Lista de verificación de un experto para 2025: 7 factores críticos para seleccionar cables de acero para grúas

17 de Octubre, 2025

Resumen

La selección de cables de acero para grúas es una tarea de gran importancia, que influye directamente en la seguridad, la eficiencia y la longevidad de las operaciones de elevación. Este documento examina el complejo proceso de selección del cable adecuado, yendo más allá de las consideraciones simplistas de carga hacia una comprensión más detallada de las variables mecánicas y ambientales. Analiza los componentes fundamentales del cable, incluyendo el alma, los alambres y los cordones, e investiga cómo su configuración, manifestada en diferentes construcciones y torsiones, determina características de rendimiento como la flexibilidad, la resistencia a la abrasión y la resistencia a la fatiga. El análisis se extiende a la ciencia de los materiales, incluyendo los grados de acero y los acabados protectores, que determinan la resistencia máxima del cable y su resiliencia a la corrosión. Además, se explora la importancia de cumplir con las normas internacionales, como las establecidas por ASTM y ASME, como elemento fundamental de una práctica responsable. El documento culmina con un análisis de los protocolos de inspección y los criterios de retirada, reforzando la idea de que la vida útil de un cable es un estado dinámico gestionado mediante una supervisión diligente, no una propiedad estática determinada en el momento de la compra. Este examen exhaustivo sirve como guía para que ingenieros, operadores y especialistas en adquisiciones puedan tomar decisiones informadas y conscientes de la seguridad.

Puntos clave

Calcule el límite de carga de trabajo utilizando la carga de rotura mínima de la cuerda y un factor de diseño.
Adapte la construcción de la cuerda (por ejemplo, 6×19, 6×36) a las necesidades de abrasión o flexibilidad de la aplicación.
Seleccione un cable resistente a la rotación para la elevación de una sola pieza para evitar que la carga gire y que el cable se dañe.
Elija un acabado (galvanizado o brillante) en función de la exposición prevista a la humedad y a los agentes corrosivos.
Cumpla estrictamente las pautas de ASME y del fabricante para la inspección y el retiro de la cuerda.
La selección adecuada de cables de acero para grúas garantiza la seguridad operativa y maximiza la vida útil.
Verifique que la cuerda elegida cumpla con los estándares internacionales relevantes como ASTM A1023 e ISO 4309.

Índice del Contenido

Comprensión de la capacidad de carga y el factor de diseño
Desconstruyendo la construcción de cuerdas: alambres, hebras y núcleo
Descifrando el tendido y clasificación de cuerdas
Ciencia de los materiales: Grados y acabados del acero
Consideraciones ambientales y operativas
Navegando por los estándares internacionales y el cumplimiento
El papel indispensable de los criterios de inspección y jubilación
Preguntas más frecuentes (FAQ)
Conclusión
Referencias

Comprensión de la capacidad de carga y el factor de diseño

El proceso de selección del cable de acero adecuado para grúas comienza con un concepto fundamental: la resistencia. Sin embargo, la resistencia no es un atributo monolítico. Es una característica con matices que debemos analizar en detalle para apreciarla plenamente. Los dos términos más comunes son la carga mínima de rotura (CMR) y la carga límite de trabajo (CMT). Confundirlos puede tener consecuencias que van desde operaciones ineficientes hasta fallos catastróficos.

La MBL, a veces llamada resistencia nominal a la rotura, es un valor calculado por el fabricante. Representa la fuerza mínima a la que se romperá un cable nuevo al ser tirado en línea recta en condiciones de laboratorio. Considérelo como la resistencia potencial máxima y absoluta del cable. Sin embargo, una grúa en condiciones reales nunca opera a este límite. ¿Por qué no? Porque las condiciones reales distan mucho de un entorno de laboratorio controlado. La flexión sobre las poleas, las cargas de impacto, la fricción y las pequeñas imperfecciones introducen tensiones que reducen la resistencia efectiva del cable.

Carga mínima de rotura (MBL) vs. carga límite de trabajo (WLL)

Para tener en cuenta estas variables del mundo real, introducimos el concepto de Carga Límite de Trabajo (CLT). La CLT es la masa o fuerza máxima que la cuerda está certificada para soportar en una aplicación específica. Siempre es significativamente menor que la CLM. La relación entre estas dos cifras se rige por el Factor de Diseño (FD), también conocido como Factor de Seguridad (FE).

La fórmula es simple pero profunda: WLL = MBL / DF

El factor de diseño es un multiplicador que proporciona una zona de amortiguación entre la carga de trabajo prevista y la resistencia a la rotura del cable. No es un número arbitrario; lo prescriben las normas y regulaciones de la industria en función del riesgo de la aplicación. Por ejemplo, una línea de elevación de grúa de uso general podría requerir un factor de diseño de 5, según lo recomendado por normas como ASME B30.30 (Jarod, 2020). Esto significa que la MBL del cable debe ser al menos cinco veces la carga máxima que se espera que levante. Para un cable que soporta personal, el factor de diseño puede llegar a 10.

Considere este ejercicio mental: Necesita levantar un bloque de granito de 4 toneladas (8,000 lb). Si el factor de diseño requerido es 5, ¿cuál es la carga de rotura mínima que debe tener su cuerda? El cálculo es sencillo: 8,000 lb × 5 = 40 000 lb. La cuerda elegida debe tener una MBL de al menos 40 000 lb, o 20 toneladas. Este amortiguador absorbe las fuerzas dinámicas, como la sacudida inicial al levantar la carga o el movimiento de balanceo durante el transporte, que pueden aumentar momentáneamente la carga efectiva sobre la cuerda.

Cálculo y aplicación del factor de diseño

La selección de un factor de diseño es una decisión crucial que refleja un profundo conocimiento de la operación de elevación. Diversas variables influyen en esta elección, y organismos de normalización como la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) ofrecen una guía clara.

tipo de aplicacion	Factor de diseño mínimo típico (ASME)	Razón fundamental
Líneas de elevación generales (cable de funcionamiento)	5:1	Tiene en cuenta cargas dinámicas, fatiga por flexión y desgaste normal.
Líneas de elevación resistentes a la rotación	5:1	Similar a las líneas de elevación generales, con atención específica a las características de torque.
Líneas colgantes o cables de elevación de pluma	4:1	A menudo sujeto a menos carga dinámica en comparación con la línea de elevación principal.
Elevación de personal (cestas para personas)	10:1	El factor más importante, que refleja la importancia primordial de la seguridad humana.

Esta tabla ilustra que no todos los cables de una grúa son iguales. El cable principal de elevación, que está en constante movimiento y circula sobre las poleas, requiere un factor de diseño mayor que una línea colgante estática que simplemente soporta una sección de la pluma. La lógica radica en comprender las diferentes maneras en que los materiales se fatigan y fallan bajo diferentes ciclos de tensión. Un cable en movimiento experimenta flexión y enderezamiento repetidos, lo cual es una causa principal de fatiga. Un cable estático, bajo tensión constante, no experimenta esta tensión de flexión cíclica en la misma medida.

Comprender y aplicar correctamente el factor de diseño es el primer paso, y posiblemente el más importante, para garantizar un sistema de elevación seguro. Es un acto deliberado de prudencia ingenieril que reconoce la brecha entre la resistencia teórica y la aplicación práctica y segura.

Desconstruyendo la construcción de cuerdas: alambres, hebras y núcleo

Un cable de acero parece simple a la distancia, pero es una máquina compleja con múltiples componentes que interactúan. Su rendimiento no depende solo de su tamaño, sino también de su arquitectura interna. Para elegir el cable adecuado, hay que actuar como un anatomista, diseccionándolo en sus tres elementos básicos: los alambres, los cordones y el núcleo (Wirerope.net, 2020). La sinergia entre estas partes determina el equilibrio de resistencia, flexibilidad y resistencia a la abrasión y al aplastamiento del cable.

El corazón de la cuerda: Núcleo de fibra (FC) vs. Núcleo de cable de acero independiente (IWRC)

En el centro mismo de la cuerda se encuentra su núcleo, que sirve de base para los cordones que la rodean. Su función principal es mantener los cordones en su posición correcta e impedir que la cuerda se deforme bajo presión. Existen dos familias principales de núcleos: núcleos de fibra y núcleos de acero.

Un núcleo de fibra (FC) suele estar hecho de fibras naturales como el sisal o de materiales sintéticos como el polipropileno. Las fibras sintéticas se han vuelto dominantes debido a su superior resistencia a la humedad, los productos químicos y la degradación. Una cuerda con núcleo de fibra suele ser más flexible y elástica que su contraparte con núcleo de acero. Esta flexibilidad facilita su manejo y le permite doblarse alrededor de poleas más pequeñas. Sin embargo, esto tiene un costo. Los núcleos de fibra son susceptibles a aplastarse en el tambor y ofrecen menos soporte a los cordones exteriores, lo que puede acelerar el desgaste interno. También tienen una MBL menor en comparación con una cuerda con núcleo de acero del mismo diámetro.

Un núcleo independiente de cable de acero (IWRC) es, como su nombre indica, un cable de acero pequeño que sirve como núcleo para un cable más grande. Este núcleo de acero proporciona una base sólida e inflexible para los cordones exteriores. El resultado es un cable con una resistencia superior, excelente resistencia al aplastamiento y mínima elasticidad. El IWRC también ayuda a reducir las tensiones internas y la fricción entre los cordones, lo que contribuye a una mayor resistencia a la fatiga. La desventaja es una menor flexibilidad. Un cable IWRC requiere poleas y tambores de mayor diámetro para evitar la fatiga prematura por flexión.

Tipo de núcleo	Ventajas	Desventajas	El más adecuado para
Núcleo de fibra (FC)	Alta flexibilidad, buena elasticidad, más fácil manejo.	Menor resistencia, propenso al aplastamiento, menos resistente al calor.	Aplicaciones que requieren flexibilidad en lugar de resistencia, como algunos modelos de grúas más antiguos o usos generales.
IWRC	Alta resistencia, excelente resistencia al aplastamiento, resistente al calor, bajo estiramiento.	Menos flexible, requiere diámetros de polea/tambor más grandes.	La mayoría de las aplicaciones de elevación con grúa modernas, especialmente bobinado de múltiples capas y elevaciones de cargas elevadas.

Al seleccionar entre una variedad de eslingas de cable de acero de alta calidadComprender el núcleo es fundamental. Para la gran mayoría de las aplicaciones de grúas modernas, una grúa IWRC es la mejor opción. Su capacidad para soportar las enormes presiones del bobinado en un tambor y su resistencia inherente la convierten en la opción ideal para operaciones de elevación de seguridad crítica.

Bloques de construcción: alambres y hebras

Los alambres de acero individuales son los componentes más pequeños, pero su disposición determina las características de la cuerda. Estos alambres se trenzan primero para formar un cordón. Luego, se colocan helicoidalmente varios cordones (normalmente seis u ocho) alrededor del núcleo para formar la cuerda terminada.

La cantidad y el tamaño de los cables en cada hebra crean un equilibrio directo entre la resistencia a la abrasión y la resistencia a la fatiga.

Menos cables, pero más grandes (por ejemplo, clase 6×19): Un cordón compuesto por pocos alambres de gran diámetro ofrece una excelente resistencia a la abrasión y a los daños externos. Los gruesos alambres exteriores pueden resistir el roce y la fricción sin fallar. Sin embargo, estos cables son rígidos y tienen poca resistencia a la fatiga, lo que significa que no toleran bien la flexión repetida sobre las poleas.
Más cables más pequeños (por ejemplo, clase 6×36): Un torón compuesto por muchos alambres de diámetro pequeño será mucho más flexible. Esta flexibilidad le permite doblarse repetidamente sobre las poleas con menor tensión interna, lo que le confiere una excelente resistencia a la fatiga. La desventaja es que los alambres exteriores pequeños son más susceptibles a sufrir daños por abrasión.

Imagine doblar una varilla metálica gruesa en comparación con un haz de alambres delgados del mismo diámetro. La varilla es rígida y se romperá tras unas pocas curvas. El haz de alambres es flexible y puede doblarse hacia adelante y hacia atrás muchas veces. Esta es la diferencia esencial entre un cable de clase 6×19 y uno de clase 6×36. La elección depende del desafío principal al que se enfrentará el cable. ¿El principal problema es el roce con las superficies (abrasión) o el deslizamiento constante sobre las poleas (fatiga)? En el cable principal de elevación de una grúa móvil, la resistencia a la fatiga suele ser primordial, por lo que un cable de clase 6×36 es una opción común.

Descifrando el tendido y clasificación de cuerdas

Tras comprender los componentes internos, veamos cómo se ensamblan. La disposición geométrica de un cable se refiere a la dirección en la que se tuercen los alambres y los cordones entre sí. Esta disposición geométrica influye profundamente en las características de manejo del cable, su comportamiento de desgaste y su estabilidad bajo carga.

Lay regular vs. Lay largo

Los dos tipos principales de cableado son el cableado regular y el cableado lang. La diferencia radica en la dirección de la hélice de los alambres dentro de los cordones, en comparación con la dirección de la hélice de los cordones alrededor del núcleo.

Lay regular (o lay ordinario): En una cuerda de paso regular, los alambres de los cordones están torcidos en dirección opuesta a los cordones. Por ejemplo, los cordones pueden estar a la derecha, mientras que los alambres que los componen están a la izquierda. Esta torsión opuesta crea estabilidad interna. Las cuerdas de paso regular son menos propensas a enroscarse o desenroscarse, más resistentes al aplastamiento y más fáciles de manipular. Su principal desventaja es que los alambres exteriores están expuestos al desgaste de forma más directa, ya que discurren aproximadamente paralelos al eje de la cuerda. Esto puede provocar un desgaste de corona, donde la parte superior de los cordones se desgasta.
Lang Lay: En un cable de paso largo, los alambres de los torones se retuercen en la misma dirección que estos. Por ejemplo, tanto los torones como los alambres que los componen se disponen a la derecha. Esta disposición paralela expone una mayor longitud de cada alambre exterior, distribuyendo el desgaste sobre una mayor superficie. En consecuencia, los cables de paso largo ofrecen mayor resistencia a la abrasión y mayor resistencia a la fatiga que los cables de paso regular de la misma construcción. Sin embargo, son menos estables. Tienen una fuerte tendencia a desenrollarse bajo carga y son más susceptibles a enroscarse y aplastarse. Los cables de paso largo solo deben utilizarse en aplicaciones donde ambos extremos del cable estén fijos y no puedan girar, como en muchos tambores de grúas.

Piénselo así: una cuerda de tendido regular es como una herramienta multiusos bien equilibrada. Es estable y fiable en una amplia gama de situaciones. Una cuerda de tendido largo es una herramienta especializada. Ofrece un mayor rendimiento en condiciones específicas (alta abrasión y fatiga), pero requiere un manejo más cuidadoso y no es adecuada para uso general, especialmente cuando la carga puede girar libremente (como en un elevador de una sola pieza con gancho giratorio).

Clasificación de cuerdas y colocación derecha vs. colocación izquierda

Los términos "derecha" e "izquierda" simplemente se refieren a la dirección en que los hilos se alejan del observador, como las roscas de un tornillo. El paso a la derecha es el estándar para la mayoría de las aplicaciones. El paso a la izquierda se utiliza generalmente para fines especiales, como en pares en una grúa multicable para contrarrestar la torsión de un cable con paso a la derecha.

Las clasificaciones de cuerdas, como 6×19 o 6×36, ofrecen una descripción abreviada de su construcción. El primer número indica el número de cordones (generalmente 6) y el segundo, la clase o el número aproximado de alambres por cordón.

Clase 6×19: Incluye construcciones como 6×19, 6×21, 6×25 y 6×26. Estas son conocidas por su buena resistencia a la abrasión, pero son relativamente rígidas. Se utilizan a menudo en aplicaciones estáticas, como colgantes de plumas, o en entornos con un desgaste externo significativo.
Clase 6×36: Incluye construcciones como 6×36, 6×37 y 6×41. Estos cables contienen muchos alambres más pequeños por torón, lo que les otorga una excelente flexibilidad y resistencia a la fatiga. Esto los convierte en la opción ideal para líneas de grúas que se doblan constantemente sobre las poleas.

Cuando vea una especificación como "6×36 WS IWRC RRL", podrá descifrarla: un cable de seis cordones de la clase de 36 hilos, con una disposición de hilos Warrington Seale (un patrón específico), un alma independiente y un paso regular derecho. Cada parte de esta designación comunica un atributo de rendimiento crítico.

Ciencia de los materiales: Grados y acabados del acero

La materia prima de los propios alambres es el factor determinante de la resistencia máxima del cable. A lo largo de las décadas, los avances en metalurgia han propiciado el desarrollo de calidades de acero cada vez más resistentes, lo que permite fabricar cables más pequeños y ligeros para levantar cargas más pesadas. El acabado superficial del alambre también desempeña un papel vital en la protección del cable contra su principal enemigo: la corrosión.

La jerarquía de los grados de acero

El grado de un cable de acero se refiere a la resistencia nominal del acero utilizado para fabricar los alambres. Los nombres por sí mismos reflejan una historia de mejora continua: Acero de Arado (PS), Acero de Arado Mejorado (IPS), Acero de Arado Extra Mejorado (EIPS) y Acero de Arado Extra Extra Mejorado (EEIPS).

Acero de arado mejorado (IPS): Este alguna vez fue el grado estándar, pero ahora es menos común en aplicaciones de grúas exigentes.
Acero de arado extra mejorado (EIPS): Este es un grado muy común en muchos cables de acero actuales. Un cable de EIPS es aproximadamente un 15 % más resistente que un cable IPS equivalente.
Acero de arado extra extra mejorado (EEIPS): Este grado ofrece un 10 % más de resistencia que el EIPS. El uso de EEIPS permite a los ingenieros aumentar la capacidad de carga (WLL) para un diámetro de cable determinado o, alternativamente, utilizar un cable más pequeño y ligero para la misma WLL. Un cable más pequeño puede implicar una polea de grúa más ligera, un cable más largo enrollado en el tambor y menores requisitos de potencia.

La elección del grado de acero es una decisión económica y de ingeniería. Si bien un cable EEIPS puede tener un costo inicial más alto, su superior relación resistencia-peso puede generar importantes ventajas operativas y un ahorro general en costos. Al reemplazar un cable, es fundamental utilizar uno con al menos el mismo grado que el especificado por el fabricante de la grúa. Reducir el grado de acero es una modificación peligrosa que reduce el factor de diseño del sistema.

Acabados protectores: brillantes vs. galvanizados

Una vez que los cables están estirados al grado correcto, se dejan como están o se recubren con un acabado protector.

Brillante (o sin recubrimiento): Un cable de acero con acabado brillante no tiene ninguna capa protectora aparte del lubricante aplicado durante la fabricación. Estos cables son adecuados para entornos interiores o secos donde la corrosión no es un problema importante. Son el tipo más común para muchas aplicaciones de grúas estándar, donde el cable está bien lubricado y se inspecciona periódicamente.
Galvanizado: En el proceso de galvanizado, los alambres se recubren con una capa de zinc. El zinc es un metal de sacrificio; se corroe preferentemente antes de que ataque el acero subyacente. Esto hace que los cables galvanizados sean altamente resistentes a la humedad, la niebla salina y otros elementos corrosivos. Son la opción preferida para entornos marinos, grúas offshore y cualquier aplicación con exposición prolongada a la intemperie. El proceso de galvanizado puede reducir ligeramente la resistencia a la fatiga de un cable, pero esto es una compensación menor por la enorme ventaja que ofrece la protección contra la corrosión en entornos hostiles.

Imagine dos cadenas idénticas, una de hierro simple y otra galvanizada. Si las deja expuestas a la lluvia, la cadena de hierro se oxidará rápidamente, debilitando sus eslabones. La cadena galvanizada permanecerá prácticamente intacta a medida que la capa de zinc se desintegra lentamente. El mismo principio se aplica a los cables de acero para grúas. Elegir un acabado galvanizado para una grúa portuaria no es una opción; es una necesidad para garantizar una vida útil segura y razonable.

Consideraciones ambientales y operativas

Un cable de acero no existe en el vacío. Su rendimiento y vida útil están profundamente influenciados por el entorno en el que opera y las tareas específicas que debe realizar. Un cable que funciona bien en un entorno industrial controlado y cerrado puede fallar rápidamente en una obra en una región costera. Por lo tanto, un proceso de selección minucioso debe tener en cuenta estos factores externos.

El desafío de la rotación: cuerdas resistentes a la rotación

Un cable estándar de seis torones tiende naturalmente a desenrollarse al aplicarle una carga. Esto se debe a la estructura helicoidal de los torones. En muchas aplicaciones, esto no supone un problema. Por ejemplo, si el cable forma parte de un sistema de enhebrado de varias piezas, el bloque y el aparejo evitarán que gire.

Sin embargo, en una línea de elevación de una sola pieza —donde la carga está suspendida de un solo tramo de cuerda— esta torsión puede convertirse en un problema importante. La carga girará, creando un riesgo significativo para la seguridad y potencialmente dañando la propia cuerda mediante un fenómeno conocido como "cabling" o "bird-jailing", donde la estructura de la cuerda se deforma.

Para resolver este problema, los ingenieros desarrollaron resistente a la rotación y no giratorio Cuerdas. Son construcciones especiales diseñadas para contrarrestar la torsión inherente de la cuerda.

Cuerdas resistentes a la rotación (por ejemplo, 8×19, 19×7): Estas cuerdas se construyen con dos capas de hebras dispuestas en direcciones opuestas. La capa interior puede tener una disposición a la izquierda, mientras que la exterior tiene una disposición a la derecha. Las fuerzas de torsión opuestas generadas por cada capa se compensan eficazmente, reduciendo significativamente la tendencia de la cuerda a girar.
Cuerdas no giratorias (por ejemplo, 34×7): Estas cuerdas llevan el principio más allá, utilizando a menudo múltiples capas de hebras con pasos alternados para proporcionar el mayor grado de resistencia al giro.

Es un error común pensar que estas cuerdas son completamente inmunes a la rotación. Son resistentes, no a prueba de rotación. Su construcción especial también las hace más delicadas que las cuerdas estándar de seis cordones. Son más susceptibles al aplastamiento y requieren una manipulación e instalación muy cuidadosas para evitar la introducción de torsión en el sistema. Usar un eslabón giratorio en una cuerda resistente a la rotación es un error crítico, ya que permite que la cuerda se desenrosque, lo que puede provocar una falla estructural catastrófica.

Luchando contra los elementos: temperatura, productos químicos y abrasión

El entorno operativo es una fuerza silenciosa pero poderosa que actúa sobre el cable de acero.

Temperatura: El calor extremo puede degradar el núcleo y el lubricante de un cable. Un núcleo de fibra se carboniza y pierde sus propiedades de soporte a altas temperaturas, lo que provoca una falla prematura del cable. Incluso con un cable IWRC, el lubricante puede evaporarse, lo que aumenta la fricción interna y el desgaste. En entornos como acerías o fundiciones, pueden requerirse lubricantes especiales para altas temperaturas. El frío extremo puede quebrar el acero, aunque esto no suele ser un problema dentro de los rangos de operación normales de la mayoría de las grúas.
Productos químicos: La exposición a ácidos o álcalis puede causar corrosión severa y fragilización de los cables de acero. Un acabado galvanizado ofrece cierta protección, pero en entornos químicos altamente corrosivos, los cables de acero inoxidable (un producto especializado mucho más costoso) pueden ser la única opción viable.
Abrasión: Como se mencionó anteriormente, la abrasión es el desgaste físico de los alambres exteriores por contacto con las poleas, el tambor u objetos externos. Si el entorno operativo es particularmente sucio o polvoriento (como en una cantera o una cementera), las partículas abrasivas pueden penetrar en el cable, acelerando el desgaste interno. En tales casos, podría ser preferible un cable de paso largo, con su superior resistencia a la abrasión, siempre que la aplicación lo permita. La limpieza regular y una lubricación adecuada también son esenciales para combatir el desgaste abrasivo.

La elección de la cuerda es, por lo tanto, una decisión integral. No basta con conocer la carga. También es necesario conocer el tipo de elevación. ¿Se trata de una elevación de una sola pieza? ¿Está cerca del océano? ¿Está en una acería? Las respuestas a estas preguntas guiarán la selección, pasando de una cuerda genérica "suficientemente resistente" a una cuerda verdaderamente adecuada para el propósito.

Navegando por los estándares internacionales y el cumplimiento

En el mundo de la elevación y el aparejo, las normas no son sugerencias; son la base de la seguridad y la interoperabilidad. El cumplimiento de las normas reconocidas garantiza que un cable de acero para grúas cumpla con criterios específicos de calidad del material, construcción y resistencia. Para las empresas que operan a nivel mundial, comprender el panorama de estas normas es esencial para el cumplimiento normativo y la gestión de riesgos. Entre los organismos clave se encuentran ASTM International, la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) y la Organización Internacional de Normalización (ISO).

El papel de ASTM y ASME en América del Norte

En Estados Unidos y muchas otras regiones que siguen los estándares estadounidenses, ASTM y ASME son las voces dominantes.

ASTM A1023 / A1023M Es una especificación fundamental que abarca los requisitos generales para los tipos comunes de cables de acero trenzados (Normas iTeh, 2021). Al adquirir un cable que cumple con la norma ASTM A1023, obtiene un producto que cumple con los criterios definidos para:

Material: La composición química del acero.
Propiedades del cable: La resistencia, ductilidad y acabado de los cables individuales.
Construcción: Las tolerancias dimensionales para el diámetro de la cuerda terminada.
Resistencia a la rotura: La cuerda debe cumplir con el MBL especificado para su tamaño, grado y clasificación.
Procedimientos de prueba: La norma describe cómo se debe probar la cuerda para verificar sus propiedades.

Esta norma proporciona un punto de referencia de calidad y consistencia. Garantiza que una cuerda EIPS IWRC de 1 pulgada y 6×36 de un fabricante reconocido sea comparable a la misma cuerda de otro fabricante.

Si bien la norma ASTM A1023 cubre la cuerda en sí, ASME B30 Es un conjunto de normas que regulan el uso de equipos de elevación. ASME B30.5 es el estándar para grúas móviles y locomotoras, y ASME B30.30 Está dedicada específicamente a las cuerdas (Jarod, 2020). Estas normas proporcionan las reglas cruciales específicas para cada aplicación, incluyendo:

Factores de diseño: Como se discutió anteriormente, ASME B30.30 especifica los factores de diseño mínimos para diferentes tipos de ascensores.
Relaciones de polea y tambor: Establece diámetros mínimos para poleas y tambores en relación con el diámetro del cable para controlar la fatiga por flexión.
Instalación: Proporciona pautas para la instalación adecuada de cuerdas.
Criterios de inspección y remoción: Proporciona reglas prescriptivas detalladas sobre cuándo una cuerda debe retirarse de servicio.

Navegando por el vasto paisaje de cable de acero para grúas Requiere un conocimiento profundo de estas normas. Cumplirlas no es solo cuestión de evitar multas; es parte fundamental de una cultura de seguridad profesional.

Normas europeas e internacionales (EN e ISO)

Para las empresas que operan en Europa o comercian con empresas europeas, las normas “EN” son primordiales. EN 12385 es el equivalente europeo de ASTM A1023, que proporciona un estándar armonizado para el diseño, fabricación y prueba de cables de acero.

A escala mundial, la Organización Internacional de Normalización (ISO) trabaja para crear estándares que trasciendan las fronteras nacionales. ISO 2408, Especifica los requisitos mínimos para cables de acero en aplicaciones generales de elevación. Y lo que es más importante para los operadores de grúas, ISO 4309 (Grúas — Cables de acero — Cuidado y mantenimiento, inspección y descarte) Es el estándar internacional clave para la inspección y retiro de cuerdas.

Si bien los detalles pueden variar ligeramente, los principios fundamentales de estas normas (ASTM, ASME, EN, ISO) son universales: garantizar que la cuerda esté bien fabricada, seleccionada correctamente para la aplicación y sometida a inspecciones periódicas por una persona competente. Un fabricante o proveedor que pueda certificar el cumplimiento de estas diversas normas internacionales demuestra su compromiso con las mejores prácticas globales y la calidad del producto.

El papel indispensable de los criterios de inspección y jubilación

La selección de un cable de acero adecuado y de alta calidad es el principio, no el fin. Un cable es un consumible; su vida útil es limitada. Todo el proceso de selección se basa en un sólido programa de inspección y en criterios claros e innegociables que determinan cuándo debe retirarse del servicio. Usar un cable hasta que se rompa no es una opción; es una falta de profesionalismo.

El ritmo de la inspección: frecuente y periódica

La inspección no es un evento único. Es un proceso continuo dividido en dos categorías principales, según lo estipulan normas como ASME B30.30.

Inspección frecuente: Esta es una inspección visual y auditiva que debe realizar el operador de la grúa u otra persona designada antes de cada turno o uso. Es una revisión rápida pero precisa de las secciones de cable que estarán en servicio durante la jornada. El inspector busca señales evidentes de daño, como torceduras, cables rotos, aplastamientos o cualquier otra apariencia inusual. Es una inspección visual del cable.
Inspección periódica: Esta es una inspección práctica mucho más exhaustiva, realizada por una persona cualificada a intervalos regulares. La frecuencia de las inspecciones periódicas depende del servicio del cable, el entorno y los requisitos reglamentarios, pero suele ser mensual o anual. Durante una inspección periódica, se examina toda la longitud del cable. El inspector medirá el diámetro del cable, contará los alambres rotos y buscará indicios de corrosión, daños por calor y distorsión estructural. Esta inspección detallada debe documentarse en un informe formal, creando un historial actualizado del estado del cable.

Saber cuándo decir adiós: Criterios para retirar las cuerdas

La parte más crítica de cualquier inspección es la aplicación de los criterios de descarte. Estos son los puntos débiles que, al cruzarse, obligan a retirar inmediatamente la cuerda del servicio. Los criterios se basan en décadas de investigación y análisis de fallos, y están codificados en normas como ISO 4309 y ASME B30.30. Si bien los detalles varían, las principales razones para el descarte son:

Cables rotos: Todas las cuerdas eventualmente experimentarán roturas de alambres debido a la fatiga. Las reglas especifican el número máximo de alambres rotos permitidos dentro de una longitud de cuerda determinada (por ejemplo, "en un paso de cuerda") o cerca de un extremo. La concentración de alambres rotos es clave; varios alambres rotos en una zona pequeña (una "rotura de valle") es señal de degradación interna grave y motivo de retiro inmediato.
Reducción de diámetro: Una pérdida de diámetro en el cable es señal de desgaste externo (abrasión) o daño interno (colapso del núcleo o rotura interna del alambre). Una reducción superior al 5 % del diámetro nominal suele ser motivo de retirada. Por ejemplo, un cable de 2,54 cm (1 pulgada) debe retirarse si su diámetro es de 2,44 cm (0.95 pulgadas) o menos.
Corrosión: El óxido y las picaduras no solo reducen la sección transversal metálica del cable, sino que también pueden causar concentraciones de tensión e impedir el movimiento fluido de los componentes internos, acelerando la fatiga. La corrosión severa que no se puede eliminar es un claro criterio de descarte.
Deformación y daños: Cualquier distorsión significativa de la estructura de la cuerda es motivo de preocupación. Esto incluye:
- Torcedura: Una curva pronunciada y permanente en la cuerda.
- Enjaulación de pájaros: Una malformación en la que las hebras externas se desenrollan y se abren, a menudo causada por una liberación repentina de la tensión o un manejo inadecuado de una cuerda resistente a la rotación.
- Aplastante: Un aplanamiento de la sección transversal de la cuerda debido a una presión excesiva sobre el tambor.
- Daño causado por el calor: La decoloración de los cables (matices azules o púrpuras) es una señal de que el acero se ha calentado hasta un punto en que su resistencia se ve comprometida.

Un inspector competente no emite un juicio subjetivo. Aplica criterios objetivos y mensurables. La decisión de retirar un cable no implica admitir un fallo, sino confirmar que el sistema de seguridad funciona correctamente. Es el acto final y crucial en la gestión del ciclo de vida de un cable de acero para grúas.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la diferencia entre un cable de acero de clase 6×19 y uno de clase 6×36?

Un cable de clase 6×19 se compone de seis torones, cada uno compuesto por un número relativamente pequeño de alambres gruesos (de 19 a 26 alambres). Esto le confiere rigidez y alta resistencia a la abrasión. Un cable de clase 6×36 también se compone de seis torones, pero cada torón contiene un mayor número de alambres más pequeños (de 31 a 41 alambres). Esto le confiere mayor flexibilidad y resistencia a la fatiga por flexión, ideal para líneas de polipasto que pasan sobre poleas.

¿Cómo sé si necesito un cable de acero resistente a la rotación?

Necesita una cuerda antirrotación si levanta una carga con una sola cuerda donde la carga puede girar libremente. Una cuerda estándar de seis hilos intentará desenrollarse bajo la carga, provocando que esta gire. Las cuerdas antirrotación están diseñadas con capas opuestas de hilos para contrarrestar esta fuerza de torsión y mantener la carga estable.

¿Puedo reparar un cable de acero dañado para grúas?

No. Un cable de acero dañado no se puede reparar de forma segura. Cualquier sección doblada, aplastada o con demasiados alambres rotos compromete la integridad del cable. La única medida segura es retirar el cable de servicio y reemplazarlo según las normas de seguridad del fabricante y las pertinentes.

¿Cuál es el factor más importante en la vida útil de una cuerda?

Si bien seleccionar la cuerda correcta es vital, el factor más importante que influye en su vida útil es la inspección y el mantenimiento periódicos y adecuados. Una cuerda bien mantenida, limpia, correctamente lubricada e inspeccionada por un profesional cualificado durará mucho más y será más segura que una cuerda de mayor calidad que no se utiliza correctamente. La retirada del servicio, según criterios establecidos, es fundamental en este proceso.

¿Con qué frecuencia se debe inspeccionar el cable de acero de mi grúa?

La inspección del cable debe realizarse en dos etapas. Una inspección frecuente, que consiste en una comprobación visual para detectar daños evidentes, debe ser realizada por el operador antes de cada turno. Una inspección periódica, que consiste en un examen detallado y documentado de todo el cable, debe ser realizada por una persona cualificada a intervalos regulares (por ejemplo, de forma mensual a anual), según lo determinen el uso del cable, el entorno y la normativa local.

¿Qué significa “IWRC” y por qué es importante?

IWRC significa Núcleo Independiente de Cable de Acero. Significa que el núcleo del cable es un cable de acero más pequeño. Este núcleo de acero proporciona mayor resistencia, resistencia al aplastamiento y resistencia al calor que un núcleo de fibra (FC). En la mayoría de las aplicaciones modernas de elevación con grúa, un IWRC es esencial para soportar los cordones exteriores y resistir las enormes presiones del bobinado en un tambor.

¿Es mejor una cuerda Lang Lay o una cuerda Regular Lay?

Ninguno es universalmente "mejor"; son adecuados para diferentes propósitos. Los cables de paso regular son más estables y resistentes a las torceduras, lo que los convierte en una buena opción para uso general. Los cables de paso largo ofrecen mayor resistencia a la fatiga y la abrasión, pero son menos estables y propensos a desenrollarse. Los cables de paso largo solo deben usarse cuando ambos extremos estén fijos y no puedan girar, lo cual es común en los tambores de grúas.

Conclusión

El proceso de selección de un cable de acero para grúas es un ejercicio de ingeniería aplicada que exige un enfoque holístico y meticuloso. Va mucho más allá de la simple correspondencia de la carga con un número en un catálogo. Requiere un profundo conocimiento de la anatomía interna del cable (el núcleo, los alambres y los cordones) y una apreciación de cómo su construcción y paso crean un equilibrio único de resistencia, flexibilidad y resiliencia. La calidad del material y el acabado deben adaptarse no solo a la resistencia requerida, sino también a los desafíos ambientales a los que se enfrentará el cable, desde el aire corrosivo del mar hasta el polvo abrasivo de una obra de construcción.

Además, el compromiso con la seguridad y el profesionalismo exige una sólida base en las normas internacionales pertinentes, como las de ASME, ASTM e ISO. Estas normas proporcionan el lenguaje común y los criterios objetivos que sustentan las operaciones de elevación seguras en todo el mundo. Transforman el proceso de selección de una simple conjetura a un proceso de cumplimiento riguroso.

En definitiva, elegir una cuerda es el primer paso en su ciclo de vida. La verdadera clave de una selección exitosa reside en un régimen disciplinado de inspección y mantenimiento. Al comprender las señales de desgaste, aplicar criterios objetivos de retirada y respetar la cuerda como una máquina compleja, garantizamos que no solo cumpla su función eficientemente, sino que lo haga con la seguridad inquebrantable que las personas y los bienes merecen.

Referencias

Normas iTeh. (2021). ASTM A1023/A1023M-21: Especificación estándar para requisitos generales de cables de acero trenzados. iTeh, Inc.

Jarod. (2020). ASME B30.30-2019 Cuerdas. C&G Grúas y Elevación.

Mazzella Companies. (2018). ¿Qué es un cable de acero? Especificaciones y construcción. https://www.mazzellacompanies.com/learning-center/what-is-wire-rope-specifications-classifications-construction/

Gobierno de Nueva Gales del Sur (2024). Construcción de cables de acero. SafeWork NSW. https://www.nsw.gov.au/employment/dogging-and-rigging/guide/part-1-general-rigging-principles/lifting-equipment/steel-wire-ropes/construction-steel-wire-ropes

Wirerope.net. (2020). Componentes básicos de cables de acero. Arizona Wire Rope & Rigging, Inc. http://wirerope.net/azwr/basic-comp/