SOLDA ALUMINOTERMICA EM TR-57 · O soldador deve preencher a ficha de execução de solda...

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2300305 – SOLDA ALUMINOTÉRMICA TRILHO EM TR-57

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1.1 SEQUÊNCIA EXECUTIVA

Posicionamento de materiais, equipamentos e ferramentas ao local de aplicação da solda;

Retirada dos elementos de fixação do trilho (grampos, retensores e outros);

Abertura de cava no vão da junta e desmontagem da tala de junção;

Corte de trilho;

Nivelamento e Alinhamento das extremidades dos trilhos;

Montagem e vedação das formas;

Pré‐aquecimento e soldagem;

Retirada das formas e acabamento bruto;

Acabamento fino;

Aplicação dos elementos de fixação trilho (grampos, retensores e outros);

Nivelamento de junta com socaria manual da via.

1.2 CARACTERÍSTICA DA EQUIPE

Detalhamento:

01 – Soldador;

03 – Ajudante especializado;

01 – Operador de equipamento leve.

Todos os membros da equipe participam de forma direta na atividade.

1.3 RESUMO DA ATIVIDADE

A atividade consiste na desmontagem da junta e retirada da fixação dos dormentes adjacentes, abertura

de cava no lastro existente entre os dormentes da junta, limpeza da superfície dos trilhos, abertura de

cava com retirada do lastro circundante se necessário, nivelamento e alinhamento dos topos do trilho,

montagem dos equipamentos de solda, forma, prensa, presilhas, bandeja, conchas de escórias e

consumíveis de solda.

Logo após a preparação da solda, inicia‐se a mais importante operação da soldagem aluminotérmica. Utiliza‐

se para esta operação um maçarico de aquecimento de 32 furos que queima gás propano sob pressão de 02

(dois) bar e oxigênio sob pressão de 05 (cinco) bar – processo Thermit SkV.

O pré‐aquecimento termina quando base (patim) dos trilhos alcança temperaturas de aproximadamente 950

a 1.000ºC e coloração amarelada característica. Tempo de pré‐aquecimento não inferior a 03 (três) minutos.

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Terminado o pré‐aquecimento, inflama‐se a mistura (porção) por meio de um ignitor próprio e uma vez

completada a reação (a uma temperatura média de 2.450 °C para o processo SkV) faz‐se o sangramento por meio

de abertura e rompimento dos bujões de vedação do cadinho descartável, o que acarreta a corrida do aço para

dentro da forma. A reação dura de 15 a 20 segundos.

Após a “corrida”, retiram‐se as formas e inicia‐se o “acabamento bruto” da solda a quente. Abertura das

formas em 4 minutos. As rebarbas de aço são retiradas com rebarbadora de corte hidráulica.

Após o acabamento bruto da solda, a mesma deverá ser esmerilhada na área do boleto após, ou antes, do

resfriamento, para obter‐se um rolamento correto e suave dos veículos. O acabamento da solda será realizado

apenas na superfície superior e laterais do boleto do trilho.

Após a conclusão do serviço, a superestrutura ferroviária deverá ser imediatamente recomposta no local

da solda, providenciando‐se nivelamento com socaria manual dos dormentes sob a junta,

complementação das fixações, remoção de resíduo de escória caído sobre o lastro, carga, transporte e

descarga das talas, parafusos e arruelas retirados com execução da solda depositando‐as em local

indicado pela Fiscalização.

Não apenas o soldador, bem como todos os colaboradores envolvidos direta e indiretamente no processo

de solda deverão ser treinados e certificados pela própria THERMIT e suas certificações inclusas nos

anexos da documentação legal da equipe, com larga experiência em solda e manutenção de via, além do

uso correto de todos os equipamentos de segurança e procedimentos imprescindíveis para segurança

humana e patrimonial.

Detalhe distribuição dos membros da equipe durante a queima da solda

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O soldador deve preencher a ficha de execução de solda aluminotérmica, fornecida pela fiscalização,

individualmente para cada solda. Também deverão ser anotadas na alma do trilho as informações devidas

informadas nesta mesma ficha. Tanto o preenchimento da ficha como informações no patim devem ser

obrigatórias e prerrogativas para confirmar a medição de serviços. O soldador deverá possuir na frente de

trabalho um exemplar do procedimento de solda aluminotérmica do processo utilizado.

Na substituição do trilho deverá ser utilizado termômetro próprio para trilho e estabelecida a folga de acordo

com tabela a ser fornecida pela Fiscalização.

A aplicação de TLS (trilho longo soldado) deverá ser feita dentro da Faixa de Temperatura Neutra além de se

respeitar o procedimento de ATT (Alívio Térmico de Tensão) juntamente com a troca do trilho, procedimento

este especificado no referencial técnico da fiscalização.

1.4 MEMÓRIA DA COMPOSIÇÃO

No processo de manutenção de via permanente, a execução de solda aluminotérmica tem por função eliminar

anomalias pontuais no trecho, por este motivo sua ocorrência não é contínua proporcionando diminuição de

sua produtividade em relação ao mesmo item para aplicação em regime de obra.

Detalhe distribuição dos membros da equipe de solda no campo

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As dificuldades de mobilização tornam‐se ainda maiores para trechos sem acessibilidade rodoviária por longos

percursos da ferrovia. Para esses casos o transporte da equipe ocorrerá por meio ferroviário e de

responsabilidade da Contratante, com a apropriação pelo regime de homem hora ao longo de todo período

de transporte, sendo remunerados em item específicos por unidade.

Esta composição foi baseada em apropriação de campo, para atividades de manutenção de via permanente

para turmas de solda aluminotérmica especificamente nos trechos:

Canguera a Evangelista Souza/SP (de 01 a 10 de junho);

Evangelista Souza a Paratinga/SP (de 01 a 10 de junho);

Rio Claro a Canguera/SP (de 19 a 30 de junho).

Esta CPU foi elaborada baseando‐se nos seguintes parâmetros:

Equipe:

P9825 ‐ Soldador: 01

P9802 ‐ Ajudante especializado: 01

P9843 ‐ Operador de equipamento leve: 03

Tempos médios:

Mobilização e preparo:

Posicionamento de materiais, equipamentos, ferramentas e sinalização: 48 minutos

Retirada dos elementos de fixação: 02 minutos

Abertura de cava do vão da junta e desmontagem da tala de junção: 12 minutos

Corte de trilho: 07 minutos

Execução de solda:

Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos: 15 minutos

Montagem e vedação das formas: 15 minutos

Pré‐aquecimento e soldagem: 06 minutos

Retirada das formas e acabamento bruto da solda: 10 minutos

Acabamento e finalização:

Acabamento fino da solda: 22 minutos

Aplicação dos elementos de fixação: 03 minutos

Nivelamento de junta com socaria manual da via: 20 minutos

Total (minutos): 159 minutos

Total (horas): 2,6500 h

Produção da equipe: 0,3774 und/h

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Como referência para elaboração da CPU, utilizou‐se a estrutura do SICRO, conforme a seguir:

CPU SICRO de código 3009093


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Memória das adequações: Mão de obra:

A equipe básica desta composição irá respeitar as primícias técnicas de não apenas o soldador bem como

todos os colaboradores envolvidos direta e indiretamente no processo de solda deverá possuir treinamento e

certificação para a atividade. A equipe básica para o serviço de solda aluminotérmica.

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01 soldador

01 operador de máquinas leves

03 ajudantes especializado de solda

Equipamentos:

Foram considerados os seguintes equipamentos:

E9687 ‐ Caminhão carroceria com capacidade de 5 t ‐ 115 Kw (01 unidade);

E9735 ‐ Máquina para serrar trilho ‐ 5,0 kW (01 unidade);

E9141 ‐ Rebarbadora hidráulica com bomba manual com capacidade de força de 9.000 kgf (01 unidade);

E9738 ‐ Máquina de esmerilhar de topo de boleto (01 unidade);

E9738 ‐ Máquina de esmerilhadeira de lateral de boleto (01 unidade);

E9988 ‐ Equipamento de solda (01 conjuntos).

Produção da equipe:

Produção horária apropriada da equipe de 0,3774 unidade.

Posicionamento de materiais, equipamentos e ferramentas ao local de aplicação da solda:

Esta atividade consiste na movimentação de máquinas, ferramentas, equipamentos e consumíveis

de solda ao longo do trecho em função das distâncias entre os pontos de aplicação de solda.

Ressaltamos a premissa de atividade corretiva de manutenção de via permanente, cujo

distanciamento entre os pontos de correção determinam considerável diminuição de

produtividade da equipe, em relação aos referencias da aplicação do mesmo item em regime de

obra.

Carga do trolley de linha: 10 minutos

Movimentação do trolley de linha carregado: 28 minutos*

Descarga do trolley e distribuição de máquinas e equipamentos: 10 minutos

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*Tempo médio apropriado, podendo variar conforme programação, porém dentro de uma previsão

média de distância entre pontos de 250 metros.

Tempo gasto para a atividade: 48 minutos

Retirada dos elementos de fixação do trilho (grampos, retensores e outros):

Para retirada das fixações deverão ser utilizadas as ferramentas adequadas para cada tipo, não se

admitindo improvisações de ferramentas. A utilização de marretas para retirada direta de grampos

elásticos é proibida sob pena de causar danos como perda do efeito de mola e retensionamento dos

grampos, e devido risco de acidente de trabalho por projeção dos mesmos.

Com a utilização das ferramentas adequadas, serão removidas as fixações dos dormentes adjacentes

a junta (grampos, retensores e outros).

Retirada dos elementos de fixação: 01 minuto

Tempo gasto para a atividade: 01 minuto

Detalhe do trolley de movimentação carregado

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Abertura de cava no vão da junta e desmontagem da tala de junção:

As juntas compostas por talas de junção, parafusos, porcas e arruelas de pressão, as talas de junção

estarão instaladas provisoriamente com a responsabilidade de prover temporariamente a união entre

as extremidades de dois trilhos garantindo o seu nivelamento e alinhamento para que as extremidades

dos trilhos funcionem perfeitamente solidários sob a ação do tráfego ferroviário. A tala é a peça que

irá proporcionar a rigidez necessária na região de união dos trilhos durante o período que se aguarda

a aplicação da solda aluminotérmica.

Detalhe do desmonte da tala junção.

De acordo com o perfil de trilho (TR57), a tala de junção irá possuir 06 conjuntos de parafusos, porcas

e arruelas.

Para a desmontagem das talas iremos considerar a retiradas dos jogos de parafusos e remoção das

talas de junção.

A abertura de cava do vão da junta visa desguarnecer o lastro ferroviário circundante para

proporcionar maior grau de liberada à aplicação dos ferramentais de solda.

Abertura de cava no vão da junta: 04 minutos

Desmontagem da tala de junção: 08 minutos


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Corte de trilho:

O corte de uma das extremidades dos trilhos para preparação a obtenção da folga necessária a

execução da solda, será obrigatoriamente efetuado com máquina de serrar trilhos Policorte. A

utilização de maçarico será permitida apenas nos casos que requerem eliminação de tensões internas

de compressão das barras a serem trabalhadas, antes da remoção das fixações; estes cortes deverão

ser posteriormente refeitos com disco ou máquina de serrar eliminando a zona termicamente afetada

(ZTA) pelo corte com maçarico; assim deverão ser eliminados no mínimo segmentos de trilhos de 2,5

cm para cada lado do corte efetuado com maçarico.

A folga entre topos dos trilhos deverá ser ajustada de acordo com as recomendações do procedimento

de solda, utilizando calibrador, sendo que normalmente variam entre 22 a 27 mm, exceto nos caso de

solda de reparo que requer folgas entre 65 e 71 mm.

Folga inferior a recomendada pelo fabricante prejudica o pré‐aquecimento de toda a secção do trilho

e diminui a quantidade de aço que fica na solda, consequentemente reduzindo a quantidade de calor

necessário para fundir o aço do trilho, pois uma parcela do calor é gerada pela reação da solda.

Para o procedimento de corte, é obrigatório o estabelecimento da distância mínima entre duas soldas

ou entre uma solda e uma junta de no mínimo 4 m. Como também é obrigatória a distância mínima

entre a extremidade do trilho a ser soldado e o primeiro furo deverá ser de 120 mm. Caso não seja

possível estabelecer tal parâmetro, devem‐se eliminar todos os furos e reajustar a folga.

Posicionamento e preparação: 02 minutos

Detalhe do corte de trilho para obtenção da folga (GAP) ideal para execução da solda

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Marcação e verificação de folga: 03 minutos

Corte do trilh0: 03 minutos


Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos:

O alinhamento dos trilhos será realizado com a utilização da régua de nivelamento, os ajustes

das extremidades dos trilhos serão realizados por intermédio de cunhas aplicadas no patim dos

trilhos, considerando uma ligeira elevação. Esta elevação é necessária para compensar o

esfriamento tardio do boleto com o consequente abaixamento da junta.

Detalhe do alinhamento e nivelamento das extremidades dos trilhos.

Nivelamento e alinhamento das extremidades dos trilhos: 15 minutos

Detalhe verificação da flecha das extremidades dos trilhos durante o nivelamento

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Montagem e vedação das formas;

Durante esta etapa do processo, serão aplicadas as formas envolvendo as duas pontas dos trilhos.

Durante o processo de montagem das formas, serão aplicadas presilhas que irão garantir a

estabilidade e fixação das formas refratárias. Depois de finalizada a fixação das formas, as suas

extremidades serão vedadas com aplicação da pasta, esse procedimento irá evitar prováveis

vazamentos durante a “corrida do aço”.

Essa atividade será desempenhada pelo soldador e seu auxiliar, a partir deste ponto apenas eles irão

conduzir o processo de pré‐aquecimento e ignição do cadinho descartável. Os demais membros da

equipe irão proceder com a montagem e regulagem do equipamento de pré‐aquecimento e

posicionamento de máquinas e ferramentas.

Detalhe regulagem da presilha e do maçarico de pré‐aquecimento

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Detalhe regulagem das formas refratárias

Detalhe fixação das presilhas

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Montagem e vedação das formas: 15 minutos


Pré‐aquecimento e soldagem;

Para essa etapa será posicionado ao suporte de fixação, o maçarico de pré‐aquecimento previamente

regulado. O pré‐aquecimento termina quando base (patim) dos trilhos alcança temperaturas de

aproximadamente 950 a 1.000ºC e atinge uma coloração amarelada característica.

Detalhe da vedação das formas refratárias

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Finalizado o pré‐aquecimento, inflama‐se a mistura (porção) por meio de um ignitor próprio e uma vez

completada a reação (a uma temperatura média de 2.450 °C para o processo SKS) faz‐se o sangramento

por meio de abertura e rompimento dos bujões de vedação do cadinho descartável, o que acarreta a

corrida do aço para dentro da forma. A reação dura de 15 a 20 segundos.

Detalhe do pré‐aquecimento das extremidades dos trilhos

Detalhe da aparência visual das extremidades dos trilhos durante o pré‐aquecimento

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Detalhe do processo de ignição da porção de solda.

Preparação e posicionamento do maçarico de pré‐aquecimento: 01 minuto

Pré aquecimento e “corrida do aço”: 05 minutos


Detalhe distribuição do calor durante o “banho de aço liquido”

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Retirada das formas e acabamento bruto;

Após a “corrida do aço”, retiram‐se as formas e inicia‐se o “acabamento bruto” da solda a quente.

Abertura das formas em 4 minutos, as rebarbas de aço são retiradas com equipamento de corte

“rebarbadora de solda”.

Detalhe retirada das presilhas

Detalhe do rebarbamento ou acabamento bruto

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Durante o processo de retirada das formas e rebarbamento de solda, a solda sofrerá o seu

acabamento bruto com expurgo do material residual excedente da solda.

Tempo de espera (resfriamento) para abertura das formas: 04 minutos

Retirada das formas e desmontagem da presilha: 02 minutos

Posicionamento da rebarbadora de solda: 01 minuto

Rebarbamento da solda: 02 minutos

Retirada da rebarbadora de solda: 01 minuto


Acabamento fino:

Após o acabamento bruto da solda, a mesma deverá ser esmerilhada na área do boleto (acabamento

fino), após ou antes do resfriamento, para obter‐se um rolamento correto e suave dos veículos.

O acabamento das soldas será realizado apenas na superfície superior e laterais do boleto do trilho,

não serão realizadas retiradas de material de reforço de solda ao longo dos demais pontos da seção

transversal do perfil.

Detalhe das extremidades dos trilhos após o acabamento bruto

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Parte deste processo será realizado com a utilização da esmerilhadeira de boleto como reto, este

equipamento irá promover a remoção do cordão de solda remanescente na porção superior do boleto

do trilho, proporcionando nivelamento de sua superfície de rolamento e uniformidade de sua seção.

A segunda etapa do acabamento fino será realizada com a utilização da esmerilhadeira de boleto

lateral copo cônico. Este equipamento deverá eliminar o cordão de solda remanescente ao longo das

laterais dos boletos, proporcionando alinhamento de sua superfície de contato.

Esmerilhamento da superfície superior do boleto: 08 minutos

Esmerilhamento das superfícies laterais do boleto: 14 minutos


Aplicação dos elementos de fixação trilho (grampos, retensores e outros)

Para aplicação das fixações deverão ser utilizadas as ferramentas adequadas para cada tipo, não se

admitindo improvisações de ferramentas. A utilização de marretas para aplicação direta de grampos

elásticos é proibida sob pena de causar danos como perda do efeito de mola e retensionamento dos

grampos, e devido risco de acidente de trabalho por projeção dos mesmos.

Detalhe acabamento fino “esmerilhamento”

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Com a utilização das ferramentas adequadas, serão aplicadas as fixações dos dormentes adjacentes a

junta (grampos, retensores e outros).

Aplicação dos elementos de fixação: 03 minutos


Nivelamento de junta com socaria manual da via:

Consiste na operação de altear isoladamente as juntas, com socaria dos dormentes de junta e guarda,

visando colocá‐las no mesmo plano da fila dos trilhos, correspondente à rampa do trecho onde foi

executada a solda.

Nivelamento de junta: 20 minutos


Materiais:

Consumíveis de solda (Kit de solda):

Porção Thermit 57 SkV120 ‐ 01 unidade;

Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades.

Formas SkV TR57 ‐ 01 par;

Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades.

Cadinho Descartável ‐ unidade;

Este item é comercializado em quantidade mínima de 30 unidades e em múltiplos de 18 unidades.

Pasta de vedação Thermit 2kg – 01 unidade;


Acendedor Thermit – 01 unidade.


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Detalhe Kit de solda – acendedor, formas, pasta de vedação, cadinho descartável e porção de solda

Consumo apropriado para o material disco de corte de 35 cm para 5.000rpm, em quantidade de 0,50 unidade

por corte – produção de 01 corte por solda (01*0,50 = 0,50 unidade).

Consumo apropriado para o material “lâmina para rebarbadora”, em quantidade de 0,0022 unidade de corte

– produção de 01 corte por solda (01*0,0022 = 0,0022 unidades).

Consumo apropriado para o material abrasivo de solda rebolo copo reto, em quantidade de 0,1250 unidade

de solda acabada – produção de 01 acabamento por solda (01*0,1250 = 0,1250 unidades).

Consumo apropriado para o material abrasivo de solda rebolo copo cônico, em quantidade de 0,2500 unidade

de solda acabada – produção de 01 acabamento por solda (01*0,2500 = 0,2500 unidades).

Consumo apropriado para o consumível oxigênio em cilindro de 10 m3, em quantidade de 1,2500 metro cúbico

por solda pré‐aquecida – produção de 01 pré‐aquecimento por solda (01*0,2500 = 0,2500 unidades).

Detalhe modelo de cadinho de solda

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Consumo apropriado para o consumível GLP em cilindro de 45 kg, em quantidade de 0,900 quilograma por

solda pré‐aquecida – produção de 01 pré‐aquecimento por solda (01*0,900 = 0,900 unidades).

Ferramentas:

Concha Grande para escória – 02 unidades;

Corta quente – 02 unidades;

Cunha Graduada para nivelamento – 01 unidade;

Cronômetro com relógio – 01 unidade;

Garfo para Cadinho descartável – 01 unidade;

Limitador SKV – 01 unidade;

Maçarico HESA 32 furos – 01 unidade;

Mangueira para oxigênio e Propano ou GLP – 25 metros;

Prensa universal – 01 unidade;

Punho Hexa – 01 unidade;

Régua para nivelamento – 01 unidade;

Regulador de pressão standard – 01 unidade;

Regulador para oxigênio Mod. R700 – 01 unidade;

Suporte para Maçarico – 01 unidade;

Alicate Tenaz 050982 Gedore – 01 unidade;

Termômetro Digital Imantado para trilho – 01 unidade;

Válvula corta chama para maçarico RN02001‐01 – 01 unidade;

Válvula corta chama para maçarico RN02002‐01 – 01 unidade;

Válvula corta chama para cilindro RN02003‐01 – 01 unidade;

Válvula corta chama para cilindro RN02004‐01 – 01 unidade;

Tampa Protetora de Calor – 01 unidade;

Bandeja do Patim SKV TR 54‐70 – 02 unidades;

Presilhas SKV TR57/70 tri‐partida – 02unidades.

1.5 CRITÉRIO DE MEDIÇÃO

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O serviço deverá ser medido por unidade de solda aluminotérmica executada e aceita pela fiscalização. O

preço unitário deverá incluir todo e qualquer equipamento, mão de obra com encargos sociais e ferramentas

necessárias à sua efetiva execução. Consumíveis de solda serão fornecidos pela Contratada.

Unidade: Unidade (Unid.)

Medição: Por unidade executada.

1.6 REFERENCIAL TÉCNICO

ABNT NBR 7640:2014 - Defeitos de trilhos utilizados para via férrea. ABNT NBR 7590:2012 - Trilho Vignoli - Requisitos. ABNT NBR 15997:2011 - Trilho - Soldagem aluminotérmica. ABNT NBR 11449:2011 - Trilho Vignoli - Solda - Determinação da resistência à fadiga. ABNT NBR 12320:1979 – Trilho – Dimensões e tolerâncias - Padronização. ABNT NBR 12398:1979 - Trilho Vignoli e tala de junção - Furação - Padronização. ABNT NBR 12993:1993 - Ferrovia - Termos gerais e/ou fundamentais - Método de ensaio. DNIT ETS 005 - Corte de trilhos. DNIT ETS 010 - Solda aluminotérmica. VALEC 80-ES-035A-56-8004 – Soldagem de trilho por aluminotérmica. VALEC 80-ES-050A-18-8001 – Construção da superestrutura. VALEC 80-ES-032F-58-0002 – Trilho perfil TR-57. CBTU EMVP-16 – Trilho. CBTU EMVP-13 – Solda aluminotérmica.

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