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O FUTURO DAS FERROVIAS DE TRANSPORTE PESADO

Nuno Antunes: Country Manager for BrasilBrian Marsden: Technical and Major Projects Executive WA and Qld

Base de Referência

Objetivos desta Apresentação

– Apresentar informação da experiência ferroviária Australiana de transporte pesado com uma perspectiva acerca do Brasil;

– Avaliar a maturidade do setor ferroviário internacional de transporte pesado;

– Analisar a demanda do mercado internacional e da América do Sul e abrir a discussão sobre a perspectiva de futuro;

Sumário Executivo

– Por que a capacidade das vias ferroviárias se tornará ainda mais crítica;

– Projeto conceitual de uma futura "Ferrovia de Transporte Pesado de Máxima Capacidade";

O que é uma Ferrovia de Transporte Pesado?

– IHHA (dois dos seguintes critérios):• Pode chegar a 27 ton/eixo;• Opera trens de 5000 toneladas;• Transporta 20 milhões de toneladas por ano em

um trecho de linha de pelo menos 150 km;

Realidade Australiana - Exemplo Australiano (Operational Benchmark - Sobrecarga)

• Carga por eixo: 40 ton/eixo (Fortscue Metals Group)• Carga do trem (Nett) com minério de ferro:

• 232 wagons x 137 (ton/wagon) +3 loc x 192 tons/loc = 32.300 toneladas

• Tonelagem anual por trecho de linha = > 150 MT

Maturidade da Ferrovia de Transporte Pesado (1)

• A primeira linha dedicada foi construída na Austrália na década de 60;

• Transporte primariamente dedicado ao minério de ferro e carvão;

• As vias eram construídas com dormentes de madeira;

• A sinalização era geralmente feita através de um circuito de sinais luminosos/ordem de chegada – sistema ainda predominante;

• O controle de trens era feito por rádio - sistema ainda predominante;

Maturidade da Ferrovia de Transporte Pesado (2)

A título de exemplo na Austrália:

• A produção de minério de ferro e carvão tem tido um crescimento anual de 10% em média e continua em progressão;

• Com a demanda corrente (Projetos a serem desenvolvidos) equivale dizer que o crescimento previsto dobrará a cada 7 anos;

• Cargas por eixo (Austrália - Passado):

– 18 toneladas para carvão;– 30 toneladas para minério de ferro;

• Cargas por eixo (Austrália - Presente):

– 28/30 toneladas para carvão;– 37.5 a 40 toneladas para minério de ferro;

Reconhecimento da Indústria de Transporte Pesado

• A indústria ferroviária esta tornando-se cada vez mais solicitada e especializada;

• Os setores que requerem mais especialização são:– Metrô;– High Speed;– Freight;– Heavy Haul (Foi até aqui subsetor do transporte ferroviário);

• Hoje não existe um reconhecimento global sobre a carga máxima por eixo;

• Por exemplo, no Brasil a norma sobre a carga máxima por eixo foi cancelada em 1996 e ainda não foi substituída;

Crescimento futuro no Transporte Pesado (1)Brasil / América do Sul


Revista do Bndes, Junho de 2009


Mercadoria 2010 (x10E6TU) 2011 (x10E6TU)Representatividade % (*)

Minério de Ferro 324.811 342.565 75.10Soja e Farelo de Soja 20.643 22.582 4.86Produção Agricola (exceto soja) 19.415 19.160 4.34

Indústria Siderúrgica 17.478 16.512 3.83Carvão/Coque 12.364 11.500 2.69Granéis Minerais 10.499 10.342 2.35Combustíveis e Derivados do Petróleo e Álcool

9.886 9.986 2.24

Indústria Cimenteira e Construção Civil

8.568 8.663 1.94

Adubos e Fertilizantes 4.953 5.358 1.16Extração Vegetal e Celulose 4.053 4.097 0.92Carga Geral – Nãoconteineirizada / Conteiner

145 209 0.60

Total 435.248 453.346 100Fonte : ANTT(*) Media dos Anos de 2010 e 2011

Fatores decisivos no design na obtenção da Capacidade Otima Ferroviária

O que provoca as perdas de capacidade? Como otimizar? Benchmark com as melhores práticas do mercado.

– Standards dos Alinhamentos vertical e horizontal;– Velocidades Admitidas;– Tempo de Manutenção;– Questões Metereológicas e climáticas;– Carga por eixo vs melhores práticas;– Capacidade dos trens vs melhores práticas;– Tempo de carregamento e descarregamento vs melhores práticas;– Variabilidade da habilidade dos operadores vs “Viagem perfeita“;– Perda de tempo por intervalo entre trens (headway) vs melhores práticas;– Tempo de espera para passagem ou tempo de espera para carregar / descarregar vs

melhores práticas;– Provisão de tempo vs melhores práticas;– Tempo de troca de operadores vs melhores práticas;– Tempo para manutenção do material rodante vs melhores práticas;– Espera pela passagem do trem de serviço de manutenção pela via vs melhores práticas;– Perdas de tempo devidas a restrição de velocidade vs melhores práticas;– Outras perdas de tempo não controladas (perda de eficiência) vs melhores práticas;

Projeto de Engenharia Futura para obter Máxima Capacidade

• Transporte de Materiais• Características dos trens• Sistemas de Planejamento e Controle (P & C)• Robótica e Automação• Via• Material Rodante• Sinalização e Comunicações• Visualização• Segurança ferroviária• Asset Management – Gestão do Ativo

Máxima Capacidade Futura das Ferrovias (1)

• Transporte de Materiais– Incrementar a velocidade de carga e descarga;– Aumento do uso de viradores de vagão;– Aumento do volume de descarga pelo fundo; – Automação;

• Características dos trens– Operação dos trens de transporte pesado será semi automatizada para melhorar

a confiabilidade e a capacidade;– Os "Supervisores“ de trens com novas funções na segurança;– Os trens serão maiores, com a força motriz distribuída (HP/Ton);– Consistência dos trens na chegada ao carregador ou descarregador;– Desprovidos de operadores nas áreas de segurança de acesso restrito;


• Sistemas de Planejamento e Controle (P&C systems) – O controle de trens fica sempre atrasado face a outras áreas de

desenvolvimento;– Os Painéis de Controle ainda apenas exibem e controlam o desvio dos

aparelhos de mudanca de via (AMVs) - com opções de configuração de rota selecionadas manualmente;

• Robótica e Automação– Otimização preditiva automatizada da configuração e programação da rota dos

trens;– A confiabilidade e previsibilidade da capacidade terá que melhorar;– Maior automação na operação ferroviária;– Aumento do uso de sistemas de reconhecimento de ativos (tags, vídeo, código

de barras);– Maior automação da manutenção e provisão do material rodante;– Maior automatização do planejamento da manutenção e programação da via;– Prever o tempo total para modificar o sistema ( System Intelligence);


• Via– Cargas por eixo 45Ton/Eixo; – Espaçamento entre os vários pontos da via;– Novas estruturas de via; – Nova metalurgia dos trilhos;

• Material Rodante– Locomotivas de 6000 - 8000 hp e acima, com vários motores; – Manutenção automática;– Maximizar a carga líquida por vagão transportado e materiais novos para rodas

mais leves;– Todos os vagões de transporte pesado serão equipados com freios com

tecnologia ECP;– Todos serão equipados com etiquetas de ativos e IDs em componentes

principais;


• Sinalização e Comunicações

– Cabine de Sinalização;

– Sinais de luz coloridos / Indicadores de solo se tornarão obsoletos;

– Proteção Automática de Trens;

– A detecção de trilho partido poderá, ou não, necessitar de circuitos de via(8000SX TM – Balfour Beatty);

• Visualização

– Os "Painéis de Controle" atuais se tornarão obsoletos;

– A visualização será exibida em tempo real, capacidade planejada;


• Segurança ferroviária

– As máquinas e veículos de via serão tratados como uma classe especial de trem em operação;

– Os operadores serão multi-qualificados, eles conduzem / operam / mantêm;

– As equipes de trabalho sobre a via também serão tratadas como uma forma de trem, e ocuparão blocos sob proteção automática dos trens;

– Placas de paragem, mecanismos detonadores (aviso com barulho) e placas de aviso irão se tornar obsoletos ou servirão como proteção secundária;

– As passagens de nível e outros locais de alto risco terão sistemas de detecção de obstrução;


• Asset Management

– A gestão dos ativos será cada vez mais uma disciplina fundamental para as operadoras de ferrovias;

– A manutenção será baseada na Manutenção Programada Otimizada;

– A manutenção preventiva só será aplicaca no caso da necessidade de comprovação dos indicadores principais;

– Estado e condição dos ativos;

– Os relatórios da condição de ativos serão baseados em indicadores de Performance;

– por exemplo CMBI = perda de capacidade de toneladas para diferentes grupos de Ativos

• Grupo Vertical = Operação (composições, frotas, trechos de linhas, linhas e redes)• Grupo Horizontal = Ativos (todas as locomotivas, AMVs, sinais, etc.).

Australian Design / Oportunidade Brasil

• A indústria ferroviária de transporte pesado é uma indústria madura e de extrema importância na Austrália, e em países como Brasil e África do Sul;

• O turnover anual (operacional) só na Australia é de $9B valor mínimo;

• Será que poderão ser desenvolvidos novos standards e uma indústria capaz de oferecer “best practice turn key solutions” para a indústria internacional de mineração?;

• Será que o governo e a indústria apoiarão esta visão? Poderemos fazê-lo?

Contatos e Esclarecimentos

Nuno AntunesCountry Manager for Brasil, Parsons BrinckerhoffDiretor Mining oil and Gas Balfour Beatty Group

Av. Faria Lima 1478 / 6 andar, cj 609CEP:01451-001 Sao Paulo-SP-Brasil

+55 11 957770856 (Celular)

[email protected]://www.pbworld.comwww.balfourbeatty.com

Brian MarsdenGeneral Manager Rail, Parsons Brinckerhoff Global Mining Business,

69 Ann StreetBRISBANE, QLD 4000AUSTRALIA+61 419 544 432 (mobile)[email protected]

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