O Maior Revestimento
Para Lagoas do Mundo
GEOSYNTHETIC
TECHNOLOGY LTD
1,4 milhões de metros quadrados
350 acres - em 7 meses!
O Maior Revestimento Para Lagoas do Mundo
Este revestimento é considerado como sendo o maior revestimento para lagoas do mundo, mais de 1,4
milhões de metros quadrados (350 acres) de revestimento contínuo de geomembrana de polipropileno
foram instalados recentemente em um projeto, no Casaquistão.
Uma gigante instalação para uma lagoa no
Casaquistão, com alguns 1.400.000 metros
quadrados (350 acres), destinada a conter resíduos
líquidos do processo de uma empresa petrolífera, foi
forrada em 7 meses de trabalho no local. Este
programa incrivelmente rápido foi realizado pela
empresa britânica, Geosynthetic Technology Ltd,
(GT), que foi nomeada para gerir todos os aspectos
do projeto de revestimento. GT, com sede em
Colchester, na Inglaterra, tem mais de 40 anos de
experiência em engenharia de geomembrana e é
especialista em gerenciamento de projetos de
revestimentos de alta qualidade em uma base
internacional. na preparação dos planos de
procedimento acelerado, A GT gastou um tempo
considerável no planejamento do projeto,
particularmentemente:- na avaliação e no teste de
diversos materiais de geomembranas para
revestimentos; na revisão de recursos de fabricação;
na logística internacional de transportes; no (Fig 1)
treinamento e certificação de mão-de-obra não
qualificada; no planejamento da instalação da geomembrana e procedimentos de garantia de qualidade. O
presidente da GT, John Alexander, disse que o planejamento original da cliente empresa petrolífera que o
revestimento seria instalado em fases por um período de três anos. Os invernos rigorosos de novembro a
março fizeram com que o trabalho de instalação do revestimento só se tornasse possível de abril a outubro.
Com base na experiência anterior do cliente com trabalhos de revestimento realizados por outras empresas
trabalhando no mesmo local, isso indicava um programa de instalação de três anos para o projeto de 1,4
milhões (350 acres) de metros quadrados.
A GT começou a instalação em agosto de 2010 (Fig. 2) com o objecivo de testar o seu plano de instalação
rápida em cerca de 10% da área total do design da lagoa. GT
literalmente pôs imediatamente 'mãos à obra'. Tudo funcionou
perfeitamente e, apesar do tempo muito quente (até 38 º), a área
experimental foi concluída antes do previsto. O cliente notou o
progresso rápido e autorizou que toda a área remanescente fosse
instalada baseando-se no mesmo procedimento acelerado, entre
abril e outubro de 2011. Na verdade, apesar de fortes
tempestades de poeira e inundações ocasionais, a obra foi
concluída até o final de agosto de 2011. Cada costura foi testada
e todos os procedimentos de qualidade foram concluídos. O
presidente da GT, John Alexander disse: "Eu tenho trabalhado em
engenharia de geomembrana há quase 40 anos e nunca vi uma
(Fig 2)
instalação de geomembrana realizada tão profissionalmente. O
ritmo era de tirar o fôlego!".
2
Avaliação do Material de Geomembrana
Os requisitos da concepção-chave, que tinham de ser considerados na escolha de um material de geomembrana
adequado, são indicados na tabela (Fig 3).
Na revisão final, duas matérias foram consideradas e comparadas em detalhe; Polietileno de Alta Densidade
(HDPE) e Polipropileno (PP-EX). Embora HDPE tenha sido amplamente utilizado para revestimentos de
geomembrana por muitos anos, ele é conhecido por ter sérias limitações, particularmente em relação à sua muito
lenta velocidade de soldadura da costura, assim como à sua rigidez e fracas propriedades térmicas - todas elas
ou tudo que poderia ser exacerbado pelas exigências do projeto.
Aparelho de teste de perfuração
(Fig 6)
3
MD Deslocamento (cm)
(Fig 4)
Deslocamento MD por 100 m de comprimento
de geomembrana quando exposto a uma
mudança de temperatura de 50°C (20°C - 70°C)
Rigidez relativa de PP-EX e HDPE
(Fig 5)
Kipsi (Mpa)
A rápida velocidade de soldagem foi decisiva com 240km (160
milhas) de costuras de revestimento a serem realizadas. PP-EX pode
ser soldado, até 5 vezes, mais rápido do que o HDPE.
A Geomembrana deve permanecer termicamente estável e soldável
em uma faixa de temperatura ambiente de 0ºC a +40°C (temperatura
da folha preta até 70ºC). A expansão térmica de HDPE é 2 vezes maior
do que a de PP EX, o que combinada com a sua rigidez, pode fazer com
que a folha de HDPE fique curvada, induzindo estresse severo em
costuras após resfriamento e a contração, do dia para a noite. A
instalação de HDPE frequentemente necessita de trabalho noturno em
climas quentes. PP-EX permanece plano e soldável à temperatura
ambiente elevada. (Fig 4)
A flexibilidade do revestimento foi considerada essencial para a
implantação segura em condições de vento no local exposto. PP-EX
flexível vira-se de cabeça para baixo, enquanto que a rigidez de HDPE
age como uma vela de navio e, às vezes, não pode ser retido por quanto
grande número de homens! (Fig 5)
O desempenho em temperaturas de inverno extremamente baixas
de até -50ºC foi importante. Costuras de HDPE podem ser suscetíveis
à fragilidade e à falha devido a rachaduras a -40ºC. PP-EX permanece
flexível.
A resistência do revestimento na entrada de efluentes com 85ºC foi
examinada. PP-EX tem uma resistência à temperatura muito mais
elevada do que HDPE, que amolece e se expande causando estresse
em torno de fixações do revestimento das tubulações dos efluentes.
O revestimento deve ter uma excelente resistência à perfuração O
método de ensaio ASTM D5514, que simula o serviço de campo através
da pressurização do revestimento sobre os cones de aço (Fig. 6),
revelou que PP-EX é 4 vezes mais resistente à perfuração do que
HDPE, permitindo (custo inferior) o uso de folhas de PP-EX mais finas.
(Fig 7)
Deslocamento da geomembrana devido a uma
típica mudança de temperatura
Estresse de ponto de grande escala
(cone truncado)
Crítico Cone Altura (cm)
Revisão Comparativa – HDPE v PP-EX (Fig 3)
(Fig 7)
Benefício de Custos
A avaliação do material da geomembrana indicou claramente que fatores-chave, tais como a manutenção
em condições climáticas quentes e/ou ventos moderados, favorecem nitidamente PP-EX em comparação
com HDPE Além disso, utilizando PP-EX iria eliminar a necessidade de trabalho durante a noite nos meses
de verão. Em um projeto de 1.400.000 (350 acres) metros quadrados, empregando várias pessoas em uma
instalação de revestimento acelerado, esses fatores têm grandes implicações de custo. Além disso, embora
com uma base de espessura igual, as folhas de PP-EX custem mais do que as de HDPE, a resistência à
perfuração muito mais elevada de PP-EX permitiu que fossem propostos PP-EX de 1,00 milímetros de
espessura (40mil) (para o fundo da lagoa) e PP-EX de 1,5 mm de espessura (60mil) (para a terraplanagem
da lagoa). HDPE teria de ser pelo menos 2 milímetros mais espesso (80mil) para ser equivalente, nesta base
e, como tal, a vantagem básica do custo do material de HDPE em relação a PP-EX é insignificante nos cálculos
de custo finais. Em geral, tendo em conta outros fatores benéficos, incluindo as velocidades de soldagem
muito mais rápidas, a confiabilidade do programa de instalação e menores problemas de qualidade e de
retificação, o benefício de custo total usando EX-PP para o projeto, ao invés de HDPE, foi calculado como
sendo considerável. Isto, juntamente com as claras limitações técnicas de HDPE, levaram HDPE a ser
expressamente proibido para o projeto pelos engenheiros do cliente.
Garantia de Qualidade de Fabricação
Uma abordagem ”da primeira vez” à prova de falhas foi tomada pela Geosynthetic Technology Limited (GT)
para fabricar qualidade. A distância de mais de 2000 milhas entre a fábrica de revestimento e o local de trabalho
e o apertado programa de instalação, não podiam tolerar defeitos de fabricação nos materiais fornecidos. Os
certificados de testes de matérias-primas
foram fornecidos e verificados para cada
lote de polímero usado e aos rolos de folha
fabricados a partir de cada lote de
polímero foram atribuídos um único
número de referência. Cada rolo foi
testado na fábrica de produção quanto à
conformidade com as propriedades físicas
básicas das particulares especificações do
contrato. Uma amostra de cada espessura
de
cada
lote
foi
selecionads
aleatoriamente por GT e submetida a um
laboratório independente para repetidos
testes de conformidade com propriedades
físicas básicas. GT também determinou
que vários testes de referência, como por
exemplo a fricção da superfície, o
alongamento multi-axial e o coeficiente de
expansão térmica fossem realizados em
um laboratório independente nos EUA,
utilizando aparelhos especialmente
desenvolvidos. Os resultados de todos os
testes foram incorporados em um
relatório de Garantia de Qualidade para o
(Fig 8)
cliente arquivar. (Fig 8)
4
Frete
Os dois factores considerados mais importantes para o container de frete foram o tamanho dos rolos, para
permitir o melhor proveito do volume do container e o método de carga/descarga, sem provocar danos Foi
determinado que os rolos de 1,00 mm de espessura (40mil) com um tamanho de folha de 5,8 metros (19 pés)
x 200m (656 pés) e rolos de 1,5 m (60mil) com um tamanho de folha de 5,8 metros (19 pés) x 135M (443
pés) poderiam ser embalados 16 rolos por container em cada caso, numa formação simétrica de 4 x 4, sem
risco de esmagamento ou de se soltar durante a viagem de 2000 milhas. (Fig. 10) Uma 'escápula' feita
especialmente para isto, foi aparafusada em uma empilhadeira. A escápula foi inserida através do centro
dos rolos para carga/descarga. (Fig 11). Cada rolo foi equipado com laços para facilitar o levantamento por
meio de escavadoras. (Fig 9)
(Fig 10)
(Fig 9)
(Fig 11)
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Instalação da Geomembrana
Antes de iniciar, a GT configurou um inventário de equipamento especializado, máquinas de soldagem, peças
de reposição, pórticos de elevação e equipamentos de controle de qualidade e enviou tudo para o local de
trabalho. Foram estabelecidos, no local, um laboratório e uma oficina com ar-condicionado. GT calculou que
seria necessário operar com 3 grupos de soldadura, cada dia em turnos de 12 horas, 7 dias por semana, por
sessões contínuas de 30 dias, e 30 dias de folga por grupo, a fim de atingir o objectivo final. A GT previu que
seria necessário, que pelo menos um dos seus qualificados e experientes técnicos superiores estivesse
presente no local, numa base de rotação, durante toda a obra. Para facilitar um arranque e uma comunicação
suave, dois funcionários casaquistões foram escolhidos para viajar à sede da GT perto de Colchester, na
Inglaterra, onde foram submetidos a treinamento intensivo, incluindo muito trabalho no local, sob todas as
condições meteorológicas, durante aproximadamente três meses. O treinamento incluiu a aprendizagem de
termos ingleses específicos do trabalho: soldar; implantar, controle de qualidade etc. Na conclusão do
treinamento, eles receberam Certificados de Competência em Soldagem assinados pelo presidente da GT,
John Alexander, um credenciado engenheiro profissionalmente qualificado. A disponibilidade de pessoal
qualificado casaquistão (Fig. 12) sob a gestão e organização do técnico da GT, permitiu que a GT tivesse
uma partida eficiente e nos dias iniciais, a produção de 20.000 m² (215.280 pés ²) por dia, estava sendo
consistentemente alcançada quando as condições meteorológicas o permitiam (Fig. 13).
(Fig 12)
(Fig 13)
Durante um período de instalação de mais de 7 meses, as equipes de trabalho (Fig. 14) vivenciaram duas
enchentes, numerosas tempestades de poeira (Fig 15), manhãs geladas e temperaturas elevadas acima de
40ºC. Em muitos dias não foi possível executar a instalação, o que tornou ainda mais importante alcançar
um alto rendimento durante o bom tempo para realizar o programa inteiro.
(Fig 14)
(Fig 15)
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Controle da Qualidade de Instalação
Cada costura foi testada qualitativamente por um método de pressão de ar. Cada costura de solda é constituída
por duas soldas paralelas com uma distância entre elas. O final da execução da costura, (até 200 m de
comprimento) é grampeada e o ar é bombeado para o espaçamento da solda para o inflar até uma pressão
predeterminada, que é lida por um manómetro. Se esta pressão for mantida durante um tempo especificado, a
costura é verificada como sendo hermética. No caso de uma queda de pressão, o ar que escapa é facilmente
localizado pelo som e o vazamento pode ser corrigido por soldadura. (Fig 16)
No início de cada turno ou de cada mudança do ajuste da máquina de soldadura, uma amostra de costura é
enviada ao laboratório local para a realização de testes destrutivos. Ela é puxada para a destruição sobre um
tensiômetro e os valores de resistência e alongamento à ruptura são anotados. O modo de falha da costura é
também examinado. Registros detalhados são arquivados e a localização de todos os rolos e costuras são
anotados em um desenho como construído. A função de controle de qualidade no local foi realizada por um
falante nativo de inglês, para assegurar que nada se "perdesse na tradução"! (Fig 17)
(Fig 16)
(Fig 17)
Visão Geral
“Este projeto de revestimentos de geomembrana foi inovador em
muitos aspectos", diz John Alexander, presidente da GT, visto aqui
num aperto de mãos com o presidente dos principais empreiteiros
do Casaquistão (Fig 18).
“Sua escala de 1.400.000 metros quadrados (350 acres) é
impressionante e é, por qualquer critério, o maior revestimento de
lagoa já realizado em todo o mundo. A velocidade da instalação do
revestimento, juntamente com os elevados padrões de qualidade
mantidos ao longo do trabalho, estabeleceram novos padrões na
engenharia de geomembrana ".
(Fig 18)
John Alexander, o presidente da GT celebra acordos
Este projeto demonstrou claramente o valor da contratação dos contratuais com o presidente do contratante principal
serviços de gerenciamento de projetos de uma empresa altamente do Casaquistão.
experiente em engenharia de geomembrana, mas independente da influência do fabricante do revestimento. "Os
fabricantes de material de revestimento promovem o seu material de revestimento especial em um tamanho serve
para tudo", sob forte influência do menor preço por metro quadrado". diz John Alexander. "Eles, geralmente, não são
qualificados (ou interessados) em considerar os fatores de benefícios de custos muito mais importantes ou em se
envolver plenamente no projeto do cliente, ocupando-se com os requisitos operacionais para a instalação em
questão. Estes são os principais benefícios que a GT oferece em projetos de revestimento e que tornam os nossos
projetos tão bem-sucedidos.
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Sobre Geosynthetic Technology Ltd (GT)
A GT tem mais de 40 anos de experiência em
engenharia de geomembrana e oferece seus serviços
internacionalmente. Ela tem realizado instalações em
mais de 30 países nos 5 continentes, incluindo: a maioria
na Europa; Oriente Médio, EUA, Canadá;, Austrália, e
China. Alguns 9 bilhões de pessoas viram um exemplo
de trabalho da GT na televisão em 2004; o lago artificial
dentro do estádio, por ocasião da cerimônia de abertura
dos Jogos Olímpicos de Atenas.
A GT aceita com prazer pedidos de informações sobre
qualquer aspecto da engenharia de geomembrana
assim como a oportunidade de participar de projetos
envolvendo revestimentos estejam em qualquer estágio
de desenvolvimento. As recomendações da GT são
oferecidas gratuitamente e sem compromisso.
Para mais informações, entre em contato com:
Geosynthetic Technology Ltd
GEOSYNTHETIC
TECHNOLOGY LTD
Tel:
+44 (0)1206 262676
Fax:
+44 (0)1206 262998
email:
[email protected]
www.geosynthetic.co.uk