Galpões de armazenamento de carvão fechados — Estruturas de Longo Vão para Usinas e Portos

A regulamentação que criou uma forma estrutural. Em 2016, as autoridades ambientais da China exigiram o fechamento completo do armazenamento de carvão em usinas de energia, portos e plantas de coque, eliminando pilhas abertas para controlar as emissões fugitivas de poeira (limites de partículas segundo a norma GB 16297 e os padrões locais de emissão que se seguiram). Uma pilha de carvão com 100 m de largura e 15-20 m de altura não pode ser coberta por uma treliça de 40 m — o fechamento deve abranger toda a pilha com espaço livre para os equipamentos de empilhamento. Esse único requisito criou um mercado para estruturas de vão livre de 90-229 m e impulsionou a fabricação de sistemas de vigas-corda e treliças de grande vão para um novo padrão mundial.

As formas estruturais. Quatro sistemas dominam: o estrutura viga-cabo (uma viga superior rígida restrita por um cabo inferior tensionado, a forma que detém o recorde mundial de 229 m que fabricamos para o projeto de Huainan), a treliça de arco com três dobradiças (vãos de 90-150 m, seção transversal triangular com cordas de duplo nível, profundidade estrutural de 2-3 m), a grade de treliça bidimensional (para vãos muito largos onde o arco não é econômico), e a estrutura espacial esférica/cilíndrica (para galpões uniformes com vãos de 60-120 m). Cada forma é escolhida pelo rácio entre o vão e a altura disponível, as condições da fundação e o método de construção que o canteiro pode acomodar.

A poeira de carvão é uma carga de projeto, não um incômodo. O acúmulo de poeira de carvão nos elementos cria 0,1-0,3 kN/m² de carga adicional por metro de projeção horizontal, e a nuvem de poeira dentro do galpão é classificada conforme a GB 50016 como uma zona de poeira combustível que exige painéis de telhado com ventilação explosiva (0,1-0,2 m² de ventilação por m³ de volume nos 10% superiores do galpão). A estrutura também deve resistir à atmosfera corrosiva do carvão contendo enxofre (SO₂ e condensação por umidade), o que leva a especificação do revestimento protetor para a ISO 12944 C5-M ou galvanização com camada superior.

A maquinaria governa a geometria. A máquina de recuperação de empilhadores ou roda de balde se desloca sobre trilhos separados de 30 a 60 m ao longo de todo o comprimento do galpão, e seu braço superior giratório faz um arco que deve atravessar a estrutura do telhado em 1-2 m em todas as posições. As cargas vivas e mortas da máquina (100-400 toneladas no total) atuam sobre a fundação através dos trilhos, e suas cargas entre rodas de 200 a 500 kN por roda devem ser suportadas por uma viga de nível trilho integrada ao sistema longitudinal do galpão. Nenhum galpão de carvão é projetado sem a trilha de carga do fornecedor do equipamento, pois o alcance da braçadeira da máquina define o espaço livre que o teto não deve entrar.

Esses requisitos combinados — 40 m de altura, 2.000 m³ de ar fechado por metro, 400 t de máquinas móveis e uma zona de explosão de poeira no topo — fazem do galpão de carvão fechado o teste definitivo da precisão de um fabricador: cada um de seus 2.000 a 4.000 elementos tem um comprimento único em um quebra-cabeça de aço que deve montar em um vão livre de 229 m com tolerância de fechamento medida em dezenas de milímetros.

Os galpões de carvão fechados são onde a Permanent Steel Structure guarda seus registros mais públicos. Nós projetamos, fabricamos e erguemos o Galpão de carvão com viga de vão livre de 229 m no projeto Huainan — o mais longo do seu tipo estrutural no mundo — como EPC, desde a geometria da avaliação ambiental até a tensão final do cabo. O portfólio também inclui o EPC do galpão de carvão fechado da Usina Termelétrica Guodian Ningxia Fangjiazhuang (uma treliça em arco de classe 140 m sobre um pátio de estocagem de 120.000 toneladas), o Pátio de carvão fechado do Terminal Quanwan do Porto de Huizhou, Guangdong (armazenamento no lado do porto com supressão de poeira e manuseio direto do navio para o pátio via trilho), o Projeto de armazenamento e transporte de carvão de 1 milhão de toneladas de Wuzhai, o Base de carvão de 1 milhão de toneladas do Porto Zhuhai Gada Buyi Fase 1, o Instalações de carvão hidrelétricas de Tarbela e Karot no Paquistão, e o Galpões de carvão para geração de energia de Shanxi Shentou.

A engenharia que tornou possível o vão de 229 m é a mesma disciplina aplicada a todos os galpões: coeficientes de pressão no telhado verificados em túnel de vento, um cronograma de montagem que ergue sem escoramento sobre um curral em operação, controle de fabricação completo EN 1090-2 EXC3 e uma tolerância de fechamento de ±20 mm na emenda final. Quando sua ficha técnica diz "pátio de carvão fechado, vão de 150 m, capacidade de 120.000 t, empilhadeira-recuperadora sobre trilhos de 45 m de centro", nós não perguntamos se é possível — enviamos a geometria, o cronograma de membros, a sequência de tensionamento de cabos e o programa de montagem, porque é isso que fizemos no vão de 229 m.