desse evento dependerá do volume desprendido e das condições estruturais do silo.
Fluxo misto — imagem (c)
No fluxo misto, a parte superior apresenta movimentação mais ampla. Ao chegar à região inferior, porém, o escoamento se concentra em um canal mais restrito.
Nessa condição, o silo também pode conservar produto junto às paredes ou na transição para a descarga. Com o tempo, esse material retido pode perder qualidade e contaminar lotes posteriores.
A remoção do material acumulado exige um procedimento seguro. Ninguém deve entrar no silo ou tentar desprender manualmente uma massa aderida sem análise de risco, bloqueio dos equipamentos e cumprimento dos procedimentos aplicáveis a espaços confinados.
Umidade, impurezas e pó aumentam os riscos operacionais
A qualidade da pré-limpeza e da secagem interfere diretamente na segurança da unidade armazenadora.
Uma pré-limpeza deficiente permite que palhas, grãos quebrados, terra e partículas finas acompanhem o produto durante a secagem, a movimentação e o armazenamento. Além de prejudicar o escoamento, esse material aumenta a produção e o acúmulo de pó em moegas, elevadores, transportadores, túneis, filtros e silos.
A secagem fora do padrão também pode gerar diferentes problemas. O produto pode sair com umidade elevada e irregular, favorecendo compactação, deterioração e formação de massas aderidas. Por outro lado, temperaturas excessivas podem provocar superaquecimento, danos aos grãos e maior risco de incêndio.
Quando o pó combustível se dispersa no ar em concentração suficiente e encontra confinamento, oxigênio e uma fonte de ignição, pode ocorrer uma explosão. A fonte de ignição pode surgir de uma faísca elétrica, eletricidade estática, atrito, rolamento superaquecido, desalinhamento de correias, soldagem ou entrada de partículas incandescentes provenientes da fornalha.
Nessa condição, a rápida elevação da pressão pode danificar elevadores, filtros, transportadores, depósitos e silos. Portanto, uma pré-limpeza ou uma secagem inadequada não representa somente perda de qualidade e eficiência. Também pode contribuir para acidentes de grande gravidade.
Como explicamos no artigo Como a umidade dos grãos na colheita altera o tempo e o custo da secagem, a umidade recebida interfere no tempo de processamento, no consumo de energia e nas condições de armazenamento.
O artigo Capacidade de secadores de grãos: por que toneladas por hora não contam toda a história também mostra por que o operador precisa avaliar a umidade de entrada e saída, a temperatura, a vazão de ar, as impurezas e o resfriamento do produto.
Fluxo tubular e descarga excêntrica são situações diferentes
A figura anterior não representa necessariamente uma descarga excêntrica. Um canal tubular pode permanecer centralizado e manter uma distribuição aproximadamente simétrica ao redor do silo.
A descarga se torna excêntrica quando o canal de escoamento se afasta do eixo da estrutura. Isso pode ocorrer devido a:
- saída de produto fora do centro;
- operação desigual de múltiplas descargas;
- abertura parcial ou incorreta de comportas;
- obstrução em um dos lados;
- atuação inadequada de roscas ou alimentadores;
- formação de um canal de fluxo junto à parede.
Nessa situação, o produto exerce pressões diferentes ao redor do silo. Um lado pode receber solicitações maiores do que o outro, o que aumenta o risco de deformação e flambagem em estruturas metálicas de paredes delgadas.
Portanto, a descarga excêntrica pode passar despercebida no início. Uma vazão aparentemente normal não garante que o produto esteja se movimentando de forma uniforme no interior do silo.
Sinais que exigem paralisação imediata
Algumas falhas evoluem gradualmente, mas outras podem avançar em poucos minutos. Por isso, a operação não deve depender da expectativa de que sempre haverá um aviso antecipado.
A equipe deve interromper a carga ou a descarga quando identificar:
- vazamento de grãos pela parede;
- aparecimento ou aumento de deformações;
- ruídos metálicos incomuns;
- parafusos rompidos ou ausentes;
- movimentação das emendas;
- deslocamento de colunas, montantes ou contraventamentos;
- trincas ou recalques na fundação;
- vibração anormal;
- mudança repentina no fluxo de descarga;
- inclinação ou movimentação da estrutura.
Nessas situações, a equipe deve interromper a operação, isolar a área e acionar o responsável técnico.
Ninguém deve se aproximar para improvisar uma vedação, apertar parafusos ou iniciar o esvaziamento sem um plano de emergência. A retirada do produto altera novamente a distribuição das pressões e pode agravar uma estrutura já comprometida.
Montagem e manutenção acompanham toda a vida útil
Um silo não se torna seguro apenas porque a montagem terminou corretamente. A estrutura trabalha durante cada enchimento, período de armazenagem e descarga. Além disso, corrosão, desgaste, impactos e alterações operacionais podem modificar seu comportamento ao longo dos anos.
Por isso, a prevenção exige três compromissos permanentes:
- montagem conforme o projeto e o manual;
- operação dentro das condições previstas;
- manutenção e inspeção preventiva documentadas.
A HEngenharia orienta seus clientes a adotarem procedimentos adequados de montagem, operação e manutenção nos silos de armazenamento e nos demais equipamentos que compõem a unidade.
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