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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/14448
Tipo: | Tese |
Data do documento: | 6-Mai-2022 |
Autor(es): | MOREIRA, Debora Dias Costa |
Primeiro(a) Orientador(a): | MESQUITA, André Luiz Amarante |
Título: | Estudo da influência da distribuição granulométrica dos finos de minério de ferro na liquefação durante o transporte marítimo |
Título(s) alternativo(s): | Study influence of granulometric distribution of the iron ore fines to liquefaction for the marine transportation |
Citar como: | MOREIRA, Debora Dias Costa. Estudo da influência da distribuição granulométrica dos finos de minério de ferro na liquefação durante o transporte marítimo. Orientador: André Luiz Amarante Mesquita. 2022. 89 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2022. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14448. Acesso em:. |
Resumo: | Nas últimas décadas, muitos incidentes com graneleiros ocorreram devido à liquefação de cargas sólidas a granel, sendo o minério de ferro o responsável pelo maior volume de negócios de cargas sólidas no mundo. A liquefação de cargas sólidas a granel em navios graneleiros tem sido uma das principais causas de acidentes graves, inclusive com perda de vidas e embarcações. O minério de ferro é o responsável pelo maior volume de negócios de cargas sólidas no mundo. No entanto, nas últimas décadas ocorreram muitos incidentes com graneleiros devido à liquefação de cargas sólidas a granel, ocasionando acidentes graves, inclusive com óbitos e prejuízos com embarcações. Os finos de minério de ferro, conhecido do acrônimo em inglês IOF “Iron Ore Fines”, são produtos preparados a partir do refino de minério de ferro e foi reclassificado, em 2011, pela International Maritime Organization (IMO), como um material liquefável do 'Grupo A'. Atualmente, o limite de umidade transportável, do inglês TML “Transportable Moisture Limit” é o único parâmetro, usado pela IMO, para minimizar o risco de liquefação de cargas do 'Grupo A' para transporte marítimo. Nesta tese foram propostas duas metodologias para investigar o potencial de liquefação do IOF. A primeira metodologia objetivou classificar o potencial de liquefação das amostras de IOF considerando o TML e o fator de coesão de Coulomb. A segunda metodologia teve por objetivo utilizar o teste de mesa de vibração para análise do potencial de liquefação do IOF através de indicadores propostos. Os estudos foram realizados com amostras de IOF preparadas com tamanhos de partícula de 9,5 mm a 25 µm em diferentes conteúdos de finos (partículas < 150 µm) e umidade. Na primeira parte da tese, os testes de cisalhamento direto detectaram que a adição do conteúdo de finos nas amostras de IOF proporciona grande influência na resistência ao cisalhamento. Também foi constatado, através do teste Proctor/Fagerberg e teste de mesa de fluxo, que a adição do conteúdo de finos nas amostras de IOF produziram aumento do TML. Estes resultados foram utilizados para proposição de uma metodologia para classificação do potencial de liquefação de IOF. Na segunda parte da tese, o teste Proctor/Fagerberg modificado identificou um conteúdo de finos de transição para o TML. Por meio da metodologia experimental proposta para o teste de mesa de vibração, observou-se que o potencial de liquefação do IOF possui correlação com a migração de umidade para a superfície e valores de índices de vazios, grau de saturação e densidade são equivalentes à metodologia de compactação teste Proctor/Fagerberg modificado. Finaliza com a proposição dos indicadores, Ip e ISWC, que são parâmetros úteis avaliar potencial de liquefação de IOF em amostras com diferentes conteúdos de finos e umidades; para o IOF testado, Ip ≤ 3,63 indicou que não houve liquefação e ISWC> 0 indicou liquefação. |
Abstract: | In recent decades, many incidents with bulk carriers have occurred due to the liquefaction of solid bulk cargoes, with iron ore being responsible for the largest volume of solid cargo business in the world. The liquefaction of solid bulk cargoes in bulk carriers has been one of the main causes of serious accidents, including loss of life and vessels. iron ore fines (IOF) are products prepared from the refining of iron ore and were reclassified, in 2011, by the International Maritime Organization (IMO), as a liquefiable material of the ' A group'. Currently, the transportable moisture limit (TML) is the only parameter used by the IMO to minimize the risk of liquefaction of 'Group A' cargoes for maritime transport. In this thesis, two methodologies were proposed to investigate the liquefaction potential of IOF, the first methodology aimed to classify the liquefaction potential of IOF samples considering the TML and the Coulomb cohesion factor and the second methodology aimed to use the table test of vibration for analysis of the liquefaction potential of the IOF through proposed indicators. The studies were performed with IOF samples prepared with particle sizes from 9.5 mm to 25 µm in different fines contents (particles < 150 µm) and moisture. In the first part of the thesis, the direct shear tests showed that the addition of fines content in the IOF samples provides great influence on the shear strength. It was also observed, through the Proctor/Fagerberg test and the flow table test, that the addition of fines content in the IOF samples produced an increase in TML. These results were used to propose a methodology for classifying the liquefaction potential of IOF. In the second part of the thesis, the modified Proctor/Fagerberg test showed that there is a transition fine content for the TML. Through the experimental methodology proposed for the vibration table test, it was observed that the liquefaction potential of the IOF has a correlation with the migration of moisture to the surface and values of void ratio, degree of saturation and density are equivalent to the methodology of modified Proctor/Fagerberg test compression. It ends with the proposition of the indicators, Ip and ISWC, which are useful parameters to evaluate the potential for liquefaction of IOF in samples with different contents of fines and moisture; for the tested IOF, Ip ≤ 3.63 indicated that there was no liquefaction and ISWC > 0 indicated liquefaction. |
Palavras-chave: | Liquefação Finos de minério de ferro Distribuição granulométrica Limite de umidade transportável Liquefaction Iron ore fines Granulometric distribution Transportable moisture limit |
Área de Concentração: | USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS |
Linha de Pesquisa: | ENGENHARIA DE PROCESSOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte: | 1 CD-ROM |
Aparece nas coleções: | Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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