Como aumentar a segurança em aplicações de barragem de rejeito com WirelessHART e IIoT?

Se você nunca ouviu falar em barragens de rejeitos, então é bem provável que você não esteja envolvido em mineração. Fique por aqui porque as barragens de rejeitos são um tópico crítico atualmente depois de todos os problemas com essa aplicação no Brasil recentemente.

A ideia hoje é analisar a aplicação, compreender o que são barragens de rejeitos, porque elas existem e quais as soluções para ajudar no monitoramento.

É claro que há diferentes tipos de monitoramento nessa aplicação e a maioria deles é usada de forma combinada para oferecer mais dados ao operador.

Hoje compartilharei algumas dessas possibilidades e explicarei por que é crucial ter o monitoramento online dessa aplicação. Por fim, também compartilharei os benefícios da implantação do sistema de monitoramento junto com IIoT e como isto pode agregar valor para você.

Como de costume, estudaremos juntos como melhorar a segurança das barragens de rejeitos através da implantação de soluções sem fio e IIoT.

O que é uma barragem de rejeito?

Quando falo em barragem de rejeito, estou me referindo a empresas de mineração que constroem uma estrutura grande para armazenar todo resíduo do processo de mineração. Como você pode ver a partir da forma como elas funcionam, as barragens de rejeitos são estruturas permanentes que mantém todo resíduo.

Sendo assim, quando você vê uma barragem de rejeito, está vendo uma estrutura gigantesca. Lembro da primeira vez que visitei uma barragem de rejeito no Brasil. Eu a vi pela primeira vez à distância e pude ver o quanto era grande. Depois, fui para verificar a aplicação sobre a qual falarei hoje e não podia nem imaginar o quanto ela era grande. Impressionante.

Geralmente, você encontra barragens de rejeitos em diferentes processos de mineração, como extração de urânio, ouro, cobre etc. Com base em uma pesquisa que fiz, o Canadá tem a maior barragem de rejeito do mundo - não posso nem imaginar o volume de produto nesse local. Ela tem 18 quilômetros de comprimento e algo em torno de 40 a 80 metros de altura. Grande, não é mesmo?

Se isso já não fosse o bastante, um artigo do Economist diz que temos cerca de 3500 barragens de rejeitos no mundo. O mundo tem falado muito sobre elas depois dos incidentes recentes com duas barragens de rejeitos no Brasil. A sociedade está se perguntando o quanto essa aplicação é segura? O que acontece se uma barragem cair?

Certamente, como em qualquer aplicação industrial, há risco envolvido, mas como a automação ajuda a oferecer o monitoramento da segurança?

Como funciona uma barragem de rejeito?

Em um processo de mineração, muito do resíduo é criado durante a extração de um componente valioso. O resíduo é uma combinação de várias coisas, incluindo pedra, areia, reagentes químicos e água usados para extrair o commodity.

Todo resíduo é bombeado para dentro das barragens de rejeitos para acomodação e separação. Portanto, para garantir a segurança dessa aplicação, é essencial implementar um sistema para medir a água e a umidade nas paredes da barragem de rejeito e para monitorar a estrutura com, por exemplo, extensômetros e contratômetros.

Certo, mas há tipos diferentes de barragens de rejeitos, listei abaixo os tipos e como elas são construídas.

Barragens de rejeitos ascendentes:

Barragens de rejeitos ascendentes são elevadas progressivamente ascendente a uma barragem inicial, os rejeitos são incorporados ao suporte da barragem.

Barragens de rejeitos descendentes:

Com as barragens de rejeitos descendentes, a estrutura é elevada progressivamente descendente à barragem inicial

Barragens de rejeitos de linha central:

Por fim, a barragem de rejeito de linha central é construída progressivamente sobre a linha central da barragem inicial.

Como é feito o monitoramento em uma barragem de rejeito?

Atualmente, é prática comum monitorar o nível de água e de umidade na parede da barragem, realizada manualmente pelo operador. Isso significa que o monitoramento é esporádico porque há muitos pontos a serem verificados.

Além disso, quando há o monitoramento ele depende de alguém que irá medir e ler os valores, você pode ter muitos problemas em relação a forma com que a medição é feita. Isso afeta a qualidade das informações.

Cada operador tem um procedimento diferente para ler e interpretar os dados antes de anotar os resultados e posteriormente transferindo-os para o computador.

Como pode ver, há uma chance de ocorrer erros nesse procedimento. E quando há alguém que faz a medição apenas de tempos em tempos – talvez a cada 15 dias ou, pior ainda, mensalmente - não há dados suficientes sobre o nível de água ou de umidade.

Nesse cenário, a automação é a maneira correta de coletar os dados com mais frequência, como a cada 5 minutos, e fornecer uma medição muito mais precisa.

Como melhorar a segurança da sua barragem de rejeito?

Quando mudamos do monitoramento manual para um sistema automático, a segurança aumenta porque você obtém mais dados do que antes e eles são mais precisos. Em uma barragem de rejeito, é possível ter muitos tipos de medição, como vazão, nível, deslocamento e deformação.

Soluções inteligentes podem fornecer dados online para o sistema de controle, eliminando erros humanos envolvidos na leitura e na anotação dos valores. Como exemplo, vejamos uma medição de nível de água subterrânea usando soluções WirelessHART.

Nessa aplicação, você precisa de um sensor de nível hidrostático instalado em um PVC ou qualquer outro tripo de tubo em um poço de água. O sensor de nível hidrostático é equipado com um adaptador WirelessHART, como o adaptador WirelessHART SWA70.

O adaptador fornece a energia para o sensor de nível e você pode configurá-lo para medir a cada 10 ou 15 minutos. Isso oferecerá muito mais informação do que a medição manual a cada 15 dias.

Também é possível usar um transmissor de nível para medir o nível da barragem de rejeito, mais uma vez enviando as informações com um adaptador WirelessHART.

A solução WirelessHART ajuda a diminuir o custo de investimento em automação e não exige muita infraestrutura. Você precisará apenas de um gateway WirelessHART, como o Fieldgate SWG70, para coletar todos os dados.

Por fim, a configuração da rede sem fio é simples e todas as informações podem ser facilmente integradas a qualquer sistema de controle através de protocolos abertos, como OPC ou Modbus.

Como a IIoT pode melhorar a aplicação?

A solução sem fio fornecerá todos os valores de medição e as informações de diagnóstico do equipamento. Agora, se você quer um acesso direto às informações sobre a condição dos seus equipamentos, um serviço de IIoT como o Netilion Health fornecerá esses dados onde quer que você esteja.

Para implantar o monitoramento de diagnóstico em seu sistema e aumentar a segurança da sua aplicação, basta conectar um Edge Device ao gateway sem fio e este atuará como uma ponte entre o campo e a solução em nuvem IIoT.

Depois de uma configuração fácil, é possível ter acesso a todas as informações de condição usando seu smartphone, tablet e notebook. Se alguma coisa acontecer com um ponto de medição, você é informado imediatamente.

Você pode ver o Netilion Health aqui. Veja quais informações poderá obter, independentemente de onde esteja. É isso! WirelessHART com Netilion Health é uma das soluções mais potentes para melhorar a segurança de sua barragem de rejeito.

Se gostou desse artigo, lembre-se de compartilhá-lo em sua rede social usando #Netilion.

Até mais