72821888 apostila de cabos de aco ultima revisao

Elaborado por:

BELGO BEKAERT ARAMES LTDA BELGO BEKAERT ARAMES LTDA –– CABOS CIMAFCABOS CIMAF

Av. Marechal Rondon, 1215 – Centro

CEP: 06093-900 – Osasco – SP – Brasil

Tel: 0800 709 3777

[email protected]

Direitos Autorais

Não é permitida reprodução total ou parcial, sem autorização por escrito da

BELGO BEKAERT ARAMES LTDA. - CABOS CIMAF

- 1 -

HISTÓRICO ......................................................................... pág. 3 COMPONENTES BÁSICOS ............................................... pág. 5 ARAMES DE AÇO ............................................................... pág. 5 FABRICAÇÃO DE CABOS DE AÇO ................................ pág. 5 ESPECIFICAÇÃO ................................................................ pág. 6

• Diâmetro .................................................................. pág. 6

• Construção ............................................................... pág. 6

• Tipo de Alma ............................................................ pág. 8

• Torção ....................................................................... pág. 9

• Acabamento.............................................................. pág. 11

• Resistência dos arames ........................................... pág. 11

• Pré-formação .......................................................... pág. 13 MANUSEIO E ARMAZENAMENTO................................ pág. 14

• Manuseio de bobinas por Empilhadeira ............. pág. 14

• Manuseio de bobinas por Talha .......................... pág. 14

• Manuseio de bobinas Manualmente ................... pág. 14

• Armazenamento de bobinas ................................ pág. 14

• Manuseio de Cabos de aço.................................... pág. 15

- 2 -

MANUTENÇÃO DE CABOS E PARTES DO EQUIPTO pág. 17

• Polias e Tambores.................................................. pág. 17

• Lubrificação ........................................................... pág. 20 INSPEÇÃO EM CABOS DE AÇO (ASME B30.2 e B30.5) pág. 22

• Inspeção Freqüente ............................................... pág. 22

• Inspeção Periódica ................................................ pág. 22

• Critérios de Substituição.... pág. 22

� Redução do Diâmetro ...................................... pág. 22 � Corrosão ............................................................ pág. 22 � Arames Rompidos ............................................ pág. 23 � Danos por temperatura..................................... pág. 25

� Danos por distorção ......................................... pág. 25

� Registro de Inspeção ....................................... pág. 26

INSPEÇÃO EM CABOS DE AÇO (ABNT NBR ISO 4309) pág. 28

� Inspeção e Descarte ..................................... pág. 28 � Notas Importantes ........................................ pág. 33

� Registros de inspeção ................................. pág. 37

� Defeitos mais freqüentes em cabos de aço pág. 40

LAÇOS EM CABOS DE AÇO ................................................. pág. 40

� Inspeção em Laços ....................................... pág. 43

� Registros de Inspeção de Laços ................. pág. 46

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................... pág. 48

- 3 -

O cabo de aço é provavelmente uma das ferramentas mais antigas que o homem vem utilizando ao longo de sua história. Já os povos primitivos usavam cipós e juncos torcidos para construir abrigos, embarcações e pontes. Escavações arqueológicas revelam que na idade da pedra, o homem pré-histórico fabricava redes de pesca a partir de cabos de fibra. Há mais de 5000 anos atrás os egípcios, principalmente, já se utilizavam cabos para vários usos. Estes eram diferentes dos utilizados atualmente: constituíam-se de arames de metais preciosos e eram utilizados principalmente para fins ornamentais. Esses arames eram fabricados forjando-se uma chapa de metal, da qual era retirada uma tira bem fina que então era novamente forjada até ficar bastante delgada. Paralelamente os Gregos e os Romanos desenvolveram técnicas para transformar cobre e bronze em fios que eram utilizados para atar pranchas na fabricação de barcos. Outras formas de cabos foram desenvolvidas nesse período, mas foi em 1816 e 1840 que realmente o cabo de aço nasceu. No início do século XIX a indústria de mineração utilizava-se de equipamentos para elevação de carga sendo seus principais componentes as cordas de fibra e as correntes de ferro. Naquele tempo as cordas de fibra tinham de ser importadas da Alemanha a um alto custo e só eram recomendadas para serem utilizadas em ambientes com pouca umidade. Já as correntes de ferro por outro lado, além de terem alto peso próprio, também eram pouco confiáveis, pois, qualquer falha em um só elo da corrente poderia trazer conseqüências fatais. A 23 de Julho de 1834 um engenheiro de minas alemão chamado Wilhelm August Julius Albert testou o primeiro cabo de aço da história do mundo em um poço profundo (484m) em uma mina de prata na Alemanha. Consistia de 3 pernas trançadas a mão, cada uma com quatro arames de ferro de aproximadamente 3,5mm de diâmetro. Possuía também uma resistência 6

vezes superior a de uma corda de sisal de mesmo diâmetro e 4 vezes a de uma corrente que por sua vez era oito vezes mais pesada. Ocupava ainda somente 1/3 do espaço necessário para as correntes, nas bobinas de enrolamento. A principal vantagem, porém, para os usuários, era de que a ruptura de alguns arames já alertava para a eminente falha no sistema de elevação. Os anos subseqüentes a esta descoberta tornaram-se um período de grande desenvolvimento deste produto. Tom Seale em 1884, a pedido do então governador da Califórnia Leland Standford, ficou incumbido de operacionalizar os CABLES CAR – bondinhos puxados por cabos de aço que até hoje estão em operação. Por ser uma cidade montanhosa São Francisco inviabilizava o uso de bondes puxados a cavalos, e as máquinas a vapor por outro lado eram ineficientes, pois não conseguiam vencer os aclives e declives, devido ao seu alto peso próprio. A solução encontrada foi um sistema de cabos de aço com circulação contínua sob o solo, onde os bondinhos eram conectados e desconectados quando necessário. Seale observou também que as pernas fabricadas com o mesmo número de arames em duas camadas com proporções adequadas (no seu caso era 6x19 – 1+9+9), caracterizava uma perna resistente e bem arredondada, o que proporcionou naquela época um resultado extraordinário, com relação a durabilidade dos cabos, já que estes eram os principais responsáveis pelo alto custo operacional do sistema. Em 1889 um engenheiro americano, James Stone, conjuntamente com o fabricante de cabos Wasburn and Moen produziram uma perna entre a primeira e a segunda camada com arames de enchimento: a perna filler havia nascido, a qual hoje, mais de cem anos depois é provavelmente a mais utilizada em todo o mundo. É bem provável que a perna Warrington tenha sido inventada neste mesmo período, porém, o seu inventor é desconhecido e também não se

tem certeza a respeito da origem deste nome.

- 4 -

No Brasil a história de cabos de aço se confunde muito com a história da CIMAF e foi a partir da década de 50 e apenas nas bitolas mais comuns, ou seja, 3/8, ½ e 5/8, que os cabos de aço começaram a serem produzidos. Até aquela época os cabos de aço eram importados. Foi somente no início dos anos 70 que a indústria de cabos começou realmente a se desenvolver, chegando a ponto de hoje podermos fabricar cabos de aço de 1,20mm à 152,0mm, com padrão de qualidade igual ou mesmo superior a dos principais fabricantes do mundo.

- 5 -

O cabo de aço é composto por dois componentes básicos: a perna e a alma, sendo a perna formada por arames. O arame pode ser fabricado com diversos tipos de material como: aço carbono, bronze, cobre e aço inox. O material usado na fabricação do cabo dependerá da aplicação o qual o mesmo será submetido. Estaremos explicando à cabos de aço fabricados com arames de aço.

ARAMES DE AÇO Para atender às diversas necessidades de diâmetros e construções de cabos de aço, são necessários os arames em uma gama muito grande de diâmetros. Na CIMAF usamos do ∅0,14mm à ∅5,50mm em nossa linha de produção. Esses diâmetros são conseguidos através de um processo denominado “TREFILAÇÃO”. A trefilação consiste na passagem de um arame (FIO MÁQUINA) através de uma ferramenta chamada fieira, que devido suas características geométricas promove a redução do diâmetro do arame.

É importante ressaltar que, este processo não provoca marcas no arame, mas sim uma deformação a frio por encruamento. Este processo causa no arame um aumento de resistência à tração reduzindo sua ductilidade. Em alguns casos há necessidade de submeter o arame a um tratamento térmico chamado PATENTEAMENTO.

FABRICAÇÃO DO CABO DE AÇO A fabricação do cabo de aço é feita em duas etapas: 1ª ETAPA Consiste na torção de vários arames em torno de um arame central.

Esta etapa poderá ser realizada em 1, 2 ou mais operações. Analisando as figuras abaixo, podemos observar que as pernas fabricadas em apenas 1 operação possuem os arames da camada externa posicionados paralelamente com os arames da camada interna. Este posicionamento promove uma maior área de contato. Já em pernas fabricadas em duas ou mais operações, observam pontos isolados de apoio entre os arames da camada externa e as da camada interna, promovendo um desgaste pontual acentuado.

Perna fabricada em 2 ou mais

operações

Perna fabricada em 1 operação

Sendo assim, os cabos de aço fechados com pernas fabricadas em apenas 1 operação apresentam:

• Maior flexibilidade; • Maior resistência à Fadiga; • Maior resistência à compressão lateral; • Maior uniformidade na distribuição da

carga entre os arames;

FIEIRA

FIO MÁQUINA ARAME

5,50 á 12,0 mm 0,18 á 5,50 mm

PERNA

ARAMES

ARAME CENTRAL

- 6 -

• Menor desgaste interno.

2ª ETAPA Partindo do mesmo princípio de fabricação das pernas, a Segunda etapa visa o fechamento das pernas em torno de uma alma que poderá ser de AÇO ou FIBRA.

ESPECIFICAÇÃO A correta especificação de cabos de aço é de vital importância, pois, seu bom desempenho em campo será definido a partir da especificação. Estaremos estudando seis itens que deverão ser considerados durante a especificação do cabo de aço. a) diâmetro

Os diâmetros dos cabos de aço podem ser subdivididos em dois tipos:

• Diâmetro Nominal

Podemos dizer que este diâmetro é o “NOME” do cabo de aço. Geralmente é usado para facilitar o pedido do produto. O diâmetro nominal também é utilizado em cálculos. Neste caso, deve-se usar o valor em polegadas convertendo-o na unidade a ser adotada.

• Diâmetro Real ou Prático Este diâmetro é a medida real da bitola do cabo verificada com ajuda de um instrumento de medição (geralmente paquímetro).

Devido à tolerância do diâmetro dos arames e da alma, dificilmente o diâmetro nominal será igual ao diâmetro real. Sendo assim, as normas contemplam uma tolerância que

deve ser seguida pelo fabricante. Para cabos de aço novos, tanto a NBR 6327, quanto a API SPEC 9A admitem uma variação de –1% +5% do diâmetro nominal.

Outra dificuldade é como medir o diâmetro prático. O mesmo deve ser obtido medindo-se dois pontos distanciados, no mínimo 30 vezes seu diâmetro nominal, em dois planos a cada ponto onde cada aba do paquímetro devera ser posicionada apoiando-se em apenas uma perna de cada lado, como mostra a figura abaixo.

A medição deve ser evitada próximo às extremidades do cabo de aço, ou seja, um comprimento menor que 10 vezes o diâmetro nominal do cabo de aço, evitando-se medidas enganosas.

b) construção Antes de falarmos em construção, devemos esclarecer uma dúvida muito comum. Qual a relação entre “Construção” e “Classe”? As normas apresentam as Classes como famílias, ou seja, 6x7; 6x19; 6x37; 8x19 entre outras. Cada Classe por sua vez, reúne várias construções cada qual pode apresentar um melhor desempenho em uma determinada aplicação. A norma NBR 6327 contempla as classes conforme tabela a seguir:

CABO DE

AÇO

ALMA

PERNAS

CERTO

ERRADO

- 7 -

CLASSE DESCRIÇÃO 6X7 Até 7 arames por perna

6x19 De 15 a 26 arames por perna




18X7 18 pernas no cabo

34X7 34 pernas no cabo *Extraído NBR 6327 pg. 4

A construção é um termo genérico empregado para indicar: o número de pernas do cabo, o número de arames que compõe cada perna, a sua composição e o tipo de alma. Observando a figura abaixo dizemos que a construção deste cabo é 6x7, pois observamos 6 pernas contendo cada perna 7 fios.

PERNA

ALMA

ARAME

Desta forma a leitura da construção de um cabo faz-se da seguinte forme:

6 X 7 + AA tipo de alma nº de arames por perna nº de pernas

Observamos, no entanto, que em algumas construções encontramos além do número de pernas, número de arames por perna e o tipo de alma, as nomenclaturas: FILLER, WARRINGTON e SEALE. As mesmas são denominadas COMPOSIÇÕES. As COMPOSIÇÕES possuem as seguintes características: SEALE A composição SEALE é composta de uma camada (geralmente a externa) formada com arames de diâmetro superior aos diâmetros dos arames da camada imediatamente inferior.

Devido sua característica, os cabos fabricados com pernas na composição SEALE possuem alta resistência à abrasão, alta resistência à amassamentos, porém, pouca resistência à fadiga por flexão. Cabos de aço fabricados com pernas nesta composição são recomendados para aplicações onde os mesmos serão submetidos a acentuado desgaste por abrasão. WARRINGTON A composição WARRINGTON é composta por uma ou mais camadas constituídas de arames com diâmetros diferentes e alternados.

Devido sua característica, os cabos fabricados com pernas na composição WARRINGTON possuem alta resistência à fadiga por flexão e média resistência ao desgaste por abrasão.

Estes cabos são recomendados para aplicações onde se caracteriza uma acentuada fadiga por flexão. FILLER A palavra “FILLER” pode ser traduzida do inglês para o português como “PREENCHER / COMPLETAR”. A composição FILLER é composta por arames chamados de “principais” e arames finos posicionados entre as camadas servindo como enchimento.

- 8 -

Devido sua característica, os cabos fabricados com pernas na composição FILLER possuem média resistência à fadiga por flexão e média resistência ao desgaste por abrasão. Cabos fabricados com pernas nesta composição são recomendados para aplicações onde se exige uma média resistência ao desgaste por abrasão e uma média resistência à fadiga por flexão. Geralmente são cabos destinados ao uso geral.

c) Tipo de Alma O principal objetivo da alma no cabo de aço é, dar apoio às pernas de tal forma que o esforço aplicado seja uniformemente dividido entre as mesmas. A alma pode ser fabricada com vários materiais. Atualmente os materiais mais usuais são: arame de aço, sisal, polipropileno e polietileno. Em algumas aplicações, porém, são usados materiais especiais como, por exemplo, a ráfia.

Alma de Fibra

(AF) Alma de Aço

(AA) Alma de aço

Cabo Independente

(AACI) Almas de Fibra Conhecida como a promotora de grande flexibilidade em cabos de aço, a alma de fibra pode ser subdividida em dois tipos:

� Alma de fibra natural (AF): fabricada com

sisal (material orgânico) extraído da natureza.

As fibras naturais absorvem maior quantidade de lubrificante, logo os cabos de aço com este tipo de ALMA possuem maior lubrificação interna, pois, quando pressionada pelas pernas libera parte do lubrificante armazenado promovendo uma boa lubrificação entre as mesmas. Após a retirada do esforço, consegue absorver grande parte do lubrificante liberado. Embora observamos vantagens neste tipo de alma, devemos lembrar que este material é orgânico, sendo assim a possibilidade de deterioração em certas aplicações é real. A alma de fibra natural é frágil ao contato com umidade assim como a altas temperaturas. As normas recomendam que sejam apenas empregadas em ambientes com temperaturas até (82ºC). � Alma de fibra artificial (AFA): fabricada

com um polímero. Geralmente polipropileno ou polietileno.

Diferente da fibra do sisal o filamento artificial não têm a mesma facilidade na absorção de lubrificante. Para garantir uma boa lubrificação interna no uso desta alma, é aplicada uma espessa camada de graxa na mesma, antes do fechamento do cabo.

- 9 -

Embora também não resistam a altas temperaturas (acima de 82ºC), este tipo de alma possui uma boa resistência à umidade. Em campo, podemos verificar um desempenho similar dos cabos de aço fabricados com alma de fibra natural (AF) em relação aos fabricados com alma de fibra artificial (AFA). Almas de Aço A alma de aço garante maior resistência a amassamentos e aumenta a resistência à tração do cabo. Na prática, observamos que um cabo de aço com 6 pernas, apresenta um aumento da ordem de 7,5% na sua resistência à tração em relação a um cabo de aço com alma de fibra. Da mesma maneira que a alma de fibra, a alma de aço pode ser subdividida em dois tipos: � Alma de Aço (AA): fabricada como uma

perna do cabo.

� Alma de aço de um Cabo Independente (AACI): fabricada como um cabo de aço.

A diferença básica da alma “AA” e “AACI” é a flexibilidade. Para cabos de aço com diâmetros acima de 6,4 mm (1/4”), geralmente é usada alma AACI.

Agora que conhecemos sobre almas, é importante estabelecermos um critério de uso de cabos de aço com “ALMA DE FIBRA” ou com “ALMA DE AÇO”. Em situações onde o ambiente de trabalho possui temperatura até 82ºC, não possui névoa ácida (decaparias) e possua tambor de enrolamento com canais, os cabos de aço com ALMA DE FIBRA podem ser usados. Em situações onde o cabo de aço possa trabalhar contrário às condições acima, é recomendado o uso de ALMA DE AÇO. Em estais, recomenda-se também o uso de cabos de aço com ALMA DE AÇO, devido o menor alongamento. d) Torção Quando tensionado, o cabo de aço tende a girar em sentido contrário ao sentido de torção das pernas. Este fenômeno é uma constante, durante a movimentação de carga. Algumas características podem amenizar ou acentuar este fenômeno. A torção, por exemplo, é uma delas. O cabo de aço pode ser produzido com dois tipos básicos de torção, como mostrado abaixo: Torção Regular Na torção regular, o sentido de torção dos arames nas pernas é contrário ao sentido de torção das pernas no cabo.

Devido a essa característica de torção dos arames e das pernas, o cabo na torção regular terá maior estabilidade quando em trabalho, pois ao serem tensionados, os arames serão submetidos a um sentido de giro contrário ao sentido de giro das pernas, fazendo com que o cabo trabalhe com uma certa estabilidade.

- 10 -

Este tipo de torção é recomendado na maior parte das aplicações. Torção Lang Na torção regular, o sentido de torção dos arames nas pernas é igual ao sentido de torção das pernas no cabo.

Embora percebemos a maior resistência à abrasão e flexibilidade de cabos torção LANG, devido ao mesmo sentido de torção dos arames nas pernas e das pernas no cabo, este cabo apresenta instabilidade quando em trabalho, pois quando tensionado, tanto os arames como as pernas, serão submetidos a um mesmo sentido de giro, fazendo com que a tendência de giro de arames e pernas aumente consideravelmente. Cabos com este tipo de torção devem ser usados apenas em aplicações especiais, caso contrário os mesmos estarão colocando em jogo a segurança da movimentação.

VISUALIZANDO O TIPO DE TORÇÃO Para identificarmos o tipo de torção em campo podemos usar a seguinte regra prática. Traçando um eixo axial no cabo, percebemos que os arames da torção REGULAR, se encontram paralelos a este eixo, já os arames na torção LANG apresentam-se inclinado em relação ao eixo.

REGULAR LANG

Sentidos de Torção O cabo de aço pode ser torcido para a DIREITA ou ESQUERDA. Embora as normas recomendem a inclinação dos canais dos tambores em sentido contrário a torção do cabo, temos verificado em campo que este detalhe não interfere no desempenho do mesmo. É preciso esclarecer, porém que, para algumas aplicações a necessidade de uso do sentido da torção se faz necessário. Aplicações como perfuração por percussão, por exemplo, exige que o sentido de torção do cabo seja à ESQUERDA. Em campo a identificação do sentido de torção pode ser verificada da seguinte maneira.

TRD TRE TLD TLE Se a perna do cabo começar na parte inferior à ESQUERDA e terminar na parte superior à

- 11 -

DIREITA, o sentido de torção do cabo será à DIREITA. Caso comece na parte inferior à DIREITA e termine na parte superior à ESQUERDA, o sentido de torção do cabo será à ESQUERDA. e) Acabamento

Estaremos comentando sobre dois tipos de acabamentos em cabos de aço: POLIDO e GALVANIZADO. O processo de tratamento superficial, não é realizado na fabricação do cabo de aço, e sim durante a fabricação do arame. Embora chamamos o estado polido dos arames de “ACABAMENTO”, os mesmos não recebem nenhum tipo de proteção superficial, ou seja, é o aço carbono. Os cabos de aço polidos atendem a maior parte das aplicações, tais como: guinchos, guindastes, pontes rolantes, laços, gruas, elevadores, entre outras. Algumas aplicações, porém, podem expor o cabo de aço à ambientes agressivos ou a um contato direto com água, necessitando de uma proteção adicional contra a corrosão. Para essas aplicações são recomendados cabos de aço GALVANIZADOS, fabricados com arames que recebem uma camada de zinco na superfície. O processo de zincagem poderá ser a fogo ou eletrolítico. Outra dúvida bastante abordada quanto a cabos galvanizados é quanto a perda de resistência.

Antes de discutirmos o assunto, devemos saber da existência de dois tipos de processo para arames galvanizados: BITOLA FINAL e RETREFILADO. Os arames galvanizados - BITOLA FINAL a fogo - apresentam uma redução de aproximadamente 10% da resistência, pois, durante o processo de zincagem a fogo o arame sofre um aquecimento da ordem de 500 ºC, promovendo a alteração da estrutura do material.

É importante ressaltarmos que, com o avanço tecnológico, a CIMAF pode produzir arames galvanizados a fogo sem que o mesmo tenha redução em sua resistência. Os arames galvanizados a fogo e RETREFILADOS, embora tenham sua resistência reduzida pelo processo de zincagem, passarão pelo processo de retrefilação que como vimos anteriormente, causa no arame um aumento de resistência à tração, fazendo com que o arame não perca sua propriedade de resistência.

Estas observações valem para arames galvanizados a fogo. Arames submetidos ao processo de galvanização eletrolítica não sofrem redução em sua resistência.

f) Resistência dos Arames As normas contemplam algumas faixas de resistências nas quais os cabos de aço podem ser fabricados.

Baseados na norma API, as faixas utilizadas são: TS (Traction Steel), PS (Plow Steel), IPS (Improved Plow Steel), EIPS (Extra Improved Plow Steel) e EEIPS (Extra Extra Improved Plow Steel), comportando-se conforme mostra o gráfico.

- 12 -

Quando informado que a resistência do arame é de 180 kgf/mm², significa que em uma área de 1 milímetro quadrado do arame suportará uma carga de 180 kgf.

A resistência dos arames influencia diretamente na capacidade de carga do cabo de aço, pois, sendo assim, área metálica do cabo multiplicada pela resistência dos arames resulta no que chamamos de Carga de Ruptura Teórica (CRT).

CRT = Aárea metálica x Resistência dos Arames

Para calcularmos a área do cabo de aço, podemos considerar a seguinte fórmula:

Am = F x d² Onde:

Am = Área Metálica F = Fator verificado em tabela d = diâmetro nominal do cabo Abaixo tabela com fator “F”.

Em normas e catálogos, a capacidade de carga de ruptura de um cabo de aço é conhecida como “CARGA DE RUPTURA MÍNIMA EFETIVA – CRME”. Se igualarmos a CRT a CRME, cometeremos um engano, pois ao calcularmos a CRT, estaremos considerando que todos os arames e pernas encontram-se paralelos entre si e com o eixo vertical, conforme mostra a figura a seguir.

Quando as pernas são torcidas em torno da alma, as mesmas se posicionarão diagonalmente em relação ao eixo axial do cabo reduzindo sua capacidade de carga.

Sendo assim, o cálculo da CRME se da pela seguinte fórmula:

C.R.M.E. = Aárea metálica x Resist. dos Arames x F

1 mm²

180 kgf

180 kgf

- 13 -

Onde “F” é o fator de perda por encablamento. Abaixo tabela sugestiva para este fator.

A CRME é a carga garantida pelo fabricante em testes laboratoriais. Isto significa que, quando submetido à teste em um equipamento de tração o cabo deve atingir no mínimo a carga prevista. É importante ressaltarmos que, devido as variáveis existentes entre uma amostra e outra, muitas vezes a determinação real da CT é dificultada. Sendo assim, se a carga prática do cabo alcançar 97,5% da CRME o cabo pode ser considerado como aprovado. Outro tipo de carga a comentar, é a carga de trabalho (CT). Atualmente muitos acidentes têm ocorrido em campo, pois, a carga de trabalho (CT) é confundida com a CRME. Antes de determinarmos a carga de trabalho de um cabo, é necessário sabermos qual a aplicação que o mesmo será submetido. Para cada aplicação existe um fator de segurança (FS) determinado através de estudos em campo e/ou normas. A tabela abaixo, relaciona os fatores de segurança recomendados:

g) Pré-Formação O cabo de aço pré-formado é submetido a um processo adicional, que faz com que as pernas fiquem torcidas na forma helicoidal, com um mínimo de tensões internas. Nos cabos não pré-formados as pernas tendem a endireitar-se, e a força necessária para mantê-los na posição provoca tensões internas às quais se adicionam às tensões provocadas em serviço quando o cabo é curvado em uma polia ou tambor. Estas tensões por sua vez irão promover pressão entre os arames e pernas que se movimentam durante o tensionamento do cabo, provocando uma fricção interna e conseqüentemente um desgaste interno maior.

Podemos relatar algumas vantagens do cabo pré-formado:

• Menor desgaste interno; • Pela ausência de tensão, o manuseio

é melhor; • Tendo cada perna tensão igual à

outra seu equilíbrio do cabo é garantido;

- 14 -

MANUSEIO DE BOBINAS Geralmente as bobinas com cabos de aço podem ser manuseadas de 3 formas: POR EMPILHADEIRA Quando a bobina estiver deitada deve ser apoiada sobre calços de madeira. Seu manuseio deverá ser feito posicionando as lanças da empilhadeira no flange inferior da bobina.

Quando a bobina estiver em pé, seu manuseio deverá ser feito posicionando as lanças da empilhadeira de modo que a bobina fique apoiada com os dois flanges nas duas lanças.

Caso seja necessário executar o tombamento da bobina, deverá ser utilizado um amortecedor (pneu) para que o mesmo absorva o impacto do tombamento.

POR TALHA A bobina deverá ser içada, sempre utilizando um eixo passante.

MANUALMENTE A bobina deverá estar em pé, sendo rolada.

O manuseio de bobinas deve seguir uma das formas sugeridas acima, caso contrário, o cabo de aço poderá ser danificado, a vida útil da bobina comprometida e promover acidentes.

ARMAZENAMENTO DE BOBINAS Os cabos de aço devem ser armazenados, sempre que possível, em galpões ventilados sobre estrados de madeira.

Se a bobina for armazenada diretamente no chão, a possibilidade de seu o contato com umidade será maior, tendo como conseqüência seu apodrecimento e a deterioração do cabo de aço.

PNEU

CALÇO DE

MADEIRA

- 15 -

Caso a bobina seja armazenada por um longo período, deve ser aplicado um fio de lubrificante na última camada de enrolamento. Quando da sua utilização, o excesso de lubrificante deve ser retirado com ajuda de uma escova de aço e relubrificado. Em hipótese alguma a retirada do lubrificante deve ser realizada com solventes. Se a bobina for armazenada ao relento, deve se evitar o contato direto com o solo, apoiando a mesma sobre um estrado, aplicando um fio de lubrificante na última camada e cobrindo-a com lona clara, permitindo que haja um mínimo de ventilação interna.

MANUSEIO DE CABOS DE AÇO Cuidados especiais devem ser considerados, durante o manuseio do cabo de aço, a fim de evitar danos no mesmo. Quando manuseado, o cabo tende a formação de olhais, que após tensionados, provocam o que chamamos de “nós”, deformando o cabo e conseqüentemente comprometendo seu desempenho e a segurança da movimentação da carga.

LAÇO NÓ DANOS DEVIDO

AO NÓ

Sendo assim, quando o cabo de aço for retirado de uma bobina, o mesmo deverá ser desenrolado de acordo com uma das recomendações abaixo: • A bobina pode ser posicionada em uma

mesa giratória, fazendo com que o cabo permaneça reto e a mesma gire em torno de seu próprio eixo.

• A bobina pode ser posicionada em um cavalete, fazendo com que o cabo permaneça reto e a mesma gire em torno de seu próprio eixo.

Na falta de uma mesa giratória ou cavalete, a bobina deverá ser rolada em torno de seu eixo, e o cabo mantido reto no chão.

Caso o cabo esteja em forma de rolo, o mesmo deverá ser desenrolado, fazendo que o rolo gire

- 16 -

em torno de seu eixo, e nunca que o cabo gire em torno do eixo do rolo.

CERTO

ERRADO

È importante lembrar que o chão onde o cabo estiver esticado deverá estar limpo protegido a fim de evitar a impregnação de elementos que misturados ao lubrificante, possam servir como agentes abrasivos. Em algumas operações, o cabo é repassado diretamente da bobina para o tambor. Neste caso, o sentido de enrolamento do cabo deverá ser coordenado. Se o cabo for desenrolado pelo topo da bobina, deverá ser enrolado pelo topo do tambor. Caso seja desenrolado pela parte inferior da bobina, deverá ser enrolado pela parte inferior do tambor. A inversão do sentido de enrolamento poderá promover o acumulo de tensões internas no cabo acarretando situações indesejáveis. É importante também que o cabo esteja sempre tensionado.

CERTO

ERRADO As regras acima devem ser observadas, visando à integridade do cabo e evitando situações onde o cabo de aço possa gerar problemas ou mesmo acidentes durante a movimentação da carga. Quando o cabo de aço for armazenado em uma outra bobina ou em um tambor sem canais, é importante que o mesmo seja fixado corretamente. Caso isto não ocorra, a primeira camada de enrolamento poderá apresentar falha, provocando conseqüentemente, ao serem enroladas as camadas superiores, amassamentos e deformações no cabo de aço, que diminuirão sensivelmente sua vida útil. Abaixo, mostramos uma regra prática para a correta fixação do cabo de aço nesta situação.

- 17 -

POLIAS E TAMBORES As condições de polias e tambores são tão importantes quanto às condições do cabo, pois, se o cabo de aço trabalhar em uma polia ou tambor inadequado, o desempenho do mesmo será insatisfatório. Alguns fatores deverão ser considerados para um desempenho satisfatório tanto do cabo de aço como da polia e tambor, a saber:

• A relação do diâmetro (D) das polias e tambores com o diâmetro (d) do cabo devem variar em função da construção do cabo de aço. Na tabela abaixo a relação “D x d” possui valores recomendados pelo fabricante do cabo de aço.

Mesmo assim, alguns projetos de equipamentos requerem limitações dimensionais de polias e tambores. Para estes casos, a norma ASME sugere uma relação “D/d” menor que a proposta pelos fabricantes do cabo, porém garantindo um desempenho mínimo satisfatório do cabo de aço.

É importante ressaltar que, quanto maior a relação “D/d” menor será a fadiga por flexão verificada no cabo. Podemos notar isto no gráfico abaixo:

• O diâmetro do canal da polia deve ser baseado no diâmetro nominal do cabo. Abaixo, apresentamos uma tabela com tolerâncias recomendadas a serem adicionadas ao valor nominal do cabo para se obter o correto diâmetro do canal da polia.

- 18 -

As polias não devem possuir pontos com cantos vivos, principalmente na borda do flange. Estes pontos poderão promover danos indesejáveis no cabo de aço.

O canal da polia deve estar isento de defeitos superficiais que possam causar danos ao cabo de aço.

A seção transversal do canal deve permitir um perfeito assentamento do cabo no diâmetro a ser utilizado. Este assentamento deve variar da ordem de 135º à 150º. Sugere-se um ângulo de abertura da polia variando de 30º à 45º acompanhando o ângulo de assentamento.

Polias inferiores de um bloco de moitão devem ser equipadas com protetores para minimizar a possibilidade de sujar o cabo de aço quando o moitão estiver

apoiado no chão, assim como guiar os cabos para o canal da polia quando tensionado.

Todas as polias móveis devem possuir sistema de lubrificação ou trabalhar com rolamentos lubrificados e blindados.

Para polias de desvio, o ângulo máximo de defasagem em relação ao eixo central do tambor não deve ultrapassar a:

� TAMBOR LISO (sem

canais) – 1º30’ � TAMBOR COM CANAIS

– 2º

Caso o ângulo de desvio exceda a recomendação, o cabo poderá atritar severamente contra a flange desgastando ambos ou ainda manter contato

indevido com a volta adjacente já enrolada no tambor aumentando seu desgaste e provocando deformações.

- 19 -

Durante o enrolamento do cabo de aço no tambor, geralmente, é verificado um espaço vazio em um trecho entre a segunda camada e a flange. Para evitar danos ao cabo, é recomendado que um calço de aço seja posicionado, com o objetivo de dar suporte à camada superior.

Quando da instalação de um cabo novo no tambor, é importante que a primeira camada de cabo de aço enrolada esteja firme e corretamente posicionada.

Se a primeira camada possuir espaçamentos o tramo superior poderá se encaixar entre os mesmos fazendo com que o cabo sofra sérios danos ou mesmo promover alívio de tensão repentina durante o desenrolamento.

Caso seja enrolado exercendo esforço ou interferência no tramo vizinho, fará com que os arames sejam esmagados comprometendo a capacidade de carga do cabo, assim como a segurança da movimentação.

O contato do cabo de aço com a polia, resulta em desgaste não apenas do cabo, mas também no canal da mesma. Se a resistência do material da polia não suportar a pressão aplicada pelo cabo, a mesma terá desgaste acelerado. A

substituição de um cabo novo em uma polia desgastada promoverá danos ao mesmo.

Para evitar este tipo de situação, é recomendado que a resistência da polia seja compatível com a pressão aplicada pelo cabo. Uma forma de calcularmos a pressão é sugerida a seguir:

P = 2T

Dd Onde: P = pressão radial em “N/mm²” T = tensão no cabo “N” D = diâmetro de apoio em “mm” d = diâmetro do cabo de aço em “mm”

A tabela abaixo sugere a admissão de pressões radiais para três tipos de materiais. O tratamento superficial também é importante, pois, além de melhorar a resistência ao desgaste permitirá maiores pressões.

Torção Regular CLASSES

6x7 6x19 6x37 8x19

DUREZA

MATERIAL N/mm² HB Ferro

Fundido 2,0 3,3 4,0 4,7 125

Aço Fundido

3,8 6,2 7,4 8,7 160

Aço

Manganês 10,1 16,5 20,7 24,1 -

Torção Lang CLASSES

6x7 6x19 6x37

DUREZA

MATERIAL N/mm² HB Ferro

Fundido 2,4 3,8 4,5 125

Aço Fundido

4,1 6,9 8,1 160

Aço Manganês

11,4 18,9 22,7 -

-

É recomendado que todo tambor possua canais, a não ser que o equipamento tenha sido fabricado para alguma aplicação especial. Assim como as polias, os canais devem estar isentos de defeitos superficiais que possam causar danos ao cabo de aço. A seção transversal do canal deve permitir um perfeito assentamento para o cabo de aço no diâmetro a ser utilizado. O tambor para cabos de aço deve ser baseado na norma NBR 11375 (PB1447).

Seção A-A

disposição correta

espaçamento interferência

- 20 -

LUBRIFICAÇÃO

A lubrificação de cabos de aço é importante não só para sua proteção contra a corrosão, mas também para a redução do desgaste interno gerado pelo atrito proveniente do movimento relativo das pernas, arames e do cabo de aço contra partes do equipamento. A lubrificação aplicada durante a fabricação do cabo, é adequada para o período de armazenamento e o início das operações. Para uma boa conservação e desempenho do cabo, recomenda-se sua lubrificação periódica. A periodicidade da relubrificação, deve ser definida por pessoa qualificada e medida através das condições de lubrificante remanescente no cabo. O gráfico abaixo compara três situações: um cabo fabricado sem lubrificação, um cabo lubrificado apenas na sua fabricação e um cabo lubrificado na sua fabricação, porém, relubrificado em campo.

Percebemos claramente a influência

da lubrificação em cabos de aço. Senão houver um plano de lubrificação adequado, o cabo de aço poderá apresentar algumas características indesejadas, entre elas: • Oxidação com porosidade, proporcionando

perda de área metálica e conseqüentemente capacidade de carga;

• Fragilidade dos arames tornando-os quebradiços;

• Aumento do desgaste interno e externo promovido pelo atrito entre arames, pernas e o contato do cabo com partes do equipamento (polia e tambor);

A qualidade do lubrificante a ser usado é também muito importante para uma lubrificação bem sucedida. Sendo assim, nunca utilize óleo queimado para lubrificar cabos de aço, pois além de conter pequenas partículas metálicas que promoverão maior atrito interno é um produto ácido e acelerará a oxidação do mesmo.

Um lubrificante bom para cabos de aço deve possuir as seguintes características:

• Ser quimicamente neutro; • Possuir boa aderência; • Possuir uma viscosidade capaz de

penetrar entre as pernas e os arames; • Ser estável sob condições operacionais; • Proteger contra corrosão; • Ser compatível com o lubrificante

original.

Abaixo, sugerimos alguns lubrificantes que vêm apresentando bons resultados em campo.

Antes da relubrificação é importante que o cabo de aço seja limpo com uma escova de aço removendo o lubrificante velho e possíveis crostas contendo partículas abrasivas. Nunca devem ser utilizados solventes na limpeza, pois, os mesmos podem promover a deterioração de almas de fibra, assim como retirar o lubrificante que resta internamente no cabo. Se necessário use um óleo mineral de média viscosidade para ajudar na limpeza. Embora existam vários métodos de lubrificação em cabos de aço, é recomendado que o lubrificante seja aplicado em pontos onde o cabo de aço seja flexionado promovendo a abertura das pernas permitindo com que o lubrificante penetre internamente com maior facilidade.

- 21 -

Embora destacamos acima grandes vantagens na lubrificação de cabos, em algumas aplicações onde o cabo tem constante contato com sujeira, por exemplo, um cabo de arraste de caçamba, deverá ser analisado a viabilidade da lubrificação.

- 22 -

Muitas vezes é entendido que a “inspeção”, é limitada apenas ao cabo de aço, porém a mesma deve ser estendida a toda parte do equipamento que tenha contato com o cabo. Durante a inspeção do cabo, devemos inspecionar também as partes do equipamento como polias, tambores, etc onde o mesmo trabalha. Podemos dividir a inspeção do cabo em dois tipos: 1º Inspeção Freqüente Este tipo de inspeção visa detectar danos como: dobras, amassamento, gaiola de passarinho, perna fora de posição, alma saltada, grau de corrosão, pernas rompidas, entre outros, que possam comprometer a segurança do mesmo. Este tipo de inspeção é feito através de análise visual e deve ser realizado pelo operador do equipamento ou outra pessoa responsável no início de cada turno de trabalho. Caso seja detectado algum dano grave ou insegurança quanto às condições do cabo, o mesmo deve ser retirado e submetido a uma inspeção periódica. 2º Inspeção Periódica Este tipo de inspeção visa uma análise detalhada das condições do cabo de aço. A freqüência desta inspeção deve ser determinada por uma pessoa qualificada devendo estar baseada em fatores tais como: a vida média do cabo determinada pela experiência anterior, agressividade do meio ambiente, relação entre a carga usual de trabalho e a capacidade máxima do equipamento, freqüência de operação e exposição a trancos. As inspeções não precisam, necessariamente, ser realizadas em intervalos iguais, e devem ser mais freqüentes quando se aproxima o final da vida útil do cabo. É importante que esta inspeção abranja todo o comprimento do cabo, dando foco nos trechos onde o cabo trabalha nos pontos críticos do equipamento.

CRITÉRIOS DE SUBSTITUIÇÃO Não existe uma regra precisa para se determinar o momento exato da substituição de um cabo de aço, uma vez que, diversos fatores estão envolvidos.

Aspectos como: meio ambiente; condições gerais de partes do equipamento (polias/tambores); condições de uso do equipamento; período de uso do equipamento; entre outros que influenciam diretamente na sua durabilidade. Desta forma a substituição do cabo deve ser feita baseada na inspeção do mesmo. A inspeção periódica é muito importante e deve ser baseada em alguma norma ou literatura que apresente um critério de substituição do cabo. O primeiro passo para uma boa inspeção é detectar os pontos críticos no equipamento. Chamamos de pontos críticos qualquer ponto que possa expor o cabo a um esforço maior à desgastes ou mesmo algum dano. Na maior parte dos equipamentos, estes pontos são trechos onde o cabo trabalha em contato direto com alguma parte do equipamento como: polia, tambor, entre outros... É importante lembrar que ninguém melhor do que o operador do equipamento para conhecer os pontos críticos do mesmo. O critério de substituição de cabos sugerido abaixo é baseado na norma ASME. Antes da substituição do cabo, algumas características devem ser consideradas. 1. Redução de diâmetro

Geralmente a redução do diâmetro do cabo pode ser causada por: desgaste excessivo dos arames, deterioração da alma ou corrosão interna ou externa. Para cabos convencionais, as normas admitem uma redução da ordem de 5% do diâmetro nominal. Para cabos de aço para elevadores é admitida uma redução de diâmetro da ordem de 6% do diâmetro. É necessário ressaltar, porém, a correta medição do diâmetro conforme já comentado anteriormente. Desta forma, quando verificado uma redução menor que as propostas acima, o cabo deverá ser substituído.

2. Corrosão Além de acelerar a fadiga, a corrosão também diminui a resistência à tração do

- 23 -

cabo de aço através da redução de área metálica. A corrosão pode apresentar-se na parte interna ou externa do cabo. Embora a detecção da corrosão interna seja mais difícil visualizar, alguns indícios como: variações de diâmetro ou indícios de poeira avermelhada podem indicar sua existência.

É importante também verificar a existência de corrosão na região da base de soquetes. Esta região se mostra propícia para acúmulo de umidade.

3. Arames rompidos

A ruptura de arames, geralmente ocorre por abrasão, fadiga de flexão ou algum amassamento localizado gerado por uso indevido, podendo ocorrer tanto nos arames internos como externos. Dentro do possível é importante que, durante a inspeção os arames rompidos sejam retirados do cabo com um alicate.

Os arames internos referem-se aos arames que mantém contato interno como a alma com as pernas ou mesmo o contato perna com perna. Entende-se como quebra de topo, as rupturas dos arames que se encontram no topo da perna. A quebra no vale é localizada entre pernas.

A ruptura de arames no vale deve ser tratada com muito cuidado, pois, a mesma é gerada através do “nicking” formado pelo atrito entre pernas.

nicking

Na maioria das vezes, quando detectado o rompimento de arames no vale, certamente outros estarão rompidos ou na eminência de se romper. Atenção especial deve ser dada para os terminais. Quando verificados 2 arames rompidos próximos ao soquete, é recomendado que o cabo seja ressoquetado ou substituído. A ressoquetagem não deverá ser feita se o encurtamento do cabo prejudicar a sua operação.

TOPO

VALE

- 24 -

A ruptura dos arames externos dá-se no topo dos arames sendo gerados por desgaste abrasivo, fadiga por flexão ou mesmo amassamentos. Algumas normas como, por exemplo, a NBR ISO 4309, apresentam fórmulas mais complexas para a determinação do número máximo de arames rompidos. Abaixo, sugerimos o critério de determinação de fios rompidos segundo normas ASME. A quantidade de arames rompidos é verificada no comprimento de um passo. O passo do cabo de aço é definido como a distância na qual uma perna dá uma volta completa em torno da alma do cabo.

A tabela abaixo sugere a quantidade máxima de fios rompidos em um passo.

CRITÉRIO DE FIOS ROMPIDOS PARA CABOS CONVENCIONAIS

CLASSE (CLASSIFICAÇÃO)

Fios rompidos aleatoriamente

em 1 passo

Fios rompidos na perna em 1

passo

6x19 6 3 6x37 12 4

Tabela baseada nas normas ASME B30.2 e B30.5.

Para cabos elevadores, sugerimos a tabela a seguir:

CRITÉRIO DE FIOS ROMPIDOS PARA CABOS ELEVADORES

Máquina de acionamento por

Tração

CASO CABOS

8X19

Máquina de acionamento por tambor

1 32 15 2 10 8

CASO 1: Arames rompidos aleatoriamente dentro de

um passo.

CASO 2: Arames rompidos predominantes em 1 ou 2

pernas.

Quando da ruptura, o arame registra algumas características, através das quais, podemos concluir as possíveis causas que geraram seu rompimento.

CONTATO COM

PARTES CORTANTES DEFORMAÇÃO

PLÁSTICA

FADIGA POR CORROSÃO

FADIGA POR VIBRAÇÃO

SEVERA CORROSÃO SOBRECARGA

PASSO

- 25 -

USO ABRASIVO CORTE COM FERRAMENTA

FADIGA POR FLEXÃO

4. Danos por temperatura

Se durante a inspeção, for detectado alguma evidência de dano por alta temperatura o cabo deverá ser substituído. Cabos expostos a altas temperaturas (acima de 300 ºC, podem apresentar redução em sua capacidade de carga). Estes danos poderão ser verificados através da aparência do lubrificante (borra) ou mesmo pela alteração de cor dos arames na região afetada.

5. Danos por distorção

Os danos apresentados abaixo são motivos suficientes para a substituição do cabo de aço.

Alma Saltada Gerada por alívio repentino de tensão

Gaiola de Passarinho Gerada por alívio repentino de tensão

Rompimento Cabo de aço que trabalhou fora da polia. Podemos

perceber duas características de rupturas nos arames:

amassamento e sobrecarga

Rabo de porco Gerado pelo trabalho do cabo em diâmetros pequenos.

Perna de Cachorro Gerado durante manuseio do cabo.

- 26 -

Esmagamento Dano geralmente causado pelo enrolamento desordenado

de cabos no tambor ou mesmo pelo incorreto ângulo

formado entre a polia de desvio e o tambor.

Ruptura de pernas Gerado por algum acidente durante o trabalho do cabo.

6. Registro de inspeção É importante que em cada inspeção seja registrada informações como: equipamento, fabricante, especificação do cabo, data de instalação do cabo, data de retirada do cabo assim como os resultados apresentados durante a inspeção. Estes registros ajudarão na previsão de uma vida média do cabo assim como a rastreabilidade de problemas. Ao lado sugerimos um modelo de registro.

- 27 -

- 28 -

GERAL Embora o cabo deva ser examinado em toda a sua extensão, deve-se dar atenção especial aos seguintes pontos:

- extremidades de cabos móveis e estáticos;

- parte do cabo que passa através do moitão ou sobre polias. No caso de equipamentos realizando uma operação repetitiva, deve-se dar atenção especial a qualquer parte do cabo que estiver com carga;

- parte do cabo que estiver sobre a polia

de compensação; - qualquer parte do cabo que possa estar

sujeita a abrasão por fatores externos; - inspeção interna quanto a sinais de

corrosão e fadiga; - qualquer parte do cabo exposta a altas

temperaturas. Os resultados da inspeção devem ser registrados na planilha de inspeção para o equipamento. Extremidades – excluindo laços O cabo deve ser examinado na área próxima ao acessório, pois é nessa área crítica que se dá início à fadiga (arames partidos) e à corrosão. Os próprios acessórios devem ser examinados quanto a sinais de deformação ou desgaste.

As extremidades com presilhas estampadas ou terminais prensados devem ser examinados de modo semelhante e a presilha deve ser inspecionada quanto a trincas no material e possível deslizamento entre a presilha e o cabo. O cabo de aço dentro dos acessórios removíveis (soquetes de cunha, grampo) deve ser examinado quanto a arames partidos. Deve-se garantir, também, que os soquetes e os grampos estejam devidamente apertados. Além disso, a inspeção deve garantir que os requisitos das normas e os critérios estabelecidos para a extremidade do cabo tenham sido atendidos. Os olhais trançados manualmente devem ser protegidos somente na ponta do trançado, de modo a proteger as mãos do usuário contra arames expostos, sempre permitindo que o resto do trançado seja examinado visualmente quanto a arames partidos. Quando são detectados arames partidos na região próxima aos terminais ou junto a ela, é possível cortar a extremidade danificada do cabo e reinstalar os acessórios. No entanto, o comprimento do cabo de aço deve ser suficiente para permitir o número mínimo necessário de voltas mortas do cabo no tambor.

Não existe uma regra precisa para se determinar o momento exato da substituição de um cabo de aço, uma vez que, diversos fatores estão envolvidos. A possibilidade de um cabo permanecer em uso, dependerá do julgamento de uma pessoa qualificada, onde deverá ser avaliada a condição do cabo usado, em função da deterioração detectada pela inspeção.

- 29 -

Sendo assim é importante termos como parâmetro referências que viabilizem a substituição do cabo com a devida segurança. O uso seguro do cabo é qualificado pelos seguintes critérios: a) natureza e número de arames partidos;

b) arames partidos na região do terminal; c) agrupamento localizado de arames

partidos;

d) taxa de aumento de arames partidos; e) ruptura de pernas;

f) redução do diâmetro do cabo, incluindo

aquela resultante da deterioração da alma;

g) redução da elasticidade;

h) desgaste externo e interno;

i) corrosão externa e interna;

j) deformação;

k) danos causados pelo calor ou arco elétrico;

l) taxa de aumento do alongamento

permanente. Todas inspeções devem considerar esses fatores individuais, reconhecendo os critérios específicos, Entretanto, a deterioração é muitas vezes provocada por um conjunto de fatores que causam um efeito cumulativo que deve ser reconhecido por pessoa qualificada e que se refletirá sobre a decisão de descartar o cabo ou permitir que ele continue sendo usado. Em todos os casos, o inspetor deve investigar se a deterioração foi causada por um defeito no equipamento; se for o caso,

convém que ele recomende medidas específicas para retificar o defeito antes da fixação de um cabo novo. a) Natureza e número de arames

rompidos O projeto geral de um equipamento não permite que a vida útil de um cabo fique indefinida. No caso de cabos de seis ou oito pernas, os arames partidos ocorrem principalmente na superfície externa. O mesmo não se aplica a cabos de aço com várias camadas de pernas, onde a maioria das rupturas ocorre internamente, sendo, portanto fraturas não visíveis. As tabelas a seguir levam esses fatores em conta.

- 30 -

Tabela 1 – Orientação quanto ao número de arames partidos em cabos de pernas redondas que trabalham em polias de aço.

Tabela 2 – Orientação quanto ao número de arames partidos em cabos resistentes à rotação que trabalham em polias de aço.

Número de arames partidos visíveis (3) relacionados à fadiga do cabo em um guindaste que leva à rejeição

Equipamento com menos de 3.200 horas/ano de uso,

submetido a cargas moderadas e leves.

(mecanismos M1, M2, M3, e M4).

Equipamento com mais de 3.200 horas/ano de uso, submetido a cargas no mínimo moderadas e pelo menos em algumas ocasiões com carga máxima. (mecanismos M5, M6, M7 e M8).

Regular sobre um

comprimento (4) de

Lang sobre um

comprimento (4) de

Regular sobre um

comprimento (4) de

Lang sobre um

comprimento (4) de

Números de arames que contribuem

com a carga de ruptura do cabo nas pernas

externas (1)

n

Exemplos típicos de construções de

cabo (2)

6d 30d 6d 30d 6d 30d 6d 30d

n <= 50 6 x 7 (6/1) 2 4 1 2 4 8 2 4 51 <= n <= 75 6 x 19 (9/9/1)* 3 6 2 3 6 12 3 6 76 <= n <= 100 4 8 2 4 8 16 4 8

101 <= n <= 120

8 x 19 (9/9/1)* 6 x 19 ///912/6/1) 6x 19 (12/6+6F/1) 6x 25FS (12/12/1)*

5 10 2 5 10 19 5 10

121 <= n <= 140 6 11 3 6 11 22 6 11 141 <= n <= 160 8 x 19 (12/6+6F/1) 6 13 6 3 13 26 6 13 161 <= n <= 180 6x36 (14/7+7/7/1)* 7 14 4 7 14 29 7 14 181 <= n <= 200 8 16 4 8 16 32 8 16 201 <= n <= 220 6 x 41 (16/8+8/8/1)* 9 18 4 9 18 38 9 18 221 <= n <= 240 6 x 37 (18/12/6/1) 10 19 5 10 19 38 10 19 241 <= n <= 260 10 21 5 10 21 42 10 21 261 <= n <= 280 11 22 6 11 22 45 11 22 281 <= n <= 300 12 24 6 12 24 48 12 24 300 < n (2) 0,04n 0,08n 0,02n 0,04n 0,08n 0,16n 0,04n 0,08n

(1) Os arames de enchimento não são considerados arames que contribuem com a carga de ruptura do cabo e, portanto, são excluídos da inspeção. No caso de cabos constituídos de várias camadas de pernas, apenas a camada externa visível é considerada. Em cabos com alma de aço, a mesma é considerada uma perna interna e não é levada em conta.

(2) No caso do cálculo do número de arames partidos visíveis, o valor é arredondado para o número inteiro mais próximo. Para cabos com arames externos nas pernas externas maiores que o normal, a construção é rebaixada na tabela e indicada por um asterisco (*).

(3) Um arame partido pode apresentar duas pontas livres. (4) d = diâmetro nominal do cabo.

Número de arames partidos visíveis (1) relacionados à fadiga do cabo em um guindaste que leva à rejeição

Equipamento com menos de 3.200 horas/ano de uso, submetido a

cargas moderadas e leves. (mecanismos M1, M2, M3, e M4).

Equipamento com mais de 3.200 horas/ano de uso, submetido a cargas no mínimo moderadas e pelo menos em algumas ocasiões com carga máxima. (mecanismos M5, M6, M7 e M8).

Comprimento (2) de Comprimento (2) de

6d 30d 6d 30d

2 4 4 8

(1) Um arame partido pode ter duas pontas visíveis. (2) d = diâmetro nominal do cabo.

- 31 -

NOTAS IMPORTANTES: - Se o cabo de aço for confeccionado com alma de aço, é importante verificar a existência de arames rompidos internamente. Caso haja 2 arames da alma saltados para fora do mesmo em um comprimento de 6d, é motivo suficiente para retirar o cabo de aço do serviço. - Ruptura de arame entre as pernas (vale) também é muito crítica. Na ocorrência de 2 arames rompidos nessa região em um comprimento de 6d, o cabo deve ser retirado de serviço. b) Arames partidos nos terminais Arames partidos nos terminais do cabo ou junto a eles, mesmo em pequena quantidade, indicam níveis elevados de tensão nessa posição e podem ser causados pela fixação incorreta do acessório. Deve-se investigar a causa dessa deterioração e, onde possível, o terminal deve ser refeito, encurtando-se o cabo se houver um comprimento suficiente para o seu uso.

É importante se verificar a correta instalação dos terminais, assim como a ocorrência de: desgastes, deformações, trincas ou corrosão. Recomendamos a indicação da Norma ASME B 30.2 para substituição do cabo ou corte da ponta afetada se ocorrer dois arames rompidos próximo ao terminal. c) Concentração localizada de arames

partidos

Quando os arames partidos estão muito próximos uns dos outros, constituindo um agrupamento localizado de tais rupturas, o cabo deve ser descartado. Se o

agrupamento de tais rupturas ocorrer em um comprimento menor que 6d ou concentrar-se em uma determinada perna, convém que o cabo seja descartado, mesmo que o número de arames partidos seja inferior ao valor máximo indicado nas tabelas anteriores. Recomendamos a quantidade equivalente à metade do indicado nas tabelas anteriores de arames rompidos. d) Taxa de aumento de arames partidos

Em aplicações onde a causa predominante da deterioração do cabo é a fadiga, os arames começam a romper-se após um certo tempo de uso, mas o número de arames partidos aumentará progressivamente a intervalos cada vez menores. Nesses casos, recomenda-se uma inspeção cuidadosa e o registro do aumento dos arames partidos para se estabelecer a taxa de aumento das rupturas. Esta regra pode ser aplicada na definição da data prevista para o descarte do cabo. Durante a inspeção e verificação de arames rompidos, é muito importante que o inspetor verifique as possíveis causas das rupturas. Isto é possível, através da característica da ruptura. Esta análise é importante, pois o inspetor saberá as ações que deverão ser tomadas, em função das características apresentadas, para evitar novamente a anomalia. e) Rupturas de pernas

No caso da ruptura total de uma perna, o cabo deve ser descartado. f) Redução do diâmetro do cabo devida

à deterioração da alma A medição do diâmetro do cabo de aço deve ser realizada com um instrumento de medição adequado que deverá ser

- 32 -

posicionado corretamente, conforme a figura abaixo.

A redução do diâmetro do cabo devido à deterioração da alma pode ser causada por: - desgaste interno e mossa; - desgaste interno causado pelo atrito

entre as pernas individuais e os arames no cabo, especialmente quando ele está sujeito a dobramento;

- deterioração da alma de fibra; - ruptura da alma de aço; - ruptura das camadas internas em uma

construção composta de diversas pernas.

Se esses fatores causarem a redução do diâmetro do cabo (a média entre duas medições de diâmetro perpendiculares entre si) em 3% do diâmetro nominal do cabo para cabos resistentes à rotação, ou 10% para outros cabos, o cabo deverá ser descartado mesmo que não houver arames partidos visíveis. Uma pequena deterioração da alma pode não ser percebida através da inspeção normal, especialmente se as tensões do cabo estiverem bem balanceadas em todas as pernas individuais. Contudo, a condição pode reduzir significativamente a resistência do cabo, de modo que qualquer suspeita de tal deterioração interna seja verificada pelos procedimentos de inspeção interna. Se tal deterioração for confirmada, o cabo de aço deverá ser descartado. g) Desgaste externo

A abrasão dos arames externos das pernas externas no cabo é causada pela fricção, sob pressão, com as ranhuras nas polias e tambores. A condição é particularmente evidente em cabos móveis nos pontos de

contato com a polia, quando a velocidade da carga está sendo aumentada ou reduzida, manifestando-se sob a forma achatada dos arames externos. O desgaste é causado pela falta de lubrificação ou pela lubrificação incorreta, assim como pela presença de poeira e resíduos. O desgaste reduz a resistência dos cabos através da redução da área metálica. Quando o diâmetro real do cabo tiver sido reduzido em 7% ou mais do diâmetro nominal do cabo devido ao desgaste externo, o cabo deve ser descartado mesmo se não houver arames partidos visíveis. h) Elasticidade reduzida Sob certas circunstâncias geralmente associadas ao ambiente de trabalho, a elasticidade de um cabo pode ser substancialmente reduzida, não sendo considerado seguro para o uso. É difícil detectar a redução da elasticidade. Contudo, a redução da elasticidade geralmente está associada aos seguintes fatores: - redução do diâmetro do cabo; - alongamento do passo do cabo; - falta de afastamento entre os arames

individuais e entre as pernas, causadas pela compressão dos mesmos, um contra o outro;

- surgimento de oxidação nos vales das pernas;

- mesmo que não haja arames partidos visíveis, o cabo se tornará nitidamente mais duro de se manusear e certamente ocorrerá uma maior redução do diâmetro do que a redução por desgaste dos arames individuais. Essa condição pode acarretar a falha súbita sob carregamento dinâmico, sendo motivo suficiente para o descarte imediato.

- 33 -

i) Corrosão externa e interna

A corrosão ocorre especialmente em atmosferas marinhas e poluídas industrialmente, diminuindo a resistência à ruptura através da redução da área metálica do cabo e acelerando a fadiga, causando a superfície irregular da qual a trinca se origina. Uma corrosão grave pode reduzir a elasticidade do cabo. - Corrosão externa A corrosão dos arames externos pode ser detectada visualmente. - Corrosão interna Esta condição é a mais difícil de detectar que a corrosão externa que freqüentemente a acompanha, mas os seguintes indícios podem ser reconhecidos: 1. Variação no diâmetro do cabo. Nos

pontos em que o cabo dobra nas polias, geralmente ocorre a redução do diâmetro. Contudo, em cabos estáticos, às vezes ocorre um aumento no diâmetro devido ao acúmulo de ferrugem sob a camada externa das pernas;

2. Perda de afastamento entre as pernas na camada externa do cabo, freqüentemente combinada com arames rompidos nos vales das pernas. Se houver qualquer suspeita de corrosão interna, o cabo deve ser examinado internamente. Caso seja confirmada uma corrosão interna grave, o cabo deve ser descartado imediatamente.

j) Deformação A distorção visível do cabo da sua torção normal é chamada de “deformação” e pode causar uma mudança da estrutura original que resultará na distribuição desigual de tensão no cabo. A distinção entre as seguintes deformações básicas do cabo é feita com base em sua aparência:

Ondulação A ondulação é uma deformação que ocorre quando o eixo longitudinal do cabo de aço assume a forma de uma hélice. Embora não resulte necessariamente na perda de resistência, se tal deformação for severa, pode transmitir uma pulsação, causando o movimento irregular do cabo. Após o trabalho prolongado, essa condição causará desgaste, assim como arames partidos. No caso de ondulação, o cabo de aço deve ser descartado se d1>4d/3 onde d é o diâmetro nominal do cabo e d1 é o diâmetro correspondente à circunferência que circunscreve o cabo deformado, sendo que o comprimento do cabo em questão não ultrapassa 25d.

Distorção tipo gaiola de passarinho

Essa condição se manifesta em cabos com alma de aço quando ocorre um deslocamento da camada externa das pernas, ou quando a camada externa se torna mais longa que a camada interna das pernas. Tal condição pode ocorrer em função de um alívio repentino de tensão. Uma distorção tipo “gaiola de passarinho” é motivo para o descarte imediato.

- 34 -

Alma saltada

Essa característica é freqüentemente associada à deformação do tipo “gaiola de passarinho”, quando o desequilíbrio do cabo é indicado na extrusão da alma. A extrusão da alma é motivo para o descarte imediato. Arame deslocado Nessa condição, certos arames ou grupos de arames se projetam para cima, no lado oposto do cabo com relação à ranhura da polia, sob a forma de olhais. Uma deformação severa é motivo para o descarte do cabo. Aumento localizado do diâmetro do cabo Um aumento localizado do diâmetro do cabo pode ocorrer, podendo afetar uma seção relativamente longa do cabo. A condição geralmente está associada a uma distorção da alma (em certos ambientes, uma alma de fibra pode sofrer inchação devido ao efeito da umidade) e conseqüentemente gerando um desequilíbrio nas pernas externas, que ficam orientadas incorretamente. Uma condição severa é motivo para o descarte do cabo. Achatamentos Os achatamentos ocorrem em decorrência de danos mecânicos; no caso de achatamentos graves, o cabo deve ser descartado.

Nós ou olhais apertados Um nó ou olhal apertado é uma deformação causada por um olhal no cabo que foi apertado sem permitir a rotação em torno do seu eixo. Ocorre o desequilíbrio do comprimento do passo, causando o desgaste excessivo, e em casos severos o cabo será destorcido de tal forma que apenas uma pequena parte de sua resistência será mantida. Um nó ou olhal apertado é motivo para o descarte imediato. Dobras Essa condição é motivo para o descarte imediato. Danos causados pelo calor ou arco elétrico Os cabos de aço que foram expostos a efeitos térmicos excepcionais, reconhecidos externamente pelas cores produzidas, devem ser descartados.

- 35 -

REGISTRO DE INSPEÇÃO DE MANILHAS (SHACKLES INSPECTION FORM)

1 – Especificação (Specification)

No. de Série (Serial Number)

SWL

Fabricante (Maker)

Modelo (Part Number)

Tipo (Type): ( ) Manilha Reta (Chain Shackle) ( ) Manilha Ferradura (Anchor Shackle)

2 – Dimensões (Dimensions): Dimensões Nominais (Nominal Sizes)

Data (Date)

d (mm)

L (mm)

D (mm)

W (mm)

Nota: indicar medidas com uma casa decimal (Note: indicate dimensions with one decimal)

3 – Inspeções (Inspections):

Sinal de cisalhamento no cavirão? (Signs of shear in the pin?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Dificuldade para encaixar o cavirão no furo? (Difficulty to fit the pin in the hole?)

S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Redução de qualquer dimensão maior que 10%? (Reduction in any dimension grater than 10%?)

S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Alongamento maior que 10%? (Enlongation grater than 10% ?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Corrosão? (Corrosion?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Sinal de sobreaquecimento? (Signs of overheat?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Deformação? (Deformation?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Trincas? (Craks?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Nome do Inspetor (Name of Inspector)

Nota: qualquer marcação “Sim” é suficiente para rejeitar a peça. (Note: any mark “Yes” rejects the piece).

Marcação (Marks): -

CERTIFICADO DE INSPEÇÃO DE MANILHAS (INSPECTION CERTIFICATE - SHACKLES)

Certificamos que esta peça foi inspecionada visual e dimensionalmente conforme referências do fabricante e critérios da norma “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA” e considerada aprovada para uso dentro dos limites da sua Carga de Trabalho (SWL).

(We certify that this piece has been submited to visual and dimensions inspection in accordance to the recommendations of the manufacturer and to the requirements of the standard “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA”. This piece has been approved for further use within its safe working load.)

L

D

W

d

- 36 -

REGISTRO DE INSPEÇÃO DE ANELÕES (MASTERLINKS INSPECTION FORM)



SWL

Fabricante (Maker)


2 – Dimensões (Dimensions):

Dimensões Nominais (Nominal Sizes)

Data (Date)

L (mm)

W (mm)

d (mm)

Nota: indicar medidas com uma casa decimal

(Note: indicate dimensions with one decimal)



S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Alongamento maior que 10%? (Enlongation grater than 10% ?)

S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )







Observações:

Certificamos que esta peça foi inspecionada visual e dimensionalmente conforme referências do fabricante e critérios da norma “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA” e considerada aprovada para uso dentro dos limites da sua Carga de Trabalho (SWL). (We certify that this piece has been submited to visual and dimensions inspection in accordance to the recommendations of the manufacturer and to the requirements of the standard “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA”. This piece has been approved for further use within its safe working load.)

L

d

W

- 37 -

REGISTRO DE INSPEÇÃO DE GANCHOS (HOOKS INSPECTION FORM)



SWL

Fabricante (Maker)


2 – Dimensões (Dimensions): Dimensões Nominais

(Nominal Sizes)

Nota: indicar medidas com uma casa decimal (Note: indicate dimensions with one decimal)


Abertura do Gancho (B) maior que 15%? (Throat opening (B) more than 15%?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Inclinação do Gancho maior que 10%? (The plane of unbent Hook twist more than 10%?)

S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )


S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )

Alongamento maior que 5%? (Enlongation grater than 5% ?) S ( ) N ( ) S ( ) N ( ) S ( ) N ( )







Observações: -

CERTIFICADO DE INSPEÇÃO DE GANCHOS (INSPECTION CERTIFICATE - HOOKS)

Certificamos que esta peça foi inspecionada visual e dimensionalmente conforme referências do fabricante e critérios da norma “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA” e considerada aprovada para uso dentro dos limites da sua Carga de Trabalho (SWL). (We certify that this piece has been submited to visual and dimensions inspection in accordance to the recommendations of the manufacturer and to the requirements of the standard “DOE-STD-1090-99 – Hoisting and Rigging- Chapter 12 / Department of Energy-USA”. This piece has been approved for further use within its safe working load.)

Data (Date)

L (mm)

B (mm)

E (mm)

F (mm)

G (mm)

H (mm)

- 38 -

DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM CABOS DE AÇO

Arames fora de posição

Alma saltada

Redução do diâmetro (perna afundada)

Perna saltada

Achatamento

Perna afundada

Amassamento

Ondulação

Gaiola de passarinho

Desgaste por Abrasão

- 39 -

Abrasão – foto ampliada

Corrosão

Corrosão – foto ampliada

Arames rompidos no topo

Arames rompidos no vale

Alma saltada em cabo resistente à rotação

Aumento localizado do diâmetro devido à

distorção da alma

Nó

Achatamento

Corrosão interna

- 40 -

O laço de cabo de aço é um dos materiais mais usados na movimentação de carga. O olhal do cabo de aço é formado com uma volta do próprio cabo em forma de alça. A norma NBR 11900 contempla quatro tipos de olhais que podem ser usados na movimentação de carga, são eles:

Trançado flamengo com presilha de aço Este olhal é fabricado abrindo-se a ponta do cabo em duas metades, separando-se as pernas, três a três, e curvando-se uma metade para formar um olhal, entrelaçando-se a outra metade, em seguida, no espaço vazio da primeira, fixado com presilha. Este tipo de olhal é o mais seguro,

uma vez que parte da resistência do olhal é dada pelo trançado e não depende exclusivamente da presilha. É importante que a operação de trançamento seja feita por pessoal qualificado. As presilhas de aço devem ser fabricadas a partir de tubos sem costura e ter formato cilíndrico e acabamento cônico na extremidade oposta ao olhal. Após a prensagem a presilha deve estar livre de trincas. A carga de ruptura da extremidade deve ser de pelo menos 90% da CRME.

Trançado flamengo com presilha de alumínio Embora este tipo de olhal apresente características semelhantes ao primeiro apresentado, algumas restrições devem ser consideradas. Laços com este tipo de olhal não devem ser aplicados em ambientes com: alta temperatura, quando em contato com água salgada ou contato

com superfícies abrasivas. A carga de ruptura da extremidade deve ser de pelo menos 90% da CRME.

Trançado manual (sem presilha) Este olhal é formado formando-se uma alça e fazendo-se com que as pernas da extremidade morta sejam trançadas com o próprio cabo, pelo menos, cinco passos. Devido a possibilidade dos arames ficarem espetados após a confecção deste tipo de olhal, é recomendado que os mesmos sejam cobertos com uma proteção adequada para evitar danos pessoais. Embora a carga de ruptura da extremidade com trançado manual recomendado por normas seja de pelo menos 70% da CRME.

Pre

silh

a de

aço

Pre

silh

a de

al

umín

io

5 P

asso

s

- 41 -

Olhal dobrado e prensado com presilha de alumínio Este olhal é fabricado a partir do dobramento total da extremidade do cabo de aço formando uma alça, sendo sua extremidade fixada ao corpo do cabo mediante uma presilha de alumínio. Este tipo de olhal é menos seguro, pois, a resistência do olhal depende exclusivamente da presilha.

Conforme recomendações das normas, este tipo de olhal não deve ser usado:

• Em cargas suspensas que envolvam riscos humanos;

• Em altas temperaturas; • Em contato com águas salgadas; • Em contato com superfícies

abrasivas.

Além das extremidades apresentadas acima, alguns cabos podem ter em suas extremidades soquetes: aberto, fechado ou cunha, conforme mostra a figura abaixo.

Soquete Aberto

Soquete Fechado

Soquete Cunha

Os cabos de aço recomendados por normas para fabricação de laços são, da classe 6x19 ou 6x37 e geralmente apresentam- se em duas categorias de resistência: IPS ou EIPS.

A torção dos cabos para confecção de laços sempre devem ser REGULAR. Nunca utilize cabos torção LANG, pois o mesmo pode colocar em risco a movimentação da carga. O fator de segurança recomendado por norma é 5:1. Maiores detalhes como: tabelas de carga, fabricação, materiais e acessórios poderão ser verificados na norma NBR 13541. As normas recomendam ainda que caso o laço seja fabricado com cabos que possuam diâmetros acima de 38mm, os mesmos devem possuir alma de aço (AACI). Informações mais detalhadas sobre o tipo de olhais, poderão ser encontradas na norma NBR 11900. VARIAÇÕES DAS TENSÕES NOS LAÇOS

SEGUNDO OS ÂNGULOS DE INCLINAÇÃO É importante entendermos a relação do esforço aplicado em laços, quando o mesmo é submetido à variação angular. Notamos que, quanto maior for a ângulo formado entre o laço e o centro de carga , maior será o esforço aplicado no laço. Devido a este fenômeno, é importante que todos os laços e conjuntos estejam devidamente identificados de tal forma que sua capacidade de carga seja conhecida mesmo antes de ser colocado em trabalho. Esta identificação deverá acompanhar o laço por toda a sua vida útil, evitando possíveis situações de risco. O esquema abaixo, mostra claramente o efeito da defasagem angular nos laços.

- 42 -

CÁLCULO DA CARGA DE TRABALHO

PARA LAÇOS A fórmula de cálculo da carga de trabalho para laços, apresentada a seguir, é contemplada na norma NBR 13541. Onde: CT = CARGA DE TRABALHO CRME = CARGA DE RUPTURA MÍNIMA EFETIVA (verificada através de catálogo ou norma). ke = EFICIÊNCIA DO TERMINAL

� 0,9 – para extremidades tipos 1, 2 e 4.

� 0,7 – para extremidade tipo 3. f = FATOR PARA CÁLCULO DE CARGA

� fator = 1 (para laço simples). � Fator = 1,4 (para conjunto de dois

laços). � Fator = 2,1 (para conjunto de

quatro laços).

Nota: Para o método forca, os valores de carga de trabalho do laço ou conjunto de laços, devem ser multiplicadas por 0,7.

RECOMENDAÇÕES PRÁTICAS PARA A

UTILIZAÇÃO SEGURA DOS LAÇOS Abaixo, apresentaremos algumas recomendações que farão com que a movimentação da carga seja segura e eficiente;

• Antes do levantamento da carga é importante determinar a massa da peça. Está ação evitará o uso de um laço com capacidade menor que a exigida.

• Verifique qual o sistema de

amarração mais adequado para a carga (conjunto 45º, forca, vertical, etc...)

• Verificar se os laços que serão

usados não possuem danos ou desgastes que possam comprometer a segurança da movimentação da carga.

• Os laços devem ser protegidos

contra cantos vivos, a fim de evitar danos nas presilhas ou mesmo no corpo do cabo.

CT = CRME x ke x f

5

ESFORÇO APLICADO EM LAÇOS

- 43 -

• Atenção deve ser dada no

posicionamento da carga. A mesma deve sempre ser posicionada buscando o seu centro de carga.

• Durante a movimentação o

levantamento da carga deve ser iniciado lentamente evitando trancos no laço ou conjunto.

• Nunca deve se colocar as mãos

entre o laço e a carga.

• Deve-se evitar dobramentos, nós ou distorções do conjunto com dois ou mais laços.

• Deve ser mantida uma distância

segura da carga a ser movimentada

• Os laços nunca devem ser inspecionados passando-se as mãos pelo cabo sem proteção, pois, caso haja arames rompidos, os mesmos poderão causar acidente.

• Mantenha os laços bem lubrificados

para evitar a corrosão.

Os laços devem ser inspecionados visualmente antes de cada utilização. Uma inspeção completa, também deve ser realizada periodicamente, e sua freqüência deve estar baseada nos seguintes aspectos: a) freqüência do uso do laço; b) severidade das condições de trabalho; c) tipo de movimentação de carga que está

sendo feita; d) experiência anterior com o tempo de

vida útil de outros laços em serviço similares

As inspeções periódicas devem ser realizadas por uma pessoa autorizada. Qualquer tipo de dano ao laço, deve ser cuidadosamente observado para se determinar a possibilidade de se continuar em uso.

CRITÉRIOS PARA SUBSTITUIÇÃO Assim como os cabos de aço, não existem regras precisas para a determinação do momento exato da substituição de um laço em uso, uma vez que diversos fatores estão envolvidos. A segurança nestes casos depende de uma boa avaliação feita por uma pessoa capacitada, no sentido de se determinar a resistência remanescente de um laço que tenha sofrido algum tipo de desgaste ou deterioração. O fator de segurança de um laço depende exclusivamente desta resistência remanescente. 1. Arames rompidos

Arames rompidos podem causar ferimentos ao usuário, como também reduzir a resistência do cabo. Normalmente surgem por danos mecânicos, embora possam surgir por corrosão. Arames rompidos uniformemente, podem não ter efeito marcante na capacidade de carga do laço, mas pode

- 44 -

indicar a existência de corrosão ou dano mecânico.

Geralmente, a perda de resistência causada por corrosão ou dano mecânico em todo o cabo é mais crítica que a perda de capacidade de carga resultante da ruptura de arames. Para evitar ferimentos nos usuários, os arames expostos devem ser quebrados na base, com a ajuda de um alicate.

Após a inspeção completa, recomenda-se substituir o laço em serviço quando detectado:

a) dez arames rompidos,

distribuídos aleatoriamente no em um passo;

b) cinco arames rompidos em uma mesma perna no comprimento de um passo;

c) Mais de um arames rompido no interior do cabo;

d) Um arame rompido na base inferior da presilha.

2. Redução do diâmetro do arame

O laço deve ser substituído quando ocorrer uma redução de 10% do valor nominal do cabo de aço.

3. Corrosão A corrosão pode ocorrer quando os laços forem armazenados inadequadamente ou usados em condições especialmente corrosivas,

como na movimentação de cargas dentro e fora de banhos ácidos e alcalinos. O efeito da corrosão é identificado facilmente com a perda da flexibilidade e o aumento da rugosidade. Embora uma leve corrosão superficial não afete a resistência do cabo, ela pode ser uma indicação de corrosão interna de efeitos imprevisíveis.

4. Deformações

O laço deve ser substituído quando apresentar deformações que possam influenciar em sua capacidade de carga expondo a movimentação à risco de acidente. Gaiolas de passarinho, alma saltada ou amassamentos são motivos suficientes para o descarte de um laço. Em caso de dúvidas quanto a intensidade de deformação, o cabo deve ser submetido a uma inspeção criteriosa por uma pessoa qualificada.

5. Danos por Calor

Quando exposto a temperatura excessiva, o laço pode ter sua resistência significativamente reduzida.

Evidências de superaquecimento podem vir da descoloração dos arames , perda de lubrificação ou vestígios de arco elétrico. Quando estas condições forem identificadas, o laço deve ser retirado de serviço e sujeito à inspeção por pessoa qualificada.

- 45 -

ACESSÓRIOS

Todo acessório foi projetado para ter seu maior desempenho em seu centro de carga. Analisando o exemplo abaixo, percebemos que quanto maior o desvio do centro de carga do gancho menor será seu desempenho.

Este tipo de atitude estará expondo a movimentação da carga ao risco de acidente. Durante a inspeção de laços, é muito importante verificar as condições dos acessórios que o acompanham. É importante que seja observado:

• Evidências de abertura, distorções ou trincas no gancho;

• Distorções e desgaste do anel de carga ou fechamento de sapatilhos;

• Trincas na presilha; • Abrasão ou amassamento severo

da presilha ou do trançado; • Presilha ou trançado se soltando; • Rompimento da base do olhal

devido ao uso de pino de diâmetro excessivo ou certos tipos de sapatilho;

• Arames partidos na superfície externa do olhal, causados, por exemplo, pelo uso de pino de pequeno diâmetro e olhal sem sapatilho;

• Efeito de fricção na superfície de contato do olhal sem sapatilho.

REGISTRO DE INSPEÇÃO DE LAÇOS Assim como na inspeção de cabos de aço, é importante que toda inspeção de laços também seja registrada. A seguir apresentamos uma sugestão de formulário para inspeção de laços.

- 46 -

- 47 -

- 48 -

• ASME B-30.2 e B-30.5 – 1990 – PÓRTICOS E PONTES ROLANTES – DADOS GERAIS SOBRE

CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO.

• MANUAL TÉCNICO CIMAF (SETEMBRO DE 2005)

• NBR 6327:2004 – CABO DE AÇO PARA USO GERAL (ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE

NORMAS TÉCNICAS). • NBR 11900 (EB 2200) – EXTREMIDADE DE LAÇOS DE CABOS DE AÇO (ABNT – ASSOCIAÇÃO

BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). • NBR 13541 – MOVIMENTAÇÃO DE CARGA – LAÇOS DE CABO DE AÇO – ESPECIFICAÇÃO

(ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). • NBR 13543 – MOVIMENTAÇÃO DE CARGA – LAÇOS DE CABO DE AÇO – UTILIZAÇÃO E

INSPEÇÃO (ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). • RIGGING MANUAL – CONSTRUCTION SAFETY ASSOCIATION OF ONTARIO - CANADA, 1975. • WIRE ROPE USERS MANUAL (THIRD EDITION) – WIRE ROPE TECHNICAL BOARD, 1993. • ROEBLING WIRE ROPE HANDBOOK

• GUIA PRÁTICO DE SEGURANÇA E DURABILIDADE NO USO DE CABOS DE AÇO – CIMAF. • NBR ISO 4309 – 1998 – GUINDASTES – CABO DE AÇO – CRITÉRIOS DE INSPEÇÃO E DESCARTE. • NBR 11900 (EB 2200) - 1991 – EXTREMIDADES DE LAÇOS DE CABOS DE AÇO.

- 49 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 50 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 51 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 52 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 53 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 54 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 55 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 56 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 57 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

- 58 -

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

72821888 apostila de cabos de aco ultima revisao

Documents