Este artigo apresenta um estudo técnico sobre integridade estrutural de um espessador, abordando desde a inspeção em campo e a realização de ensaios até a modelagem numérica e a definição de soluções de reforço estrutural. A análise integrada permitiu identificar manifestações patológicas, avaliar a capacidade resistente das estruturas e propor intervenções eficientes para garantir segurança, desempenho e durabilidade do ativo industrial.

Introdução

Espessadores de concentrado são equipamentos essenciais em plantas de beneficiamento mineral, desempenhando papel crítico no adensamento de polpas e no desempenho global do processo produtivo. Devido às suas grandes dimensões, geometrias complexas e condições severas de operação, essas estruturas estão sujeitas a esforços elevados e a mecanismos progressivos de deterioração ao longo de sua vida útil. Assim, a avaliação da integridade estrutural torna-se fundamental para garantir segurança operacional, confiabilidade e durabilidade do ativo.

Nesse sentido, este artigo apresenta um estudo conduzido pela Kot Engenharia voltado à inspeção, análise estrutural e proposição de soluções corretivas em um espessador de grande porte. Desse modo, o objetivo é demonstrar como uma abordagem integrada, combinando inspeções em campo, ensaios técnicos e modelagem numérica, permite identificar as causas das manifestações patológicas observadas e direcionar intervenções eficientes, alinhadas às reais necessidades do ativo.

Caracterização do ativo e escopo da avaliação

A Kot Engenharia foi responsável pela avaliação estrutural de um espessador de concentrado, abrangendo sua base em concreto armado, costado, estruturas subterrâneas e estruturas metálicas associadas. Trata-se de um equipamento de grande porte, cuja dimensão e geometria demandaram estudos aprofundados do comportamento estrutural. A Figura 1 apresenta a região interna do espessador.

O ativo apresentava manifestações patológicas relevantes, como fissuras, vazamentos, falhas no sistema de impermeabilização e defeitos na manta asfáltica. Diante dessas condições, o estudo foi conduzido não apenas para compreender os efeitos visíveis, como também também para identificar as causas estruturais que comprometiam o desempenho do sistema. Essa precisão no diagnóstico foi resultado de uma definição criteriosa do escopo, construída a partir de uma escuta técnica atenta às demandas do cliente, assegurando total alinhamento entre os objetivos do estudo e os desafios apresentados pelo ativo.

Figura 1: Área interna do espessador.

Inspeções e ensaios para diagnóstico estrutural 

Para o diagnóstico, foram realizadas inspeções em campo, ensaios não destrutivos e semi-destrutivos, registros fotográficos e levantamento detalhado das condições estruturais.

Em primeiro lugar, durante o serviço de campo, foi realizada inspeção visual minuciosa com o objetivo de verificar a condição estrutural geral. O levantamento permitiu o mapeamento sistemático das manifestações patológicas, possibilitando a classificação dos danos por meio da matriz GUT e a definição de prioridades para ações corretivas. Nesse sentido, essa etapa foi essencial para direcionar as intervenções de forma objetiva, garantindo foco nas regiões mais críticas. As Figuras 2.1, 2.2, 2.3 e 2.4 apresentam exemplos das manifestações patológicas identificadas nas estruturas do espessador.

Figuras 2.1, 2.2, 2.3 e 2.4: Manifestações patológicas identificadas.

Posteriormente, foram executados ensaios na laje de fundo, costados interno e externo e no fosso do ativo, fundamentais para avaliar a integridade do concreto e identificar sinais de deterioração. Os ensaios indicaram avanço de carbonatação, com risco potencial de corrosão das armaduras, enquanto a esclerometria confirmou valores de resistência à compressão, compatíveis com os parâmetros de projeto. A ultrassonografia, associada à pacometria, revelou descontinuidades internas e variações de qualidade do concreto. Os pontos de ensaio foram previamente definidos e estão ilustrados na Figura 3.

Figura 3: Mapa geral de locação dos pontos de ensaio.

Contudo, os resultados evidenciaram que, mesmo com resistência mecânica global satisfatória, havia comprometimentos de durabilidade em regiões específicas, como o costado interno e a galeria de acesso, com ocorrência de corrosão e concreto de baixa qualidade.

Modelagem numérica e análise estrutural 

Com base nos dados obtidos em campo, a Kot Engenharia desenvolveu modelos computacionais detalhados do espessador e de suas estruturas associadas. Foram realizadas análises em elementos finitos para avaliação dos esforços atuantes e verificação da capacidade resistente, de acordo com critérios normativos vigentes. As Figuras 4.1 e 4.2 apresentam os modelos computacionais utilizados para a avaliação das estruturas em concreto armado e metálicas.

Figura 4.1: Arranjo geral (Femap with NX/Nastran). Adaptada.

Figura 4.2: Estrutura metálica da plataforma (Procal 3D).

Dessa forma, a análise integrada permitiu correlacionar os resultados numéricos com as evidências observadas em campo, confirmando as regiões mais solicitadas e aquelas com maior vulnerabilidade estrutural, fornecendo base técnica sólida para a definição das soluções de reforço.

Propostas de intervenção e reforço estrutural

Após a conclusão das avaliações estruturais, portanto, foram propostas ações corretivas e de reforço com o objetivo de restabelecer a integridade e prolongar a vida útil da estrutura. As medidas incluíram reforço localizado das armaduras, reinstalação do sistema de impermeabilização, melhorias na plataforma metálica com substituição de elementos e reforço de componentes estruturais, além da aplicação de mantas de fibra de carbono em áreas críticas.

Com efeito, a adoção combinada de reforços metálicos e sistemas com fibra de carbono proporcionou soluções eficientes e de rápida execução, conciliando aumento de capacidade resistente e controle de deformações, sem a necessidade de grandes demolições. As Figuras 5.1 e 5.2 ilustram parte das soluções recomendadas.

Figura 5.1: Reforço em manda de fibra de carbono – costado.

Figura 5.2: Reforço metálico – Casa de bombas.

Conclusão

O estudo evidenciou a importância de uma abordagem integrada para a avaliação da integridade estrutural de ativos industriais de grande porte. A combinação entre inspeções em campo, ensaios técnicos e modelagem numérica permitiu um diagnóstico confiável e a definição de soluções precisas, alinhadas às reais necessidades do espessador.

Nesse sentido, a experiência apresentada reforça a expertise da Kot Engenharia na condução de avaliações estruturais complexas, oferecendo soluções que garantem segurança, desempenho e durabilidade aos ativos industriais. Por fim, empresas que buscam aumentar a confiabilidade de suas estruturas e reduzir riscos operacionais podem contar com a Kot para desenvolver diagnósticos completos e estratégias de intervenção assertivas.

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