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Cuerdas mojadas equivalen a cuerdas muertas

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Figura 1: Sellado 8-X-19 - sección transversal de núcleo de fibra natural / sintética (NFC / SFC)

De vez en cuando, la pregunta: "¿Puede un poco de agua dañar la cuerda de un ascensor?" se pregunta. La verdad es que el agua arruina los cables del ascensor. Es cierto que no existe una regla definitiva y estricta sobre cuánto tiempo llevará el proceso. Pero tenga la seguridad de que la vida útil de cualquier cable de ascensor (cables de izado, de compensación o del regulador) se acortará drásticamente y que el rendimiento general del producto y del sistema disminuirá cuando se exponga a la humedad, ya sea condensación, inundación o una radiestesia de un sistema de rociadores o roto. tubería de agua. Aunque los cables de los elevadores están más avanzados que nunca, siguen siendo vulnerables a los efectos destructivos de la humedad. Para explicar por qué, uno debe examinar la naturaleza misma de los cables “brillantes” (sin recubrimiento) que entran en la construcción de un cable de ascensor.

Qué entra en una cuerda de ascensor

Un poco de información básica sobre cuerdas es útil para explicar por qué la humedad y los cables de acero siempre serán adversarios. Los cables de los elevadores se componen de un núcleo rodeado por hilos de alambre, que, a su vez, a veces están encerrados en otro conjunto de hilos de alambre. Esta construcción básica (Figuras 1 y 2) permanece constante, ya sea que el núcleo esté hecho de fibra natural (sisal), fibra sintética (polipropileno) o núcleos de cables de acero independientes (IWRC), e independientemente del tipo de cable.

La función clave del núcleo es actuar como un miembro de soporte central y mantener los hilos separados. Además, está diseñado para servir como base flexible para los cordones durante la operación del cable. Un núcleo de calidad ayuda a mantener redondo el cable del elevador bajo las diversas cargas y presiones que experimenta un cable durante su vida útil. Los hilos exteriores de alambre actúan como una superficie de contacto con los componentes mecánicos (principalmente las poleas de transmisión y deflectora principal) y ayudan a proporcionar tracción para el rendimiento del sistema.

Desafortunadamente, algunos profesionales de la industria tienden a pasar por alto un tercer componente de la construcción de cuerdas, porque parece ser una ocurrencia tardía. Este componente es un lubricante que, aplicado a una cuerda durante la fabricación, es más que un vertido rápido de grasa maloliente. El lubricante es una cubierta protectora de baja viscosidad para el núcleo y los cordones que permite que el núcleo interno y los cordones externos trabajen juntos, optimizando la vida útil del cable y minimizando la fricción interna. En una cuerda con núcleo de sisal, el lubricante es fundamental para prevenir la degradación de las fibras naturales de la cuerda y puede constituir entre el 10 y el 15% del peso total del núcleo. Independientemente del núcleo utilizado, el lubricante es fundamental para el rendimiento general del cable, ya que puede ayudar a aumentar la tracción del cable, actúa como una barrera para la formación de óxido y ofrece protección contra la corrosión a los alambres exteriores.

Las cuerdas de ascensor ofrecen una variedad de núcleos. El más común que se encuentra en las instalaciones es la construcción de sellado estándar de sisal 8-X-19 anticuada. Una cuerda de este tipo es especialmente susceptible a los efectos de la humedad y la humedad. Se debe recordar que, si bien todos los núcleos de los cables no se ven igualmente afectados por el contacto directo con el agua, todos son susceptibles al enrojecimiento y al óxido, a pesar de la lubricación interna proporcionada durante la fabricación.

Lubricante

Algunos asumen erróneamente que una cuerda con núcleo de sisal absorberá naturalmente el lubricante en toda su longitud total y que la cantidad original aplicada en la fábrica será suficiente para toda su vida útil. En verdad, mientras que las fibras con núcleo de sisal absorberán un poco el lubricante, las fibras de sisal no son hebras continuas que proporcionen una vía para el libre movimiento del lubricante. Además, ningún fabricante tiene forma de prever la cantidad de lubricante que necesitaría una cuerda en particular a lo largo de su vida útil. Las necesidades del sistema, el uso real, las demandas de mantenimiento y las condiciones ambientales dentro del hueco del ascensor crean demasiados factores para calcular, por lo que la idea de que una aplicación de lubricación antes de la instalación sería suficiente para la vida útil de un cable es poco realista.

Si bien los lubricantes pueden variar en formulación, y se ha demostrado que algunos tienen un impacto positivo en la esperanza de vida del cable, ningún lubricante para cables puede proporcionar una protección absoluta contra la humedad en sí. Esto puede conducir a la formación de enrutamiento y la oxidación tanto en los cables IWRC como en los de núcleo mixto, y la degradación total del núcleo (pudrición) en los cables con núcleo de sisal. Una vez que una cuerda se moja, está en la vía rápida hacia la ruina de la cuerda; no hay forma de evitarlo.

Entrada de agua

Cómo llega la humedad al núcleo

El agua puede entrar en los intersticios (entre los alambres y las áreas de las hebras donde el lubricante puede no haber penetrado) de cualquier cuerda a través del proceso de acción capilar natural (mecha). Sin embargo, las cuerdas NFC son más susceptibles a esto debido a la calidad natural de la fibra de sisal para absorber la humedad (Figura 3). Esto no es un nuevo fenómeno; los profesionales de la industria lo han reconocido desde hace mucho tiempo. Naturalmente, hacemos todo lo posible para tratar de limitar esta tendencia. Esto incluso incluye remojar el hilo de sisal en cubas de lubricante calentado para desplazar la humedad dentro y reemplazarla con una solución para preservar y proteger mejor las fibras.

Las limitaciones inherentes de las fibras naturales de sisal (incluso las fibras "perfectas") debido a la absorción de humedad han sido una de las principales razones por las que empresas como Brugg Wire Rope, LLC abogan por un cambio en toda la industria de las cuerdas con núcleo de sisal anticuadas a las más nuevas. Variedades de cuerda de núcleo sintético. Todas las cuerdas NFC son especialmente vulnerables a la intrusión de agua (incluso a la condensación), ya que la humedad forzará naturalmente cualquier lubricante interno aplicado previamente a salir de las propias fibras.

Hay que recordar que, aunque una cuerda parece ser una sola unidad sólida, es, en esencia, una unión trenzada de componentes, cuyas partes están encajadas unas dentro de otras. No importa qué tan apretados estén los elementos de cuerda, siempre habrá pequeños espacios entre ellos. Estos son, de hecho, necesarios para la flexibilidad de cuerdas. Independientemente de cualquier otro beneficio que brinde el lubricante, su función principal es encapsular esos componentes y llenar los pequeños espacios abiertos dentro de la cuerda.

La exposición a la condensación, la humedad o la inmersión directa en agua afectará dramáticamente a los cables NFC (como se ve en una comparación entre los diámetros del cable en sus estados seco y húmedo) y hará que los núcleos del cable se expandan y presionen contra los hilos de alambre externos circundantes. Esto aumentará el diámetro total del cable, acortará la longitud del cable y producirá un cable que puede desgastar y dañar la superficie interior de la ranura de la polea. En este punto, incluso volver a lubricar las cuerdas tendrá poco efecto. La única alternativa seria es reemplazar el cable, preferiblemente por uno que ofrezca ahorros de costos a largo plazo y un mayor potencial de rendimiento, como ocurre con los cables de núcleo mixto o IWRC.

Una regla conveniente para recordar es que si las cuerdas están secas al tacto, lubríquelas inmediatamente. Es esencial que las cuerdas estén “limpias” (libres de escombros y lubricante apelmazado) antes de la lubricación y lubricadas una vez al año o cada 250,000 ciclos (arranques / viajes), lo que ocurra primero. Nunca aplique disolventes a los cables con núcleo de sisal, ya que pueden eliminar el lubricante del fabricante y destruir el núcleo del cable.

Fuentes de humedad

Incluso las cuerdas que no están expuestas a los efectos de las inundaciones en el pozo, las que se han caído con los extintores de incendios o las rociadas con rociadores de agua que funcionan mal están sujetas a los efectos devastadores de la humedad. La caja de un ascensor no es un lugar ambientalmente estático. Por ejemplo, en el sureste de los Estados Unidos los veranos son famosos por ser extremadamente calurosos y húmedos. El personal de mantenimiento sabe el poco tiempo que tardan los núcleos de sisal en absorber la humedad circundante, degradar y requerir reemplazo.

Otra forma de humedad que se pasa por alto en el hueco del ascensor es la simple condensación. Cualquier cuerda que cuelgue en un ambiente caluroso está naturalmente bajo la influencia del calor y la humedad natural. A medida que las cuerdas circulan por encima de una sala de máquinas más fría y con aire acondicionado, la condensación se puede formar rápidamente en la superficie de la cuerda. La acumulación de condensación puede volverse aún más pronunciada si las cuerdas no están en constante movimiento. Esta falta de movimiento permitirá que algunos tramos de cuerda se saturen más que otros, lo que puede provocar que la condensación absorba la condensación en toda la cuerda.

Incluso si un cable de ascensor no está expuesto a cambios severos de temperatura, se puede formar condensación en los cables debido al movimiento del aire dentro del hueco del ascensor a medida que circula el aire de la estructura que lo rodea. Una cabina de ascensor empujará y empujará aire hacia arriba y hacia abajo del hueco del ascensor (creando diferencias de presión de aire) y, hasta cierto punto, arrastrará aire a través de las propias puertas del ascensor. Esto puede crear un entorno constantemente propenso a la acumulación de condensación de cuerdas. Al igual que con los efectos de la humedad, las cuerdas con núcleo de sisal afectadas de esta manera se degradarán. No importa si la humedad se introduce a través de la humedad o la condensación, el impacto en los cables de núcleo mixto y IWRC es igualmente terrible, ya que los expone a los efectos del enrutamiento o la oxidación.

¿Puede la lubricación aplicada después de la fabricación evitar una mayor entrada de humedad?

Esta es una pregunta difícil, pero la respuesta es "No". Aunque se recomienda encarecidamente volver a lubricar como se describe anteriormente, casi no tiene un impacto general en la entrada de agua después de que la humedad ya está dentro de la cuerda. El objetivo clave de la relubricación en el campo es reducir la fricción entre los elementos del cable (núcleo y hebras de alambre), disminuir el impacto del desgaste del cable en la polea (y viceversa) y proteger el cable contra una mayor intrusión de humedad.

Ciertamente, los beneficios potenciales de la lubricación para disminuir el impacto del enrojecimiento y el óxido del cable están bien documentados. Sin embargo, cuando se trata de cuerdas expuestas a la humedad, agregar lubricante después del hecho no puede expulsar esta agua. En este caso, es hora de volver a atar.

La lubricación excesiva no afecta las cuerdas como lo hace la humedad

El lubricante no puede impactar las cuerdas como puede hacerlo la humedad o la condensación. Esto se debe a que el sisal absorbe la humedad del interior y hace que las fibras se hinchen contra las hebras de alambre externas, mientras que el lubricante simplemente recubre las fibras y llena las áreas entre las hebras de alambre y el núcleo de la cuerda. Ciertamente, la lubricación excesiva puede crear un desorden, ya que se pueden arrojar cantidades adicionales en la superficie del cable a la sala de máquinas al girar alrededor de la polea motriz. Y demasiado lubricante en las cuerdas puede resultar en una pérdida de tracción, lo que puede conducir a una reducción general del rendimiento del sistema. Las cuerdas demasiado lubricadas también son áreas principales para la acumulación de polvo, escombros y suciedad en el aire. De hecho, la acumulación de lubricante en las superficies de la cuerda del regulador (aunque esto se debe a que el lubricante interno "gotea" de la cuerda) conduce a una condición llamada "cuerdas sucias", que solo puede controlarse cambiando de cuerdas NFC a esas con fibras sintéticas.

El efecto de la humedad en la longitud y el diámetro general de la cuerda con núcleo de sisal

La humedad absorbida por las cuerdas con núcleo de sisal puede hacer que el núcleo se expanda y, por lo tanto, sobresalga contra las hebras de alambre externas circundantes. En consecuencia, esto dará como resultado un aumento natural en el diámetro del cable y una disminución observable en la longitud del cable. Esta condición puede volverse especialmente pronunciada en los cables del regulador, ya que no se pueden lubricar en el campo, según el código. Este efecto de expansión y acortamiento del cable también puede levantar la polea tensora del regulador. Aunque esta misma condición también puede afectar a los cables de compensación, es menos frecuente en estos tipos debido al hecho de que los cables de compensación se pueden lubricar en el campo.

Contacto directo con el agua

Si bien el código de ascensores actual de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) no especifica qué hacer con el cable saturado de agua, ASME A17.6-2010, Sección 1.10.1.2 detalla específicamente los criterios de reemplazo bajo el título de "Condiciones de desgaste desfavorables". para cuerdas que muestren evidencia de colorete. Independientemente, la inmersión directa en agua mediante cuerdas debe recordar los siguientes puntos.

Las cuerdas mojadas se dañarán permanentemente y tendrán una vida útil drásticamente más corta. Ningún método o aplicación que pueda reducir los efectos corrosivos de la humedad o la condensación en un cable de ascensor podrá restaurar un cable de izado a su estado original o prolongar su vida útil. Incluso si solo un segmento de una cuerda hubiera estado en contacto directo con el agua, esa instancia puede dañar el resto de la cuerda. En las cuerdas con núcleo de sisal, la humedad se filtrará a través del resto de la cuerda a medida que el movimiento del automóvil y la gravedad aceleran la biodegradación del núcleo. Las cuerdas de núcleo mixto y IWRC absorberán el agua a lo largo de los hilos de alambre, lo que acelerará el enrutado dentro de la cuerda. Y, cualquier presencia de agua en la superficie del cable (a menos que los alambres usados ​​estén galvanizados) hará que los alambres brillantes se oxiden.

Las condiciones húmedas harán que el núcleo de los cables NFC se expanda y su longitud se acorte, lo que elevará las poleas del regulador y de compensación. Aunque este levantamiento a veces puede remediarse por sí mismo (ya que las cuerdas en condiciones secas y la carga se alargarán), no es un proceso determinado y puede afectar la conducción, el rendimiento y la nivelación del automóvil. Los cables expuestos al agua también pueden expandirse más allá de su diámetro nominal, lo que los hace un mal ajuste para la polea motriz. Se debe recordar que cualquier cambio en el diámetro del cable puede hacer que el cable se deslice en una ranura de la polea y dañe seriamente la polea motriz. Además del costo de volver a ranurar o reemplazar la polea, las ranuras de la polea degradadas afectarán cada nuevo juego de cables de reemplazo, disminuyendo el rendimiento y acortando su vida útil.

Los cables de ascensor mojados deben reemplazarse tan pronto como se sospeche que han sido afectados por el agua. Incluso si la evidencia de un problema no es evidente de inmediato, no hay otra opción. El potencial de daño a todo el sistema y la amenaza de posibles lesiones a los pasajeros y al personal de mantenimiento es demasiado grande para arriesgar.

Signos específicos de daño por humedad

Enrojecimiento

El enrutamiento (Figura 4) aparece como un polvo fino de óxido rojo sobre la superficie de un cable de acero, lo que hace que muchos lo confundan con óxido. El fino polvo rojo comienza en el interior de la cuerda e indica que el núcleo de sisal interior está perdiendo su fuerza y ​​ya no puede soportar sus hebras exteriores. Este colapso interno hace que las hebras de acero se froten entre sí y suelten pequeñas partículas de metal. Estos se abren camino hasta la superficie de la cuerda, luego se oxidan. El enrutamiento también se puede encontrar en cuerdas sujetas a cargas pesadas y altas vibraciones, ya que esto puede hacer que el lubricante se agote. La lubricación de campo solo puede retardar más daños en cables de núcleo mixto e IWRC; no puede devolver esos cables a su estado original. En caso de que las cuerdas NFC muestren rugosidad, ninguna cantidad de lubricación de campo puede ayudar a restaurarlas o ralentizar su deterioro.

Herrumbre

El óxido (Figura 5) es una indicación externa segura de la presencia de humedad en el entorno del hueco del ascensor. Dicha corrosión externa disminuirá la resistencia a la rotura del cable al reducir el área de la sección transversal metálica y acelerará las roturas por fatiga del cable creando irregularidades en la superficie. El óxido severo en los cables IWRC y de núcleo mixto también debería generar preocupaciones sobre la presencia de óxido interno (que no se puede ver directamente), ya que es una indicación de que la lubricación que llena las superficies internas entre los hilos de alambre y el núcleo ha sido violado.

Si bien la relubricación puede, en algunos casos, retrasar un daño mayor a las cuerdas, en ninguna de las dos ocasiones las devolverá a su nuevo estado. El único camino prudente para el enrutamiento o la oxidación es reemplazar los cables de inmediato, ya que cualquier retraso puede provocar una pérdida significativa de rendimiento y daños en la polea.

Un buen almacenamiento es un factor clave para prevenir los daños por humedad

Las cuerdas deben manipularse con cuidado y no almacenarse en el exterior para preservar su lubricante y condición originales. Además, los cables no deben exponerse al polvo ni a los escombros del área de construcción, ya que pueden mezclarse con el lubricante y contaminar las superficies del cable y el cable. A menudo, lo que algunos describen como manchas de exceso de lubricante en la superficie de una cuerda es en realidad una mezcla de lubricación y contaminantes del lugar de trabajo. No se recomienda colocar una cuerda sucia en una polea limpia, ya que crea un problema permanente.

Conclusión

Para responder a la pregunta original planteada: "Sí, un poco de agua puede dañar un cable". Esta humedad puede presentarse en cualquier forma: inundación, radiestesia, condensación, tacto o brisa húmeda de verano. Para minimizar el daño por humedad, siempre se deben seguir las recomendaciones del fabricante sobre lubricación, mientras se evita la lubricación excesiva. Si es posible, utilice cuerdas de alto rendimiento (núcleos mixtos o IWRC). Sin embargo, la mejor manera de evitar que la humedad afecte las cuerdas es vigilar y abordar las condiciones ambientales lo más rápido posible después de que se encuentre un problema. El agua y los cables metálicos no se mezclan.

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