Apostila de manutenção guindastes e baleeiras

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes

Elaboração: Luiz Alexandria Técnico industrial em maquinas navais

Elaboração:

1

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras INTRODUÇÃO Esta apostila tem conteúdo direcionado a todo pessoal envolvido na manutenção, operação e inspeção de guindastes. Índice: 1 – Corrosão – Definição – Conceitos básicos de corrosão – Corrosão eletroquímica – Potencial de eletrodo – Mecanismo básico de Corrosão – Rações anódicas e catódicas – Polarização – Passivação – Formas da corrosão - Método de controle 2 – Ensaios não destrutivos - Inspeção visual - LP - Liquido penetrante (noções) - PM - Partículas magnéticas (noções) 3 – Inspeção em guindaste - Principais tipos de guindastes offshore - Descrição de componentes - Guindaste on-shore X guindaste off-shore A) – Lança - Olhais e pinos de união entre as seções - Olhais de ancoragem dos pendentes - Empenos em contraventamentos ou cordas - Pinos do pé da lança B) Cabine - Forma de avaliação de componentes. - Guindaste onshore versus guindaste offshore - Descrição dos componentes de guindastes C) Pedestal - Parafusos do rolamento de giro - Aperto dos parafusos - Cuidados - Características de parafusos de fixação do rolamento - Torque de aperto

Elaboração:

2

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - Medição do rolamento de giro - Mesa de giro - Eixos dos roletes - Eixos de fixação dos suportes dos roletes - Medição das folgas dos roletes - Olhais do chassi para fixação dos suportes D) Chassi - Avaliação da estrutura - Avaliação das soldas - Realização de ensaios não destrutivos. E) Cavalete - Avaliação da estrutura - Avaliação dos guarda corpos - avaliação de passadiços F) Sistema de acionamento - Catraca sprag - Bombas, redutores e motores (hidráulicos) - Sistema do guindaste HR G ) Mangotes / Tubulações - Avaliação, sintomas e causas prováveis. H) Freios - Atuação em guindastes hidráulicos - Atuação em guindastes mecânicos I) Sistema de comando e controle - Mecanismo de comando (hidráulicos e pneumáticos) - Indicador de ângulo da lança J) Sistema de indicação de carga - Avaliação de funcionamento - Desarme por sobre carga - Princípios de funcionamento K) Sistema de segurança - Desarme automático da elevação de carga principal e auxiliar - Desarme automático da elevação de lança L) Sistema de içamentos - Tambores - Quantidades máxima e mínima segundo norma N-1930 - Inspeção de ancoragens dos cabos aos tambores - Esforços de tracionamento M) Cabos de aço – Norma N-2161

Elaboração:

3

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - Definições - O que é passo? - Tipos de torções - Critério de descarte - Diâmetro do cabo - Avaliação de fraturas dos arames - Arames partidos nos terminais - Defeitos - Inspeção eletromagnética - Manutenção em cabos de aço N) Acessórios de movimentação de carga – Norma N-2170 - Definições - Condições gerais de inspeção - Inspeção de Manilhas - Inspeção de Ganchos - Inspeção de Lingas e Acessórios - Critérios para substituição da linga em função da quantidade de arames partidos - Inspeção do Olhal - Inspeção de soquete aberto ou fechado - Inspeção e montagem de soquetes\ cunha - Inspeção de Lingas de Correntes - Inspeção de Anéis de Carga - Inspeção de Moitões e Cadernais O) Pendentes - Utilização de pendentes - Inspeção de pendentes - Formas de instalação e problemas possíveis P) Roldanas - Uso de roldanas - Eficiência das roldanas - Inspeção de roldanas (Norma API RP 9B) Q) Lubrificação - Função dos lubrificantes - Problemas ocasionados pela falta de lubrificantes - Descrição dos lubrificantes usados em guindastes - Precações na lubrificação - Análise de lubrificantes R) Metrologia (Paquímetro) - Definição - Princípio do Nônio - Sistema inglês (polegada ordinário) - Processo de colocação de medidas - Processo de leitura de medidas

Elaboração:

4


CORROSÃO

As pessoas têm as mais diversas respostas para "O que é corrosão". Alguns dizem que é oxidação, outras dizem que é um ataque químico, enquanto alguns dizem que é um fenômeno elétrico, a eletrólise. Cada uma dessas respostas é parcialmente verdadeira. Excetuando alguns tipos não usuais de corrosão, como bacteriana ou por ataque químico direto, pode-se dizer que a corrosão, como normalmente encontrada numa tubulação metálica, é, basicamente, um processo eletroquímico por natureza. Corrosão é a deterioração de materiais metálicos ou não metálicos, ocasionada por ação química ou eletroquímica do meio ao qual está exposto, podendo estar associada a esforços mecânicos. Os materiais metálicos e não metálicos estão sujeitos à corrosão, porém é mais comum ocorrer em materiais metálicos. Conceitos Básicos de Corrosão Oxidação e Redução O processo corrosivo é função das reações de óxido-redução, enquanto um elemento é oxidado outro é reduzido. Mas o que são as reações de oxidação e de redução? “Oxidação é a perda de elétrons” e “Redução é o ganho de elétrons”.

Elaboração:

5

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Para que uma substância seja oxidada, perca elétrons, é necessário que outra substância seja reduzida, ganhe o mesmo número de elétrons. Na reação: Fe + 2 H+ Û Fe2+ + H2, podemos observar que o Ferro inicialmente tem número de oxidação igual a zero e o íon Hidrogênio tem número de oxidação +1 (lado esquerdo da equação) ⇒ Fe0 + 2 H+. Na reação do Ferro com o íon Hidrogênio, o Ferro é oxidado perdendo dois elétrons e ficando com número de oxidação +2 e os dois íons Hidrogênio são reduzidos recebendo os dois elétrons perdidos pelo Ferro e ficando com número de oxidação zero (lado direito da equação) ⇒ Fe2+ + (H2)0. Antigamente acreditava-se que a oxidação somente ocorria na presença de Oxigênio, porém com a evolução da química foi possível verificar que substâncias podem ser oxidadas por outras substâncias que não sejam o oxigênio. Corrosão Eletroquímica Muitas vezes ouvimos as pessoas falarem que um equipamento sofreu corrosão, por que formou uma pilha. Isto se deve ao fato de que quando temos dois metais diferentes em contato e imersos em um meio condutor temos uma pilha eletroquímica e um dos metais sofrerá corrosão. É a formação de uma pilha de corrosão através da cessão de elétrons de uma região para outra. A espécie química que cede (perde) os elétrons sofre oxidação e o local aonde ocorre a oxidação (corrosão) é chamado de anodo. M→ →M+n + neA espécie química que ganha os elétrons sofre redução e o local aonde ocorre a redução é chamado de catodo. X + n’e- → X-n’ CLASSIFICAÇÃO Quanto à extensão (em relação a cada área inspecionada) - Localizada - corrosão em um ponto isolado na área considerada na inspeção; - Generalizada - corrosão em toda área considerada na inspeção; - Dispersa - corrosão em vários pontos isolados na área considerada na inspeção. Quanto à forma - Uniforme - caracterizada por uma perda uniforme de material; - Alveolar - caracterizada por apresentar cavidades na superfície metálica, possuindo fundo arredondado e profundidade geralmente menor que seu diâmetro; - Pitiforme - caracterizada por cavidades apresentando fundo em forma angular e profundidade geralmente maior que o seu diâmetro. Quanto à intensidade Considerar apenas a forma alveolar. - Leve - alvéolos que apresentam diâmetro menor que 2 mm;

Elaboração:

6

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - Média - alvéolos que apresentam diâmetro com valor compreendido entre 2 e 4 mm; - Severa - alvéolos que apresentam diâmetro maior que 4 mm. Formas de Corrosão Os tipos de corrosão podem ser classificados em função da morfologia ou do mecanismo.

- Classificação em função da morfologia Uniforme – quando a corrosão se processa de modo aproximadamente uniforme em toda a superfície atacada. Esta forma é comum em metais que não formam películas protetoras, como resultado do ataque;

Por Placas – quando os produtos de corrosão formam-se em placas que se desprendem progressivamente. É comum em metais que formam película inicialmente protetora mas que, ao se tornarem espessas, fraturam e perdem aderência, expondo o metal a novo ataque;

Elaboração:

7


Alveolar – quando o desgaste provocado pela corrosão se dá sob forma localizada, com o aspecto de crateras. É freqüente em metais formadores de películas semi protetoras ou quando se tem corrosão sob depósito, como no caso da corrosão por aeração diferencial;

Corrosão alveolar Por Pite ou Puntiforme – quando o desgaste se dá de forma muito localizada e de alta intensidade, geralmente com profundidade maior que o diâmetro e bordos angulosos. A corrosão por pite é freqüente em metais formadores de películas protetoras, em geral passivas, que, sob a ação de certos agentes agressivos, são destruídas em pontos localizados, os quais se tornam ativos, possibilitando corrosão muito intensa.

A ASTM admite várias formas de pites e alguns profissionais não fazem uso da classificação alveolar e por placas, chamando todas as três de corrosão por pites.

Elaboração:

8


Intergranular – ocorre entre os grãos da rede cristalina do material metálico, este perde suas propriedades mecânicas e se sujeito a esforços mecânicos poderá fraturar, neste caso passa a ser classificada como corrosão sob tensão fraturante – CTF (Stress Corrosion Cracking – SCC).

Intragranular - ocorre nos grãos da rede cristalina do material metálico, este perde suas propriedades mecânicas e se sujeito a esforços mecânicos poderá fraturar, neste caso também passa a ser classificada como corrosão sob tensão fraturante.

Intragranular

Classificação em função do mecanismo

Eletrolítica ou pilha eletrolítica – é a corrosão decorrente da perda de elétrons de um metal quando em contato com outro metal em meio úmido. Galvânica – o mesmo que corrosão eletroquímica, porém dois metais diferentes estão eletricamente conectados e imerso em um eletrólito.

Elaboração:

9

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Por aeração diferencial – é um tipo de corrosão eletroquímica que ocorre em função de concentrações ou pressões parciais diferentes de oxigênio. Associada a solicitações mecânicas: corrosão sob tensão fraturante, sob fadiga, por atrito, por erosão. Seletiva – Grafítica e Desincificação – ocorre a perda de um determinado elemento do material metálico. Empolamento ou fragilização por Hidrogênio – no empolamento o Hidrogênio atômico devido ao seu pequeno volume atômico penetra o material e se aloja nas descontinuidades, ao se transformar em Hidrogênio molecular aumenta de volume e exerce pressão alongando as descontinuidades, dando o formato de bolhas. Já na fragilização ocorre perda de dutibilidade ocasionada pela difusão do hidrogênio através do material metálico. Métodos de Controle da Corrosão Considerando-se como entendidas as condições que causam corrosão, as técnicas empregadas para controle da corrosão podem ser mais bem entendidas. Os três métodos básicos para mitigação da corrosão eletrolítica de tubulações são os seguintes: 1. 2. 3.

Isolamento Elétrico Revestimentos Proteção Catódica

Isolamento Elétrico O primeiro passo básico no controle da corrosão é o de isolar a tubulação de estruturas metálicas estranhas. Uma estrutura metálica estranha pode ser outras tubulações, conduites elétricos, e provavelmente, a mais comum, aço de reforço concretado. Obviamente o isolamento elétrico não irá prevenir células de corrosão localizadas na tubulação. O isolamento elétrico reduz o problema de controle da corrosão em relação aos efeitos do ambiente solo sobre a própria tubulação. Revestimentos Os revestimentos normalmente têm a finalidade de formar um filme contínuo, constituído de material isolante, sobre uma superfície metálica que se pretende isolar. Um revestimento será um meio efetivo de interrompimento de corrosão se: 1. O material de revestimento for um efetivo isolante elétrico. 2. Puder ser aplicado sem interrupções ou descontinuidades, e resistir íntegro durante o transporte, instalação e operação de enterramento.

Elaboração:

10

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras 3. O revestimento prover inicialmente um filme quase perfeito e assim permanecer ao longo do tempo. Os revestimentos variam em qualidade quando inicialmente aplicados, e na resistência durante o manuseio e instalação. As inspeções de controle de material, aplicação, fornecimento da tubulação e instalação afetam tanto a qualidade quanto o custo. Numa tubulação tipicamente bem revestida, a instalação completa deve ter uma eficiência de revestimento, melhor do que 99%. Proteção Catódica A proteção catódica, descrita numa forma bem simples, é o uso direto de eletricidade corrente de uma fonte externa, em oposição da corrente de descarga da corrosão de áreas anódicas que estarão naturalmente presentes. Quando um sistema de proteção catódica eficaz é instalado, todas as partes da corrente coletada da estrutura protegida do eletrólito circunvizinho e toda a superfície exposta se tornam uma única área catódica - daí o nome. A galvanização tem um passado histórico no uso de redução da corrosão em tubulações. A galvanização é, com efeito, um sistema de proteção catódica, utilizando o zinco, dispersado sobre a superfície da tubulação, como material de anodo de sacrifício.

ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS Ensaios Visuais END - Esta é a sigla que identifica um grupo de ensaios: os ensaios não destrutivos. Esses ensaios caracterizam-se por não deixar marcas no material ensaiado, Por isso podem ser realizados em produtos acabados, sem qualquer risco de inutilizá-los em conseqüência do ensaio. De olho no produto O ensaio visual dos metais foi o primeiro método de ensaio não destrutivo aplicado pelo homem. É, com certeza, o ensaio mais barato, usado em todos os ramos da indústria. Assim, a inspeção visual exige definição clara e precisa de critérios de aceitação e rejeição do produto que está sendo inspecionado. Requer ainda inspetores treinados e especializados, para cada tipo ou família de produtos. Um inspetor visual de chapas laminadas não poderá inspecionar peças fundidas e vice-versa, sem prévio treinamento.

Descontinuidades e defeitos É importante que fiquem claros, os conceitos de descontinuidade e defeito de peças. Esses termos são muito comuns na área de ensaios não destrutivos. Para entendê-los, vejamos um exemplo simples: um copo de vidro com pequenas bolhas de ar no interior de sua parede,

Elaboração:

11

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras formadas devido a imperfeições no processo de fabricação, pode ser utilizado sem prejuízo para o usuário. Essas imperfeições são classificadas como descontinuidades. Mas, caso essas mesmas bolhas aflorassem à superfície do copo, de modo a permitir a passagem do líquido do interior para a parte externa, elas seriam classificadas como defeitos, pois impediriam o uso do copo.

De modo geral, nos deparamos na indústria com inúmeras variáveis de processo que podem gerar imperfeições nos produtos. Essas imperfeições devem ser classificadas como descontinuidades ou defeitos.

Principal ferramenta do ensaio visual A principal ferramenta do ensaio visual são os olhos. O olho é considerado um órgão pouco preciso. A visão varia em cada um de nós, e mostra-se mais variável ainda quando se comparam observações visuais num grupo de pessoas. Para minimizar essas variáveis, deve-se padronizar fatores como a luminosidade, a distância ou o ângulo em que é feita a observação. A ilusão de ótica é outro problema na execução dos ensaios visuais. Comprove isso observando as figuras abaixo e fazendo os testes a seguir. 1) Quais traços são mais curtos: os da direita ou os da esquerda?

2) Qual elipse é maior: a de baixo ou a interna superior?

Para eliminar esse problema, nos ensaios visuais, devemos utilizar instrumentos que permitam dimensionar as descontinuidades, por exemplo, uma escala graduada (régua). Repita os testes usando uma régua. Assim, você chegará a conclusões mais confiáveis. A inspeção visual a olho nu é afetada pela distância entre o olho do observador e o objeto examinado. A distância recomendada para inspeção situa-se em torno de 25 cm: abaixo desta medida, começam a ocorrer distorções na visualização do objeto. Existem outros fatores que podem influenciar na detecção de descontinuidades no ensaio visual.

Elaboração:

12

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Algumas verificações podem deixar passar desapercebidos problemas que poderão causar danos maiores aos equipamentos e até mesmo risco de acidente. Exemplo:

Fique atento Um fator de fracasso na inspeção visual é a fadiga visual. Além do treinamento, estes devem receber acompanhamento oftalmológico. Ele se faz necessário para o bom desempenho dos profissionais e deve ser realizado periodicamente, para garantir sua acuidade visual. Ajudando os nossos olhos Em certos tipos de inspeções, por exemplo, na parede interna de tubos de pequeno diâmetro e em partes internas de peças, é necessário usar instrumentos ópticos auxiliares, que complementam a função do nosso olho. Os instrumentos ópticos mais utilizados são: · Lupas e microscópios; · Espelhos e tuboscópios; · Câmeras de tevê em circuito fechado.

Liquido penetrante Depois do ensaio visual, o ensaio por líquidos penetrantes é o ensaio não destrutivo mais antigo. Ele teve início nas oficinas de manutenção das estradas de ferro, em várias partes do mundo. Somente em 1942, nos Estados Unidos, Roberto C. Switzer, aperfeiçoando o teste do óleo e giz, desenvolveu a técnica de líquidos penetrantes, pela necessidade que a indústria aeronáutica americana tinha de testar as peças dos aviões, que são até hoje fabricadas com ligas de metais não ferrosos, como alumínio e titânio, e que, conseqüentemente, não podem ser ensaiados por partículas magnéticas. Agora que você já está por dentro da história deste importante ensaio, vamos conhecer a sua técnica.

Elaboração:

13

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Exemplos do ensaio

Descrição do ensaio Hoje em dia, o ensaio por líquidos penetrantes, além de ser aplicado em peças de metais não ferrosos, também é utilizado para outros tipos de materiais sólidos, como metais ferrosos, cerâmicas vitrificadas, vidros, plásticos e outros que não sejam porosos. Sua finalidade é detectar descontinuidades abertas na superfície das peças, como trincas, poros, dobras, que não sejam visíveis a olho nu. O ensaio consiste em aplicar um líquido penetrante sobre a superfície a ser ensaiada. Após remover o excesso da superfície, faz-se sair da descontinuidade o líquido penetrante retido, utilizando-se para isso um revelador. A imagem da descontinuidade, ou seja, o líquido penetrante contrastando com o revelador, fica então visível. Vamos agora conhecer as etapas deste ensaio: a) Preparação e limpeza da superfície A limpeza da superfície a ser ensaiada é fundamental para a revelação precisa e confiável das descontinuidades porventura existentes na superfície de ensaio. O objetivo da limpeza é remover tinta, camadas protetoras, óxidos, areia, graxa, óleo, poeira ou qualquer resíduo que impeça o penetrante de entrar na descontinuidade.

Para remover esses resíduos sem contaminar a superfície de ensaio utilizam-se solventes, desengraxantes ou outros meios apropriados.

Liquido penetrante

Elaboração:

14

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras b) Aplicação do líquido penetrante consiste em aplicar, por meio de pincel, imersão, pistola ou spray, um líquido, geralmente de cor vermelha ou fluorescente, capaz de penetrar nas descontinuidades depois de um determinado tempo em contato com a superfície de ensaio. c) Remoção do excesso de penetrante Decorrido o tempo mínimo de penetração, deve-se remover o excesso de penetrante, de modo que a superfície de ensaio fique totalmente isenta do líquido. Este deve ficar retido somente nas descontinuidades. Esta etapa do ensaio pode ser feita com um pano ou papel seco ou umedecido com solvente. Em outros casos, lava-se a peça com água, secando-a posteriormente, ou aplica-se agente pós-emulsificável, fazendo-se depois a lavagem com água. Nota: Uma operação de limpeza deficiente pode mascarar os resultados, revelando até descontinuidades inexistentes. d) Revelação Para revelar as descontinuidades, aplica-se o revelador, que nada mais é do que um talco branco. Esse talco pode ser aplicado a seco ou misturado em algum líquido.

Revelador

Liquido penetrante sugado da descontinuidade

O revelador atua como se fosse um mata-borrão, sugando o penetrante das descontinuidades e revelando-as.

Da mesma forma que na etapa de penetração, aqui também deve-se prever um tempo para a revelação, em função do tipo da peça, do tipo de defeito a ser detectado e da temperatura ambiente. Geralmente faz-se uma inspeção logo no início da secagem do revelador e outra quando a peça está totalmente seca. e) Inspeção No caso dos líquidos penetrantes visíveis, a inspeção é feita sob luz branca natural ou artificial. O revelador, aplicado à superfície de ensaio, proporciona um fundo branco que contrasta com a indicação da descontinuidade, que geralmente é vermelha e brilhante. Para os líquidos penetrantes fluorescentes, as indicações se tornam visíveis em ambientes escuros, sob a presença de luz negra, e se apresentam numa cor amarelo esverdeado, contra um fundo de contraste entre o violeta e o azul.

Elaboração:

15

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Registro de resultados.

f) Limpeza Após a inspeção da peça e a elaboração do relatório de ensaio, ela deve ser devidamente limpa, removendo-se totalmente os resíduos do ensaio; esses resíduos podem prejudicar uma etapa posterior no processo de fabricação do produto ou até o seu próprio uso, caso esteja acabado. Vantagens e limitações Agora que você já sabe onde pode aplicar o método de inspeção por líquidos penetrantes e já conhece as etapas de execução deste ensaio, vamos estudar suas vantagens e limitações. Vantagens · Podemos dizer que a principal vantagem deste método é sua simplicidade, pois é fácil interpretar seus resultados. · O treinamento é simples e requer pouco tempo do operador. · Não há limitações quanto ao tamanho, forma das peças a serem ensaiadas, nem quanto ao tipo de material. · O ensaio pode revelar descontinuidades extremamente finas, da ordem de 0,001 mm de largura, totalmente imperceptíveis a olho nu. Limitações · O ensaio só detecta descontinuidades abertas e superficiais, já que o líquido tem de penetrar na descontinuidade. Por esta razão, a descontinuidade não pode estar preenchida com qualquer material estranho. · A superfície do material a ser examinada não pode ser porosa ou absorvente, já que não conseguiríamos remover totalmente o excesso de penetrante, e isso iria mascarar os resultados.

Elaboração:

16

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras · O ensaio pode se tornar inviável em peças de geometria complicada, que necessitam de absoluta limpeza após o ensaio, como é o caso de peças para a indústria alimentícia, farmacêutica ou hospitalar. RESUMO DA SEQÜÊNCIA DO ENSAIO

Dica Hoje já existem no mercado kits que fornecem o produto de limpeza (solvente), o líquido penetrante e um revelador. Estes kits são de grande valia, pois facilitam muito a vida do inspetor. Mas devemos consultar as especificações de ensaio para poder escolher o kit com os produtos mais adequados.

Partículas magnéticas Com certeza você já observou uma bússola. Já verificou que, ao girá-la, a agulha imantada flutuante mantém-se alinhada na direção nortesul do globo terrestre? Deve ter observado também que, ao colocarmos um ímã sob um papelão e jogarmos limalha fina de ferro sobre esta superfície, com ligeiras pancadas no papelão a limalha se alinha obedecendo a uma determinada orientação.

Elaboração:

17


Limalha de ferro orientada Por que isto ocorre? “Que forças invisíveis”, agem sobre esses materiais? Veremos nesta aula como é feito o ensaio por partículas magnéticas. Nesse ensaio, utilizamos essas “forças invisíveis”, que também alinham as partículas magnéticas sobre as peças ensaiadas. Onde houver descontinuidades, a orientação será alterada, revelando-as.

Ensaio por partículas magnéticas O ensaio por partículas magnéticas é largamente utilizado nas indústrias para detectar descontinuidades superficiais e subsuperficiais, até aproximadamente 3 mm de profundidade, em materiais ferromagnéticos. Para melhor compreender o ensaio, é necessário saber o que significam os termos a seguir: - campo magnético; - linhas de força do campo magnético; - campo de fuga. Observe novamente a figura que mostra a limalha de ferro sobre o papelão. Chamamos de campo magnético a região que circunda o ímã e está sob o efeito dessas forças invisíveis, que são as forças magnéticas. Ferromagnéticos - Nome dado aos materiais que são fortemente atraídos pelo ímã, como ferro, níquel, cobalto e quase todos os tipos de aço.

- O campo magnético pode ser representado por linhas chamadas linhas de indução magnética, linhas de força do campo magnético, ou ainda, linhas de fluxo do campo magnético. - Em qualquer ímã, essas linhas saem do pólo norte do ímã e caminham na direção do seu pólo sul.

Atenção Nas linhas de fluxo do campo magnético não há transporte de qualquer tipo de material de um pólo a outro.

Partículas magnéticas

Elaboração:

18

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Partículas magnéticas nada mais são do que um substituto para a limalha de ferro. São constituídos de pós de ferro, óxidos de ferro muito finos e, portanto, com propriedades magnéticas semelhantes às do ferro. Embora chamadas de partículas magnéticas, na realidade elas são partículas magnetizáveis e não pequenos ímãs ou pó de ímã. Agora você deve estar pronto para conhecer o ensaio por partículas magnéticas.

Método por YOKE

Etapas para a execução do ensaio

Carepa: camada de óxidos formada nas superfícies da peça, em decorrência de sua permanência a temperaturas elevadas, na presença de oxigênio.

1. Preparação e limpeza da superfície 2. Magnetização da peça 3. Aplicação das partículas magnéticas 4. Inspeção da peça e limpeza 5. Desmagnetização da peça Vamos conhecer cada etapa detalhadamente:

Preparação e limpeza da superfície Em geral, o ensaio é realizado em peças e produtos acabados, semi-acabados ou em uso. O objetivo dessa etapa é remover sujeira, oxidação, carepas, respingos ou inclusões, graxas etc. da superfície em exame. Essas impurezas prejudicam o ensaio, formando falsos campos de fuga ou contaminando as partículas e impedindo seu reaproveitamento. Os métodos mais utilizados para a limpeza das peças são: - jato de areia ou granalha de aço; - escovas de aço; - solventes. Neste momento, temos a peça limpa e pronta para o ensaio. Magnetização da peça

Elaboração:

19


Devido às dimensões, à geometria variada das peças e à necessidade de gerarmos campos magnéticos ora longitudinais, ora transversais, foram desenvolvidos vários métodos de magnetização das peças. Técnicas de magnetização Magnetização por indução de campo magnético Neste caso, as peças são colocadas dentro do campo magnético do equipamento, fazendo-se então com que as linhas de fluxo atravessem a peça. As linhas de fluxo podem ser longitudinais ou circulares, dependendo do método de magnetização, que é escolhido em função do tipo de descontinuidade a verificar. No caso de guindastes, somente será utilizado o método por YOKE (via úmida), sendo assim, abordaremos apenas este método. Por yoke (yoke é o nome dado ao equipamento) - Nesta técnica, a magnetização é feita pela indução de um campo magnético, gerado por um eletroímã em forma de .U. invertido que é apoiado na peça a ser examinada. Quando este eletroímã é percorrido pela corrente elétrica (CC ou CA), gera-se na peça um campo magnético longitudinal entre as pernas do yoke.

Técnicas de ensaio

Elaboração:

20

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Temos que garantir que o campo gerado tenha uma intensidade suficiente para que se formem os campos de fuga desejados. Existem várias maneiras de verificar isto: · com aparelhos medidores de campo magnético; · aplicando o ensaio em peças com defeitos conhecidos; · utilizando-se padrões normalizados com descontinuidades conhecidas; · no caso do yoke, ele deve gerar um campo magnético suficiente para levantar, no mínimo, 4,5 kgf em corrente alternada e 18,1 kgf em corrente contínua. Técnica de varredura - Para garantir que toda a peça foi submetida ao campo magnético, efetuamos uma varredura magnética. 1ª etapa – Aplicação do campo longitudinal no cordão de solda

Posição dos pólos do mesmo yoke

2ª etapa – Aplicação do campo transversal no cordão de solda

Posição dos pólos do yoke

Esquema de varredura para ensaio com yoke

Aplicação das partículas magnéticas As partículas magnéticas são fornecidas na forma de pó, em pasta ou ainda em pó suspenso em líquido (concentrado). Podem ainda ser fornecida em diversas cores, para inspeção com luz branca, ou como partículas fluorescentes, para inspeção com luz negra. Portanto, os métodos de ensaio podem ser classificados: a) Quanto à forma de aplicação da partícula magnética:

Elaboração:

21

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - Via seca: pó - Via úmida: suspensa em líquido b) Quanto à forma de inspeção: - Visíveis: luz branca - Fluorescentes: luz negra Via seca - As partículas magnéticas para esta finalidade não requerem preparação prévia. São aplicadas diretamente sobre a superfície magnetizada da peça, por aplicadores de pó manuais ou bombas de pulverização. As partículas podem ser recuperadas, desde que a peça ensaiada permita que elas sejam recolhidas isentas de contaminação. Via úmida - Neste método, as partículas possuem granulometria muito fina, o que permite detectar descontinuidades muito pequenas. As partículas são fornecidas pelos fabricantes na forma de pó ou em suspensão (concentrada) em líquido. Para a aplicação, devem ser preparadas adequadamente, segundo norma específica (são diluídas em líquido, que pode ser água, querosene ou óleo leve). Para verificar a concentração das partículas no líquido: · coloca-se 100 ml da suspensão num tubo padrão graduado; · depois de 30 minutos, verifica-se o volume de partículas que se depositaram no fundo.

Os valores recomendados são: · 1,2 a 2,4 ml para inspeção por via úmida visível em luz branca; · 0,1 a 0,7 ml para inspeção por via úmida visível em luz negra.

A aplicação é realizada na forma de chuveiros de baixa pressão, borrifadores manuais ou simplesmente derramando-se a mistura sobre as peças. Para melhor visualizar as partículas magnéticas, podemos aplicar previamente sobre a superfície da peça um contraste, que é uma tinta branca na forma de spray. As partículas magnéticas (via seca e via úmida) são fornecidas em diversas cores, para facilitar a visualização das descontinuidades na peça ensaiada.

Elaboração:

22

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Inspeção da peça e limpeza Esta etapa é realizada imediatamente após ou junto com a etapa anterior. Aplicam-se as partículas magnéticas e efetua-se, em seguida, a observação e avaliação das indicações. Feita a inspeção, registram-se os resultados e promove-se a limpeza da peça, reaproveitando-se as partículas, se possível. Se a peça apresentar magnetismo residual, deverá ser desmagnetizada. Resultados do ensaio

Trinca entre dois furos detectada com partículas magnéticas via seca,

Indicações de trincas sobre a solda, detectadas com pó magnético via seca

Desmagnetização da peça A desmagnetização é feita em materiais que retêm parte do magnetismo, depois que se interrompe a força magnetizante. Nota: Percebe-se que há várias opções para realizar o ensaio não destrutivo. Cabe ao técnico escolher a melhor opção que se adapte às características da peça.

INSPEÇÃO EM GUINDASTES

Elaboração:

23

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Principais tipos de guindastes offshore

Guindaste onshore X guindaste offshore

Elaboração:

24


Descrição dos componentes de guindastes

Elaboração:

25


Inspeção e manutenção Os componentes, em qualquer equipamento, ficam sujeitos ao desgaste, deterioração ou dano, o que limitam sua vida útil. Quando novas todas as peças foram confeccionadas com resistência adicional contra condições desconhecidas e uma razoável perda de resistência devido a sua gradual deterioração. Contudo, se a manutenção e lubrificação forem negligenciadas, estas peças podem eventualmente atingir uma condição em que criem um risco de acidente de segurança. Falha em manter os ajustes corretos dos vários mecanismos, a fim de assegurar um desempenho adequado do guindaste, pode vir a criar também um risco de acidente de segurança. Os ajustes hidráulicos da válvula de alívio nunca deverão exceder a pressão especificada sem o consentimento do fabricante. O reajuste, quando necessário, deverá ser executado por um técnico qualificado e competente. Uma programação regular de inspeção e manutenção preventiva deverá ser estabelecida de forma que quaisquer problemas aparentes sejam descobertos e corrigidos antes que um dano maior ocorra ao guindaste. Face as grande variação de uso e condições ambientais torna-se necessário uma inspeção periódica em todos os guindastes, além do bom conhecimento por parte dos executantes.

Elaboração:

26

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Lança Estrutura de aço temperado e revenido (T1) em que uma de suas extremidades encontra-se fixada ao chassi da máquina por meio de articulações com pinos e mancais planos (5750) ou pinos e rótulas (5750 R). A outra extremidade é sustentada por cabos de aço de comprimento fixo (pendentes) instalados em série com um cabo de aço de comprimento variável que, operando em conjunto, permitem a alteração do ângulo de posicionamento da lança. A lança suporta os cabos de aço principal e auxiliar, responsáveis pela sustentação direta da carga a ser movimentada. É fabricada em módulos (seções) que permitam a alteração do seu comprimento total, utilizando-se perfis tubulares de seção circular.

Inspeção da lança

A lança deve ser verificada quanto a presença de trincas, deformações, desgaste e desalinhamentos nas cordas, contraventamentos e demais elementos estruturais. As irregularidades detectadas devem ser registradas e encaminhadas para análise. Olhais e pinos de união entre as seções Devem ser verificados quanto a presença de deformações e trincas em seu corpo e nas respectivas soldas de fixação. Atenção especial deve ser dada aos olhais fundidos devido a maior probabilidade de apresentarem problemas. Os guindastes HR´s possuem olhais fundidos, o Tema Terra 380 L , os Liebherr (GOS) e o American 5750 possuem olhais laminado. A avaliação da integridade dos olhais de união das lanças dos guindastes depende muito do conhecimento a respeito de corrosão e os conceitos determinados pelo fabricante. Alguns fabricantes determinam as folgas máximas admissíveis entre os olhais e os pinos.

Elaboração:

27


Um outro aspecto que deve ser avaliado é se os pinos estão devidamente encostados na estrutura da lança, pois muitas das vezes o mesmo tende a deslocar para fora forçando o contrapino de fixação que por sua vez pode acabar sendo cizalhado. Olhais de ancoragem dos pendentes Somente o 5750 e o Liebherr (GOS) possuem na lança olhais para fixação dos pendentes. No 5750 os olhais, fixados por solda na seção Ponta da lança, são confeccionados com chapas de aço. No (GOS) também fixados por solda na seção ponta da lança, não foram detectados problemas relevantes. Os pendentes do HR e do 380 L são fixados em eixos localizados na ponta da lança. Os elementos de ancoragem dos pendentes nos eixos é que devem então ser verificados quanto a sua integridade. Empenos em contraventamentos ou cordas Todos os empenos, ou amassamentos em componentes da lança devem ser descritos nos relatórios, pois estes danos podem reduzir significativamente a resistência estrutural da lança. A existência eventual de um empeno deve ser inicialmente verificada a partir do pé da lança e tomando-se por base a direção das cordas principais. Deves-se observar as quatro cordas individualmente afim de se detectar o sentido do mesmo. Uma vez constatado, seu dimensionamento deverá ser realizado medindo-se as flechas decorrentes com o auxilio de uma linha fixada entre dois pontos escolhidos; as flechas medidas devem referidas à distancia entre 2 pontos.

Elaboração:

28

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Não se deve esperar que os empenos eventuais sejam provenientes do serviço normal, e sim, uma conseqüência de um possível choque da lança com alguma estrutura ou o resultado de uma operação irregular. Amassamentos nas cordas e contraventamentos devem ser investigados ao longo de toda lança, principalmente na região correspondente aos batentes. Os danos localizados nas cordas principais devem ser mencionados de modo a fornecer informações completas para avaliações complementares. Deve-se também verificar se houve danos nos componentes adjacentes à região do elemento danificado. Como exemplo, pode-se citar o aparecimento de trincas na solda de fixação do contraventamento à corda principal como resultado de uma acentuada deformação do contraventamento; nestas situações é fundamental a utilização de ensaio não destrutivo para avaliar corretamente a extensão das avarias.

Pé da lança empenado.

Pinos do pé da lança Devido aos grandes esforços de compressão atuantes no pé da lança, estes componentes devem ser avaliados periodicamente. Existem casos de alguns modelos de guindastes que apresentaram ruptura dos parafusos de travamento dos pinos em questão. Tal fato ocorre devido os esforços citados tenderem a intensificar a interferência (atrito) entre os pinos e buchas, percebe-se uma determinada tendência dos referidos pinos acompanharem o movimento de rotação da lança em serviço, o que por sua vez causa danos no próprio pino /bucha e em alguns dos seus elementos de travamento. O rompimento de algum dos elementos de travamento do pino sujeita-o a rotação em conjunto com a lança e pode provocar o seu deslocamento axial parcial ou total, eliminando assim a fixação da lança ao chassi, com conseqüências desastrosas.

Cabine

Elaboração:

29

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Nome genérico atribuído à parte da estrutura, localizada sobre o chassi do guindaste, onde normalmente estão localizados e abrigados o posto de comando do operador e a casa de máquinas que contém o sistema de acionamento. A inspeção da cabine pode em muitos casos fazer com que o inspetor creia que é um item muito simples a ser avaliado, contudo, existem pontos importantes a serem considerados neste componente: a) O estado da chaparia deve ser avaliado considerando o estado de corrosão e a segurança do operador. b) A existência da tabela de carga deve ser avaliada, atentando-se para que a tabela existente seja compatível com a configuração da lança instalada. c) O estado dos guarda corpos e pisos devem ser registrados em relatório, quando for o caso. Entretanto, vale lembrar que em caso de corrosão que comprometa estes componentes, mesmo que parcialmente, deve-se enfatizar essa condição no relatório emitindo recomendação se necessário.

Base de fixação do guarda corpo danificada Barra vertical do guarda corpo rompida.

Pedestal É a estrutura tubular sobre a qual o guindaste é instalado. Em determinadas Unidades, o pedestal pode ter funções adicionais além da função estrutural de suportação do guindaste como, por exemplo, armazenamento de produtos inflamáveis. Assim sendo, é necessário identificar com clareza as funções exercidas pelo componente para que sejam utilizados, os documentos normativos corretos. Parafusos do rolamento de giro

Elaboração:

30

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras São elementos diretamente responsáveis pela fixação do guindaste ao pedestal. Alguns guindastes possuem mesa de giro com roletes. Como o American 9750. São os elementos responsáveis pela fixação guindaste ao pedestal. No caso de mesa de giro com roletes, fixam a mesa ao pedestal e, no caso de rolamento de giro fechado promovem as fixações “rolamento-cabine” e “rolamento-pedestal”. Característica: Normalmente fabricados segundo as especificações ASTM A 490 ou ABNT 10.9 (NBR 8855) equivalente. São componentes de alta resistência, temperados e revinidos, com rosca rolada, que devem ter obrigatoriamente sua especificação e identificação do fabricante estampados na cabeça. Quando em serviço normal, estão sujeitos ao aparecimento de descontinuidades capazes de comprometê-los seriamente devido aos seguintes fatores: A) Elevado tempo de operação B) grandes variações dos esforços atuantes C) Descontrole da periodicidade e valores inadequados dos torques aplicados. Principalmente no caso de parafusos novos, outros dois fatores devem ser considerados: 1) A existência de empenos com valores superiores aqueles permitidos pela norma ANSI B 18.2.1, que durante o torqueamento podem induzir esforços elevados de flaxao e causar então a ruptura do parafuso. 2) A existência de hidrogênio residual originário de processo eletrolítico de tratamento superificil (cadmiação, galvanização), que fragiliza o parafuso e pode provocar sua ruptura em serviço. Aperto dos parafusos - Os parafusos devem ser apertados (torqueados ou tensionados) em sentido oposto (180º) até alcançar a pré-carga determinada para cada parafuso e pelas indicações do fabricante. - A pressão superficial sob a cabeça do parafuso, respectivamente à porca, não deve superar o valor limite admissível. Se isto se der, deverão usar-se arruelas. - O comprimento mínimo do parafuso deve ser respeitado. - A determinação do momento de aperto não depende somente da qualidade dos parafusos como também do atrito na rosca e na superfície da cabeça do parafuso. - Roscas não lubrificadas exigem momento de aperto menor, razão pela qual os valores podem oscilar grandemente. Cuidados:

Elaboração:

31

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - Não devem ser efetuados trabalhos de solda perto do rolamento de giro, para evitar possível deformação causada pelo calor. Deve-se também evitar a passagem de corrente elétrica (decorrente de soldagem) pelo corpo do rolamento para não haver danos permanentes na pista. Ex: No caso de soldagem no cavalete o aterramento deverá ser feito próximo ao cavalete, evitando a abertura de arco elétrico nos rolos e esferas do rolamento de giro. - A zona não temperada das pistas do rolamento de giro entre o inicio e o fim da operação da têmpera da pista é marcada com um “S”, gravado no diâmetro interno e no externo de cada anel. O ponto sem têmpera “S” do anel de carga deve estar situado fora da zona da carga principal, durante a instalação do memso. Ex: O lado do rolamento de giro onde está as marcas “S” deve estar voltada à 90º da região de maior trabalho do guindaste.

Marca “S” Torque de aperto O torque de aperto recomendado pelo fabricante deve ser periodicamente verificado e poderá ser avaliado de acordo com a seguinte expressão: T = Torque do aperto em Kgf.m aplicado com torquímetro d = diâmetro nominal do parafuso em mm Fi = Força de tração inicial em Kgf C = Coeficiente determinado experimentalmente que depende do coeficiente de atrito entre as superfícies em contato. Fatores como material, acabamento, tratamento superficial e lubrificação interferem diretamente nos valores obtidos.

Elaboração:

32


Obs 1: Segundo Faires, o valor de Fi não deve criar no parafuso uma tensão maior do que 75 % do seu limite de escoamento (real ou teórico). Obs 2: Alguns fabricantes de guindastes recomendam que a tensão de pré-carga do parafuso seja igual a 70 % deste limite. Nota : As duas observações acima são aplicáveis quando se utiliza o torquímetro para obtenção da carga de pré-tensão. Inspeção dos parafusos do rolamento de giro Visualmente, sem desmontagem, é possível perceber eventuais perdas de pré-tensão (afrouxamentos) dos parafusos pela ruptura da película de tinta que recobre a cabeça/porca e a superfície de apoio. A presença de trincas na referida película é um indício significativo da ocorrência indevida de movimento relativo entre as duas regiões devendo, portanto, ser investigada. Para possibilitar a rastreabilidade da inspeção, são necessárias as seguintes informações no RDO da contratada, na ocasião do retorqueamento dos parafusos: - Valor do torque e condição na qual foi aplicado (a seco ou lubrificado); - A fonte de informação do valor do torque (manual do fabricante, recomendação técnica da inspeção, etc.); - Descrição dos parafusos: (diâmetro; classe de resistência; revestimento; comprimento; quantidade). - Horímetro total do guindaste; - Se houve remoção de algum parafuso durante o retorqueamento; - Se algum parafuso aceitou o torque, ou seja, se o mesmo girou no momento do retorqueamento; - Além de outras indicações que o executante considerar relevante. As regiões preferencialmente de ocorrência de falhas por fadiga são aquelas em que existe uma mudança da seção transversal, como a região de junção da cabeça com o corpo do parafuso, a região de transição da parte lisa para a parte roscada e a seção imediatamente no interior da porca.

Elaboração:

33

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Visualmente, também é possível detectar a alteração do passo da rosca, devido a um alongamento significativo, utilizando -se um pente de rosca ou mesmo um macho para roscar.

Medição do rolamento de giro 1ª - Uma forma de avaliar a integridade interna do rolamento de giro é examinar a graxa interna que é expulsa do interior do rolamento de giro, quando se coloca graxa nova através dos pinos graxeiros. A presença de limalha metálica na graxa indicará anormalidade. A lubrificação deve ser feita aplicando-se graxa nova e expulsando a graxa contaminada do interior do rolamento. A operação do guindaste com graxa contaminada tende a reduzir a vida útil do rolamento de giro. 2ª - Com o auxilio de um relógio comparador, preso a uma base magnética, coloca-se em contato o apalpador do relógio com a região inferior do rolamento de giro e efetua-se um giro de 360 graus com o guindaste, avaliado-se e registrando o indicado no relógio. OBS: É importante lembrar que os valores a serem indicados são => a soma entre as indicações horária e anti-horária do relógio comparador. 3ª - Outro método que também é usado como auxilio para a avaliação interna do rolamento de giro é a medição da distancia do pinhão de giro até o patamar, localizado imediatamente do mesmo. Medição de folga do rolamento de giro com relógio comparador A medição da folga interna do rolamento somente deverá ser realizada após se adquirir a certeza de que o guindaste se encontra em uma condição de “desequilíbrio” sobre o pedestal. Esta condição necessária permitirá a detecção da “inclinação” do anel externo do rolamento decorrente das folgas internas. As medições realizadas com o guindaste "equilibrado" sobre o pedestal não terão qualquer utilidade para avaliação do desgaste interno.

Elaboração:

34

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Para proceder a medição, utiliza-se correntemente um conjunto composto de base magnética (fixada no pedestal) e relógio comparador (apalpador em contato com o anel superior do rolamento), posicionados conforme indicado nas fotos a seguir. Em seguida, zera-se o ponteiro do relógio e executa-se um giro completo no guindaste ou o que for possível (no mínimo 180 graus), fazendo-se a leitura da variação ocorrida no relógio comparador. As leituras devem ser realizadas em, pelo menos, 6 (seis) pontos diferentes em torno do pedestal.

Para que o controle da evolução do desgaste seja confiável, é necessário que as folgas internas do rolamento, logo após a sua instalação, sejam dimensionadas. As medições posteriores, com a mesma configuração e posicionamento da lança, detectarão os eventuais acréscimos das folgas, que poderão ser comparados com os valores admissíveis estabelecidos pelos fabricantes para cada tipo e dimensão de rolamento. A análise dos dados obtidos em várias medições consecutivas, aliada às verificações periódicas da contaminação, por partículas metálicas, da graxa do rolamento, poderão subsidiar a decisão sobre a necessidade de desmontagem e abertura do rolamento de giro por ocasião de uma grande intervenção de inspeção/ manutenção. Mesa de giro Deve ser verificada quanto à existência de deformações uniformes causadas por compressão na superfície de contato com os roletes de ação e reação, deformação localizada (mossas) gerada pela ação de cargas dinâmicas. Estas deformações eventualmente existentes na mesa podem indicar ou impedir a correta regulagem das folgas dos roletes de reação, criando assim a instabilidade de toda a cabine e aumentando também a probabilidade de impacto do rolete de reação com a mesa. Conjunto dos suportes de roletes

Elaboração:

35

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Suportes: Componentes estruturais fabricados em aço fundido, e existentes apenas no modelo original com mesa de giro, são responsáveis pela ligação mecânica do guindaste com o pedestal. Devido à sua função estrutural e forma geométrica complexa, devem ser desmontados periodicamente para realização de END, visando-se a detecção de descontinuidades nucleadas em serviço, a partir de regiões concentradoras de tensão ou de regiões portadoras de defeitos de fabricação. Deformações por compressão superficial também devem ser investigadas, principalmente nas partes internas das furações dos vários olhais existentes pois, sua presença altera as dimensões originais (diâmetros) das furações e criam assim folgas adicionais nocivas à operação do conjunto.

Eixos dos roletes: Suportam os roletes de giro e atuam também como pista interna dos rolamentos de rolos cilíndricos instalados no interior dos roletes. Devido a estas características operacionais estão sujeitos à fadiga de um modo semelhante ao observado em rolamentos convencionais. A ocorrência de fadiga, na região de contato com os rolos cilíndricos, irá se apresentar sob a forma de um descascamento de material da superfície. O exame visual e a aplicação de END também estão indicados, respectivamente, para a detecção de deformações por flexão/compressão e da presença de trincas. Eixos de fixação dos suportes: São responsáveis pela fixação dos suportes ao chassi do guindaste. Após desmontagem, devem ser inspecionados de modo semelhante ao utilizado para os eixos de roletes.

Elaboração:

36

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Olhais do chassi para fixação dos suportes: Também estão sujeitos à eventuais alterações dos diâmetros das furações, devido às deformações superficiais, por compressão, que podem ocorrer no interior dos furos, permitindo mais uma vez, o aparecimento de folgas adicionais nocivas à operação do conjunto. Todas as folgas existentes entre os eixos e os olhais do conjunto, quando somadas, poderão atingir valores bem superiores àqueles admitidos para a folga ajustável entre a mesa e os roletes de reação (~ 0,5 mm). Esta condição, em função da severidade, poderá vir a provocar instabilidade no equilíbrio do guindaste quando em operação, bem como o aparecimento de cargas de choque que tenderão a solicitar o conjunto de forma mais severa e aumentar, ainda mais, as folgas indesejáveis. Obs : A ruptura, em operação, dos suportes de roletes traseiros causou, em PCH-2 (1984), a queda ao mar do guindaste instalado no módulo 7. Medição das folgas dos roletes As folgas dos roletes devem ser realizadas da seguinte maneira: 1 – Lança posicionada a 45 graus e voltada para 4 pontos eqüidistantes da plataforma (ex: BB/ BE/ Popa e Proa) 2 – Roletes de reação dianteiros numerados da esquerda para direita. 3 – Roletes de reação traseiros numerados da direita para esquerda. 4 – Valores em (mm) 5 – Com a lança posicionada no primeiro ponto faz-se a medição de todos os roletes de reação, em seguida posiciona a lança no segundo ponto, efetua-se a medição e assim sucessivamente. 6 – Todos os valores devem ser registrados e por comparação pode-se determinar se ainda existe possibilidade regulagem dos referidos roletes. Conclusão: O fabricante AMERICAN recomenda que a folga ideal entre os roletes de reação e a mesa de giro seja de 0,25 a 0,30 mm (para guindastes American 9750). Olhais do chassi para fixação dos suportes Apresentam a possibilidade de alteração dos diâmetros das furações devido às deformações superficiais por compressão que podem ocorrer no interior dos furos, fazendo surgir mais uma vez folgas nocivas a operação do conjunto. Assim como os olhais dos suportes dos roletes devem ser feitas medições para avaliar estas folgas. Com o auxilio de calibres de laminas pode-se efetuar a verificação do nível de folgas existentes. Basta posicionar o guindaste em ponto de equilíbrio (com a lança aproximadamente em 45 graus) e posteriormente introduzir tantas laminas quanto necessário para se terminar a folga existente.

Elaboração:

37


Todas as folgas existentes entre eixos e olhais, quando somadas, poderão atingir valores bem superiores 1àqueles admitidos para a folga ajustável existente entre a mesa de giro e os roletes de reação. Este fato causará uma instabilidade no equilíbrio do guindaste quando em operação bem como o aparecimento de cargas de choque que tenderão a aumentar ainda mais as folgas desejáveis e solicitarão de forma mais severa o conjunto mesa / suportes.

Chassi É a plataforma instalada sobre a mesa ou rolamento de giro, onde encontram-se fixados todos os componentes estruturais e de acionamento do guindaste.

O chassi deve ser avaliado com relação a existência de trincas. Os olhais do chassi são áreas que recebem atenção maior, contudo, alguns guindastes apresentam indicações nas soldas inferiores do chassi, como é o caso dos guindastes American 9750 e o American 5750 (modelo antigo). A inspeção visual dessas regiões Trinca em ensaio de PM deve proceder de forma minuciosa e detalhada nas soldas, atentando para escamações na película de tinta ou indicações lineares de rachaduras. Tais condições são primordiais para se determinar a necessidade de recomendar um ensaio não destrutivos (LP ou PM) para avaliar a integridade da região. Olhais para fixação da lança

Elaboração:

38

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras São componentes fabricados em aço fundido, soldados no chassi do guindaste, possuidores de olhais duplos de cada lado, com furações para instalação da lança por meio de articulações com pinos e mancais planos (5750) ou pinos e rótulas (5750 R).

Cavalete Nome dado à estrutura instalada na parte traseira do guindaste destinada a suportar, através de cabos de aço, a estrutura da lança. - Durante a inspeção do cavalete deve-se avaliar toda a integridade do mesmo: Os olhais e pinos quanto a desgastes e corrosão; A estrutura quanto a corrosão; a existência de empenos e trincas. - A inspeção deste componente deve ser realizada visando determinar o estado do cavalete seus passadiços e guarda corpos. No caso dos passadiços e guarda corpos, caso os mesmos apresentem irregularidades que dificultem, impeçam ou coloque em risco as pessoas que acessam os mesmos, deve-se enfatizar o estado do mesmo no relatório e efetuar as recomendações necessárias. - Deve-se verificar o estado dos pinos e olhais de fixação das hastes ou contraventamentos dos cavaletes. A corrosão nesses componentes, associada a solicitações de tração pode provocar fadiga e conseqüentemente a ruptura dos mesmos.

Guarda corpo empenado Ausência de guarda corpo

Sistema de acionamento Catraca sprag Nome dado a embreagem corrediça tipo freio de recuo. Instalada na arvore de comando do movimento da lança do guindaste 9750 e no Tema Terra 380 L.

Elaboração:

39

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras - No 9750 é recomendável por garantir que o movimento de descida da lança ocorra motorizado, ou seja, controlado pelo trem de engrenagem. A correta atuação do componente depende diretamente da sua lubrificação, que é feita com um óleo próprio do sistema (antigamente usava-se uma mistura de óleo e querosene). - No guindaste 380 L o componente é responsável por impedir o retorno dos tambores de cabos depois de cessado o comando de içamento. Devido a sua construção peculiar, está sujeita a intensos esforços de compressão nas superfícies em contato, devendo possuir nestes locais elevadas durezas superficial bem como um núcleo mais macio e resistente de modo a evitar a ocorrência de deformações ou rupturas que venham provocar a falha do componente em serviço. - É o nome dado à embreagem corrediça tipo freio de recuo (roda livre) instalada na árvore de comando do movimento de descida da lança. Definição da empresa Renold: É um dispositivo que possui uma pista interna e outra externa, sendo que ambas podem assumir a função de membro de entrada ou membro de saída. O membro de entrada pode ser configurado, na sua instalação, para conduzir o membro de saída em uma direção escolhida e ainda permitir que o membro de saída assuma velocidades maiores que o membro de entrada.

American 9750

Catraca sprag do guincho Braden

Em se tratando do sistema de acionamento da descida da lança, o dispositivo em questão é responsável por garantir que este movimento de descida ocorra de modo motorizado, ou seja, controlado pelo trem de engrenagens. A correta atuação do componente depende diretamente da sua lubrificação, realizada por lubrificante específico contido em um pequeno recipiente localizado na extremidade do eixo de comando. A falha do dispositivo seria caracterizada pela possibilidade de haver movimento relativo entre as duas pistas em qualquer dos dois sentidos e não mais em apenas um deles. No caso do sistema da lança, a falha deste componente provocaria a descida descontrolada da lança devido à “quebra” do acoplamento que havia entre o eixo de comando e o trem de engrenagens.

Elaboração:

40

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Conforme descrito no manual de operação do guindaste, o fabricante recomenda que, a cada 5000 horas de operação, a embreagem Sprag seja substituída. O componente retirado de serviço deve ser enviado ao fabricante para avaliação.

Bombas, redutores e motores (hidráulicos) São componentes que não são desmontados para avaliação. As principais verificações que devem ser feitas para garantir sua integridade são: - Fazer análise periódica do óleo interno de lubrificação; - Avaliar quando a ruídos irregulares; - Checar a pressão de trabalho, se está dentro das recomendações do fabricante; - Checar quanto a vazamentos. - Checar quanto a periodicidade de desmontagem para avaliação de componentes internos, conforme determinação do fabricante. - Verificar registros de exame ferrográfico do óleo lubrificante da caixa de engrenagens e dos redutores dos conjuntos de giro Os redutores hidráulicos são formados por conjuntos de planetárias que multiplicam a forca do sistema hidráulico possibilitando o deslocamento dos tambores com esforços mínimos.

Elaboração:

41


Guincho Braden

Muitos guinchos são acionados por unidades de motores hidráulicas individuais, consistindo dos seguintes componentes principais, com o guindaste SEATRAX: • Motores Hidráulicos de baixo torque, alta velocidade, quer do tipo “Engrenagem”, “Palheta” ou “Pistão Axial” dependendo dos modelos do guincho e guindaste. • Conectado à porta de entrada de cada Motor Hidráulico está uma mola “à Prova de Falhas” com pressão liberada diretamente pela Válvula de Freio Dinâmica. • Engrenagem Redutora Planetária conectando o Motor Hidráulico ao eixo do tambor. • Uma peça sólida, Eixo do Tambor apoiado em ambos os lados por Rolamentos AntiFricção e acionando o Tambor do Guincho através de uma conexão de chaveta endurecida. • Mola "à Prova de Falhas" aplicada, com pressão liberada pelo Freio de Estacionamento Estático atuando diretamente sobre o Tambor do Guincho. Grande parte dos guindastes utilizam sistemas hidráulicos do tipo Circuito Completo Aberto. Os redutores hidráulicos são utilizados em grande parte dos guindastes off-shore. Sendo usados nos guinchos de cargas e lança;

Elaboração:

42

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Nos redutores de giro;

Conjunto de planetárias

Nota: Estes redutores trabalham com sistema de planetária em seu interior, possibilitando o baixo esforço para movimentação da lança, das cargas e do giro dos guindastes. Mangotes / Tubulações (Hidráulicas) Deve ser assegurado cuidadosamente que as mangueiras e as conexões fiquem protegidas em relação as condições ambientais a que serão expostas. Fatores ambientais como raio ultravioleta, ozônio, água salgada, insetos e matérias radioativos causam degradação e falha prematura. A avaliação detalhada das mangueiras deve ser efetuada em intervalos de três meses. Em casos de falha: 1 – Sintoma: O tubo interno da mangueira é muito duro e rachou. Causa: O calor tende a lixívia os plastificantes para fora do tubo. Este é um material que dá à mangueira a sua flexibilidade ou plasticidade. O óleo arejado faz ocorrer oxidação do tubo. Esta reação do oxigênio num produto de borracha fará com que ele endureça. Qualquer combinação de oxigênio e calor acelerará em muito o endurecimento do tubo interno. A cavitação que ocorresse dentro do tubo interno teria o mesmo efeito. 2 – Sintoma: A mangueira está rachada tanto externa como internamente, mas os elastômes estão macios e flexíveis à temperatura ambiente. Causa: A razão mais provável é um ambiente excessivamente frio durante a flexão da mangueira. A maioria das mangueiras padrão é indicada para (-40º C), algumas das mangueiras são indicadas para (-49º C). As mangueira especificadas para a temperatura de (-54º C). A mangueira de teflon suporta até -73º C.

Elaboração:

43

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras 3 – Sintoma: Houve ruptura da mangueira e o exame do reforço de arame após descascar a cobertura externa revela fios de aço quebrados em diversos pontos ao longo da mangueira. Causa: Isto indicaria uma alta incidência de golpes de aríete. As exigências SAE do ensaio de golpe de aríete para um reforço de dois traçados de aço são 200.000 ciclos a 133% da pressão de trabalho recomendada. As exigências SAE do ensaio de golpe de aríete para um reforço com quatro espirais de aço são de 400.000 ciclos a 133 % da pressão de trabalho e a temperatura de 93º C. Se os golpes de aríete extrapolados num sistema chegam a mais de um milhão num espaço de tempo relativamente curto, então a melhor escolha será uma mangueira reforçada com espiral de aço. 4 – Sintoma: Houve ruptura da mangueira, mas não há sinal de diversos fios de quebrados ao longo da mangueira. Causa: Isto indicaria que a pressão excedeu a resistência mínima à ruptura da mangueira. Ou será necessária uma mangueira mais resistente, ou então o circuito hidráulico tem algum defeito que causa a formação de pressões extraordinariamente altas. 5 – Sintoma: Ruptura da mangueira. Um exame indica que o trançado de aço está enferrujado e que a cobertura externa sofreu corte, abrasão, ou deteriorou seriamente. Causa: A única função da cobertura externa consiste em proteger o reforço. Os elementos capazes de destruir ou remover as coberturas externas são: - Abrasão; Corte; Ácido de baterias; Limpeza a vapor; Solução química de limpeza; Ácido muriático (para limpeza de cimento); Água salgada; Frio extremo. Sem a proteção da cobertura, o reforço fica suscetível aos ataques de umidade ou outras matérias corrosivas. 6 – Sintoma: Houve ruptura da mangueira na curva externa e parece que ela está elíptica (torcida) na seção curva. No caso de uma linha que alimenta uma bomba, a bomba está barulhenta e muito quente. O cano de escape da bomba está duro e quebradiço. Causa: Em ambos os casos, o problema é devido provavelmente, a um raio mínimo de curvatura que não obedece às especificações. Deve-se verificar o raio mínimo de curvatura SAE para assegurar-se de que a aplicação está dentro das especificações. Nota: É permitido diminuir o raio mínimo de curvatura quando a pressão é reduzida. Verifique isto com o seu fornecedor. No caso de uma linha que alimenta uma bomba, o colapso parcial da mangueira está causando a cavitação da bomba, o que resulta em ruído e calor. Esta é uma situação bastante grave e resultará em falha catastrófica da bomba se não for corrigida. 7 – Sintoma: A mangueira parece estar achatada num ou mais pontos e parece estar dobrada. Ocorreu, ruptura nessa área, parecendo também estar torcida.

Elaboração:

44

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Causa: A torção de uma mangueira de controle hidráulico arrancará as camadas de reforço e permitirá a ruptura da mangueira devido ao alargamento dos espaços entre as tranças de arame. Use conexões ou juntas giratórias, a fim de que nunca haja força de torça agindo sobre uma mangueira hidráulica. 8 – Sintoma: O tubo interno da mangueira soltou-se do reforço e acumulou-sena extremidade da mangueira. Em alguns casos poderá mesmo sair pela conexão. Causa: A causa provável é um vácuo excessivo ou a mangueira errada para serviço com vácuo. Não se recomenda o vácuo para mangueiras de dois traçados de aço, ou de 4 e 6 espirais, a não ser que se utilize algum tipo de mola interna de proteção. Mesmo que uma mangueira seja indicada para o vácuo, se estiver dobrada, achatada ou com uma curva muito fechada, este tipo de falha poderá ocorrer. 9 – Sintoma: A ruptura da mangueira deu-se aproximadamente seis a oito polegadas de distância da conexão. O trançado de aço está enferrujado. Não há cortes ou abrasão na cobertura externa. Causa: Montagem imperfeita da conexão na mangueira, permitindo a entrada de umidade pela borda do corpo da conexão. A umidade penetrará pelo reforço. O calor gerado pelo sistema irá expulsá-la em volta da área da conexão, mas a umas seis ou oito polegadas de distância ela ficará retida entre o tubo interno e a cobertura externa, causando ferrugem no reforço de arame. 10 – Sintoma: existem bolhas na cobertura externa da mangueira. Ao furar essas bolhas, encontra-se óleo dentro delas. Causa: Um pequeno furinho no revestimento interno está permitindo que o óleo de alta pressão se infiltre entre este e a cobertura externa. Eventualmente formará uma bolha no lugar onde a aderência da cobertura estiver mais fraca. No caso de uma conexão reutilizável, com rosca, uma lubrificação insuficiente da mangueira e da conexão poderá causar esta condição, porque o tubo interno seco pegará no nipel e arrancará o necessário para permitir infiltração. Esta condição poderá ser causada, ainda, por uma mangueira defeituosa. 11 – Sintoma: Bolhas na cobertura externa de uma mangueira condutora de um fluído gasoso. Causa: O gás de alta pressão está escapando através dos poros do tubo interno, acumulando-se sob a cobertura e formando, eventualmente, uma bolha onde a aderência é mais fraca. Existem mangueiras especialmente construídas para aplicações com gases de alta pressão. Consulte o seu fornecedor sobre qual a mangueira apropriada de tais casos. 12 – Sintoma: A conexão escapou da extremidade da mangueira. Causa: Pode ser que a conexão errada tenha sido colocada na mangueira. Verifique as especificações do fabricante e os números de referência das peças.

Elaboração:

45

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras No caso de conexões prensadas, a máquina poderá ter sido mal regulada, resultando em prensagem excessiva ou insuficiente. O corpo externo de uma conexão rosqueável pode estar gasto além de sua tolerância. Também as matrizes, no caso de conjuntos prensados podem estar gastas além da tolerância. A conexão pode estar mal colocada na mangueira. Verifique as instruções do fabricante. A mangueira pode ter sido instalada sem a folga necessária para compensar os possíveis 4 % que, a mangueira pode encolher ao ser pressurizada. 13 – Sintoma: O tubo interno da mangueira está seriamente deteriorado, havendo evidência de inchamento externo. Em alguns casos o tubo interno poderá estar parcialmente “escavacado”. Causa: Ao que indica, o tubo interno da mangueira não é compatível com o agente conduzido. Mesmo que o agente em si seja normalmente compatível, um calor maior poderá ser o catalisador capaz de causar a deterioração do tubo interno. Certifique-se de que as temperaturas de serviço, tanto internas com externas, não estejam excedendo as recomendadas. 14 – Sintoma: Ocorreu ruptura da mangueira. A cobertura está seriamente deteriorada e a superfície da borracha está rachada. Causa: Pode-se tratar, simplesmente, de uma questão de idade. As rachaduras resultam da ação prolongada do tempo e do ozônio. Tente determinar a idade da mangueira. Alguns fabricantes gravam a data na parte externa da mangueira. 15 – Sintoma: A mangueira está vazando pela conexão devido a uma fenda no tubo adjacente à solda da cabeça de um meio flange. Causa: Como a rachadura é adjacente à solda e não na própria solda, trata-se de falha causada pelo esforço de uma mangueira que deve encurtar sob pressão e não tem a folga suficiente para tal. Resolvemos dúzias desses problemas alongando o conjunto montado ou alterando a posição do mesmo, de modo a atenuar o esforço exercido sobre a conexão. 16 – Sintoma: Uma mangueira com reforço em espiral estourou, partindo-se expondo o arame arrebentado e muito emaranhado. Causa: A mangueira é curta demais para acomodar a alteração do comprimento que ocorre sob pressão. 17 – Sintoma: A mangueira está bastante achatada na área de ruptura. O tubo interno está muito endurecido na parte descendente em relação à ruptura, mas parece normal na parte ascendente. Causa: A mangueira foi dobrada, ou porque foi curvada muito violentamente ou por ter sido esmagada de algum modo, originando-se, assim, uma certa restrição. A medida que a velocidade do fluído aumenta pela restrição, a pressão decresce ao ponto de vaporização do fluído, o que comumente se chama de cavitação. Esta condição dá origem a calor e oxidação rápida, o que endurece o tubo interno da mangueira no fluxo abaixo da área de restrição.

Elaboração:

46

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras 18 – Sintoma: A mangueira não estourou, mas está vazando em profusão. A dissecção da mangueira revela que o tubo interno está perfurado até o trançado de aço por uma distância de aproximadamente duas polegadas. Causa: Esta falha indicaria uma erosão do tubo interno. Um jato de fluido fino como uma agulha, emitido em alta velocidade de um orifício e incidindo num só ponto do tubo interno da mangueira irá, hidraulicamente, remover uma seção do mesmo. Verifique se a mangueira não está curvada junto a um cano que tenha um orifício. Em certos casos onde se encontram altas velocidades a presença da partícula no fluido poderá causar erosão considerável em seções curvas de um conjunto montado. 19 – Sintoma: A conexão soltou-se da mangueira. A mangueira esticou bastante no sentido do comprimento. Esta poderá não ser uma aplicação de alta pressão. Causa: Mangueiras insuficientemente apoiadas. É muito importante providenciar suportes para pedaço muito longo de mangueira, especialmente aliado ao peso do fluido conduzido, faz pressão sobre a conexão. Esta força poderá ser transmitida a um cabo ou corrente a qual se prende a mangueira com braçadeiras. Não se esqueça de deixar a mangueira suficientemente folgada entre as braçadeiras para compensar o possível encurtamento de 4% quando a mangueira está sob pressão. 20 – Sintoma: A mangueira não se rompeu mas está vazando em profusão. Um exame da mangueira dissecada revela que o tubo interno estourou por dentro. Causa: este tipo de falha é comumente chamada de “estouro interno”. É geralmente associado com fluidos de viscosidade muito baixa, com ar, nitrogênio, freon e outros gases. O que sucede é que sob condições de alta pressão, ocorre efusão dos gases para dentro dos poros do tubo interno, carregando-os como acumuladores em miniatura. Se a pressão for reduzida, muito subitamente, a zero, os gases encurralados literalmente explodem para fora do tubo interno, muitas vezes chegando a furá-lo. Em algumas construções de mangueiras, um segundo tubo interno feito de plástico como nylon, é inserido na mangueira. Um pequeno vazamento permitirá ao fluido gasoso infiltrar-se entre os dois tubos internos e quando a pressão é reduzida a zero, haverá colapso do primeiro tubo interno, devido a pressão retida em volta de seu diâmetro externo. 21 – Sintoma: O conjunto montado com mangueira de teflon sofreu colapso internamente, num ou mais lugares. Causa: Uma das causas mais comuns disto é o manuseio incorreto do conjunto de teflon. O teflon é um material termoplástico que não se parece com a borracha se curvando violentamente, simplesmente dá-se o colapso. Este tipo de colapso é localizado numa área, e é radial. Quando o tubo de teflon está dobrado longitudinalmente num ou mais pontos isto pode ser resultado de calor (que amolece o tubo interno) juntamente com condições sub-atmosféricas em seu interior. Devido a tensão adicional do reforço de arame trançado, inerente a este tipo de mangueira, existe sempre uma tração radial sobre o tubo tentando empurrá-lo. Uma ciclagem rápida de

Elaboração:

47

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras um agente muito frio poderá produzir o mesmo tipo de falha. Muitos fabricantes oferecem uma mola interna de proteção para eliminar este problema. 22 – Sintoma: As conexões estão sempre se soltando da mangueira de nylon. Causa: Contanto que a conexão correta para a mangueira tenha sido selecionada e colocada da maneira apropriada, a causa provável da falha é o calor. Os nylons sob compressão têm tendência a amolecer e se espalhar para fora da área de compressão quando sujeitos a temperaturas perto de (93º C) 23 – Sintoma: Um conjunto montado com um tubo interno, de teflon está com um ou vários vazamentos por pequenos orifícios. Causa: Esta situação ocorre quando um fluido à base de petróleo, de baixa viscosidade, está correndo a grande velocidade, o que pode gerar alta voltagem devido a eletricidade estática. Essa alta voltagem está procurando uma ligação terra e a única disponibilidade é o reforço de trançado de aço inoxidável. Insto causa um arco elétrico, que penetra pelo tubo interno de teflon ao passar para o reforço externo. Existem tubos internos de teflon especialmente construídos com negro de fumo para torná-los condutores. “Escoando a eletricidade estática eles eliminam esse problema”.

Sistema do guindaste HR O guindaste HR possui um sistema de acionamento pneumático que quando a manete de comando é acionada, a câmara das cuícas são alimentadas e os comandos são automaticamente pilotados. 11

09 08 07

Conjunto de descida motorizada Figura 1

Elaboração:

48

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Durante a inspeção de comando no guindaste HR deve-se atentar para o correto funcionamento dos acionadores (item 11). Para tal, deve pedir ao operador que acione o comando de subida de carga intermitentemente, estado o motor ligar e a embreagem geral desligada, onde será observado se os pinos irão se deslocar, para fora e para dentro. O item 11 mostrado anteriormente e o corpo de cuícas, responsável pelo acionamento dos comandos, tanto de carga, quanto de lança e giro, dos guindastes HR. Pela foto abaixo se pode ter a idéia de como funciona o processo de acionamento: a) O ar preenche a câmara (item 01, figura 2) b) Deslocando os diafragmas (item 02, figura 2) c) que por sua vez empurram os pinos acionadores (item 03, figura 2) d) estes pinos ao passarem pelas tampas (item 05, figura 2), tocam e travam o prato móvel (item 09, figura 1) que por fim acopla os discos de fibra e os discos de aço (itens 08 e 07, figura 1), fazendo assim o comando.

01

02

05

Vista explodida do Corpo de cuícas Figura 2

O inspetor deve avaliar a correta atuação destes comandos em todos os sistemas (carga, lança e giro). Contudo, no caso do sistema de carga, o comando de descida é

Elaboração:

49

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras controlado por um componente chamado (cinta do freio inversor). A cinta do freio fica instalada sobre o tambor, mostrado na figura 3. Estas cintas possuem um estojo de regulagem sobre as mesmas e qualquer folga imprevista pode provocar uma descida descontrolada de carga (existem diversos caso registrados na bacia de Campos). A forma correta de avaliar um funcionamento deste conjunto é: a) Acionar a descida de carga, estado o guindaste ligado e a embreagem geral desligado, atentar para acionamento da cinta e possível movimento do tambor, pois nesse momento o mesmo deve ficar parado e a parte da embreagem (onde fica o corpo de cuícas) é que deve movimentar. b) Após está avaliação verifique o funcionamento do conjunto em operação e caso perceba movimento do tambor, recomende a regulagem da cinta.

Figura 3 – cinta do freio inversor na descida motorizada

- A inspeção deve atentar também a presença de desgastes nas cintas, discos de acionamentos e pistas dos tambores e a possíveis vazamentos nas mangueiras e acionadores. - Outra avaliação importante para equipamentos é a verificação da existência de graxa ou óleo na pintas de atuação das embreagens ou nas próprias cintas de acionamentos. O acumulo de graxa em regiões próximas pode provocar a contaminação dos componentes. Comandos do guindaste HR Os guindaste HR´s possuem os seguintes conjuntos de comandos: Cabrestante: Responsável pela subida da lança. Possui o tambor de enrolamento do cabo de lança e 2 embreagens (subida e descida). Sobre as embreagens atuam os freios. O tambor de cabo também possui uma 3ª cinta de freio. Embreagem de descida

Elaboração:

50

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Embreagem de subida Descida motorizada: O guindaste possui 2 conjuntos, uma para o sistema principal e outro para o auxiliar. Estes conjuntos são responsáveis pela descida e subida de cargas, sendo que a embreagem controla a subida e o freio inversor é responsável pela descida.

Conjunto horizontal de reversão: Este conjunto é responsável pelos comandos de giro do guindaste, e também pela transmissão de tração para os conjuntos de descidas motorizadas (através da caixa de trem de engrenagem).

Tambor de freio de giro Conjunto vertical de giro: Responsável por transferir o movimento do conjunto horizontal de reversão para o pinhão de giro, possibilitando assim o movimento de giro do guindaste. Este conjunto possui um tambor na parte superior onde atuam as cintas de freios. Sendo assim, para que haja movimento de giro do guindaste, é necessário liberar a trava de giro (freio de giro).

Conjunto de tomada de força: Responsável por receber o torque da caixa de redução (saída do conversor) e transmiti-la para o conjunto horizontal de reversão.

Elaboração:

51


Conversor de torque: Recebe o torque do motor diesel e transfere esse torque multiplicado para a caixa de redução,

Conjunto caixa de redução: Recebe o torque do conversor de torque e transmite, através dos eixos cardans, para o cabrestante e conjunto de tomada de força.

Sistema de comandos do guindaste American (serie 500 e 900)

Pinhão da saída do conversor, onde trabalha a corrente quádrupla. Nos guindastes American (Serie 500 e 900), o motor diesel gera a rotação para o conversor, que por sua vez o multiplica e transmite, através da corrente quádrupla, para o eixo motor, e esse o transmite a todo trem de engrenagens.

Elaboração:

52


Engrenagem do eixo motor, que é tracionada pela corrente quádrupla.

Nota: Conforma foi citado anteriormente, os guindastes American 5750 modernizados possuem um guincho hidráulico (Braden) para movimentação da lança.

Freios Os freios devem ser avaliados das seguintes formas: Guindastes Hidráulicos: Deve-se verificar a resposta de parada dos comandos, após a manete ser colocada em neutro. A maior parte dos fabricantes recomenda que a cada 12 meses os conjuntos de lamelas sejam desmontados para avaliação da integridade dos discos (aço e fricção).

Elaboração:

53


Guindastes Pneumáticos: Deve-se verificar possíveis desgastes nas lonas das cintas, o alinhamentos das mesmas com os tambores e a existência de contaminação por óleo ou graxa. Posteriormente deve-se checar se as mesmas estão respondendo adequadamente aos comandos e se estão ou não apresentando retardo após cessado o comando. Nesse caso deve-se avaliar a integridade das válvulas de escape rápido das mesmas.

Sistema de comando e controle Mecanismo de comando Para os guindastes American 5750, HR e American 9750 a verificação da resposta aos comandos por parte dos componentes atuados pneumaticamente deve ser realizada em duas etapas: A primeira será a observação direta da atuação de cada componente pneumático, que ocorrerá com a lança estacionada em seu descanso, estando o moitão e a bola peso apoiado no piso ou em outro lugar adequado. Devendo o motor diesel estar ligado e a embreagem geral desacoplada. Dessa forma será possível observar melhor a atuação dos componentes, devido à ausência de movimento de rotação nas embreagens e também que se evite o movimento de descida da lança e do moitão, quando os freios forem liberados, fato este que poderia acarretar incidentes indesejados. Nesse processo deve ser avaliadas a existência de vazamentos, danos e corrosão nos componentes, presença de desgaste e/ou graxa nas superfícies de contato (interface lona / tambor de embreagem). Nota: Nos guindastes American

Nas embreagens de giro e, particularmente no conjunto da embreagem do abaixamento motorizado da carga, é normalmente observada a presença de graxa nas superfícies de contato das

Elaboração:

54

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras lonas e a conseqüente alteração da performance do componente. No caso do abaixamento de carga, a presença da graxa pode provocar a descida descontrolada da carga quando o operador acionar o comando para descida. Isto ocorreria pelo fato de a ligação motriz (embreagem) existente entre o trem de engrenagens e o tambor de cabo, no momento da descida, estar comprometida pela graxa permitindo então que o próprio peso da carga suspensa provoque o deslizamento da embreagem, acelerando assim o movimento de rotação do tambor de cabo (descida), independentemente da velocidade do trem de engrenagens. A origem da graxa em questão está no excesso de lubrificante que é expulso do rolamento da engrenagem (56 dentes), localizada por trás da região visível na foto, e chega ao centro do tambor da embreagem, pelo lado mostrado na foto, migrando até as superfícies de contato impulsionado pela força centrífuga do movimento de rotação do tambor da embreagem. Visualmente, é bastante simples perceber a presença indevida da graxa, no fundo do tambor, antes que as lonas possam ser alcançadas na sua região periférica. Uma outra irregularidade que tem sido detectada na embreagem de abaixamento motorizado é o aparecimento de trincas na superfície de atrito com as lonas (tambor), orientadas no sentido transversal ao do esforço atuante. Em estudo realizado para avaliação da profundidade dessas trincas, em um tambor de embreagem que operou durante 10.000 horas, foi constatado que a profundidade das mesmas atingia 8 mm, em média, fato este que não permitiu seu reaproveitamento após a eliminação das trincas por usinagem. A segunda seria uma avaliação em conjunto com o operador da máquina, a resposta do guindaste aos comandos. Para os guindastes de acionamento hidráulico, devido à própria construção do seu acionamento (hidráulico) somente a segunda etapa poderá ser realizada. Circuito de alimentação e despressurização do console de comando

Elaboração:

55


Circuitos de comando A seguir são mostrados os circuitos pneumáticos e hidráulicos de comando dos guindastes 5750 e 5750 R.

Elaboração:

56

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Sistema de pneumático da lança do guind. 9750

Indicador de ângulo da lança O bom funcionamento deste componente é imprescindível para operação, pois a capacidade do guindaste está associada ao posicionamento da lança, sendo assim, o mesmo deve apresentar uma liberdade de movimento adequada. Deve avaliar a indicação do ângulo em zero grau. Para isso abaixe a lança em posição horizontal e compare e verifique o indicador de ângulo.

Sistema de indicação de carga É um sistema composto de sensor (es) de carga, sensor(es) de ângulo, interligados a painéis de indicação, destinado a supervisionar o carregamento a que o guindaste está sendo submetido. Pode estar equipado com interfaces capazes de intervir nas operações realizadas, impedindo-as,

Elaboração:

57

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras ou pode apenas monitorá-las informando das irregularidades. Normalmente, o sistema apresenta informações sobre seguintes parâmetros de carregamento: a) carga suspensa no gancho. b) carga máxima admissível para o presente ângulo de lança conforme estabelecido nas tabelas de carga em vigor. c) raio de alcance ou ângulo de posicionamento da lança. d) percentual do momento de tombamento atuante em relação ao valor máximo admissível em cada posição da lança. Esquema simplificado de um sistema de monitoração de carga

Elaboração:

58

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Sistema de segurança Desarme automático da elevação de carga principal e auxiliar É o dispositivo destinado a limitar a posição superior do moitão ou bola peso (ganchos de carga) de modo a evitar a interferência física acidental dos mesmos com a ponta da lança, e os conseqüentes danos estruturais. Deve-se avaliar a correta atuação destes componentes. Em alguns casos, existem um sistema de marcha lenta, antes do desarme, que deve ser avaliado também. Uma boa maneira de avaliar a atuação da marcha lenta é observar o deslocamento pela lateral do tambor. Neste caso, a haste de acionamento do sensor será atuada pela espira de cabo alojada no tambor, interrompendo assim o movimento de subida da carga. É uma configuração que está sujeita à alterações involuntárias da posição original de ajuste, em função da uniformidade de enrolamento do cabo de aço.

Uma possível ocorrência indesejada, conseqüência da inexistência ou do desajuste deste dispositivo, seria a seguinte: Pelo fato dos tambores de cabo estarem posicionados fora da lança (no chassi), no momento em que lança é movida ocorre simultaneamente um ajuste da posição do moitão e/ou bola peso que os aproxima ou afasta da ponta da lança, dependendo do sentido em que a lança foi comandada. Caso o moitão ou a bola peso entrem em contato físico com a ponta da lança e, a lança inicie ou continue o seu movimento de descida, a função de sustentação da lança será transferida do cabo da lança para o cabo de carga, sobrecarregando-o. A situação descrita provocará a ruptura do cabo de carga e a conseqüente queda do moitão/bola, uma vez que a capacidade do “novo” arranjo de sustentação da lança estará incompatível com o peso a ser suportado.

Elaboração:

59


Visando-se então reduzir a possibilidade de ocorrência da situação descrita anteriormente, o ajuste do ponto de desarme da elevação de carga deverá ser realizado com a lança posicionada próximo à horizontal (zero graus), onde a distância do moitão/bola para a ponta da lança será a menor possível.

Desarme automático da elevação de lança Deve-se avaliar a correta atuação deste componente e registrar os valores de desarme nos limites inferior e superior. Em alguns casos, existem um sistema de marcha lenta antes do desarme, que deve ser avaliado também. Uma boa maneira de avaliar a atuação da marcha lenta é observar o deslocamento pela lateral do tambor. Faz-se necessário a avaliação da atuação do desarme superior, manualmente, no intuito de avaliar se o dispositivo não está travando ou até mesmo devido o fato de que em alguns guindastes o desarme superior é feito por um sistema instalado na lateral do tambor.

Sistema de içamentos Tambores Tambores para cabos de aço podem ser fabricados em ferro fundido, aço fundido ou soldado. Considerando-se os atritos nos mancais, seu rendimento é de aproximadamente 95 %. O diâmetro do tambor deve ser estabelecido em função do diâmetro do cabo. Preferencialmente deve ser provido de ranhuras helicoidais de modo que o cabo se enrole uniformemente e esteja menos sujeito ao desgaste. O raio da ranhura helicoidal deve ter dimensões adequadas de modo a evitar o aperto lateral ou o achatamento do cabo. A norma API RP 9A fornece uma serie de recomendações práticas para tambores de cabos. Durante sua operação os tambores estão sujeitos a ação combinada de torção, flexão e compressão. As duas primeiras solicitações produzem tensão apreciável somente em tambores muito longos. O efeito da compressão é bem maior, devendo portanto, ser avaliado com mais cuidado.

Elaboração:

60

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Como a superfície do tambor está sujeita a ação de forcas fortemente distribuídas pelo cabo de aço, o tambor pode ser comparado a um cilindro submetido a pressão externa. Esta pressão (P) pode ser avaliada pela seguinte expressão:

A tensão atuante nos arames de um cabo de aço reto solicitado por determinada carga é acrescida de um certo valor quando o cabo é flexionado em torno de polias ou tambores. A este acréscimo de tensão denomina-se tensão devida a flexão, cujo valor é inversamente proporcional ao raio de curvatura do cabo. Em função disto, o diâmetro de polias e tambores devem ser especificados de modo a não criar tensões excessivas devido à flexão, que certamente irão comprometer a vida útil do cabo pelo efeito da fadiga. Existem varias fontes que abordam o assunto e estabelecem valores mínimos e valores recomendados para tais diâmetros. A fadiga se manifesta pela ruptura e arames externos do cabo após um determinado período de operação, devendo-se evitar que o seu numero ultrapasse os limites estabelecidos por NORMA. Batentes da lança São elementos estruturais destinados a limitar fisicamente (barreira) o ângulo máximo de posicionamento da lança (medido em relação a horizontal), evitando o seu tombamento sobre a cabine. Em alguns outros modelos de guindastes, podem possuir dispositivos armazenadores de energia (HR, Stalproduker) que auxiliam o retorno da lança a ângulos inferiores. Com a remodelagem do guindaste 5750, os batentes da lança, que eram do tipo tubo telescópio fixados simultaneamente à lança e à cabine passaram, intencionalmente, a ser fixados apenas ao cavalete, eliminando-se a união do mesmo com a lança.

Elaboração:

61


CABOS DE AÇO

Alem da fadiga, os cabos de aço também podem estar submetidos a outros tipos de solicitações, tão severos, que seus efeitos devam ser considerados como prioridade em relação a fadiga. A abrasão anormal pode ocorrer durante o enrolamento do cabo no tambor, quando modo de acomodação do cabo assim o permite, ou quando da passagem do cabo por uma polia desalinhada. Já a corrosão, pode ocorrer externamente devido a manutenção deficiente ou intermitente, que é o caso mais grave, iniciada também pela manutenção deficiente e/ ou pela deposição de compostos de enxofre presentes em produtos utilizados para limpeza externa do cabo. Esta corrosão interna não é percebida externamente por meios visuais. Por tudo isso, a monitoração das condições físicas dos cabos em serviço, através de métodos adequados, é fator fundamental para a manutenção de condições operacionais seguras. Os cabos de aço devem ser inspecionados periodicamente conforme as normas aplicáveis. Instalação e troca de cabos de aço. Ao retirar cabos de aço da bobina ou do tambor, deve-se tomar cuidado para que o mesmo não seja torcido ou distorcido, a fim de se evitar danos quanto a acomodação dos arames e conseqüentemente dobras.

Elaboração:

62

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Recomendamos que este trabalho seja feito colocando a bobina com auxilio de um eixo sobre dois cavaletes e que este trabalho seja efetuado próximo ao tambor do guindaste. Nisto, um homem deve permanecer junto a bobina a fim de frená-la para que o cabo de aço permaneça sob tensão. Antes de instalar o cabo, deve-se observar se as ranhuras no tambor (quando houver) são apropriadas ao seu diâmetro. Também se deve tomar cuidado para que o cabo não seja arrastado no chão, pois, a poeira poderá unir-se ao produto de lubrificação, ocasionando desgaste maior em sua vida útil. (Graxa de lubrificação recomendada: GCA-2)

Posição da bobina na trocar cabos de aço em guindastes. Sabemos que, uma vez que o cabo entra por cima do tambor, ele deve sair por cima da bobina.

Tambor

Bobina Entretanto, deve-se ter atenção para posição da bobina, pois, uma vez que ela esteja abaixo da lança, se formos projetá-la para frente (ponta da lança), percebemos que o cabo na verdade estará saindo por baixo da bobina (foto abaixo).

Nota: Nessa condição o cabo irá criar blocos de tensões, que causará o enrolamento desordenado e redução da vida útil do mesmo.

Elaboração:

63


Procedimento para troca de cabos em guindastes: (cabos de carga) 1º - Posicionar a bobina de cabo em um cavalete de frente para o guindaste. Atentar para a forma correta de saída e entrada do cabo da bobina para o tambor. 2º - Para cabos com soquete/ cunha, o mesmo deverá ser desfeito o laço e cortado a extremidade do cabo para facilitar a passagem pelas roldanas. Para cabos com soquete chumbado ou resinado, estando o cabo reprovado, o mesmo poderá ser cortado. Caso contrário, o cabo deverá ser totalmente removido para a instalação de outro. 3º - Efetuar a soldagem da extremidade do cabo em uso com a extremidade do cabo novo. (O mais adequado é a utilização de um TAPETÍ) 4º - Rebobinar o cabo para enrolamento no tambor do guindaste e assim que o cabo novo estiver no tambor, efetuar o corte do cabo retirando a parte soldada do cabo novo. Retirar todo cabo usado do tambor e em seguida fixar o cabo novo ao tambor. Feito isso, basta refazer a instalação da ancoragem do soquete / cunha e fixá-la à bola peso. (No caso de cabo do moitão basta passar novamente o cabo pelas roldanas do moitão e ponta da lança e finalmente instalar o soquete /cunha fixando-o no local devido) Nota: Lembrar de lubrificar o cabo no instante que este estiver sendo rebobinado para o tambor do guindaste, utilizando a graxa GCA-2. (cabo de lança) 1º - Os cabos de lança em alguns casos serão posicionados atrás do guindaste. Contudo, deve atentar para a forma correta de saída e entrada do cabo da bobina para o tambor.

2º - Para cabos com soquete/ cunha, o mesmo deverá ser desfeito o laço e cortado a extremidade do cabo para facilitar a passagem pelas roldanas.

Elaboração:

64

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Para cabos com soquete chumbado ou resinado, estando o cabo reprovado, o mesmo poderá ser cortado. Caso contrário, o cabo deverá ser totalmente removido para a instalação de outro. 3º - Efetuar a soldagem da extremidade do cabo em uso com a extremidade do cabo novo. (O mais adequado é a utilização de um TAPETÍ) 4º - Rebobinar o cabo para enrolamento no tambor do guindaste e assim que o cabo novo estiver no tambor, efetuar o corte do cabo retirando a parte soldada do cabo novo. Retirar todo cabo usado do tambor e em seguida fixar o cabo novo ao tambor. Feito isso, basta refazer a instalação da ancoragem do soquete / cunha e fixá-la (na sela flutuante, no cavalete ou na outra extremidade do tambor, conforme o caso) Nota: Nos casos de guindaste que possuem sistema de desarme automático para os sistemas de carga e lança (em especial os guindastes hidráulicos com sistemas eletroeletrônicos). Os desarmes deverão ser by-passados ou desativados, a fim de possibilitar o enrolamento e desenrolamento do tambor. Tão logo o cabo esteja instalado os referidos desarmes deverão ser colocados em operação, e caso necessário, regulados. Manutenção em cabos de aço A única manutenção prevista para cabos de aço é a lubrificação. Quando a lubrificação de um cabo de aço não é em periodicidade adequada o mesmo tende a apresentar corrosão externa que consecutivamente irá se propagar para o interior do cabo. O cabo de aço de ser escovado, utilizando-se querosene como solvente, e em seguida lubrificado. Desta forma todo produto de corrosão será removido e o cabo estará protegido das intempéries climáticas. Nota: Nunca utilizar óleo diesel como solvente para limpeza em cabos de aço, pois o mesmo possui alto teor de enxofre podendo ocasionar corrosão interna no cabo. Enxofre: S Água: H2O A combinação dessas duas substâncias produz um agente nocivo que é o: H2SO4 (ácido sulfúrico).

Construção dos cabos de aço Definições Para os efeitos da Norma N-2161, aplicam-se as seguintes definições.

Elaboração:

65

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras arame perna Cabo alma

vale: Espaço entre as pernas externas individuais. Arames partidos no vale podem indicar a falta de afastamento entre as pernas.

torção Lang: Designação utilizada para cabos em que o sentido da torção da camada externa dos arames nas pernas é igual ao do torcimento das pernas no cabo. Lang à direita

Lang à esquerda

torção regular: Designação utilizada para cabos em que o torcimento dos arames da camada externa da perna tem sentido oposto ao torcimento das pernas no cabo.

Elaboração:

66

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Regular à direita

Regular à esquerda

passo do cabo: Comprimento correspondente a uma volta completa de uma perna ao redor da alma.

Fabricação: Processo de construção de cabos de aço

Relação pernas x arames

Elaboração:

67


Onde o primeiro numero se refere a quantidade de pernas e o segundo numero se refere a quantidade de arames em cada perna. Sendo assim: 6 x 19 => São 6 pernas com 19 arames cada 19 x 7 => São 19 pernas com 7 arames cada Resistência dos arames

Denominação

Faixa de tensão kgf/mm2

E.E.I.P.S – extra extra improved plow steel

Acima de 220

E.I.P.S – extra improved plow steel

200 a 220

I.P.S – improved plow steel

180 a 200

P.S. – plow steel

160 a 180

Tipos de distribuição dos fios nas pernas Existem vários tipos de distribuição de fios nas camadas de cada perna do cabo. Os principais tipos de distribuição que vamos estudar são: · normal; Seale; Filler e Warrington. Distribuição normal Os fios dos arames e das pernas são de um só diâmetro.

Na composição "Seale" existem pelo menos duas camadas adjacentes com o mesmo número de arames. Todos os arames de uma mesma camada possuem alta resistência ao desgaste.

Elaboração:

68

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras A composição "Filler" possui arames principais e arames finos, que seIVem de enchimento para a boa acomodação dos outros arames. Os arames de enchimento não estão sujeitos às especificações que os arames principais devem satisfazer. Os cabos de aço fabricados com essa composição possuem boa resistência ao desgaste, boa resistência à fadiga e alta resistência ao amassamento.

"Warrington" é a composição onde existe pelo menos uma camada constituída de arames de dois diâmetros diferentes e alternados. Os cabos de aço fabricados com essa composição possuem boa resistência ao desgaste e boa resistência à fadiga. Por outro lado, ainda existem outros tipos de composições que são formadas pela aglutinação de duas das acima citadas, como por exemplo, a composição "Filler-Seale", "Seale-Filler", "Warrington-Seale". Que atribui as características de ambas as composições. Tipos de alma nos cabos convencionais A principal função da alma dos cabos de aço é fornecer apoio para as pernas. Elas tornam possível que o cabo mantenha o formato redondo e que as pernas fiquem posicionadas no lugar correto durante a operação. A escolha da alma do cabo terá efeito na performance do cabo de aço em operação. As almas mais comuns são as chamadas almas de fibra. Existem dois tipos de almas de fibra: - Alma de fibras sintéticas (polipropileno). - Alma de fibras naturais (sisal). Lubrificada de modo conveniente durante o processo de fabricação, a alma de fibra fornece ao cabo a lubrificação adequada contra o desgaste produzido pelo atrito interno e proteção contra o ataque dos agentes corrosivos. Alma de fibra

Elaboração:

69

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras É o tipo mais utilizado para cargas não muito pesadas. As fibras podem ser naturais ou artificiais (AF). Alma de aço A alma de aço pode ser formada por uma perna de cabo (AA) ou por um cabo de aço independente (AACI), sendo que este último oferece maior flexibilidade somada à alta resistência à tração.

AACI

AA

Cabos convencionais x não rotativos Nos cabos não rotativos as pernas internas são pré-formadas com torção em sentido contrário ao das pernas externas. A tendência é equilibrarem-se as forças de rotação interna e externa, anulando-se os seus efeitos (rotação do cabo).

Critérios de descarte Todas as inspeções devem considerar esses fatores individuais, reconhecendo os critérios específicos. Entretanto, a deterioração é muitas vezes provocada por um conjunto de fatores que causam um efeito cumulativo que deve ser reconhecido por pessoa qualificada e que se refletirá sobre a decisão de descartar o cabo ou permitir que ele continue sendo usado. Em todos os casos, o inspetor deve investigar se a deterioração foi causada por um defeito no equipamento; se for o caso, convém que ele recomende medidas

Elaboração:

70

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras específicas para retificar o defeito antes da fixação de um cabo novo. Como podemos estudar as possíveis causas da ruptura de um cabo de aço? Quando rompido, o arame registra algumas características, através das quais, podemos concluir as possíveis causas que geraram seu rompimento. Abaixo, apresentamos as características mais notadas em campo: Natureza e número de arames partidos O projeto geral de um guindaste não permite que a vida útil de um cabo fique indefinida. A norma N-2161 estabelece os parâmetros para determinar a aprovação ou reprovação de um cabo, em função de sua construção.

Ocorrência de arames partidos nessa área é normal Sob condições ideais e normais os arames devem partir em primeiro lugar na coroas dos cordões A presença de arames partidos nesta área é critica e o cabo deve ser substituído se houver mais de um num passo

Ruptura típica no vale – avaria critica

O flexionamento de acabo pode muitas vezes expor arames partidos encobertos nos vales, entre as pernas.

Arames partidos nos terminais Arames partidos nos terminais do cabo ou junto a eles, mesmo em pequena quantidade, indicam níveis elevados de tensão nessa posição e podem ser causados pela fixação incorreta do acessório. Deve-se investigar a causa dessa deterioração e, onde possível, o terminal deve ser refeito, encurtando-se o cabo se houver um comprimento suficiente para o seu uso.

Elaboração:

71

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Observar quanto a presença de arames partidos nessa região.

Concentração localizada de arames partidos Quando os arames partidos estão muito próximos uns dos outros, constituindo um agrupamento localizado de tais rupturas, o cabo deve ser descartado. Se o agrupamento de tais rupturas ocorrer em um comprimento menor que 6d ou concentrarse em uma determinada perna, convém que o cabo seja descartado, mesmo que o número de arames partidos seja inferior ao valor máximo indicado nas tabelas A-1 da norma N-2161.

Notas: 1) Arames distribuídos nas pernas do cabo. 2) Os valores acima correspondem a cerca de 8 % de redução da seção reta metálica dos cabos (arames distribuídos) e 3 % para os arames grupados. Estes valores não são válidos para os cabos não rotativos. 3) Os valores acima estão baseados nas normas ISO-4309 e API RP 2l.

Elaboração:

72

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Taxa de aumento de arames partidos Em aplicações onde a causa predominante da deterioração do cabo é a fadiga, os arames começam a romper-se após um certo tempo de uso, mas o número de arames partidos aumentará progressivamente a intervalos cada vez menores. Nesses casos, recomenda-se uma inspeção cuidadosa e o registro do aumento de arames partidos para se estabelecer a taxa de aumento das rupturas. Essa regra pode ser aplicada na definição da data prevista para o descarte do cabo.

Arames rompidos devido à fadiga

Ruptura de pernas No caso da ruptura total de uma perna, o cabo deve ser descartado. Redução do diâmetro do cabo devida à deterioração da alma A redução do diâmetro do cabo devida à deterioração da alma pode ser causada por: 1) desgaste interno e mossa; 2) desgaste interno causado pelo atrito entre as pernas individuais e os arames no cabo, especialmente quando ele está sujeito a dobramento; 3) deterioração da alma de fibra; d) ruptura da alma de aço; 4) ruptura das camadas internas em uma construção composta de diversas pernas. Se esses fatores causarem a redução do diâmetro do cabo (a média entre duas medições de diâmetro perpendiculares entre si) em 3% do diâmetro nominal do cabo para cabos resistentes à rotação, ou 10% para outros cabos, os cabos deverão ser descartados mesmo se não houver arames partidos visíveis. NOTA - Os cabos novos podem apresentar um diâmetro real maior que o diâmetro nominal, de modo que o desgaste admissível assim seja maior. Uma pequena deterioração da alma pode não ser percebida através da inspeção normal, especialmente se as tensões no cabo estiverem bem balanceadas em todas as pernas individuais. Contudo, a condição pode reduzir significativamente a resistência do cabo, de modo que qualquer suspeita de tal deterioração interna seja verificada pelos

Elaboração:

73

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras procedimentos de inspeção interna. Se tal deterioração for confirmada, o cabo de aço deverá ser descartado. Deve-se atentar para forma correta de medir o diâmetro dos cabos de aço:

CERTO

ERRADO

Desgaste externo A abrasão dos arames externos das pernas externas no cabo é causada pela fricção, sob pressão, com as ranhuras nas polias e tambores. A condição é particularmente evidente em cabos móveis nos pontos de contato com a polia, quando a velocidade da carga está sendo aumentada ou reduzida, manifestando-se sob a forma de superfícies achatadas nos arames externos. O desgaste é causado pela falta de lubrificação ou pela lubrificação incorreta, assim como pela presença de poeira e resíduos. O desgaste reduz a resistência dos cabos através da redução da área metálica. Quando o diâmetro real do cabo tiver sido reduzido em 10% ou mais do diâmetro nominal do cabo, devido ao desgaste externo, o cabo deve ser descartado mesmo se não houver arames partidos visíveis.

Corrosão externa e interna A corrosão ocorre especialmente em atmosferas marinhas e poluídas industrialmente, diminuindo a resistência à ruptura através da redução da área metálica do cabo e

Elaboração:

74

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras acelerando a fadiga, causando a superfície irregular da qual a trinca se origina. Uma corrosão grave pode reduzir a elasticidade do cabo.

Corrosão externa

Corrosão interna

a) Corrosão externa - A corrosão dos arames externos pode ser detectada visualmente. b) Corrosão interna - Essa condição é mais difícil de detectar que a corrosão externa que freqüentemente a acompanha. Variação no diâmetro do cabo. Nos pontos em que o cabo dobra nas polias, geralmente ocorre a redução do diâmetro. Contudo, em cabos estáticos, às vezes ocorre um aumento no diâmetro devido ao acúmulo de ferrugem sob a camada externa das pernas; Caso seja confirmada uma corrosão interna grave, o cabo deve ser descartado imediatamente.

Nota: Outro método atualmente usado para avaliar a integridade dos cabos de aço é a inspeção eletromagnética, utilizado-se a norma N-2566 como referencia. Inspeção eletromagnética – Ensaio não destrutivo (END) realizado em cabos de aço com a finalidade de avaliação da integridade interna, sendo normalmente capaz de detectar com precisão, no próprio local de instalação, a existência de arames rompidos e reduções da área metálica resistente. Porém, devido ao lay-out de instalação do cabo da lança, o ensaio realizado no próprio local de instalação deixa de alcançar uma extensão significativa e, por isso, o cabo deve ser retirado e submetido a procedimento de inspeção adequado em terra.

Elaboração:

75


j) Deformação A destorção visível do cabo da sua torção normal é chamada de “deformação” e pode causar uma mudança da estrutura original que resultará na distribuição desigual de tensão no cabo. A distinção entre as seguintes deformações básicas do cabo é feita com base em sua aparência: Na deformação tipo “saca-rolha” o eixo do cabo assume a forma helicoidal. Apesar de não implicar em perda de resistência do cabo, esta deformação, se severa, pode transmitir uma oscilação durante a movimentação do cabo. Após um longo tempo de serviço, este defeito pode implicar em um aumento de desgaste e ruptura de arames. Quando o valor de x representado na FIGURA é medido no ponto mais desfavorável for superior a 1/3 do diâmetro nominal do cabo esta região deve ser monitorada para avaliação de aumento de desgaste e ruptura de arames. Esta deformação deve ser medida sem carga.

X

Figura – Deformação tipo saca rolha 2) Destorção tipo “gaiola de passarinho” Essa condição se manifesta em cabos com um núcleo (ou alma) de aço quando ocorre um deslocamento da camada externa das pernas, ou quando a camada externa se torna mais longa que a camada interna das pernas. Tal condição pode ocorrer em função de um alívio repentino de tensão. Uma destorção tipo “gaiola de passarinho” é motivo para o descarte imediato.

Elaboração:

76


Figura - gaiola de passarinho 3) Alma saltada ou protuberância de alma Essa característica é freqüentemente associada à deformação tipo “gaiola de passarinho”, quando o desequilíbrio do cabo é indicado na extrusão da alma. A extrusão da alma é motivo para o descarte imediato.

4) Arame deslocado Nessa condição, certos arames ou grupos de arames se projetam para cima, no lado oposto do cabo com relação à ranhura da polia, sob a forma de olhais - essa característica geralmente é causada pelo carregamento abrupto. Uma deformação severa é motivo para o descarte do cabo

Elaboração:

77


5) Aumento localizado do diâmetro do cabo Um aumento localizado do diâmetro do cabo pode ocorrer, podendo afetar uma seção relativamente longa do cabo. A condição geralmente está associada a uma destorção da alma (em certos ambientes, uma alma de fibra pode sofrer inchação devido ao efeito da umidade) e conseqüentemente gerando um desequilíbrio nas pernas externas, que ficam orientadas incorretamente. Uma condição severa é motivo para o descarte do cabo.

6) Redução localizada do diâmetro do cabo A redução localizada do diâmetro do cabo está freqüentemente associada à ruptura da alma. As áreas junto à extremidade devem ser examinadas com cuidado quanto a tais deformações. Uma condição severa é motivo para o descarte.

7) Achatamentos Os achatamentos ocorrem em decorrência de danos mecânicos; no caso de achatamentos graves, o cabo deve ser descartado. 8) Nós ou olhais apertados Um nó ou olhal apertado é uma deformação causada por um olhal no cabo que foi apertado sem permitir a rotação em torno do seu eixo. Ocorre o desequilíbrio do comprimento do passo, causando o desgaste excessivo, e em casos severos o cabo será destorcido de tal forma que apenas uma pequena parte de sua resistência será mantida. Um nó ou olhal apertado é motivo para o descarte imediato.

Elaboração:

78


9) Dobras Dobras são deformações angulares do cabo causadas por fatores externos. Essa condição é motivo para o descarte imediato.

k) Danos causados pelo calor ou arco elétrico Os cabos de aço que foram expostos a efeitos térmicos excepcionais, reconhecidos externamente pelas cores produzidas, devem ser descartados. Desempenho operacional de cabos de aço O registro preciso de informações pela inspeção ou manutenção pode ser usado para prever o desempenho de um determinado tipo de cabo em um guindaste. Tais informações são úteis no controle dos procedimentos de manutenção e no controle do estoque de cabos de reposição.

ACESSÓRIOS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGA DEFINIÇÕES Anel de Carga Acessório usado para fixar os laços de cabo de aço ou lingas de correntes, para movimentação de carga em geral (ver norma ABNT NBR 13542). Pino (Cavirão) Barra reta de seção circular que passa através dos olhais, ficando firme quando em posição e podendo ser facilmente desmontado (ver norma ABNT NBR 13545). Presilha

Elaboração:

79

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Acessório prensado sobre a base de um olhal confeccionado em uma extremidade de cabo de aço. Diâmetro Nominal de um Cabo de Aço Diâmetro da circunferência que circunscreve o cabo. Linga Dispositivo composto de cabos, correntes ou cintas e acessórios, destinado a promover a interligação entre o equipamento de movimentação de carga e a carga. Gancho Acessório para movimentação de carga composto de uma fixação superior e uma peça recurva. Garganta do Gancho Distância “d” no gancho, indicada na figura abaixo.

Grampo Acessório de cabo de aço composto de uma base estriada, para assentamento do cabo, e um estojo forma de “u” com 2 porcas para formação de olhais.

Manilha

Manilha de Carga Acessório para movimentação ou fixação de carga, formado por 2 partes facilmente desmontáveis, consistindo de corpo e pino.

Moitão Dispositivo constituído basicamente de uma caixa,

Elaboração:

80

emGrampo

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras com um gancho em uma das extremidades, dentro da qual trabalha duas ou mais polias. Moitão

Cadernal Acessório para movimentação de carga constituído, basicamente, de uma caixa dentro da qual trabalham 2 ou mais polias. Olhal de Cabo de Aço Extremidade de laço de cabo de aço formada com uma volta do próprio cabo em forma de alça. Olhal Trançado Flamengo Olhal cujo trançado é feito abrindo-se a ponta do cabo em 2 metades, separando-se as pernas, 3 a 3, e curvando-se uma metade para formar um olhal, entrelaçando-se a outra metade, em seguida, no espaço vazio da primeira, fixado com presilha. Olhal Dobrado Extremidade onde o cabo como um todo é dobrado para formar uma alça, sendo sua extremidade fixada ao corpo do cabo mediante uma presilha de alumínio. Olhal Trançado Manualmente (ou com Nós) Olhal cujo trançado é feito formando-se um laço e fazendo-se com que as pernas da extremidade morta entrem por dentro das pernas da extremidade viva, pelo menos, 5 vezes, formando-se os nós. Sapatilho Acessório de cabo de aço, em forma de gota, com seção em meia cana, utilizado para proteção do olhal do cabo de aço (ver norma ABNT NBR 13544). Coroa do Sapatilho Parte curva do sapatilho. Soquete Terminal de cabo de aço utilizado para fixação, sem necessidade da confecção de olhais. Soquete Aberto Soquete que consiste em copo, garfo e pino.

Soquete aberto

Elaboração:

81

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Soquete Fechado Soquete que consiste em copo e alça.

Soquete fechado

Soquete de Cunha Soquete em que o cabo é fixado através de um dispositivo em forma de cunha.

Condições gerais de inspeção Em qualquer acessório verificar a existência de corrosão, trincas, deformações e desgaste. A periodicidade das inspeções deve ser determinada em função das condições de uso de cada acessório pelo órgão de inspeção responsável. Notas: 1) Recomenda-se que o período máximo para inspeção de todos os acessórios seja igual ou inferior a 1 ano. [Prática Recomendada, segundo norma N-2170] 2) Sempre que um acessório sofrer uma utilização anormal ou indevida, o acessório deve ser separado para inspeção. Durante as inspeções devem ser consultados os registros de inspeção anteriores, bem como a documentação relativa à rastreabilidade de fornecimento, quando do recebimento de acessório novo ou transferido para unidade. Acessórios como ganchos, manilhas, anel de carga e soquetes não devem ser recuperados. Diante da identificação de reparos, os ganchos, manilhas, anel de carga e

Elaboração:

82

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras soquetes devem ser rejeitados. Por questão de segurança devem ser destruídos todos os acessórios citados nesta Norma que tenham sido substituídos quando da inspeção em serviço. INSPEÇÃO DE COMPONENTES (N-2170) Inspeção de Manilhas Deformações plásticas apresentadas pela manilha ou pelo pino são causas para suas substituições. Manilhas apresentando trincas, mossas, desgaste no pino e/ou no corpo igual ou superior a 10 % do diâmetro de projeto devem ser substituídas. Inspeção de Ganchos Os ganchos devem ser substituídos quando forem detectados 1 ou mais dos seguintes defeitos: a) torção maior que 10° (ver FIGURA 2); b) abertura da garganta 15 % maior que a abertura original “d” (ver FIGURA -1) c) trincas; d) desgaste acentuado maior que 10 % de “e” (ver FIGURA -1). Notas: 1) Para ganchos com haste deve ser verificada a liberdade de giro através de esforço manual. 2) Não é permitida a soldagem dos olhais, para fixação da lingüeta-trava no gancho, sem um procedimento de soldagem qualificado.

Figura 2

Figura 1 -Gancho Inspeção de Lingas e Acessórios Deve-se substituir o cabo em serviço quando:

Elaboração:

83

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras a) o total de arames partidos visíveis em qualquer comprimento de 6 vezes o diâmetro do cabo exceder 5 % do número de arames do cabo; b) houver 5 arames partidos em uma mesma perna em qualquer comprimento de 6 vezes o diâmetro do cabo (não aplicável a cabos de classificação 6 x 7); c) houver mais de 1 arame rompido no interior do cabo, em qualquer comprimento de 6 vezes o diâmetro do cabo. O cabo de aço da linga deve ser inspecionado conforme os critérios estabelecidos na norma ABNT NBR 13543. A linga deve ser substituída quando a quantidade de arames partidos na união do cabo de aço com o soquete, presilhas ou outros acessórios estiver acima do estabelecido na tabela abaixo (segundo norma N-2170) TABELA 1 - CRITÉRIOS PARA SUBSTITUIÇÃO DA LINGA EM FUNÇÃO DA QUANTIDADE DE ARAMES PARTIDOS Classificação dos cabos de aço (ver nota 1) Quantidade máxima de arames partidos, permitida

6 x 19 1

6 x 37 2

Notas: 1) De acordo com a norma ABNT NBR 13543. 2) No caso de lingas com trançado manual ou trançado com nós, deve ser feita inspeção visual no trançado, de forma a verificar se o número de nós não é inferior a 5.

LINGAS COM OLHAIS Inspeção do Olhal As lingas devem ser rejeitadas se ocorrer 1 ou mais dos seguintes defeitos: a) deformação permanente da coroa do olhal; b) quantidade de fios partidos acima dos limites estabelecidos na TABELA 1; c) corrosão e desgaste na coroa do olhal com valor superior a 10 % do diâmetro nominal. Nota: Caso o olhal tenha sapatilho, devem ser rejeitados se forem detectados 1 ou mais dos seguintes defeitos: a) sapatilho mordendo o cabo; b) abertura do sapatilho menor que o diâmetro do cabo; c) desgaste em algum ponto da coroa do sapatilho, superior a 10 %; d) sapatilho com trincas. Devem ser verificadas se as condições de utilização das lingas estão de acordo com

Elaboração:

84

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras as restrições indicadas para os tipos de olhais empregados, conforme norma ABNT NBR 11900: a) tipo 1: sem restrições; b) tipo 2: alta temperatura, água salgada ou contato com superfícies abrasivas; c) tipo 3: em situações em que o laço sofra cargas cíclicas ou rotações; d) tipo 4: em operações com cargas suspensas que envolvam riscos humanos ou ocorrências como as indicadas para o tipo 2. Inspeção da Base do Olhal a) em olhal com trançado flamengo ou dobrado com presilha, verificar a existência de fios rompidos junto à presilha, rejeitando a linga caso esta quantidade esteja fora dos limites estabelecidos na TABELA 1; inspecionar quanto à existência de trincas, realizando, se necessário, o ensaio de líquido penetrante, segundo o procedimento descrito na norma PETROBRAS N-1596, diante a identificação de trincas a linga deve ser rejeitada; b) em olhal com trançado manual, verificar a existência de fios rompidos junto ao trançado, rejeitando a linga caso esta quantidade esteja fora dos limites estabelecidos na TABELA 1 ou o número de nós no trançado seja menor do que 5; c) em olhal com grampos verificar a existência e a quantidade de fios partidos junto aos grampos, dando especial atenção ao grampo mais afastado, rejeitando a linga ou, quando possível, reposicionar os grampos a 2 m de sua posição original, caso este número esteja fora dos limites estabelecidos na TABELA 1; o laço deve ser refeito se forem encontradas 1 ou mais das seguintes não-conformidades: - quantidade de grampos, comprimento da perna morta e torque em desacordo com o estabelecido na norma N-2170; - posicionamento dos grampos (ver FIGURA 3); - deslizamento relativo entre os grampos e o cabo de aço. Nota: Deve ser verificado o aperto dos grampos, conforme o estabelecido na norma N-2170.

Figura 3 LINGAS COM SOQUETES

Elaboração:

85

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Soquete Aberto ou Fechado A linga deve ser rejeitada, caso o número de fios partidos junto ao soquete ultrapassar os valores fixados na TABELA 1. Rejeitar a linga, quando ocorrerem trincas ou desgastes no corpo (soquete fechado) ou no pino (soquete aberto) que reduzam em 10 % a sua dimensão original (ver FIGURA 4). Figura 4

Nota: Diante da condenação da linga pela identificação de trincas em soquetes ou presilhas, a substituição destes itens no conjunto reprovado, deve ser considerada como um processo de fabricação de um conjunto novo, seguindo os requisitos normativos cabíveis.

Soquete de Cunha A linga deve ser rejeitada ou, quando possível, o soquete deve ser reposicionado para uma posição localizada a 2 m da original, caso o número de fios partidos junto ao soquete ultrapassar os valores fixados na TABELA 1. Trocar o soquete ou rejeitar a linga, quando ocorrerem trincas, desgaste no pino acima de 10 % de seu diâmetro original ou se a cunha estiver soltando do soquete. Atentar para a montagem correta, ilustrada na FIGURA 5.

Figura 5

Formas corretas de montagem

Formas erradas

Um outro aspecto que deve ser avaliado durante a inspeção é o posicionamento do cabo no soquete, durante a confecção do laço (ver figura 6), devendo-se lembrar :

Elaboração:

86

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Uma vez montado errado o estaria sofrendo tensões não previstas podendo acarretar sobrecarregamento em um determinado grupo de arames e posteriormente a ruptura dos mesmos, até que ocorresse a ruptura do próprio cabo. Figura 6

Certo

Errado

Ancoragem do cabo da lança invertida.

Lingas de Correntes Recomenda-se que a inspeção de lingas de correntes seja efetuada de acordo com a norma ISO 3056. [Prática Recomendada, citada na N-2170] Anéis de Carga Os anéis de carga devem ser substituídos quando forem detectados 1 ou mais dos seguintes defeitos: a) desgaste acima de 10 % de sua dimensão original; b) trincas e deformações, em qualquer região, detectáveis por inspeção visual (ver norma PETROBRAS N-1597) ou se necessário com líquido penetrante (ver norma PETROBRAS N-1596). Inspeção de Moitões e Cadernais Verificar a integridade dos componentes do destorcedor (“swivel”), bem como sua liberdade de movimento por giro manual. Deve ser verificada a integridade e a fixação das placas laterais, bem como deformações visíveis nas placas laterais. Verificar, se necessário, por meio de ensaios não-destrutivos, a integridade do ponto de ancoragem do cabo de carga, se aplicável. As polias dos moitões e cadernais devem ser verificados quanto aos seguintes itens: a) desgaste e/ou deformações do canal e do flange conforme citada na norma N-2170; b) folga existente entre polia e eixo;

Elaboração:

87

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras c) liberdade de giro da polia; d) verificar a existência de trincas especialmente nos canais, utilizando ensaios não-destrutivos, se necessário; e) verificar se há marcas no canal provocadas pelo cabo de aço; a presença de marcas deve ser avaliada quanto à natureza, gravidade e comprometimento resultante ao cabo; danos em revestimentos ou marcas no metal base em reduzidas profundidades podem demandar a necessidade de monitoração. Parafusos Olhais Os parafusos olhais devem ser substituídos quando forem detectados 1 ou mais dos seguintes defeitos: a) rosca apresentar espanamento; b) desgaste ou redução do diâmetro do corpo do olhal maior que 10 % do diâmetro nominal; c) trincas e deformações, em qualquer região, detectáveis por inspeção visual (ver norma PETROBRAS N-1597) ou se necessário com líquido penetrante (ver norma PETROBRAS N-1596). PENDENTES Os pendentes são co-responsáveis pela sustentação da lança. São componentes submetidos somente a esforços de tração, estando portanto, isentos de solicitações como flexão, abrasão e esmagamento, que são características dos sistemas possuidores de polias e tambores. Em função disto, apresenta um tempo de vida útil bem superior aos dos demais cabos devendo então ser monitorados principalmente quanto a presença de corrosão interna que conforme já foi dito normalmente não apresenta sinais externos de sua presença. Novamente a inspeção eletromagnética seria a melhor opção para o caso, exceto para o interior dos terminais que seria mais bem inspecionado por ensaio não destrutivo (PM). Atualmente também é feito teste de carga com tracionamento de 2 vezes a carga de trabalho do componente. Quanto à presença de arames rompidos (todas as seções), atenção especial deve ser dada as seguintes regiões: A) Região adjacente aos terminais, devido a existência de frestas, que são pontos preferenciais de corrosão e são também pontos de ancoragem dos arames do cabo. B) Região que permanece próxima a guia do cabo de carga instalada sobre a lança, que pode apresentar arames rompidos pela abrasão entre o cabo e a guia (quando for o caso). Nota: O guindaste LIEBHERR GOS possui tensores metálicos no lugar dos pendentes convencionais de cabos de aço.

Elaboração:

88

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Um outro ponto a ser observado na inspeção dos pendentes é o seu cumprimento, que pode se apresentar inadequado de, pelo menos, três maneiras: 1ª) Comprimentos diferentes entre os dois conjuntos provocando alteração da posição original do cadernal e criando esforços de flexão no cabo (entrada do terminal) e no próprio terminal. 2ª) Comprimentos reduzidos dos pendentes requerem que maior quantidade de cabo de lança seja desenrolada para o posicionamento da lança em um determinado ângulo. Assim sendo, deve-se atentar para a possibilidade de solicitação mecânica da ancoragem do cabo no tambor. 3ª) Comprimentos excessivos dos pendentes podem permitir a aproximação total e o torque das duas selas de roldanas sem que a lança tenha atingido o seu ângulo Maximo de operação. Caso essa situação não seja percebida pelo operador e seja dada continuidade à subida da lança, o cabo de lança será solicitado ä tração no limite da capacidade de tração do tambor (Existem registro de ocorrências de ruptura do cabo de lança em unidades de Bacia de Campos por situações deste tipo). Deve-se também observar se a capacidade original de armazenamento do tambor da lança é suficiente para acomodar a quantidade adicional criada pelos pendentes longos.

ROLDANAS Atualmente na EP-BC, para o guindaste American 5750 os valores admissíveis para a profundidade dos sulcos das roldanas desgastadas são registrados em procedimento de inspeção, assim como, os valores do guindaste Clarck Chapman (P-31). A leitura de manuais dos fabricantes faz-se necessário para se ter parâmetros, pois alguns fabricantes especificam em seus manuais os valores dessas profundidades e citam que o desgaste máximo admissível é de 4 mm. A eficiência de uma polia é definida como sendo a relação entre os esforços atuantes nas duas pernas de cabo que por ela passam. O acréscimo de carga que ocorre para cada trecho do cabo após a passagem pela polia é originado devido a necessidade de se vencer também o atrito no correspondente mancal. Durante a inspeção das polias (roldanas) deve-se atentar para os seguintes aspectos: a) b) c) d) e)

Desgastes laterais, que podem caracterizar o desalinhamento da mesma; Livre movimentação das roldanas; Marcas do cabo no interior do sulco; Fixação dos eixos; A existência de dispositivo de segurança para evitar a saída do cabo do sulco da roldana;

Elaboração:

89

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras f) Comparar a profundidade do sulco com sua dimensão original; g) Com o auxilio de um calibre de roldana, baseado na tabela 3.4 da norma API RP 9B de valores mínimos permitidos, avaliar se a roldana instalada é compatível com o cabo em uso. h) Verificar a existência de folgas radiais e axiais, que podem caracterizar desgastes dos rolamentos ou das buchas.

Marcas do cabo no interior do gorne

Calibre de comparação do sulco da roldana e o diâmetro do cabo

Com o uso constante, o cabo tem seu diâmetro reduzido. Como durante o trabalho o cabo provoca um desgaste natural das polias, quanto maior a redução do diâmetro do cabo, maior o desgaste irregular da polia, provocando assim um sulco de diâmetro inferior ao recomendado. Quando um cabo novo é colocado na polia danificada, este passa a não assentar perfeitamente no canal, provocando no cabo, durante o uso, amassamentos e desgaste por abrasão prematura, que diminuirão sua durabilidade. Por tudo isso, procure verificar as polias com cuidado de tempos em tempos, e retifique aquelas que estiverem com problema. No caso do perfil da polia estar muito danificado, a melhor opção é substituí-la por uma nova. O uso de um gabarito de polias facilita a identificação destes problemas.

LUBRIFICAÇÃO Dependendo do tipo de guindaste os métodos de lubrificação variam. Contudo na maioria dos casos alguns componentes têm sempre o mesmo método, que é a lubrificação por graxa.

Elaboração:

90

Na maioria dos casos os fabricantes determinam os pontos que devem ser lubrificados, e a periodicidade para cada um deles. Entretanto, dependendo-se das condições de utilização, condições climáticas, etc,


Função dos lubrificantes As principais funções dos lubrificantes, nas suas diversas aplicações, são as seguintes: Controle do atrito - transformando o atrito sólido em atrito fluído, evitando assim a perda de energia. Controle do desgaste - reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies, origem do desgaste. Controle da temperatura – absorvendo o calor gerado, pelo contato das superfícies (motores etc) Controle de corrosão - evitando que a ação de ácidos destrua os metais Transmissão de força – funcionando como meio hidráulico, transmitindo força com um mínimo de perda (sistema hidráulico) Amortecimento de choques - transferindo energia mecânico para energia fluida (como nos amortecedores dos carros) e amortecendo o choque dos dentes de engrenagens. Remoção de contaminantes - evitando a formação de borras, lacas e vernizes. Vedação - impedindo a saída de lubrificantes e a entrada de partículas estranhas (função das graxas), e impedindo a entrada de outros fluidos ou gases (função dos óleo nos cilindros de motores ou compressores) A falta de lubrificantes causa uma série de problemas nas máquinas. Estes problemas podem ser enumerados, conforme a ocorrência, na seguinte seqüência: I. II. III. IV.

Aumento do atrito Aumento do desgaste Aquecimento Dilatação das peças

Elaboração:

91

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras V. VI. VII. VIII.

Desalinhamento Ruídos Grimpagem Ruptura da peça

O guindaste American 5750, American 9750, HR entre outros, possuem caixas de engrenamento que são lubrificadas por imersão em óleo. Os guindaste Liebherr (em seus vários modelos) também possui uma caixa de distribuição, onde o engrenamento e os rolamentos são lubrificados por imersão em óleo. Nesses casos, o nível de óleo deve ser constantemente controlado porque, além de lubrificar, ele tem a função de resfriar a peça. - As engrenagens dos guindastes mecânicos (American 5750, 9750 entre outros) devem ser lubrificadas com graxa, manualmente. Contudo, lembrar que quando for lubrificar equipamentos os mesmos devem estar parados.

- As roldanas, eixos, mancais e rolamentos de guindastes são lubrificados através de bicos graxeiros. Existem diversos tipos que equipamentos que auxiliam na execução desse serviço. A lubrificação incorreta ou ausência de lubrificação causa falha do sistema. Ex.: 1 - Roldanas que possuem buchas ao invés de rolamentos apresentam desgastes tanto nas buchas quanto no eixo de fixação, possibilitando dessa forma um acidente. 2 – Os rolamentos com deficiência de lubrificação danificam os rolos ou esferas podendo travar. Nota: Graxa – “Ponto de gota” O ponto de gota de uma graxa é a temperatura em que se inicia a mudança do estado pastoso para o estado líquido (primeira gota). Precações na lubrificação

Elaboração:

92

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras 1 – No caso de lubrificação por bico graxeiros, deve-se verificar se estes não estão danificados os impregnados de tinta ou impurezas.

Análise de lubrificantes A análise do lubrificante nos permite identificar, quantificar, traçar um perfil de desgaste do equipamento e componentes, alem de avaliar a sua degradação natural. Do lubrificante que circula entre as partes do equipamento se obtém todas as informações necessárias sobre o seu estado. As partículas de contaminação e as partículas de desgaste estão nele presentes e, identificá-las através análise especifica, nos permite traçar um perfil de desgaste dos seus componentes. O controle de lubrificante é vital para que o equipamento se mantenha em condições de plenitude operacional. Este controle nos permite identificar não somente o desgaste do equipamento, mas a degradação natural e a sua troca ou intervenção no momento exato. O monitoramento das partículas de desgaste baseia-se principalmente em dois fatores: • Que as interfaces das peças móveis são continuamente “lavadas” pelo lubrificante e que as partículas de desgaste são arrastadas por este lubrificante. • Que a velocidade de geração destas partículas torna-se maior com o aumento do desgaste. • Que o exame das partículas de desgaste arrastadas pelo lubrificante é um meio reconhecidamente eficaz de se conhecer a saúde dos equipamentos e quanto exercício regularmente habilita a detecção de falhas incipientes e a implementação de um programa de monitoramento das condições dos mesmos no dia-a-dia de uso. Técnicas têm sido aplicadas para conhecer a natureza das partículas de desgaste em termos qualitativos, quantitativos e atualmente a maioria destas técnicas são aplicadas em amostras dos lubrificantes em uso. Estas amostras são coletadas em intervalos regulares, pré-determinados e a avaliação dos metais de desgaste é executada. A principal análise atualmente executada é a ferrografia, que consiste na contagem e na observação visual das partículas existentes em uma amostra de lubrificante. Baseiam-se nos seguintes princípios: • A maioria dos sistemas mecânicos desgasta-se antes de falhar. • O desgaste gera partículas. • A natureza e a quantidade de partículas dependem de causa e da severidade do desgaste.

Elaboração:

93

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras •

Analisar partículas é o mesmo que analisar as superfícies que se desgastam.

Existem dois níveis de Análise ferrográfica. - A primeira, quantitativa, fornece uma indicação da severidade do desgaste; - A segunda, analítica, leva ao conhecimento das causas do desgaste.

TURCO DE BALEEIRA 1— Estrutura Todas as peças giratórias estão com graxeiras e devem ser lubrificadas com graxa, aplicada com bomba semanal mente, em quantidade tal, que faça a mesma sair nos dois lados dos mancais. Tal procedimento garante uma lubrificação correta. Os canais para graxa, quando entupidos, dever ser limpos, desmontando-se o conjunto completo da polia. Caso não se proceda assim, a lubrificação não terá efeito e o sistema sofrer as conseqüências. As partes roscadas dos esticadores deverão ser mantida sempre engraxadas. Para lubrificantes recomendados ver desenho n 9 A — 890. Os pontos para graxeiras estão definidos no desenho a seguir. Antes da desmontagem do conjunto completo da polia, as lingas de manutenção devem ser fixadas aos olhais de vante e ré da baleeira e do turco. AO TÉRMINO DA MANUTENÇÃO RETIRAR AS LINGAS DE VANTE E RE

Elaboração:

94

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Braços No caso de baleeiras e botes de resgate são em número de dois, de construção soldada, em aço ASTM A-131. São os principais componentes estruturais que efetivamente suportam a embarcação. Teste de fábrica: 2,2 vezes a carga de trabalho. Roldanas São fabricadas em Ferro Fundido Nodular GGG 40 e apoiadas em eixos de aço inox AISI 316, possuindo mancal de Bronze SAE-65 ou Bronze Naval, lubrificadas por meio de pinos graxeiros. São montadas na parte superior dos braços do turco e permitem a passagem do cabo de aço que sustenta a embarcação. Passarela de manutenção Permite o acesso às partes superiores do turco. É fabricada em chapa ASTM A-131 e perfis ASTM A-36, sendo testada com carga concentrada de 150 Kgf/cm2 Guincho Coeficiente de segurança = 4,5 Possibilita o arriamento / içamento da embarcação através de cabo de aço ancorado em seus tambores. Possui as seguintes características: Velocidade de Içamento: Aproximadamente 6 m/min; Velocidade de Arriamento: - Solas – Velocidade Mínima = (0,4 + (0,02 x H)) x 60 m/min; - Manual do Fabricante - Velocidade Máxima = 75,0 m/min. A velocidade mínima é estabelecida em função da altura da instalação.

Elaboração:

95

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras DESCRIÇÃO

ITEM

01

CAIXA DO GUINCHO

02

BUJÃO DE DRENO

03 04

TAMBOR 1 (C/ CONTROLE REMOTO) TAMBOR 2

05

VISOR DE NÍVEL

06

ALAVANCA DE LIBERAÇÃO

07 09

BRAÇO DE ACIONAMENTO DO FREIO PARAFUSO DE FIXAÇÃO DO BRAÇO BOCAL DE ENCHIMENTO DE ÓLEO

10

TAMPA SUPERIOR

11

PARAFUSO DA TAMPA SUPERIOR

12

SISTEMA DE LIBERAÇÃO

08

Caixa do guincho redutor Conjunto de engrenagens (cilíndricas: de dentes retos – as últimas do tambor e de dentes helicoidais – todas as outras) que transmitem o movimento do motor aos tambores de cabo, tornando adequados os valores disponíveis de velocidade e torque. A lubrificação das engrenagens durante o içamento é realizada por meio de bomba hidráulica e durante a descida por banho de óleo pelo arraste das engrenagens inferiores.

Elaboração:

96


Freio centrifugo ou dinamico Diferenças entre os sistemas de Freio Mecânico e Centrífugo: - Só o freio mecânico pode fazer a embarcação parar, o freio centrífugo apenas reduz / controla a velocidade de descida da embarcação.

Elaboração:

97


Lona do Freio Centrífugo As lonas do freio centrífugo se consomem com a utilização. A cada 5 descidas ( ± 200 m), deve-se verificar as espessuras das mesmas ou a cada ano o que vencer primeiro. A lona deverá ser substituída, quando a mesma atingir a espessura 4,0 mm.

Elaboração:

98

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Freio mecanico e estatico Consiste em um freio cinta e é responsável por manter a embarcação suspensa e / ou interromper seu movimento de descida. Acionado por alavanca provida de contra-peso, o sistema de operação deste freio é chamado “Homem Morto”, pois efetua a frenagem quando a alavanca é solta. A descida da embarcação se inicia imediatamente após o levantamento da alavanca, e pode ser operada do interior da embarcação ou manualmente da plataforma. Manivela de acionamento Utilizada somente para içamento da embarcação. Possui um micro-switch que desarma o motor elétrico, impedindo o seu funcionamento com a manivela acoplada. Lona do Freio Mecânico As lonas do freio são consumidas com a utilização. A cada 5 descidas ( ± 200 m), deve-se verificar a espessura das mesmas ou a cada ano, o que vencer primeiro. Faz se necessário a desmontagem do conjunto. As lonas deverão ser substituídas quando atingir a espessura de 4,5 mm. Acessorios Sistema de Içamento coeficiente de segurança = 6 - Cabo de Aço Principal Cabo de aço, pré-formado, ESPECIFAÇÃO-PADRÃO API 9A, galvanizado à quente, construção 6 x 37 + AF (Alma de Fibra), arame 1568 a 1764 MPa (PS), torção regular à direita, lubrificado, resistência efetiva 257,8 KN, Diâmetro Nominal 22,2 mm (Ø 7/8”). * O cabo não deverá conter emendas. ITEM

DESCRIÇÃO

01 02 03 04 05 06 07 08 09

CABO DE AÇO PRINCIPAL 1 CABO DE AÇO PRINCIPAL 2 POLIA DO CABO PRINCIPAL CAIXA DE POLIA TIPO I CAIXA DE POLIA TIPO II CAIXA DE POLIA TIPO III ESTICADOR CAIXA DE POLIA DO CONTROLE REMOTO CABO DE AÇO DO CONTROLE REMOTO

10

MANÍPULO DE ACIONAMENTO DO CONTROLE REMOTO

11 12 13

LINGA DE MANUTENÇÃO MANILHA PARA LINGA DE MANUTENÇÃO LINGA DE SUSPENSÃO

Elaboração:

99


Cabos de estivagem ( liberação) Quando tensionados impedem os movimentos dos ganchos (pelicanos) de retenção. Cabo de aço, pré-formado, ESPECIFAÇÃO-PADRÃO API 9A, galvanizado à quente, construção 6 x 37 + AF (Alma de Fibra), arame 1568 a 1764 MPa (PS), torção regular à direita, lubrificado, emenda simples trançada com presilha de aço, extremidade olhais com sapatilho pesado, resistência efetiva 133,4 KN, Diâmetro Nominal 15,9 mm (Ø 5/8”), comprimento 5,60 m – vante e 2,70 m – ré.

Elaboração:

100

Apostila de inspeção e manutenção em guindastes e turcos de baleeiras Chave limitadora Quando acionada corta a energia fornecida ao motor elétrico. Atua quando a embarcação chega próximo à posição de estivagem ou quando se posiciona a manivela de acionamento de subida manual. São em número de três, sendo uma em cada estrutura batente (Proa e Popa) e uma no guincho. Inspeção no Sistema de Segurança (Chaves-limites e suas Alavancas ) - Verificar o funcionamento das chaves-limite de fim de curso acionando as chaveslimite, alternadamente, durante a subida da embarcação. - Verificar visualmente a fixação do sistema da chave de fim de curso. - Verificar as condições de lubrificação e de livre movimentação da haste da chave de fim de curso, quando aplicável. Linga de manutenção Objetiva facilitar a manutenção do sistema de sustentação. Possui sapatilho e presilha nas duas extremidades. Cabo de aço, pré-formado, ESPECIFAÇÃO-PADRÃO API 9A, galvanizado à quente, construção 6 x 37 + AF (Alma de Fibra), arame 1568 a 1764 Mpa (PS) , torção regular à direita, lubrificado, emenda simples trançada com presilha de aço, extremidade olhais com sapatilho pesado, resistência efetiva 257,8 KN, Diâmetro Nominal 22,2 mm (Ø 7/8”), comprimento 2,80 m (distância entre centro de olhais).

ITEM 01 02 03 04 05 06

Elaboração:

101

DESCRIÇÃO SOQUETE ANEL TIPO “O” MANILHA CHAPA LINGA MANILHA LINGA


Operação A descida da embarcação é feita por gravidade logo após a liberação do freio mecânico, sendo que a velocidade de descida é constante e controlada por freio centrífugo incorporado ao guincho. O içamento é feito pelo motor elétrico que aciona as engrenagens do guincho quando do acoplamento da embreagem. O motor elétrico tem por finalidade apenas o içamento da embarcação totalmente equipada e tripulada. Em caso de necessidade a embarcação pode ser içada manualmente através da manivela. Ao se posicionar a manivela uma chave limitadora interrompe o fornecimento de energia para o motor.

Sobre o autor: Luiz Alexandria tem 13 anos de vivência na área de guindaste, sendo formado como técnico industrial em máquinas navais pela Escola técnica Henrique Lage. Atuou como supervisor de manutenção, sendo responsável pela instervensão de 10.000 horas em diversos modelos de guindastes (HR; American 9750; Libherr GOS 25/550; AKER; Clark Chapman, entre outros),efetuando inspeções em guindastes , guinchos de diversos modelos, baleeiras e seus turcos. Trabalhou por quase 8 anos no American Bureau of Shipping do Brasil, realizando inspeção em diversos modelos de guindastes da UN-BC, efetuou certificações e teste de cargas em diversos guindastes terrestres de até 500 ton de capacidade. Efetua treinamento na área de equipamentos de levantamento de cargas desde 2002, tendo sido responsável pela preparação e treinamneto dos inspetores do American Bureau of Shipping do Brasi entre 2004 e 2008.

O homem se torna imortal entraves do conhecimento que ele transmite. Autor: Dalhai Lama

Elaboração:

102

Apostila de manutenção guindastes e baleeiras

Recommend Documents