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Construção de silos metálicos

Introdução
Devido à enorme necessidade de produção, armazenagem e transporte de produtos agropecuários e industriais, os silos aparecem como um equipamento capaz de otimizar esse processo. No entanto, o conhecimento técnico sobre silos metálicos é ainda escasso mas estes são muito utilizados nas áreas rurais e portuárias.

Os silo contribuem para a geração de reservas com os excedentes de anos de boa safra para compensar anos de menor produção agrícola. Além disso, outros materiais industriais podem ser armazenados em silos, como cimento, minério, clinker, etc.

Construção
Esses equipamentos podem ser fabricados a partir da madeira, da alvenaria, do concreto ou do aço. No entanto, os silos mais utilizados atualmente, sobretudo no Brasil, são aqueles fabricados a partir de sistemas metálicos. Isso se justifica também porque os silos metálicos são mais apropriados ao armazenamento de materiais agropecuários, garantindo maior eficiência e durabilidade.

Os silos podem ser construídos com uma ou mais células, que podem ser colocadas lado a lado.  Estas células possuem aberturas no topo e na base (tremonha), por onde se faz o enchimento e o esvaziamento, respectivamente.

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O professor José Wallace Barbosa do Nascimento, da Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, disse que há uma diferença na escolha do material utilizado em relação ao destino de produto armazenado, mesmo se tratando de silos metálicos. Quando os silos são destinados à armazenagem de grãos, eles são construídos a partir de aço galvanizado de alta resistência, porém, quando são construídos para armazenagem de alimentos, a preferência é por silos de aço inoxidável, também de alta resistência.

Outro fator que interfere na escolha do material é a própria capacidade do silo, podendo ser este de dois tipos: os “externos”, que podem ser de 5 a 10 toneladas, com seus tetos próximos a celeiros e, geralmente, construídos a partir do aço ou de concreto protendido; ou os “internos”, erguidos dentro de armazéns, sendo que suas células podem ser de 15 a 50 toneladas, também podendo ser construído de aço, ou a partir de madeira. Para os silos encontrados em cooperativas com capacidade superior a 10 000 toneladas, recomenda-se o uso do concreto protendido. Já os silos encontrados em portos, podem chegar, impressionantemente, a 50 000 toneladas. Para este caso, recomenda-se o uso de protensão e aço.

Os silos de aço são feitos por unidades pré-fabricadas e podem ser facilmente montados ou desmontados, mas o que vai realmente definir a escolha do material é o custo de produção, transporte e montagem.

Os silos metálicos permitem diminuir o tempo total de construção; quando são parafusados, permitem uma fácil montagem e desmontagem; eles também permitem, quando são circulares, os esforços transversais. A geometria dos silos metálicos é algo importante e depende de vários fatores, como, por exemplo, o volume de material a armazenar, espaço disponível, o tipo de descarregamento pretendido, etc.

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Pensando nisso, os silos cilíndricos têm maior preferência em relação aos prismáticos, principalmente pensando no custo estrutural. No entanto, em termos de capacidade, o silo quadrado armazena, pelo menos, 20% a mais do que um silo cilíndrico de mesmo diâmetro.

Tipos de silos

Para os silos de aço de base poligonalregular, cada painel é pré-fabricado com chapas de aço moldadas de acordo com o perfil calculado, para dar a máxima resistência à pressão exercida em cada face. Também, duas barras planas são soldadas aos dois topos verticais do painel, o que torna a estrutura bastante rígida. A chapa laminada da parede tem de ser calculada para suportar os esforços da flexão. É formada uma base triangular, que liga por soldadura das barras verticais os sucessivos painéis, o que funciona como um pilar.

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Esses “pilares” podem ser preenchidos com concreto para aumentar a sua capacidade de carga. As diversas células são cobertas com um teto de chapa de aço com forma de pirâmide. Estas células são levadas ao local onde serão montadas por soldagem, retirando o pequeno intervalo entre elas. É possível adicionar outras células às já existentes usando as paredes já construídas. A vantagem de criar quatro células octogonais é que permite criar uma célula menor quadrada no meio da estrutura.

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Os silos de base plana conservam um método de instalação menos complexo, o que o torna mais barato. Ele possui um sistema pneumático de manobra. Este tipo de silo é muitas vezes colocado junto a um complexo já existente, com sistema de elevador e manobra, permitindo que o silo sirva apenas para armazenagem. Lembrando que silos que contêm elevadores para o seu enchimento, podem ter uma cinta horizontal subterrânea para fazer o descarregamento.

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Os silos com tremonhas permitem a descarga pela própria gravidade. Para isso não é necessário despender custo adicional.

Os silos do tipo circular são compostos por células cilíndricas com diâmetro de 4 m a 6 m, e altura de até 20 m. São formadas com chapas de aço dobradas que formam curvas, sendo erigidas no local por soldagem. Estes silos permitem conservar grãos numa atmosfera de confinamento, e também permitem a adição de células construídas sobre as já existentes. Na maior parte das vezes, há uma parte circular por cima da tremonha cônica. Entre a zona de transição situada, encontra-se o anel-via, a “saia” e/ou a ligação das colunas (quando são elevados).

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Categorias estruturais
Em termos estruturais, os silos se dividem em três categorias: silos de paredes lisas; silos de paredes reforçadas; e silos de paredes quinadas.

Para definir as cargas aplicadas nas paredes verticais dos silos, há quatro classificações:

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Quanto às classes estruturais dos silos, eles podem ser classificados em classe 1, classe 2 ou classe 3:

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Acidentes

Quanto às explosões, os silos para cereais são considerados os mais perigosos. Porém, é importante lembrar que a concentração de pós nesses complexos contribui para as explosões. As mais frequentes explosões deste tipo são causadas por: pós de materiais metálicos; pós de materiais plásticos e pós de produtos agrícolas. Não só a existência do pó, mas sim a sua quantidade e distribuição no recinto, a umidade, a concentração de oxigênio e o tamanho e a temperatura da fonte de ignição também aumentam a probabilidade de explosão de sum silo.

Melhorias

Um problema encontrado em silos é a formação de arcos no interior da massa, o que impede o devido escoamento do material. Isso acontece pela falta de ventilação, causando fermentação deste material. Para isso, recomenda-se o uso de silos inclinados para facilitar o escoamento desses produtos.

Além disso, é possível acrescentar melhorias como o sistema de areação, termometria e respiros. O sistema de areação retira a umidade e resfria os grãos armazenados, mantendo um ambiente anaeróbico para não deteriorar o grão. Os respiros complementam esse trabalho de areação, diminuindo a pressão interna durante a carga e descarga do mesmo e evacuando o ar do sistema de areação. O sistema de termometria serve para verificar a temperatura do material armazenado.

É importante lembrar que além dos silos, no processo de transporte de grandes quantidades de material, é necessário verificar a importância de outros equipamentos, como o sugador, as balanças, elevadores de transporte, esteiras e cintas, tudo para  automatizar o processo de transporte e armazenamento.

Fonte:

Redação da equipe, com informações de: Silos metálicos, Luís Miguel de Oliveira Leite. Colaboração: José Wallace Barbosa do Nascimento, da Universidade Federal de Campina Grande.

     

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