Vedadores robustos de HNBR e PU para guinchos de mina, carregadeiras subterrâneas (LHDs) e jumbos de perfuração

A mineração subterrânea é uma atividade implacável, na qual os equipamentos operam em ambientes confinados, sujos, úmidos e mecanicamente estressantes. A confiabilidade não é apenas uma preocupação econômica, mas um componente essencial da segurança. Três das máquinas mais críticas —guinchos de mineração, veículos de carregamento-transporte-descarga (LHD) e jumbos de perfuração —dependem de sistemas hidráulicos e mecânicos, nos quais a falha de uma junta pode levar a consequências catastróficas: falha do freio de um guincho, perda de direção em um LHD ou ruptura de uma mangueira hidráulica próxima a um operador de perfuratriz.

Guinchos de mineração:

Esses são os elevadores para homens, materiais e minério, que movem cargas maciças a altas velocidades em poços verticais. Seus sistemas de freio são normalmente hidráulicos ou hidro-pneumáticos, operando sob alta pressão e exigindo confiabilidade absoluta. As vedações nas pinças de freio e nos acumuladores estão sujeitas a:

· Alta pressão estática e dinâmica.

· Potencial de contaminação por poeira aérea do poço.

· Funcionalidade crítica para a segurança.

  A borracha nitrílica hidrogenada (HNBR) é o material preferido para essas vedações. Oferece a excelente resistência a óleos da NBR padrão, mas com melhorias significativas em:

· Resistência ao calor (até 150 °°C contínuos), essencial para freios.

· Resistência mecânica e à abrasão.

· Resistência ao ozônio e ao envelhecimento.

  Essas propriedades garantem que a vedação mantenha sua integridade e elasticidade por longos períodos — um requisito inegociável para um sistema de segurança.

LHDs (Caminhões de Carga-Transporte-Despejo):

Esses veículos articulados de transporte são os cavalos de batalha da mineração em produção. Seus numerosos cilindros hidráulicos (para direção, braço elevador e inclinação da caçamba) sofrem ciclagem dinâmica constante e de alta força. O principal desafio para as vedações dos cilindros é a extrusão e o desgaste abrasivo.

· O poliuretano (PU) é o material predominante para vedação de pistão e haste em cilindros de LHD. Sua resistência abrasiva incomparável e seu alto módulo (dureza) impedem que a vedação se deforme ou seja extrudida para dentro do estreito folga entre o pistão e o corpo do cilindro, sob pressões que podem ultrapassar 300 bar.

· O HNBR é frequentemente utilizado em vedação secundária, raspadores (limpadores) e vedação estática dentro do conjunto do cilindro. Ele oferece excelente vedação de apoio e resiste ao óleo hidráulico quente.

Jumbos de Perfuração:

Essas máquinas utilizam perfuratrizes hidráulicas para criar furos de explosão. O cilindro de avanço da perfuratriz e o mecanismo de martelo/rotação estão sujeitos a pulsos de pressão intensos e de alta frequência, bem como a vibrações que podem destruir rapidamente selos de menor qualidade.

· Uma combinação de PU e HNBR é padrão. O PU assegura a vedação em alta pressão nos cilindros de avanço, enquanto o HNBR é utilizado nos selos complexos da cabeça da perfuratriz, onde resiste ao pó abrasivo de rocha e ao óleo de alta temperatura.

Colaboração com fabricantes originais (OEM) e manutenção preditiva:

Fornecedores como Atlas Copco, Sandvik e Caterpillar projetam seus equipamentos com perfis específicos de selos e recomendações de materiais. A utilização de selos não originais (não OEM) ou de materiais incorretos pode anular garantias e comprometer o desempenho.

Em minas profundas e quentes na Austrália Ocidental e nos EUA (Nevada), as temperaturas ambientes das rochas podem ultrapassar 50 °°C, aumentando ainda mais a tensão nos sistemas hidráulicos. Nesses casos, as estratégias de manutenção são avançadas:

1. Análise de Óleo: A coleta regular de amostras do fluido hidráulico acompanha a viscosidade, a contagem de partículas e, principalmente, a presença de silício (proveniente da entrada de poeira abrasiva, indicando falha nas vedações ou no respirador) ou de cobre/ferro (provenientes do desgaste).

2. Substituição Baseada em Condição: Em vez de intervalos fixos por hora, as vedações em sistemas críticos são substituídas com base nos resultados da análise de óleo e em inspeções realizadas durante desmontagens programadas.

3. Programas de Atualização de Vedação: As mineradoras frequentemente colaboram com fabricantes de vedação para desenvolver compostos personalizados, —por exemplo, um poliuretano híbrido com maior resistência à hidrólise para condições úmidas ou um HNBR especialmente reforçado para perfuratrizes de altas temperaturas.

A economia é clara: uma falha imprevista de um LHD ou de uma máquina gigante em um local subterrâneo remoto pode custar dezenas de milhares de dólares por hora em produção perdida. Investir em vedação de alto desempenho em HNBR e PU adequada e implementar um programa de manutenção baseado em evidências científicas é uma das maneiras mais eficazes de garantir a disponibilidade dos equipamentos e proteger a equipe de trabalho subterrânea.