El rol del INTI en el control de la fabricación de cables de acero. Ing. Hernán N. Lorusso

Transcripción

1 El rol del INTI en el control de la fabricación de cables de acero Ing. Hernán N. Lorusso

2 Conjunto de alambres, retorcidos helicoidalmente, que constituyen una cuerda de metal apta para resistir esfuerzos de tracción con apropiadas cualidades de flexión. Cómo esta constituido un cable de acero? Alambre Cordón Alma Modelo de Cable de Acero: Cordón: Conjunto de alambres entrelazados en un mismo sentido, pudiendo tener más de una capa, dispuestos alrededor de un alambre central. está definido a través del diámetro, de la construcción, del revestimiento de los alambres, de la resistencia y del tipo de alma

3 Clasificación: Por sus aplicaciones: De uso general Ascensores Transporte de personas por cable Izaje Pesca Minería Distintos Requerimientos Normativos Petróleo Estructurales

4 Por su construcción De capa simple Seale (S) Warrington (W) Filler (F) Warrington Seale (WS) Nomenclatura: 6 x 7 + 1AF 6 cordones 7 alambres por cordon 1 Alma de Fibra

5 Por su construcción El paso de un cable se determina por la forma en que los cordones están colocados y por la manera en como los alambres están puestos en los cordones. El largo de paso de un cable es la distancia lineal medida a lo largo del mismo, desde un punto de un cordón hasta otro punto del mismo cordón después de dar una vuelta alrededor del núcleo o alma del cable (360º)

6 Por su construcción Paso regular: Los alambres se encuentran colocados en distinta dirección que los cordones. Cable compacto, bien balanceado y de excelente estabilidad. REGULAR DERECHO Alambres paralelos al eje del cable Cordones en diagonal hacia la derecha REGULAR IZQUIERDO Alambres paralelos al eje del cable Cordones en diagonal hacia la izquierda extensión derecha (Z) sz extensión izquierda (S) zs extensión cordón extensión cable extensión cordón extensión cable

7 Por su construcción Paso Lang: Los alambres se encuentran colocados en igual dirección que los cordones. Incrementa la superficie de contacto cable-polea. Excelente resistencia a la fatiga y al desgaste por abrasión. LANG DERECHO Alambres diagonales al eje del cable Cordones en diagonal hacia la derecha LANG IZQUIERDO Alambres diagonales al eje del cable Cordones en diagonal hacia la izquierda

8 Por su grado o resistencia nominal de los alambres a la tracción El grado del cable debe indicar el valor de la resistencia a la tracción de los alambres N/mm N/mm 2 Los grados mas comunes son: 1370 N/mm N/mm N/mm N/mm N/mm N/mm 2 N/mm 2 =[MPa]

9 Designación (EN )

10 Patentado y galvanizado Austenización: Horno 960ºC Trat. Isotérmico - Plomo 550ºC Gentileza de IPH SAICF Zincado Preparación

11 El Rol del INTI en el Transporte de Personas por Cable Controles de los cables nuevos, luego de su fabricación y previo a su comercialización (ensayos destructivos); Controles periódicos de los cables de una instalación en servicio (ensayos no destructivos) examen electromagnético UNE-EN (2006) y examen radiográfico Objetivo: Registrar defectos que puedan afectar a la seguridad

12 - Análisis Metalográfico Corte longitudinal Corte transversal

13 Cables de acero - Análisis Metalográfico Estructuras sorbíticas/bainíticas/troostíticas altamente deformadas por el proceso de trefilado, de muy alta resistencia y excelentes condiciones de ductilidad Corte longitudinal Corte transversal 50x 200x 100x 500x 1000x 1000x

14 Estudio Metalográfico: Microdureza Vickers HV1

15 Masa por metro Medición de la longitud del cable ~ 1m Pesaje de la longitud del cable

16 Ensayo de Medición del diámetro y ovalización Las mediciones deben realizarse: Sobre una parte recta del cable sin tracción o con una tracción inferior al 5% de la carga mínima de rotura; En dos posiciones y con una distancia mínima entre ellas de 1m; Se realizan dos mediciones con un defasaje de 90º en el diámetro del círculo circunscripto. Se promedian las cuatro mediciones Los resultados obtenidos, deben satisfacer los valores especificados en la norma de aplicación

17 Ensayo de tracción Determinación de carga de rotura Cable completo o por cordones Por alambres

18 Ensayo de tracción cable completo Distancia libre del cable, según norma de aplicación Velocidad de ensayo, según norma de aplicación Después de la aplicación del 80% de la carga de rotura mínima del cable, la carga debe ser aumentada a una tasa no superior a 0,5% de la carga de rotura mínima del cable por segundo El ensayo puede ser considerado finalizado sin la rotura del cable cuando la carga de rotura mínima fuese alcanzada o excedida. El ensayo puede ser descartado cuando la rotura ocurriese dentro de una distancia definida de las mordazas y la carga de rotura mínima no fuese alcanzada.

19

20 Ensayo de tracción por cordones Distancia libre del cordón, según norma de aplicación (ISO 2408): La mitad de la cantidad de cordones que componen al cable de acero debe ser ensayada hasta la rotura Las cargas de roturas obtenidas, deben ser sumadas y el resultado debe ser multiplicado por los siguientes coeficientes: 1,90 (para cables con alma de fibra); 2,05 (para cables con alma de acero)

21 Ensayo de tracción por alambres (ISO 2408): Este método consiste en formar un cordón a partir de alambres escogidos en forma aleatoria de todos los cordones que componen el cable de acero. Los alambres deben ser ensayados individualmente y, la sumatoria de las cargas de roturas de los alambres debe ser multiplicada por el número de cordones del cable. El resultado obtenido se debe multiplicar por coeficientes indicados, según el tipo de cable. (EN Método 2): La carga de rotura se obtiene por sumatoria de todas las cargas de rotura de todos los alambres del cable (antes de cablear). (EN Método 3): La carga de rotura se obtiene por sumatoria de todas las cargas de rotura de todos los alambres del cable (descableados) y se la multiplica por un factor k de cordoneado

22

23 Ensayo de Torsión de los alambres Ø alambres a 0,5 mm Medición del diámetro y ovalización: dos mediciones con un defasaje de 90º en el diámetro del círculo circunscripto. Carga que aplique una tensión que no supere del 2% de la resistencia a la tracción nominal del alambre. Para alambres extraidos de cables confeccionados, afectar el resultado por un coeficiente < a 1 ~ (0,85), según norma de aplicacion

24

25 Ensayo de flexión alternada de los alambres Ø alambres a 0,5 mm Medición del diámetro y ovalización: dos mediciones con un defasaje de 90º en el diámetro del círculo circunscripto. Los alambres, según su diámetro, deben ser capaces de resistir antes de producirse la fractura, la cantidad de flexiones alternadas mínimas indicadas en norma de aplicación

26

27 Ensayo de tracción con nudo en alambres Ø alambres < a 0,5 mm Reemplaza a los ensayos de torsión y doblado alternado Medición del diámetro y ovalizacion: dos mediciones con un defasaje de 90º en el diámetro del círculo circunscripto Se realiza un nudo simple que debe quedar situado aproximadamente en el centro de la longitud libre del alambre Los alambres deben soportar sin romperse, un porcentaje de carga (~45%) de la carga correspondiente para su grado de resistencia

28

29 Determinación de la Masa de Zinc Depositado por Unidad de Área Superficial - Cables Galvanizados - Método gravimétrico ISO 1460 Recubrimientos: Zn o Aleaciones Al-Zn ó Fe-Zn Dos series: liviana / pesada (A/B), según la cantidad de masa depositada (7,84 x 10 3 x f x m) [g/m²] Disolución del zinc en una solución de 4 m 3,5 g hexametilentetramina (CH ₂)₆N₄ f 500 ml ácido clorhídrico (HCL) 1000 ml agua destilada

30

31 Adherencia de la Capa de Zinc Clase B - ISO 7802 Se inspecciona la superficie externa del espiralado No deben detectarse presencia de arrancamiento o fisuras importantes en la capa de zinc. La capa de zinc depositada se debe considerar satisfactoria si pequeñas fisuras detectadas son tales que no sea posible despegar la capa de zinc por simple frotamiento con los dedos. La pérdida o desprendimiento de pequeñas partículas superficiales de zinc, no se considera como falta de adherencia. Enrollar hasta formar 10 vueltas cerradas (mín), a una velocidad determinada Relación entre los diámetros del mandril y el del alambre a ensayar

32 Términos de referencia asociados IRAM 840 (2012)- Cables de acero para ascensores Requisitos y métodos de ensayos, IRAM 754 (1977) - Cables de acero Inspección y Recepción, IRAM 547 (2013) Cables de acero para usos generales, IRAM 518 (1982) Cables de acero Definiciones, IRAM 999 (1977) Cables de acero Método de ensayo para determinar la carga de rotura, IRAM 666 (1977) Alambres de acero para la fabricación de cables, IRAM Esquema A - (2014) Eslingas de cable de acero con ojales Métodos de fabricación y requisitos mínimos, IRAM IAS U Esquema A (2014) Ensayo de tracción en materiales metálicos a temperatura ambiente, ISO 4101 (1983) - Drawn steel wire for elevator ropes - Specifications, ISO 2232 (1990)- Round drawn wire for general purpose non-alloy steel wire ropes and for large diameter steel wire ropes - Specifications, ISO 3108 (1974) Steel wire ropes for general purposes - Determination of actual breaking load, ISO Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature, ISO 7800 (2012) - Metallic Materials - Wire Simple torsión test,

33 Términos de referencia asociados ISO 7801 (1984) - Metallic Materials - Wire - Reverse bend test, ISO 7802 (2013) - Metallic materials - Wire - Wrapping test, ISO 2408 (2004) - Steel wire ropes for general purposes - Minimum requirements ISO 1460 (2009) - Metallic coatings - Hot dip galvanized coatings on ferrous materials - Gravimetric determination of the mass per unit area, Regulamento de Avaliaçao da Ensayos da Conformidade para Cabos de Aço da Uso Geral - Anexo da Portaria INMETRO Nº 176 (2009), ABNT NBR ISO 2408 (2008) Cabos de aco para uso geral Requisitos mínimos UNE-EN (2008) Cables de acero Seguridad Requisitos Generales, UNE-EN (2008) Cables de acero Seguridad Definiciones, designaciones y clasificación, UNE-EN (2012) - Alambres de acero y productos de alambre. Alambres de acero para cables - Requisitos generales, UNE-EN (2012) - Alambres de acero y productos de alambre. Alambres de acero para cables - Alambre de acero no aleado estirado en frío para cables de uso general

34 Términos de referencia asociados UNE-EN (2012) - Alambres de acero y productos de alambre. Alambres de acero para cables - Alambres redondos y perfilados, de acero no aleado, para fuertes solicitaciones. UNE-EN (2003)+A1 (2008) - Cables de acero. Seguridad - Cables trenzados para aplicaciones generales de elevación, UNE-EN (2004) - Cables de acero. Seguridad - Cables de cordones para ascensores, UNE-EN (2005) - Cables de acero. Seguridad - Cables de cordones para pozos de minas, UNE-EN (2003) - Cables de acero. Seguridad - Cables cerrados de extracción para pozos mineros, UNE-EN (2004) - Cables de acero. Seguridad - Cables tractores y portadorestractores de cordones diseñados para el transporte de personas por cable, UNE-EN (2003) - Cables de acero. Seguridad - Cables cerrados de transporte para instalaciones destinadas al transporte de personas por cable, UNE-EN (2004)+A1(2008) - Cables de acero. Seguridad - Cables en espiral para aplicaciones estructurales generales.

35 En qué hemos trabajado hasta la fecha? Participación en Comités de Normalización IRAM 840 IRAM 547 IRAM 5221 Actualidad Cables de acero Medios de transporte de personas por cable Ensayos No Destructivos Análisis de fallas De uso General Acredita por OAA bajo ABNT NBR-ISO 2408 Ascensores Acredita por OAA bajo IRAM 840 Laboratorio Reconocido Por la Secretaría de Industria Ascensores Certificación voluntaria IPH SAICF

36 Líneas proyectadas De uso General Acreditación por OAA bajo IRAM 547 Cables de acero Ascensores Etapa final de implementación de la Certificación Obligatoria Medios de transporte de personas por cable Acreditación por OAA bajo UNE-EN /9 Participación en Comité de Cables de acero para adoptar una normativa Nacional

37 Muchas gracias por su atención Se imaginaban que también los cables de acero sirven para esto?