CABLES DE ACERO

1. CABLES DE ACERO EMCOCABLES

2. DEFINICIÓN • Un cable de acero es un elemento que se utiliza en gran parte de las actividades industriales (minería, puertos, sector petrolero, pesquero, marítimo, construcción, maderera, etc.) incluyendo el transporte de personal (ascensores, teleféricos). • Dada la importancia que tiene un cable de acero en la actividad diaria, consideramos conveniente dar a conocer las principales características del mismo con el fin de lograr su mejor uso, siempre bajo condiciones seguras de funcionamiento.

3. ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN CABLE DE ACERO • Los cables de acero están compuestos de una determinada cantidad de torones o trenzas colocados o cerrados en forma helicoidal alrededor de un núcleo o alma de soporte. CABLE TORÓN ALAMBRE ALMA

4. ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN CABLE DE ACERO • Cada uno de los torones esta conformado por cierta cantidad de alambres los cuales también se encuentran colocados en forma helicoidal alrededor de un alambre central del torón. Los alambres en el torón están colocados en una forma geométrica definida y predeterminada. SECCIÓNTRANSVERSAL DE UN CABLE

5. ALAMBRES PARA CABLES DE ACERO Los alambres para la producción de cables de acero se clasifican en: Tipos, Clases y Grados. • Tipos: Según su recubrimiento y terminación serán de tres tipos: • Tipo NB: Negro brillante. • Tipo GT: Trefilados después de zincados. • Tipo G : Zincados después de trefilados.

6. ALAMBRES PARA CABLES DE ACERO • Clases Según la cantidad de zinc por unidad de superficie serán de dos clases: • Clase A: Zincado grueso, (pesado). • Clase Z: Zincado liviano.

7. Grados Según la calidad nominal del acero de sus alambres, definida por su resistencia nominal a la tracción, número de torsiones, doblados, adherencia del recubrimiento de zinc, uniformidad del recubrimiento de zinc y peso del recubrimiento de zinc se designaran por: ALAMBRES PARA CABLES DE ACERO

8. PASO DE UN CABLE • El paso de un cable de acero se determina por la forma en que los torones o trenzas están colocados en el cable, y por la manera en como los alambres están puestos en los torones. • El largo de paso de un cable de acero es la distancia lineal medida a lo largo del mismo, desde un punto de un torón hasta otro punto del mismo torón después de dar una vuelta alrededor del núcleo o alma del cable (360°).

9. PASO DE UN CABLE • Los pasos más comunes son: • Paso regular: En éste, la posición de los alambres en los torones es opuesta a la posición de los torones en el cable, esta colocación hace que el cable sea compacto, bien balanceado, y de excelente estabilidad. REGULAR DERECHO REGULAR IZQUIERDO • ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE • TORONES EN DIAGONAL HACIA LA IZQUIERDA • ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE • TORONES EN DIAGONAL HACIA LA DERECHA

10. PASO DE UN CABLE • Paso Lang: Los alambres se encuentran colocados en igual dirección a la que tienen sus torones en el cable. Tiene excelente resistencia a la fatiga y al desgaste por abrasión. LANGDERECHO LANG IZQUIERDO • ALAMBRES DIAGONALES AL EJE DEL CABLE • TORONES EN DIAGONAL HACIA LA DERECHA • ALAMBRES DIAGONALES AL EJE DEL CABLE • TORONES EN DIAGONAL HACIA LA IZQUIERDA

11. PREFORMADO • Todos los cables fabricados por Emcocables S.A. son preformados , operación que consiste en darles una preforma a todos los torones para que tomen la forma helicoidal que posteriormente ocuparan en el cable. • Esta operación reduce la fatiga interna del cable, convirtiéndolo en un cable manejable. Facilita el corte de cables, empalmes y vida mucho mas prolongada.

12. CONSTRUCCIONES • Los tipos de torones en los cables son: • Torón común de capa simple. • Torón Seale. El ejemplo más común de construcción de capa simple es el torón de siete alambres. Tiene un alambre central y seis alambres del mismo diámetro que lo rodean. La composición más común es 1+6= 7. Construcción que en la última capa tiene los alambres de mayor diámetro que la capa interior, dándole al torón mayor resistencia a la abrasión. La composición más común es 1+9+9= 19.

13. CONSTRUCCIONES Se distingue por tener entre dos capas de alambres, otros hilos más finos que rellenan los espacios existentes entre las mismas. Este tipo de torón se utiliza cuando se requieren cables de mayor sección metálica y con buena resistencia al aplastamiento. La composición más común es: 1+6/6+12= 25. • Torón Filler • Torón Warrington. Se caracteriza por tener una capa exterior formada por alambres de dos diámetros diferentes, alternando su posición dentro de la corona. El tipo de torón más usado es: 1+6+6/6= 19.

14. CONSTRUCCIONES • Torón Warrington Seale. Es una combinación de las mencionadas anteriormente y conjuga las mejores características de ambas: la conjunción de alambres finos interiores aporta flexibilidad, mientras que la última capa de alambres relativamente gruesos, aportan resistencia a la abrasión. La construcción más usual es: 1+7+7/7+14 = 36.

15. CONSTRUCCIONES • Torón Warrington Seale. • Cable de acero 6x26 que combina la resistencia a la flexión y a la abrasión, dando un buen comportamiento en uso: 1+5+(5+5) +10 = 26

16. NUCLEOS O ALMAS DE UN CABLE DE ACERO • El propósito del núcleo o alma de un cable, es permitir la posición adecuada de los torones, para que éstos trabajen libremente. Los núcleos que emcocables emplea en sus cables son los conocidos con el nombre de “Alma de Fibra” (FC ó AF) y “Alma de Acero” (IWRC ó AA). Los núcleos o almas de fibra pueden ser de fibra natural o fibra sintética. • Los cables con Alma de Fibra son usados cuando se requiere gran flexibilidad. • El alma de acero, se usa cuando el cable requiere grado máximo de resistencia y cuando están en presencia de calor extremo.

17. LUBRICACIÓN DE LOS CABLES DE ACERO • Los cables de acero son lubricados durante el proceso de fabricación, de forma tal que cada alambre reciba una adecuada cantidad de grasa lubricante. • El engrasado en un cable de acero ayuda a prevenir la corrosión u oxidación, pero lo más importante es facilitar el libre movimiento de lo alambres, mientras el cable se encuentra trabajando. Un cable de acero sin lubricación fallará rápidamentepor fatiga.

18. LUBRICACIÓN DE LOS CABLES DE ACERO • Las siguientes son las características de un buen lubricante para cables de acero: • Libre de ácidos y alcalinos • Debe tener suficiente capacidad de adherencia. • Debe tener una viscosidad que permita su penetración dentro de los torones y los alambres. • Debe ser "insoluble" en el ambiente alrededor de su área de trabajo • Debe tener una tensión superficial alta • Debe resistir la oxidación • Preferiblemente el lubricante aplicado debe ser compatible con el lubricante original del cable

19. FACTOR DE SEGURIDAD • El factor de seguridad de un cable de acero es la relación entre la resistencia a la rotura mínima garantizada del cable y la carga o fuerza de trabajo a la cual esta sujeto. No es posible detallar el factor de seguridad para todas las aplicaciones, porque también hay que considerar el ambiente y circunstancias en el área de trabajo. • Es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay vidas en juego, donde hay un ambiente muy corrosivo o donde una inspección frecuente es difícil de llevar a cabo. • En la siguiente tabla se observa una guía general para la selección del correspondiente factor.

20. FACTOR DE SEGURIDAD

21. CUIDADOS CON EL CABLE • Transporte:Muchas veces se considera al cable de acero, simplemente como una carga “pesada”, “incómoda” o poco importante, que puede ser tratada con desaprensión y sin ningún cuidado.Esto no es para nada así, pues la integridad de los alambres y su perfecta disposición en la sección del cable, puede verse afectada por los golpes o movimiento durante el transporte. Por lo tanto los cables y eslingas se deben acomodar y fijar al camión u otro transporte cuidando de evitar dichos riesgos.

22. CUIDADOS CON EL CABLE • Muy especialmente se debe tener cuidado al transportar bobinas de cable con montacargas. La operación debe realizarse de tal modo que evite absolutamente el contacto de la uña del montacargas con el cable de acero.

23. CUIDADOS CON EL CABLE • Embalaje:Recomendamos mantener los envases originales, que pueden ser: • bobinados: en carretes de madera abiertos o cerrados con tablas de madera • enrollado: simplemente enrollado sujeto con una atadura adecuada. • Si por algún motivo se debiera cambiar el embalaje, se debe seguir con cuidado las indicaciones de manipulación del material.

24. CUIDADOS CON EL CABLE • Almacenamiento: • Las bobinas pueden guardarse tanto en posición vertical como horizontal. En este último caso no debe olvidarse colocar tacos para poder tomarlas por debajo con las uñas del montacargas. • Los rollos pueden colgarse de perchas o apoyarse en estantes. En todos los casos es altamente recomendable el almacenamiento bajo techo. Si se prevé que se va a guardar un cable sin servicio por un tiempo prolongado, es conveniente hacerle una re-lubricación. • Otro aspecto fundamental en el almacenamiento es el cuidado de la identificación, no solamente de las características del cable, sino también del número de bobina, a efectos de la trazabilidad del producto.

25. CUIDADOS CON EL CABLE • Manipulación del cable de acero:El principal cuidado que se debe tener es el de no provocar torsiones en el cable al desenrollarlo.

26. CUIDADOS CON EL CABLE • Instalación: • Al pasar el cable de una bobina a la otra, o de una bobina al tambor de equipo debe cuidarse: • mantener el sentido de la curvatura (si el cable sale por arriba, hacer que entre por arriba, y viceversa). • mantener el cable bajo tensión, frenando suavemente la bobina que entrega el cable al sistema. • Una vez finalizada la instalación, es conveniente hacer algunos ciclos de asentamiento con baja carga.

27. FACTORES PRINCIPALES QUE ACORTAN LA VIDA DE LOS CABLES DE ACERO

28. ALARGAMIENTO DE UN CABLE DE ACERO • Causas principales de alargamiento de un cable: • Alargamiento debido al acomodamiento de los alambres en los torones y de los torones en el cable cuando está puesto en servicio, lo que usualmente se conoce como "Alargamiento Permanente por Construcción". • Alargamiento Elástico debido a la aplicación de una carga axial. • Expansión o Contracción Térmica debido a variaciones en la temperatura. • Alargamiento causado por la rotación de un extremo libre del cable. • Alargamiento debido al desgaste por fricción interna de los alambres en el cable, lo que reduce el área de la Sección de Acero originando un alargamiento permanente extra por construcción.

29. INSPECCION DEL EQUIPO Los factores principales que acortan la vida de los cables de acero son los defectos y fallas en el equipo en que se instalan. Las siguientes sugerencias son una guía para revisar las partes del equipo que causan la mayor parte de los problemas:

30. INSPECCION DEL EQUIPO • Inspeccionar cuidadosamente el sistema de anclaje del cable tanto en los tambores como en la carga, asegurándose de que los terminales estén correctamente colocados. • Inspeccionar las canales, gargantas y superficies de todos los tambores, rodillos y poleas. Usar calibradores de poleas para comprobar los diámetros correctos. Ver que todas las superficies que hacen contacto con el cable sean lisas y estén libres de rugosidades u otras condiciones de abrasión.

31. INSPECCION DEL EQUIPO • Comprobar el libre movimiento de las poleas y la alineación correcta de sus ejes y rodamientos. Es indispensable que los rodamientos proporcionen el apoyo adecuado y que estén libres de bamboleo. • Comprobar el enrollado del cable en el tambor, el cual debe ser uniforme. El enrollado irregular produce aplastamiento del cable. • Revisar la ubicación de los rellenos iniciales y elevadores en el tambor, en caso de que sean usadas. Su ubicación incorrecta causa "cocas" y "cruces" entre las diversas capas de cables y acortan su vida útil.

32. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN Los cables de acero deben ser inspeccionados cuidadosamente a intervalos regulares; esta inspección debe ser más cuidadosa y frecuente cuando el cable ha prestado servicio mucho tiempo o en los casos de servicio pasado.

33. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN Los puntos más importantes que deben ser tomados en cuenta para la inspección son éstos: 1. Diámetro del cable Una reducción evidente en el diámetro del cable, es un signo seguro de que se acerca el momento de cambiarlo Puede ser causada por : • Deterioro del "alma“ • fallas en los alambres por falta de lubricación o corrosión interna.

34. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN 2. Paso del Cable • Un aumento apreciable en el "paso de cable" es frecuentemente el resultado de una falla del alma del cable, que estará acompañada de la reducción de diámetro ya descrita. • Si el paso aumenta sin reducción de diámetro, el cable está siendo restringido en su movimiento de rotación mientras opera, o la causa puede ser que un extremo no esté fijo sino rotando.

35. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN 3. Desgaste Externo· • El desgaste abrasivo, resulta del roce del cable contra algún objeto externo; siempre que sea posible, ese objeto debe ser eliminado de la trayectoria del cable, o ésta debe ser modificada. • El desgaste por impacto, se produce cuando el cable golpea regularmente contra objetos externos o contra sí mismo. • El desgaste por frotamiento, ocurre a causa del desplazamiento de los torones y alambres forzados por el roce contra un objeto externo o contra el mismo cable.

36. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN 4. Fallas por Fatiga:cuando se observan extremos planos y poco desgaste superficial. Generalmente ocurren en la cresta de los torones o en los puntos de contacto de un torón y otro. • En la mayor parte de los casos estas fallas son ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos o por vibraciones. • Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas o tambores debe utilizarse un cable más flexible.

37. FRECUENCIA DE INSPECCIÓN 5. Corrosión La corrosión es casi siempre un signo de falta de lubricante. No solamente ataca a los alambres produciendo pérdida de la ductilidad, sino que impide el libre desplazamiento de las partes del cable durante el trabajo. • Un cable que muestre fallas por corrosión debe ser retirado inmediatamente. • Para impedir que la corrosión destruya los cables, éstos deben ser lubricados cuidadosamente, y en casos de corrosión extrema, se debe recurrir a cables galvanizados

38. EJEMPLOS TIPICOS DE DETERIORO DE LOS CABLES DE ACERO

39. DETERIORO DE LOS CABLES DE ACERO A continuación se mencionan las razones más comunes en el deterioro del cable de acero: • Daño mecánico debido al movimiento del cable con tensión sobre un canto vivo • Desgaste localizado debido a abrasión con una estructura de soporte. • Vía angosta de desgaste resultando en abrasión y fracturas por fatiga causada por un cable trabajando sobre una polea con canaleta sobre dimensionada o corriendo sobre poleas chicas de apoyo. • Dos vías paralelas de alambres quebrados indicando una polea con una canaleta con diámetro insuficiente

40. DETERIORO DE LOS CABLES DE ACERO • Desgaste severo asociado con presión excesiva sobre una polea con aparición del alma de fibra. • Corrosión severa debido a inmersión del cable en agua tratada químicamente · • Corrosión interna aguda aunque la superficie externa no muestra evidencia de deterioro. La falta de espacio entre los torones indica descomposición del alma de fibra. • Rotura del alambre como resultado de fatiga. • Roturas de alambre entre los torones con muestra de soporte insuficiente del alma.

41. DETERIORO DE LOS CABLES DE ACERO • Roturas en el alma de acero como resultado de tensión excesiva. • Deformación del interior de los cordones debido a un desequilibrio en el torque durante su uso (tirones o golpes). • Desgaste localizado y deformación debido a una coca previa en el cable. • Salida del alma de acero debido a tirones o golpes. • Un desgaste severo exterior y corrosión interna severa. Tensión excesiva, abrasión y corrosión.

42. TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMBORES • Los diámetros de poleas y tambores deben ser proporcionados al tipo de construcción y diámetro del cable que será instalado en ellos, de manera que no exista peligro de daños durante su servicio y se obtenga el máximo rendimiento del cable:

43. Tamaños Recomendados de poleas TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMBORES

44. TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMBORES • Ángulos de desviación admisibles:La máxima desviación admisible en la línea de accionamiento de un cable, entre el tambor de enrollamiento y la primera polea, no podrá exceder de un grado y medio (1.5°) cuando se trate de tambores lisos, sin ranuras, y de dos grados cuando se trate tambores ranurados

45. TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMBORES • Dimensión de gargantas:Como criterio general, las canaletas de poleas deberán ser perfectamente lisas y con las dimensiones adecuadas para que los cables puedan trabajar sobre ellas sin dificultad.

46. ESTADO DE POLEAS Y TAMBORES • El estado de mantenimiento de poleas y tambores es uno de los factores más importantes, si no el que más, que influyen en el rendimiento del cable de acero. Los mismos deben inspeccionarse periódicamente controlando los siguientes puntos: • diámetro de la canaleta. • excentricidad • superficie de la canaleta. • alineación con el cable y resto del equipo. • libertad de giro (rodamiento). • presencia de bordes filosos, especialmente en tambores.

47. ESTADO DE POLEAS Y TAMBORES • Para controlar el estado de las canaletas se utilizan galgas:

48. RECOMENDACIONES PARA LA APLICACIÓN DE LOS CABLES DE ACERO

49. SECTORES DE APLICACIÓN Algunos de los sectores donde más se requieren de cables de acero son: PESCA • Pesca de arrastre :Expuestos constantemente a la intemperie y a las inmersiones en el mar, por ende han de fabricarse con un galvanizado eficaz y el alma de los mismos se ha de engrasar hasta la saturación. • La resistencia de los alambres con que se construyen estos cables varía entre 140 y 160 kg/mm2. • Los cables utilizados son de fácil maniobra y composición flexible, Principalmente son utilizados los de estructura 6 x 24

50. SECTORES DE APLICACIÓN INDUSTRIA • Grúas de gran altura de elevación: Se emplean en estos casos cables antigiratorios, sobre todo si la carga está soportada por un solo ramal, y no puede ir guiada. • Los cables antigiratorios deben estar sometidos a tensión, por lo cual es necesario colocar en el gancho un contrapeso lo suficientemente pesado para que mantenga el cable tendido, aún cuando le falte carga. • Al no contar con cables antigiratorios, se pueden utilizar cables de 8 torones con alma mixta o cables de 6 torones y alma de fibra.