CABLES DE ACERO.ppt

CABLES DE CABLES DE ACEROACEROEMCOCABLES

DEFINICIÓNDEFINICIÓN Un cable de acero es un elemento que Un cable de acero es un elemento que

se utiliza en gran parte de las se utiliza en gran parte de las actividades industriales (minería, actividades industriales (minería, puertos, sector petrolero, pesquero, puertos, sector petrolero, pesquero, marítimo, construcción, maderera, etc.) marítimo, construcción, maderera, etc.) incluyendo el transporte de personal incluyendo el transporte de personal (ascensores, teleféricos).(ascensores, teleféricos).

Dada la importancia que tiene un cable Dada la importancia que tiene un cable de acero en la actividad diaria, de acero en la actividad diaria, consideramos conveniente dar a consideramos conveniente dar a conocer las principales características conocer las principales características del mismo con el fin de lograr su mejor del mismo con el fin de lograr su mejor uso, siempre bajo condiciones seguras uso, siempre bajo condiciones seguras de funcionamiento.de funcionamiento.

ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN CABLE DE ACEROCABLE DE ACERO

Los cables de acero están compuestos de una Los cables de acero están compuestos de una determinada cantidad de torones o trenzas determinada cantidad de torones o trenzas colocados o cerrados en forma helicoidal colocados o cerrados en forma helicoidal alrededor de un núcleo o alma de soporte. alrededor de un núcleo o alma de soporte.

TORÓN

ALMA

ALAMBRE

CABLE

ELEMENTOS QUE CONFORMAN ELEMENTOS QUE CONFORMAN

UN CABLE DE ACEROUN CABLE DE ACERO Cada uno de los torones esta conformado por Cada uno de los torones esta conformado por

cierta cantidad de alambres los cuales también cierta cantidad de alambres los cuales también se encuentran colocados en forma helicoidal se encuentran colocados en forma helicoidal alrededor de un alambre central del torón. Los alrededor de un alambre central del torón. Los alambres en el torón están colocados en una alambres en el torón están colocados en una forma geométrica definida y predeterminada.forma geométrica definida y predeterminada.

SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN CABLE

ALAMBRES PARA CABLES ALAMBRES PARA CABLES DE ACERODE ACERO

Los alambres para la producción de Los alambres para la producción de cables de acero se clasifican en: Tipos, cables de acero se clasifican en: Tipos, Clases y Grados.Clases y Grados.

Tipos:Tipos:

Según su recubrimiento y terminación Según su recubrimiento y terminación serán de tres tipos:serán de tres tipos: Tipo NB: Negro brillante.Tipo NB: Negro brillante. Tipo GT: Trefilados después de zincados.Tipo GT: Trefilados después de zincados. Tipo G : Zincados después de trefilados.Tipo G : Zincados después de trefilados.


ClasesClases

Según la cantidad de zinc por unidad Según la cantidad de zinc por unidad de superficie serán de dos clases:de superficie serán de dos clases:

Clase A: Zincado grueso, (pesado).Clase A: Zincado grueso, (pesado). Clase Z: Zincado liviano.Clase Z: Zincado liviano.


GradosGradosSegún la calidad nominal del acero de sus alambres, definida por su resistencia Según la calidad nominal del acero de sus alambres, definida por su resistencia

nominal a la tracción, número de torsiones, doblados, adherencia del recubrimiento 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 de zinc, uniformidad del recubrimiento de zinc y peso del recubrimiento de zinc se designaran por: designaran por:

NOMBRE COMÚNRESISTENCIA NOMINAL A LA TRACCIÓN [ Kg / mm2 ]

Grado 1 Acero de tracción 120 - 140

Grado 2 Arado suave 140 - 160

Grado 3 Arado 160 - 180

Grado 4 Arado mejorado 180 - 210

PASO DE UN CABLEPASO DE UN CABLE El paso de un cable de acero se determina por la forma en 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 que los torones o trenzas están colocados en el cable, y por la manera en como los alambres están puestos en los la manera en como los alambres están puestos en los torones.torones.

El largo de paso de un cable de acero es la distancia lineal 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 medida a lo largo del mismo, desde un punto de un torón hasta otro punto del mismo torón después de dar una vuelta hasta otro punto del mismo torón después de dar una vuelta alrededor del núcleo o alma del cable (360°).alrededor del núcleo o alma del cable (360°).

PASO DE UN CABLEPASO DE UN CABLE Los pasos más comunes sonLos pasos más comunes son: : Paso regular:Paso regular: En éste, la posición de los alambres En éste, la posición de los alambres

en los torones es opuesta a la posición de los torones en los torones es opuesta a la posición de los torones en el cable, esta colocación hace que el cable sea en el cable, esta colocación hace que el cable sea compacto, bien balanceado, y de excelente compacto, bien balanceado, y de excelente estabilidad.estabilidad.

REGULAR REGULAR DERECHODERECHO

REGULAR REGULAR IZQUIERDOIZQUIERDO

•ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE•TORONES EN DIAGONAL

HACIA LA DERECHA

•ALAMBRES PARALELOS AL EJE DEL CABLE•TORONES EN DIAGONAL

HACIA LA IZQUIERDA

PASO DE UN CABLEPASO DE UN CABLE Paso Paso LangLang:: Los alambres se encuentran Los alambres se encuentran

colocados en igual dirección a la que tienen colocados en igual dirección a la que tienen sus torones en el cable. Tiene excelente sus torones en el cable. Tiene excelente resistencia a la fatiga y al desgaste por resistencia a la fatiga y al desgaste por abrasión. abrasión.

LANGLANG DERECHODERECHO LANG IZQUIERDOLANG 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

PREFORMADOPREFORMADO

Todos los cables fabricados por Todos los cables fabricados por Emcocables S.A. son preformados , Emcocables S.A. son preformados , operación que consiste en darles una operación que consiste en darles una preforma a todos los torones para que preforma a todos los torones para que tomen la forma helicoidal que tomen la forma helicoidal que posteriormente ocuparan en el cable. posteriormente ocuparan en el cable.

Esta operación reduce la fatiga interna Esta operación reduce la fatiga interna del cable, convirtiéndolo en un cable del cable, convirtiéndolo en un cable manejable. Facilita el corte de cables, manejable. Facilita el corte de cables, empalmes y vida mucho mas empalmes y vida mucho mas prolongada.prolongada.

CONSTRUCCIONESCONSTRUCCIONES Los tipos de torones Los tipos de torones

en los cables son:en los cables son: Torón común de capa Torón común de capa

simple.simple.

Torón Torón SealeSeale..

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 que en la última capa tiene los alambres de mayor diámetro que la capa alambres de mayor diámetro que la capa interior, interior, dándole al torón mayor resistencia a resistencia a la abrasión. La la abrasión. La composición más común es más común es 1+9+9= 19.1+9+9= 19.

CONSTRUCCIONESCONSTRUCCIONES Torón Filler

Torón Warrington.

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.

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.

CONSTRUCCIONESCONSTRUCCIONES

Torón Torón Warrington SealeWarrington 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.

CONSTRUCCIONESCONSTRUCCIONES

Cable de acero Cable de acero 6x26 que combina 6x26 que combina la resistencia a la la resistencia a la flexión y a la flexión y a la abrasión, dando un abrasión, dando un buen buen comportamiento en comportamiento en uso: uso: 1+5+(5+5) +10 = 1+5+(5+5) +10 =

2626

•Torón Torón Warrington SealeWarrington Seale..

NUCLEOS O ALMAS DE UN NUCLEOS O ALMAS DE UN CABLE DE ACEROCABLE 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.

LUBRICACIÓN DE LOS LUBRICACIÓN DE LOS CABLES DE ACEROCABLES 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 rápidamente por fatiga.

LUBRICACIÓN DE LOS LUBRICACIÓN DE LOS CABLES DE ACEROCABLES DE ACERO

Las siguientes son las características de un buen lubricante para cables de acero:1. Libre de ácidos y alcalinos2. Debe tener suficiente capacidad de adherencia.3. Debe tener una viscosidad que permita su

penetración dentro de los torones y los alambres.4. Debe ser "insoluble" en el ambiente alrededor de

su área de trabajo5. Debe tener una tensión superficial alta6. Debe resistir la oxidación7. Preferiblemente el lubricante aplicado debe ser

compatible con el lubricante original del cable

FACTOR DE SEGURIDADFACTOR 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.

FACTOR DE SEGURIDADFACTOR DE SEGURIDADAplicación Factor

Tirantes de cable o torones (trabajo estático) 3 a 4

Cables principales para puentes colgantes 3 a 3.5

Cables de suspensión (péndulo para puentes colgantes)

3.5 a 4

Cables de tracción para teleféricos y andariveles 5 a 6

Cada cable de operación de una grúa almeja 4 a 5

Palas mecánicas − excavadoras 5

Cable de arrastre en minas 4 a 5

Cables de izaje en minas (vertical e inclinado) 7 a8

Grúas y polipastos industriales 6 (mínimo)

Ascensores − elevadores − para personal 8 a 17

Ascensores − elevadores − para material y equipos 7 a 10

Grúas con crisoles calientes de fundición 8 (mínimo)

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE Transporte:Transporte:

Muchas veces se considera al cable de acero, Muchas veces se considera al cable de acero, simplemente como una carga “pesada”, simplemente como una carga “pesada”, “incómoda” o poco importante, que puede ser “incómoda” o poco importante, que puede ser tratada con desaprensión y sin ningún cuidado.tratada con desaprensión y sin ningún cuidado.

Esto no es para nada así, pues la integridad de los Esto no es para nada así, pues la integridad de los alambres y su perfecta disposición en la sección alambres y su perfecta disposición en la sección del cable, puede verse afectada por los golpes o del cable, puede verse afectada por los golpes o movimiento durante el transporte. movimiento durante el transporte.

Por lo tanto los cables y eslingas se deben Por lo tanto los cables y eslingas se deben acomodar y fijar al camión u otro transporte acomodar y fijar al camión u otro transporte cuidando de evitar dichos riesgos.cuidando de evitar dichos riesgos.

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE Muy especialmente se debe tener Muy especialmente se debe tener

cuidado al transportar bobinas de cable cuidado al transportar bobinas de cable con montacargas. La operación debe con montacargas. La operación debe realizarse de tal modo que evite realizarse de tal modo que evite absolutamente el contacto de la uña del absolutamente el contacto de la uña del montacargas con el cable de aceromontacargas con el cable de acero. .

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE Embalaje:Embalaje:

Recomendamos mantener los envases Recomendamos mantener los envases originales, que pueden ser:originales, que pueden ser:

bobinadosbobinados: en carretes de madera abiertos o : en carretes de madera abiertos o cerrados con tablas de madera cerrados con tablas de madera

enrolladoenrollado: simplemente enrollado sujeto con una : simplemente enrollado sujeto con una atadura adecuada.atadura adecuada.

Si por algún motivo se debiera cambiar el Si por algún motivo se debiera cambiar el embalaje, se debe seguir con cuidado las embalaje, se debe seguir con cuidado las indicaciones de manipulación del material.indicaciones de manipulación del material.

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE Almacenamiento:Almacenamiento:

Las bobinas pueden guardarse tanto en posición vertical Las bobinas pueden guardarse tanto en posición vertical como horizontal. En este último caso no debe olvidarse como horizontal. En este último caso no debe olvidarse colocar tacos para poder tomarlas por debajo con las colocar tacos para poder tomarlas por debajo con las uñas del montacargas.uñas del montacargas.

Los rollos pueden colgarse de perchas o apoyarse en Los rollos pueden colgarse de perchas o apoyarse en estantes. En todos los casos es altamente recomendable estantes. En todos los casos es altamente recomendable el almacenamiento bajo techo. Si se prevé que se va a el almacenamiento bajo techo. Si se prevé que se va a guardar un cable sin servicio por un tiempo prolongado, guardar un cable sin servicio por un tiempo prolongado, es conveniente hacerle una re-lubricación.es conveniente hacerle una re-lubricación.

Otro aspecto fundamental en el almacenamiento es el Otro aspecto fundamental en el almacenamiento es el cuidado de la identificación, no solamente de las cuidado de la identificación, no solamente de las características del cable, sino también del número de características del cable, sino también del número de bobina, a efectos de la trazabilidad del producto. bobina, a efectos de la trazabilidad del producto.

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE

Manipulación del Manipulación del cable de acero:cable de acero:

El principal cuidado El principal cuidado que se debe tener que se debe tener es el de no es el de no provocar torsiones provocar torsiones en el cable al en el cable al desenrollarlo.desenrollarlo.

CUIDADOS CON EL CABLECUIDADOS CON EL CABLE Instalación:Instalación:

Al pasar el cable de una bobina a la otra, o de una bobina al tambor de equipo debe cuidarse: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 mantener el sentido de la curvatura (si el cable sale por arriba, hacer que entre por arriba, y

viceversa).viceversa). mantener el cable bajo tensión, frenando suavemente la bobina que entrega el cable al mantener el cable bajo tensión, frenando suavemente la bobina que entrega el cable al

sistema. sistema. Una vez finalizada la instalación, es conveniente hacer algunos ciclos de asentamiento con Una vez finalizada la instalación, es conveniente hacer algunos ciclos de asentamiento con

baja carga.baja carga.

FACTORES FACTORES PRINCIPALES QUE PRINCIPALES QUE ACORTAN LA VIDA ACORTAN LA VIDA DE LOS CABLES DE DE LOS CABLES DE

ACEROACERO

ALARGAMIENTO DE UN ALARGAMIENTO DE UN CABLE DE ACEROCABLE DE ACERO

CCausas principales de alargamiento de ausas principales de alargamiento de un cable:un cable: 1.1. Alargamiento debido al acomodamiento de los Alargamiento debido al acomodamiento de los

alambres en los torones y de los torones en el alambres en los torones y de los torones en el cable cuando está puesto en servicio, lo que cable cuando está puesto en servicio, lo que usualmente se conoce como "Alargamiento usualmente se conoce como "Alargamiento Permanente por Construcción".Permanente por Construcción".

2.2. Alargamiento Elástico debido a la aplicación de Alargamiento Elástico debido a la aplicación de una carga axial. una carga axial.

3.3. Expansión o Contracción Térmica debido a Expansión o Contracción Térmica debido a variaciones en la temperatura.variaciones en la temperatura.

4.4. Alargamiento causado por la rotación de un Alargamiento causado por la rotación de un extremo libre del cable.extremo libre del cable.

5.5. Alargamiento debido al desgaste por fricción Alargamiento debido al desgaste por fricción interna de los alambres en el cable, lo que reduce interna de los alambres en el cable, lo que reduce el área de la Sección de Acero originando un el área de la Sección de Acero originando un alargamiento permanente extra por construcción.alargamiento permanente extra por construcción.

INSPECCION DEL EQUIPOINSPECCION DEL EQUIPO

Los factores principales que acortan la vida Los factores principales que acortan la vida de los cables de acero son los defectos y de los cables de acero son los defectos y fallas en el equipo en que se instalan.fallas en el equipo en que se instalan.

Las siguientes sugerencias son una guía Las siguientes sugerencias son una guía para revisar las partes del equipo que para revisar las partes del equipo que causan la mayor parte de los problemas:causan la mayor parte de los problemas:

INSPECCION DEL EQUIPOINSPECCION DEL EQUIPO

Inspeccionar cuidadosamente el Inspeccionar cuidadosamente el sistema de anclaje del cable tanto en sistema de anclaje del cable tanto en los tambores como en la carga, los tambores como en la carga, asegurándose de que los terminales asegurándose de que los terminales estén correctamente colocados. estén correctamente colocados.

Inspeccionar las canales, gargantas y Inspeccionar las canales, gargantas y superficies de todos los tambores, superficies de todos los tambores, rodillos y poleas. Usar calibradores de rodillos y poleas. Usar calibradores de poleas para comprobar los diámetros poleas para comprobar los diámetros correctos. Ver que todas las superficies correctos. Ver que todas las superficies que hacen contacto con el cable sean que hacen contacto con el cable sean lisas y estén libres de rugosidades u lisas y estén libres de rugosidades u otras condiciones de abrasión.otras condiciones de abrasión.

INSPECCION DEL EQUIPOINSPECCION DEL EQUIPO Comprobar el libre movimiento de las Comprobar el libre movimiento de las

poleas y la alineación correcta de sus ejes poleas y la alineación correcta de sus ejes y rodamientos. Es indispensable que los y rodamientos. Es indispensable que los rodamientos proporcionen el apoyo rodamientos proporcionen el apoyo adecuado y que estén libres de bamboleo.adecuado y que estén libres de bamboleo.

Comprobar el enrollado del cable en el Comprobar el enrollado del cable en el tambor, el cual debe ser uniforme. El tambor, el cual debe ser uniforme. El enrollado irregular produce aplastamiento enrollado irregular produce aplastamiento del cable.del cable.

Revisar la ubicación de los rellenos Revisar la ubicación de los rellenos iniciales y elevadores en el tambor, en iniciales y elevadores en el tambor, en caso de que sean usadas. Su ubicación caso de que sean usadas. Su ubicación incorrecta causa "cocas" y "cruces" entre incorrecta causa "cocas" y "cruces" entre las diversas capas de cables y acortan su las diversas capas de cables y acortan su vida útil.vida útil.

FRECUENCIA DE FRECUENCIA DE INSPECCIÓNINSPECCIÓN

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


Los puntos más importantes que deben Los puntos más importantes que deben ser tomados en cuenta para la ser tomados en cuenta para la inspección son éstosinspección son éstos::

1.1. Diámetro del cable Diámetro del cableUna 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.


22. . Paso del CablePaso 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.


3.3. Desgaste Externo Desgaste Externo ·· El desgaste abrasivoEl 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 impactoEl desgaste por impacto, se produce cuando el cable golpea regularmente contra objetos externos o contra sí mismo.

El desgaste por frotamientoEl 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.


4. 4. Fallas por Fatiga:Fallas por Fatiga: cuando se observan cuando se observan extremos planos y poco desgaste superficial. extremos planos y poco desgaste superficial. Generalmente ocurren en la cresta de los Generalmente ocurren en la cresta de los torones o en los puntos de contacto de un torón torones o en los puntos de contacto de un torón y otro.y otro.

En la mayor parte de los casos estas fallas son En la mayor parte de los casos estas fallas son ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos o por vibraciones.o por vibraciones.

Cuando no es posible aumentar el diámetro de Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas o tambores debe utilizarse un cable las poleas o tambores debe utilizarse un cable más flexible. más flexible.


5. 5. CorrosiónCorrosión

La corrosión es casi siempre un signo de falta de La corrosión es casi siempre un signo de falta de lubricante. No solamente ataca a los alambres lubricante. No solamente ataca a los alambres produciendo pérdida de la ductilidad, sino que produciendo pérdida de la ductilidad, sino que impide el libre desplazamiento de las partes del impide el libre desplazamiento de las partes del cable durante el trabajo.cable durante el trabajo.

Un cable que muestre fallas por corrosión debe Un cable que muestre fallas por corrosión debe ser retirado inmediatamente.ser retirado inmediatamente.

Para impedir que la corrosión destruya los Para impedir que la corrosión destruya los cables, éstos deben ser lubricados cables, éstos deben ser lubricados cuidadosamente, y en casos de corrosión cuidadosamente, y en casos de corrosión extrema, se debe recurrir a cables galvanizados extrema, se debe recurrir a cables galvanizados

EJEMPLOS TIPICOS EJEMPLOS TIPICOS DE DETERIORO DE DE DETERIORO DE

LOS CABLES DE LOS CABLES DE ACEROACERO

DETERIORO DE LOS DETERIORO DE LOS CABLES DE ACEROCABLES DE ACERO

A continuación se mencionan las razones más A continuación se mencionan las razones más comunes en el deterioro del cable de acero:comunes en el deterioro del cable de acero:

Daño mecánico debido al movimiento del cable con Daño mecánico debido al movimiento del cable con tensión sobre un canto vivo tensión sobre un canto vivo

Desgaste localizado debido a abrasión con una Desgaste localizado debido a abrasión con una estructura de soporte. estructura de soporte.

Vía angosta de desgaste resultando en abrasión y Vía angosta de desgaste resultando en abrasión y fracturas por fatiga causada por un cable trabajando fracturas por fatiga causada por un cable trabajando sobre una polea con canaleta sobre dimensionada o sobre una polea con canaleta sobre dimensionada o corriendo sobre poleas chicas de apoyo.corriendo sobre poleas chicas de apoyo.

Dos vías paralelas de alambres quebrados indicando Dos vías paralelas de alambres quebrados indicando una polea con una canaleta con diámetro una polea con una canaleta con diámetro insuficienteinsuficiente


Desgaste severo asociado con presión Desgaste severo asociado con presión excesiva sobre una polea con aparición del excesiva sobre una polea con aparición del alma de fibra.alma de fibra.

Corrosión severa debido a inmersión del Corrosión severa debido a inmersión del cable en agua tratada químicamente · cable en agua tratada químicamente ·

Corrosión interna aguda aunque la superficie Corrosión interna aguda aunque la superficie externa no muestra evidencia de deterioro. externa no muestra evidencia de deterioro. La falta de espacio entre los torones indica La falta de espacio entre los torones indica descomposición del alma de fibra.descomposición del alma de fibra.

Rotura del alambre como resultado de fatiga. Rotura del alambre como resultado de fatiga. Roturas de alambre entre los torones con Roturas de alambre entre los torones con

muestra de soporte insuficiente del alma.muestra de soporte insuficiente del alma.


Roturas en el alma de acero como Roturas en el alma de acero como resultado de tensión excesiva.resultado de tensión excesiva.

Deformación del interior de los cordones Deformación del interior de los cordones debido a un desequilibrio en el torque debido a un desequilibrio en el torque durante su uso (tirones o golpes).durante su uso (tirones o golpes).

Desgaste localizado y deformación debido Desgaste localizado y deformación debido a una coca previa en el cable. a una coca previa en el cable.

Salida del alma de acero debido a tirones Salida del alma de acero debido a tirones o golpes. o golpes.

Un desgaste severo exterior y corrosión Un desgaste severo exterior y corrosión interna severa. Tensión excesiva, abrasión interna severa. Tensión excesiva, abrasión y corrosión.y corrosión.

TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMAÑOS DE POLEAS Y TAMBORESTAMBORES

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


Tamaños Recomendados de poleasTamaños Recomendados de poleas

AConstrucción del cable

CablesSujetos solamente a doblamiento

UsoRecomendado

GeneralMInimo

6x7 72 63 42

18x7 51 54 40

6x17 Seale 56 49 33

6x19 Seale 51 45 30

6x21 Filler Wire 45 39 26

6x25 Filler Wire 41 36 24

6x31 38 33 22

6x19 Seale 36 31 21

6x37 33 27 18

8x19 Warrington 31 27 18

6x42 Tiller 20 18 12


Ángulos de Ángulos de desviación desviación admisibles:admisibles:

La máxima La máxima desviación desviación admisible en la admisible en la línea de línea de accionamiento de accionamiento de un cable, entre el un cable, entre el tambor de tambor de enrollamiento y la enrollamiento y la primera polea, no primera polea, no podrá exceder de podrá exceder de un grado y medio un grado y medio (1.5°) cuando se (1.5°) cuando se trate de tambores trate de tambores lisos, sin ranuras, y lisos, sin ranuras, y de dos grados de dos grados cuando se trate cuando se trate tambores ranuradostambores ranurados


Dimensión de Dimensión de gargantas:gargantas:

Como criterio Como criterio general, las canaletas general, las canaletas de poleas deberán de poleas deberán ser perfectamente ser perfectamente lisas y con las lisas y con las dimensiones dimensiones adecuadas para que adecuadas para que los cables puedan los cables puedan trabajar sobre ellas trabajar sobre ellas sin dificultad.sin dificultad.

ESTADO DE POLEAS Y ESTADO DE POLEAS Y TAMBORESTAMBORES

El estado de mantenimiento de poleas y El estado de mantenimiento de poleas y tambores es uno de los factores más tambores es uno de los factores más importantes, si no el que más, que influyen importantes, si no el que más, que influyen en el rendimiento del cable de acero. Los en el rendimiento del cable de acero. Los mismos deben inspeccionarse mismos deben inspeccionarse periódicamente controlando los siguientes periódicamente controlando los siguientes puntos: puntos:

diámetro de la canaleta. diámetro de la canaleta. excentricidad excentricidad superficie de la canaleta. superficie de la canaleta. alineación con el cable y resto del equipo.alineación con el cable y resto del equipo. libertad de giro (rodamiento).libertad de giro (rodamiento). presencia de bordes filosos, especialmente en presencia de bordes filosos, especialmente en

tambores.tambores.

ESTADO DE POLEAS Y ESTADO DE POLEAS Y TAMBORESTAMBORES

Para controlar el estado de las canaletas Para controlar el estado de las canaletas se utilizan galgas:se utilizan galgas:

RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES PARA LA APLICACIÓN PARA LA APLICACIÓN

DE LOS CABLES DE DE LOS CABLES DE ACEROACERO

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNAlgunos de los sectores donde más se Algunos de los sectores donde más se

requieren de cables de acero son: requieren de cables de acero son:

PESCAPESCA Pesca de arrastrePesca de arrastre :Expuestos constantemente :Expuestos constantemente

a la intemperie y a las inmersiones en el mar, a la intemperie y a las inmersiones en el mar, por ende han de fabricarse con un galvanizado por ende han de fabricarse con un galvanizado eficaz y el alma de los mismos se ha de engrasar eficaz y el alma de los mismos se ha de engrasar hasta la saturación. hasta la saturación.

La resistencia de los alambres con que se La resistencia de los alambres con que se construyen estos cables varía entre 140 y 160 construyen estos cables varía entre 140 y 160 kg/mm2.kg/mm2.

Los cables utilizados son de fácil maniobra y Los cables utilizados son de fácil maniobra y composición flexible, Principalmente son composición flexible, Principalmente son utilizados los de utilizados los de estructura 6 x 24estructura 6 x 24

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNINDUSTRIAINDUSTRIA

Grúas de gran altura de elevaciónGrúas de gran altura de elevación: : Se Se emplean en estos casos cables emplean en estos casos cables antigiratorios, sobre todo si la carga está antigiratorios, sobre todo si la carga está soportada por un solo ramal, y no puede ir soportada por un solo ramal, y no puede ir guiada.guiada.

Los cables antigiratorios deben estar Los cables antigiratorios deben estar sometidos a tensión, por lo cual es sometidos a tensión, por lo cual es necesario colocar en el gancho un necesario colocar en el gancho un contrapeso lo suficientemente pesado para contrapeso lo suficientemente pesado para que mantenga el cable tendido, aún cuando que mantenga el cable tendido, aún cuando le falte carga.le falte carga.

Al no contar con cables antigiratorios, se Al no contar con cables antigiratorios, se pueden utilizar cables de 8 torones con alma pueden utilizar cables de 8 torones con alma mixta o cables de 6 torones y alma de fibramixta o cables de 6 torones y alma de fibra..

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓN

INDUSTRIAINDUSTRIA Puentes grúa.Puentes grúa. : : En los puentes grúa de En los puentes grúa de

las acerías, los cables trabajan cerca de las acerías, los cables trabajan cerca de importantes focos de calor; es importantes focos de calor; es necesario, en estos casos, proveer al necesario, en estos casos, proveer al cable de un alma metálica, en lugar del cable de un alma metálica, en lugar del alma de fibra. De ello resulta que el alma de fibra. De ello resulta que el peso y la resistencia a la rotura del peso y la resistencia a la rotura del cable queden mejorados en un 11% cable queden mejorados en un 11% aproximadamente y el diámetro en un aproximadamente y el diámetro en un 5% respecto de las características de los 5% respecto de las características de los mismos cables con alma de fibra.mismos cables con alma de fibra.

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNMINERÍAMINERÍA

Cables de extracciónCables de extracción: : Se pueden utilizar Se pueden utilizar cables de 6 torones de 19 y 37 alambres por cables de 6 torones de 19 y 37 alambres por torón, con paso Lang. Estos cables pueden torón, con paso Lang. Estos cables pueden estar parcialmente equilibrados mediante un estar parcialmente equilibrados mediante un alma central mixta o enteramente metálica. alma central mixta o enteramente metálica. Se emplea cables semi-antigiratorios. Se emplea cables semi-antigiratorios.

En caso de profundidades importantes hay En caso de profundidades importantes hay que recurrir al cable antigiratorio más que recurrir al cable antigiratorio más equilibrado, con el fin de evitar las equilibrado, con el fin de evitar las reacciones de este sobre las guías de la reacciones de este sobre las guías de la jaula.jaula.

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓN

MINERÍAMINERÍA Cables guíasCables guías :Los cables empleados :Los cables empleados

como guías de pozo suelen tener los como guías de pozo suelen tener los alambres exteriores más gruesos que los alambres exteriores más gruesos que los del núcleo, por que han de resistir fuertes del núcleo, por que han de resistir fuertes abrasiones, al resbalar sobre ellos las abrasiones, al resbalar sobre ellos las deslizaderas de las jaulas, y la acción deslizaderas de las jaulas, y la acción corrosiva de la atmósfera húmeda de los corrosiva de la atmósfera húmeda de los pozos. pozos.

Se exige a este tipo de cables lo siguiente:Se exige a este tipo de cables lo siguiente: Gran superficie efectiva de contacto.Gran superficie efectiva de contacto. Gruesos alambres exteriores.Gruesos alambres exteriores. Empleo de aceros poco frágiles, pero de Empleo de aceros poco frágiles, pero de

suficiente dureza superficial.suficiente dureza superficial.

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNMINERÍAMINERÍA

Cables de equilibrioCables de equilibrio : Se emplean los : Se emplean los cables antigiratorios. Estos cables cables antigiratorios. Estos cables solamente soportan su propio peso, por solamente soportan su propio peso, por lo que se construyen con alambres de lo que se construyen con alambres de resistencia relativamente débil (120 a resistencia relativamente débil (120 a 140 kg./mm2) . Los alambres suelen ser 140 kg./mm2) . Los alambres suelen ser tan gruesos como sea posible, dentro de tan gruesos como sea posible, dentro de las condiciones de flexibilidad, con el fin las condiciones de flexibilidad, con el fin de hacer frente a la corrosión.de hacer frente a la corrosión.

Estos cables al colgarse libremente en el Estos cables al colgarse libremente en el interior del pozo, bajo las jaulas, no interior del pozo, bajo las jaulas, no tienen tendencia a ensortijarse y no tienen tendencia a ensortijarse y no precisan de guía en el fondo.precisan de guía en el fondo.

SECTORES DE SECTORES DE APLICACIÓNAPLICACIÓN

MINERÍAMINERÍA Cables de profundizaciónCables de profundización: Estos cables : Estos cables

han de ser antigiratorios y muy flexibles, han de ser antigiratorios y muy flexibles, lo que permite el uso de poleas de lo que permite el uso de poleas de menores diámetros que los pozos de menores diámetros que los pozos de extracción.extracción.

El coeficiente de seguridad de estos cables El coeficiente de seguridad de estos cables suele tomarse entre 10 y 13 según se trata suele tomarse entre 10 y 13 según se trata de transportar materiales o personas.de transportar materiales o personas.

SECTORES DE SECTORES DE APLICACIÓNAPLICACIÓN

Cables de planos inclinadosCables de planos inclinados: : En estas En estas instalaciones se emplea los siguientes cables:instalaciones se emplea los siguientes cables:

6 x 7; 6 x 12, 6 x 19; 6 x 19 Seale.6 x 7; 6 x 12, 6 x 19; 6 x 19 Seale. En los planos inclinados el factor En los planos inclinados el factor

preponderante que destruye el cable suele ser preponderante que destruye el cable suele ser el desgaste; de aquí el interés que existe en el desgaste; de aquí el interés que existe en utilizar cables de alambres exteriores gruesos utilizar cables de alambres exteriores gruesos con trenzado Lang.con trenzado Lang.

En cuanto al coeficiente de seguridad, se En cuanto al coeficiente de seguridad, se admite 7 para el transporte de materiales y 10 admite 7 para el transporte de materiales y 10 para personas.para personas.

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNPERFORACIONES PETROLÍFERASPERFORACIONES PETROLÍFERAS..

Cables de perforaciónCables de perforación : : Estos cables están Estos cables están sometidos a unas condiciones muy duras de sometidos a unas condiciones muy duras de trabajotrabajo.. El cable se enrolla en el tambor El cable se enrolla en el tambor encapas superpuestas a velocidad muy encapas superpuestas a velocidad muy elevada y sufre grandes sobre-tensiones. En elevada y sufre grandes sobre-tensiones. En consecuencia, se emplean alambres cuya consecuencia, se emplean alambres cuya resistencia es de 160 a 180 kg./mm2 y excluir resistencia es de 160 a 180 kg./mm2 y excluir la utilización de alambres delgados.la utilización de alambres delgados.

Estos cables requieren un engrasado muy Estos cables requieren un engrasado muy cuidadoso con grasas especiales tanto interior cuidadoso con grasas especiales tanto interior como exteriormente,como exteriormente,

Los diámetros de utilización suelen estar Los diámetros de utilización suelen estar comprendidos entre 12 y 32 mm2comprendidos entre 12 y 32 mm2

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNCABLES DE MANIOBRAS Y CABLES CABLES DE MANIOBRAS Y CABLES

VIENTOVIENTO Para estas operaciones se utilizan cables Para estas operaciones se utilizan cables

con 6 torones tipo Seale con alma de con 6 torones tipo Seale con alma de fibra. Los diámetros de los mismos fibra. Los diámetros de los mismos suelen oscilar entre 12 y 16 mm. suelen oscilar entre 12 y 16 mm. También se emplean los cables de También se emplean los cables de composición corriente 6 x 19 y 6 x 37.composición corriente 6 x 19 y 6 x 37.

En todos estos cables los alambres son En todos estos cables los alambres son galvanizados.galvanizados.

SECTORES DE APLICACIÓNSECTORES DE APLICACIÓNCABLES DE MANIOBRAS Y CABLES CABLES DE MANIOBRAS Y CABLES

VIENTOVIENTO Estos cables son utilizados en:Estos cables son utilizados en: Obras Públicas.Obras Públicas. Puentes colgantes.Puentes colgantes. Ferrocarriles funiculares.Ferrocarriles funiculares. Teleférico para el transporte de personas.Teleférico para el transporte de personas. ConstrucciónConstrucción.. Excavadoras.Excavadoras. Cables retenidas.Cables retenidas. Cables fiadorasCables fiadoras Hormigón pretensado.Hormigón pretensado. Ascensores.Ascensores.

CASOS REALES DE CASOS REALES DE DETERIORO DE LOS DETERIORO DE LOS CABLES DE ACEROCABLES DE ACERO Alambres fracturados a 90° debido a esfuerzos dinámicos Alambres fracturados a 90° debido a esfuerzos dinámicos

repetitivos que produjeron fatiga prematura. Cable 1” 6x21 repetitivos que produjeron fatiga prematura. Cable 1” 6x21 A.F para perforación de pozosA.F para perforación de pozos

CASOS REALES DE CASOS REALES DE DETERIORO DE LOS DETERIORO DE LOS CABLES DE ACEROCABLES DE ACERO

Alambres con aplastamiento como consecuencia del martilleo Alambres con aplastamiento como consecuencia del martilleo sufrido por el cable durante su trabajosufrido por el cable durante su trabajo Cable 1” 6x21 AF Cable 1” 6x21 AF


DOBLEZ EXCESIVO (COCA) DEL CABLE, GENERA DOBLEZ EXCESIVO (COCA) DEL CABLE, GENERA DEFORMACION PLASTICADEFORMACION PLASTICA


ALAMBRES CON APLASTAMIENTO Y ALAMBRES CON APLASTAMIENTO Y CIZALLADURASCIZALLADURAS


Cable con diámetro deformado por Cable con diámetro deformado por aplastamiento de los alambres exteriores.aplastamiento de los alambres exteriores.


Desgaste lateral de la polea por excesivo Angulo de Desgaste lateral de la polea por excesivo Angulo de desviación entre la polea móvil y el carreto.desviación entre la polea móvil y el carreto.


Cable con excesivas ondulaciones debido a su Cable con excesivas ondulaciones debido a su trabajo sobre una polea frenada, o por excesivo trabajo sobre una polea frenada, o por excesivo roce con una de las caras de la mismaroce con una de las caras de la misma

CASOS REALES DE DETERIORO CASOS REALES DE DETERIORO DE LOS CABLES DE ACERODE LOS CABLES DE ACERO

. Doblez a 90° que genera disminución en la vida útil del . Doblez a 90° que genera disminución en la vida útil del cable por la deformación permanente inducida al mismocable por la deformación permanente inducida al mismo


Cable antigiratorio de 3/8” con presencia de Cable antigiratorio de 3/8” con presencia de hernia por acumulación de torsiones debido a hernia por acumulación de torsiones debido a fallas en la instalación y/o en la operaciónfallas en la instalación y/o en la operación


Fotomicrografía tomada a un alambre perteneciente a un Fotomicrografía tomada a un alambre perteneciente a un cable para perforación de pozos petroleros que falló por fatiga cable para perforación de pozos petroleros que falló por fatiga (rotura de alambres en Angulo recto), Se detalla claramente (rotura de alambres en Angulo recto), Se detalla claramente las áreas blancas que muestran la presencia de Martensita , las áreas blancas que muestran la presencia de Martensita , compuesto duro, no dúctil, microconstituyente del acero que compuesto duro, no dúctil, microconstituyente del acero que se forma a cuando este se somete a altas temperaturas y se se forma a cuando este se somete a altas temperaturas y se enfría rápidamenteenfría rápidamente


La misma condición de la fotomicrografía anterior. La figura La misma condición de la fotomicrografía anterior. La figura muestra un cable que ha desarrollado fracturas por fatiga en muestra un cable que ha desarrollado fracturas por fatiga en los alambres exteriores de la corona del cablelos alambres exteriores de la corona del cable

Esta fotomicrografia muestra claramente al profundidad de la Esta fotomicrografia muestra claramente al profundidad de la capa martensitica y las grietas producidas por la incapacidad capa martensitica y las grietas producidas por la incapacidad de la martensita para soportar las flexiones normales del de la martensita para soportar las flexiones normales del cable. Las grietas iniciales de la capa martensitrica causan cable. Las grietas iniciales de la capa martensitrica causan las fallas que aparecen sobre las coronas de los alambres las fallas que aparecen sobre las coronas de los alambres exteriores del cable exteriores del cable

NORMAS DE FABRICACIÓNNORMAS DE FABRICACIÓN

ASTM A 1023ASTM A 1023 RRW 410 ERRW 410 E API 9AAPI 9A COVENIN 1720COVENIN 1720 JIS G 3525JIS G 3525 NTC: 2246, 1593, 1666NTC: 2246, 1593, 1666

Documents

CABLES DE ACERO.ppt