Uma nova família de Vagões Tanque – DOT 117

31
outubro
2015

Uma nova família de Vagões Tanque – DOT 117

Todos aqueles que gostam das ferrovias ficam preocupados quando no noticiário aparecem notícias negativas a elas, tais como os acidentes, especialmente aqueles onde tenham havido vítimas fatais. Sempre é um impacto muito grande já que especialmente no Brasil temos lutado muito para manter vivas as nossas estradas de ferro, ainda não usadas como deveriam já que o lobby rodoviário persiste forte.

Nosso trabalho hoje é mostrar que apesar do lado negativo, os acidentes sempre impulsionam novas soluções e técnicas para que eles não voltem a acontecer. Foi assim que naquele triste dia de 6 de julho de 2013 um trem unitário de vagões tanque se acidentou na cidade canadense de Lac-Mégantic onde a explosão dos vagões causou um terrivel e devastador incêndio, ceifando 47 vidas. Após este fato e em decorrência do aumento significativo do transporte de óleo combustível derivado de Xisto Betuminoso, abundante nos EUA e com demanda alta de consumo na indústria Norte-Americana, os fabricantes de vagões, universidades e a Associação Americana de ferrovias (AAR) se uniram para encontrar um novo caminho mais seguro e que viesse a dotar os vagões e todas as comunidades por onde os trens de oleo circulam de soluções que minimizem os efeitos causados pelos acidentes.

Na figura a seguir vemos um típico vagão tanque para este tipo de óleo combustível, classificado pelo Departamento de Transportes como DOT 111. Normalmente são tanques pintados na cor preta pois normalmente o óleo combustível necessita de calor para manter-se fluido e a cor escura o retém, facilitando a operação de sua descarga.

 USA-TCT-23

No acidente em Lac-Mégantic, após decorrido o periodo  para sua investigação, os técnicos e engenheiros verificaram que o óleo derivado de Xisto possui uma fluidez maior que o óleo combustível de baixo ponto de fluidez (BPF) e que também possui uma maior capacidade de formação de gás no interior do vaso cilíndrico do vagão. Quando o trem se acidentou e com o descarrilamento que geralmente gera faíscas, a explosão foi devastadora, com varíos vagãos se rompendo em série, muito motivado pelo gás altamente inflamável. O local do acidente permanceu queimando por cerca de 3 dias já que não era possivel uma aproximação aos bombeiros em fnção do extreme calor gerado pelo oleo em combustão. Uma das testemunhas disse que viu carros serem derretidos, postes entortarem e construções desaparecerem em decorrência deste incêndio.

Além das providências geradas nas comunidades, os projetistas de vagões foram “incentivados”pelas autoridades a modificar o projeto básico dos tanques DOT 111, então considerados como insuficinetes para evitarem estas tragédias. Após cerca de 2 anos de estudos e testes, a AAR e os fabricantes de vagões chegaram a um novo projeto mais seguro e que realmente minimiza a possibilidade de explosões ou derrames de combust’vel ao meio ambiente. Foi então criada a nova classificação DOT 117, a qual basicamente se caracteriza por:

1- Isolamento Térmico: Foi criada uma camada de 100mm de espessura em torno de todo o corpo cilíndrico formada por poliuretano expansível e que visa proteger o tanque do calor e com ele o aumento de pressão no interior do corpo caso haja fogo externo;

2- Cabeceiras: Os novos tanques 117 possuem projeto onde as calotas, que são aquelas partes arredondadas e que fecham o corpo cilíndrico, são fabricadas de chapas de aço de maior espessura. Além destas chapas, também estão sendo aplicadas proteções extras contra impactos diretos, chamadas de head shields (escudos de cabeceira);

3- Proteção de fundo: Para impedir que ao se acidentar os tanques vazem pelo fundo, local onde se encontra a válvula de descarga, os projetistas bolaram uma proteção que direciona a quebra da tubulação para um ponto de fraqueza pré-determinado, preservando esta válvula e impedidndo a perda do produto e consequente contaminação ambiental ou explosão;

4- Corpo cilindrico: As chapas usadas nos tanques DOT 117 que venham a transportar o óleo combustível de Xisto, obrigatoriamente hoje precisam ter uma maior espessura que aquela usada nos DOT 111. Isto também aumenta a resistência contra perfurações nos descarrilamentos. Esta proteção é muito útil apesar de causar um aumento significativo da tara do vagão;

5- Freios: Como uma das razões identificadas como causa do acidente em Lac-Mégantic foi a falha operacional do sistema de freios, já que o trem se desgarrou após uma operação incorreta do maquinista ao parar o trem em um pátio alguns quilomentros adiante da cidade. Segundo ele a operação foi considerada adequada mas que se mostrou falha para impedir que o trem se soltasse e retornasse de ré e desgovernado até tombar em uma curva próxima de uma passagem de nivel. Assim, a comissão de apuração recomendou que os vagões deste serviço específico sejam dotados de freios a ar com válvulas de comando eletrônico, as quais quando acionadas têm ação quase instantânea, reduzindo a distância de parada dos trens. Este é o ponto mais polemico do relatório de causa do acidente pois o sistema de freio recomendado tem valor extremamente alto se comparado ao convencional apenas acionado por queda de pressão do ar comprimido na tubulação de freio dos vagões e que certamente irá impactar no preço de compra das muitas unidades em produção;

6- Engates: Para o sistema de choque e tração, a comissão recomendou maior rigidez na aplicação de engates que não permitam encavalamento quando de um grande impacto. tais engates conhecidos como double-shelf (dupla proteção) já vinham sendo usados em todos os tipos de tanques mas para esta série específica, o controle de desgaste e o sistema de amortecimento necessitam de revisões mais constantes e manutenções preditivas.

7-Operação: A velocidade dos trens com este tipo de compbustível provavelmente sera reduzida em relação aos demais trens onde existam vagões tanque. Esta igualmente é uma decisão polêmica pois aumenta o tempo de viagem entre os terminais de carga e descarga.

No esquema da figura a seguir, vemos o resumo do conjunto de ações que foram tomadas para a criação desta nova família de projeto.

 

 

DOT 117 A

Para visualizar o resumo das modificações nos tanques DOT 117, por favor clique sobre a figura. Como está em alta resolução, poderá levar alguns segundos para abrir.