Inspección de cables de ascensores: normativa, estado del arte, estadísticas

por Bruno Vusini, Daniel Rossi y Tommaso Bertani 

KEY WORDS: Magnético, cuerda, vigilancia, seguridad. 

Este artículo se presentó en Elevcon 2023 en Praga, República Checa.

Resumen

Los cables de tracción de los ascensores desempeñan un papel muy importante en la seguridad de las personas. Solo en Italia, hay unos 900,000 ascensores en funcionamiento que realizan una media de más de 1 millón de desplazamientos al día. Esto significa que millones de personas confían en el correcto funcionamiento y mantenimiento de todos los componentes de esta particular (y digamos intrínsecamente segura) máquina. Por supuesto, existen leyes y normas que deben regular correctamente las operaciones de mantenimiento que permiten que el ascensor funcione de la forma más correcta y segura posible, y a menudo se da por sentado que los técnicos de mantenimiento operan en total conformidad con estos documentos. Las normas internacionales, como la ISO 4344, exigen la identificación de daños muy pequeños que son realmente difíciles de identificar visualmente y, por este motivo, una verdadera inspección visual de los cables lleva horas para completarse.

Afortunadamente, la tecnología está avanzando y, en lo que respecta al análisis de cuerdas, en los últimos 10 años han aparecido en el mercado métodos de inspección mucho más eficientes.

El propósito de este artículo es proporcionar información básica sobre el mercado de inspección, las leyes y normas y los resultados obtenidos en un período de más de 10 años, en los que se evidencian tanto las ventajas de utilizar métodos avanzados como la total ineficiencia de los métodos de análisis anticuados. 

1. Las leyes y los reglamentos

En este caso, la ley es de obligado cumplimiento: “Las cuerdas y sus fijaciones deben ser controladas minuciosamente”. Se trata del DPR 162/99, que hace recaer la carga de la inspección sobre el técnico de mantenimiento, el administrador y el propietario del condominio. ¿Qué significa esto? Significa que, si se produce un problema, el administrador y los propietarios del condominio tendrán que responder por él, junto con el encargado del mantenimiento. Sin embargo, una cosa importante es que el condominio siempre es responsable de lo que ocurra debido a un mantenimiento deficiente (o inexistente) de los bienes comunes.

Una inspección fallida de un cable de ascensor equivale a una falta de mantenimiento. ¿Cómo se da cuenta de ello el inquilino? Solicitando el acta de la inspección de algo que, al fin y al cabo, también es suyo.

Naturalmente, la ley no puede determinar cómo se deben llevar a cabo los controles, y mucho menos los criterios de rechazo. De eso se ocupa el reglamento, que es muy completo en este aspecto.

En el sector de los ascensores, existen las normas UNI ISO 4344 (ISO, 2022) y EN 12385, esta última armonizada, que definen por un lado los criterios de rechazo y, por otro, el contenido del manual de uso y mantenimiento de los cables, en el que siempre debe estar presente la referencia normativa. El técnico de mantenimiento, pero también el administrador del edificio, deben tener siempre una visión clara de la situación, también porque, más allá de las consideraciones de seguridad, los cables en particular se mencionan varias veces en el DPR 162.

Lamentablemente, contrariamente a lo que se podría pensar, la norma UNI ISO 4344 es desconocida para la mayoría de las personas. A menudo sucede que los mantenedores y los organismos notificados hacen referencia a leyes que ya están obsoletas, como el Decreto Presidencial 1497 de 1962 u otras referencias que ya han sido derogadas.

Por esta y otras razones, la UNI decidió elaborar una especificación técnica que pudiera aportar claridad de una vez por todas.

El documento es UNI/TS 11807 (UNI, 2021) publicado a mediados de marzo de 2021, después de una fase de gestación de unos cinco años, durante los cuales se intentó entender cómo publicar un documento que pudiera utilizarse como una verdadera guía. Vamos a describir, a grandes rasgos, algunos pasajes interesantes de la norma, en particular la parte en la que se describe y normaliza el método magnetoinductivo.

2. Las leyes y los reglamentos: una mirada más cercana

Como ya se ha dicho, la especificación técnica introduce la metodología desde sus fundamentos. A continuación se indica el significado de términos técnicos como “altura de medida”, “discontinuidad localizada”, “saturación magnética” y muchos otros. El objetivo es, evidentemente, explicar de forma sencilla y clara lo que normalmente se encuentra en una bibliografía científica no accesible a todo el mundo.

En la Tabla 1 se definen los tipos de deterioro que se deben evaluar en los cables de acero, como alambres rotos, desgaste, etc., junto con los métodos de evaluación.

Aquí lo visual sigue siendo lo principal, pero también aparece por primera vez en la historia el magneto-inductivo como una opción a disposición del mantenedor.

Entonces, ¿es siempre suficiente la inspección visual? Aquí se abre un paréntesis muy interesante.

Empecemos diciendo que, en el ámbito de los ensayos no destructivos, el método visual está regulado por una norma denominada ISO 9712. Ésta se aplica, naturalmente, a los controles de calidad y a las inspecciones especiales de piezas de diversa índole. El método visual se utiliza siempre que se quiera poner de manifiesto un defecto visible, es decir, que no requiera técnicas especiales de investigación adicionales. Un agujero en una placa es un defecto visible, al igual que un corte en una tubería. En el mundo de la ISO 9712, los técnicos certificados se someten a exámenes visuales especiales para asegurarse de que su instrumento de medición (sus ojos) está a la altura de la tarea, y se les forma ad hoc para saber exactamente qué es lo que deben buscar.

En el sector de las cuerdas, la situación es diferente. El método visual no es un tipo de examen reglamentado que se lleva a cabo en un entorno con luz controlada y, sobre todo, no existe un informe sobre lo que ha hecho exactamente el técnico. En este caso, el concepto de “visual” se modifica porque a menudo asume el significado de “lo que el técnico ve durante la prueba”, que es muy diferente de “lo que es externo y, por lo tanto, visible”.

El número máximo de hilos rotos permitidos se reduce a cuatro en determinadas situaciones. Y ver cuatro hilos rotos (hilos, no cordones) en una cuerda es muy complicado.

Si a esto le sumamos los plazos muy cortos (Figura 1) que se deben cumplir por motivos económicos y el desconocimiento de muchos técnicos del sector, entendemos que muchas instalaciones en funcionamiento tengan cables que hace tiempo que deberían haber sido sustituidos.

¿Se rompe entonces un cable con cuatro alambres rotos? No, los criterios de rechazo definidos por la norma permiten mantener un grado de seguridad suficiente para que, incluso cuando se alcancen los niveles máximos admisibles, el ascensor no se venga abajo. Sin embargo, la evolución de las roturas en un cable no es lineal. A medida que aumenta el número de alambres rotos, el tiempo necesario para conseguir uno nuevo disminuye.

Por eso los límites sirven precisamente para entender cuándo es el momento de sustituir la cuerda para que la situación no se vuelva totalmente incontrolable en poco tiempo.

Por este motivo, el capítulo dedicado a la inspección visual en la especificación técnica es extremadamente detallado, con indicaciones sobre la iluminación correcta, fotografías de ejemplos prácticos y numerosas tablas de criterios de rechazo. Precisamente en relación con los criterios de rechazo y la mala costumbre de centrarse en las macrorroturas (por las que se rechaza inmediatamente el cable y hay que parar la instalación), entre los criterios tenemos uno relativo a las llamadas “roturas de valle” o “rotura de alambres en el punto de contacto entre los cordones”.

Se trata de tipos de roturas muy insidiosas, extremadamente difíciles de identificar y que se caracterizan por no ser visible uno de los extremos del alambre roto: solo se ve salir un alambre de la cuerda sin poder identificar el otro extremo.

El peligro de un defecto de este tipo surge del hecho de que podría ser el reflejo de una situación interna (y por tanto no visible) que ahora está comprometida. Cuando se encuentra un alambre roto en una cuerda, debe desecharse.

Así, incluso un solo cable roto puede adquirir una importancia muy importante.

La prueba magnetoinductiva encaja muy bien en este contexto, ya que permite identificar todos los defectos, externos e internos, visibles o no, y proporciona al mantenedor y al propietario del edificio un gráfico que demuestra, por un lado, que la inspección se ha realizado y, por otro, les protege de problemas que puedan surgir más adelante.

Imaginemos que se produce un accidente debido a una de las cuerdas y la justicia inicia su trámite. Se solicitarán los últimos minutos para comprobar que las comprobaciones se han realizado correctamente. Imaginemos que el informe del mantenedor dice: “Se han encontrado algunos cables rotos”.

¿Cuántos? ¿Dónde? ¿Por qué no se han sustituido? Si eran menos de los que establecía la normativa, ¿por qué no se ha puesto por escrito? Recordemos siempre el peso que tiene la firma de un informe. Se hace una fotografía de una situación existente y se admite que la instalación sigue funcionando, pero este resultado debe estar necesariamente respaldado por pruebas.

En este caso, un gráfico resuelve el problema, ya que muestra exactamente el estado de desgaste de la cuerda y permite legitimar la elección. Esto se aplica tanto al mantenedor como al administrador y al condominio. Tienen la obligación de proteger el bien común, como ya lo hemos dicho.

Por último, el acta. El informe debe ser completo y detallado y debe indicar cómo se realizó la prueba y qué tipo de defectos se encontraron. El informe debe ser el resultado de la inspección y debe ser la forma en que el mantenedor comunica el resultado. Si el cable se puede mantener, debe indicarse qué se encontró y por qué se puede evitar la sustitución. Por el contrario, si el cable se debe reemplazar, debemos saber por qué.

3. El método magneto-inductivo 

La metodología denominada MRT (Magnetic Rope Test) se utiliza actualmente en diversos sectores, en algunos de los cuales incluso es obligatoria.

Se basa en un principio físico relativamente sencillo, basado en mediciones de campos magnéticos dispersos debido a la presencia de anomalías en el objeto de medición. Veamos, pues, los principios básicos del método para entender su funcionamiento (Vusini, 2021; Canova et al., 2008; Canova et al., 2009).

En la figura 2, observamos una configuración sencilla que se utiliza a menudo con fines didácticos, en la que se genera un campo magnético mediante una estructura formada por imanes permanentes y hierro de grano orientado. El campo producido por los imanes permanentes está encerrado en la cuerda, que está formada por un material ferromagnético que se caracteriza por una característica magnética adecuada, que obviamente es no lineal.

Cuando la cuerda no tiene defectos, todo el flujo magnético fluye por su interior sin ninguna dispersión particular, salvo la debida a la presencia de los hilos. Cuando hay defectos, como hilos rotos, una parte del flujo magnético se desvía, como se puede ver en la Figura 2. Este flujo errante sale del cable y entra en el aire que se encuentra por encima, literalmente “saltando” el defecto.

Esto da lugar a un efecto detectable mediante sondas adecuadas colocadas en puntos específicos del dispositivo, que depende del aspecto del alambre roto, de su tamaño y de su disposición en la cuerda. El resultado final es un gráfico de fácil lectura que destaca la presencia de alambres rotos, desgaste y deformaciones, que deberían detectarse al inspeccionar la cuerda y que, a menudo, una inspección visual no logra detectar.

Sin embargo, el método tiene también un segundo valor, menos “técnico” pero más “legislativo”. Es la única manera de tener la seguridad de que las cuerdas han sido revisadas. Sí, porque no olvidemos que hoy tenemos un informe, a menudo mínimo, en el que el mantenedor escribe una frase, a veces sibilina, sobre el estado de desgaste de las cuerdas.

Palabras como “cuerda OK”, “bueno”, “algunos cables rotos” son lamentablemente la norma y, a partir de las imágenes que se presentarán más adelante, podemos preguntarnos: “¿Pero realmente las revisaron? ¿Cómo es posible que esas cuerdas sigan en su lugar?”

Obviamente, el usuario común, y muchas veces el administrador, no puede estar al tanto del estado de las cuerdas porque, para ellos, son sólo una de las partes técnicas del sistema. Pero nunca olvidemos que cuando tomamos el ascensor, todos estamos dando un salto de fe en quienes han mantenido el sistema.

Aunque el ascensor es un sistema muy seguro, la seguridad tras la que a veces nos refugiamos depende de cómo se haya realizado el mantenimiento. 

4. Análisis visual: cómo se hace y cómo debe hacerse

En un ascensor, como sabemos, solo hay un cable que controlar. En las instalaciones antiguas todavía se encuentran dos, pero la media en Italia es de cuatro cables. Hoy en día, hay muchos ascensores sin sala de máquinas (los llamados machine-room-less o MRL) con seis o más cables. Por tanto, intentemos entender cómo se debe realizar la inspección de los cables para que funcionen según la normativa.

El técnico de mantenimiento debe detener la instalación, acercarse a la primera cuerda y examinarla en toda su circunferencia para ver si hay alambres rotos en ese tramo. En caso afirmativo, debe anotar la posición y el número de alambres, contados sobre una longitud de referencia definida por la norma.

A continuación, se puede pasar al siguiente cable, repitiendo el proceso. Una vez finalizada la inspección en el primer tramo, se debe mover la cabina para acercarse al siguiente tramo, repitiendo la operación.

No es posible realizar la inspección con el ascensor en movimiento, ya que ello violaría las normas de seguridad más básicas y supondría un riesgo de lesiones graves. Una vez finalizada la inspección, se debe comparar el número de anomalías encontradas en la sección más desfavorecida con lo que indica la norma. Sólo entonces se podrá decidir si se debe o no realizar la sustitución.

¿Pero cuánto tiempo se tarda en realizar una operación así?

Suponiendo que el tramo de cable que puede inspeccionar el técnico de mantenimiento tiene medio metro de longitud y que la instalación tiene cuatro paradas, son necesarios al menos 30 reposicionamientos sucesivos del ascensor. Supongamos que hay cuatro cables y que el tiempo necesario para comprobar visualmente ese «medio metro» es de al menos 60 s para cada cable.

Si se realizan los cálculos correspondientes, el tiempo total (excluyendo las distintas notas de los defectos encontrados) es de 48 min. Si la instalación ha tenido ocho paradas, el tiempo se duplica (más de una hora y media). Un documento publicado por una asociación de fabricantes de ascensores y empresas de mantenimiento muestra que el tiempo medio empleado en inspeccionar toda la sala de máquinas (cables, inversor, cuadro de mando, motor, poleas) se sitúa entre un mínimo de 5 min y un máximo de 10 min. Incluso considerando el plazo más largo y suponiendo que la mitad del tiempo necesario para la inspección total (5 min) se dedica a los cables, es complejo suponer que la inspección se realiza en su conjunto.

En realidad, lo descrito anteriormente no se lleva a cabo de manera habitual. La inspección clásica que realiza el técnico de mantenimiento es la llamada inspección de “madera” (Figura 3).

Básicamente, se coloca un trozo de madera sobre todos los cables y se hace que el ascensor se mueva a velocidad nominal. Cuando el mantenedor siente una vibración de la madera, supone que se debe a la presencia de alambres rotos en el cable.

Aparte de que provoca una pequeña sonrisa ver el uso de una técnica de este tipo en un contexto de aplicación de una normativa específica en el año 2022, también es evidente que la madera sería sensible a la presencia de “algo” en el punto de contacto con la cuerda. Pero cualquiera que haya estudiado un mínimo de geometría sabe que una línea recta solo tiene un punto de contacto con una circunferencia. En este caso, habría 360 grados para inspeccionar.

Por último, es interesante añadir que no existe ninguna ley ni normativa que obligue a utilizar esta pieza de madera (y me sorprendería que fuera al revés). Se trata de una “técnica” que ya forma parte de la rutina diaria de muchos operadores del sector, que no está ni regulada ni descrita.

5. Análisis estadístico 2012-2022

Durante los últimos 10 años de actividad, se han realizado pruebas magneto-inductivas en aproximadamente 70,000 sistemas de ascensores en todo el país. Esta cifra es suficientemente alta, a pesar de haberse obtenido sobre una base de 10 años, y permite disponer de una cantidad de datos que es ciertamente representativa del parque total de la planta, que constituye aproximadamente el 10% del mismo. 

El análisis de los datos permite observar el estado de las cuerdas, pero también una serie de datos interesantes sobre la edad de las cuerdas instaladas, sus diámetros, la altura media de las instalaciones y, por último, pero no por ello menos importante, los resultados de los exámenes visuales realizados durante las inspecciones anteriores. Estos datos, debidamente contrastados, nos dan una visión general del parque nacional de cuerdas y también de la veracidad de los hallazgos tradicionales.

Hay que decir, como premisa, que todos los ascensores estaban en funcionamiento y, por tanto, ninguno de ellos se encontraba en estado peligroso a tenor de las inspecciones visuales realizadas en los seis meses anteriores.

El resultado detectado (y analizado por un técnico experto) por el método magneto-inductivo proporciona un discriminador de tres niveles: cuerdas nuevas, cuerdas a mantener en observación y cuerdas a reemplazar. En la Figura 4, se han fusionado las cuerdas nuevas y las cuerdas a mantener en observación.

Esta subdivisión permite ver inmediatamente en qué estado se encuentran los cables y actuar en consecuencia. A través de una vista del gráfico, también es posible ver dónde están dañados los cables y cuáles de ellos presentan problemas. En el transcurso del análisis, como se explicó anteriormente, también se registra el resultado que el técnico de mantenimiento ha introducido en el registro correspondiente en la sala de máquinas. Este resultado fue el resultado del análisis visual realizado previamente. De los más de 70,000 sistemas observados, es interesante ver qué terminologías se utilizan para indicar la presencia (o ausencia) de defectos (Tabla 1).

NR	40166
Ropa	9417
cables rotos	4455
Bueno	4045
Desgastado	2631
Discreto	2540
Uso normal	1255
Óxido	1063
ND	776
Buen estado	723
Cables externos rotos	650
Ok	583
Buenos cables de acero	546
DAKOTA DEL NORTE	461
Disco	408
Sin cables rotos	340
Usando en estado normal	320
Positivo	315
Consumado	256
NN	236

En la Tabla 1 se muestran más de 1,300 tipos de resultados diferentes. Se muestran aquí los más frecuentes, entre los que destaca un NR (No detectado) de entre unas 40,000 instalaciones. Más del 50% de las instalaciones analizadas no presentaban un resultado relacionado con el estado de conservación de las cuerdas (o al menos no nos lo comunicaron). También hay resultados que son difíciles de entender, como Disco, Óxido, Cable roto (¿cuántos y dónde?). 

Veamos ahora, para cada uno de los principales resultados proporcionados por el mantenedor, cuál era el estado real de conservación de los cables de tracción (Figura 5).

El gráfico de la Figura 5 es muy interesante. Muestra que más del 10% de los cables para los que no se disponía de resultados, unos 4,500 ascensores, necesitaban ser reemplazados. Esta cifra es impresionante teniendo en cuenta que 4,500 ascensores mueven una gran cantidad de personas. En el caso de los resultados correspondientes a los resultados “Desgaste”, “Cables rotos” y “Óxido”, el porcentaje se acerca o supera el 20%. Casi el 15% de los reemplazos se producen para el resultado “Desgaste normal”. Observamos que, incluso en el caso en que los cables se definen como “Buenos”, existe un margen de error de más del 5%, lo que corresponde a casi 300 instalaciones.

El número total de instalaciones no estándar es de aproximadamente 11,000 ascensores, lo que supone una cifra enorme. Estas instalaciones estaban en servicio en el momento de la inspección.

A partir de los datos de que disponemos, también es posible observar la distribución en función de la edad de las cuerdas. Italia es un país en el que el parque de instalaciones es bastante antiguo, como lo confirma el gráfico siguiente (Figura 6).

De los resultados instrumentales se desprende que, en términos porcentuales, la discrepancia para las cuerdas más antiguas es mayor, como se puede intuir fácilmente. Una cuerda más antigua debería haber trabajado más y, por tanto, el número de ciclos debería ser mayor. Por supuesto, esto no es una afirmación a priori, pero es estadísticamente correcto asumirlo.

En contra de lo anterior, los resultados proporcionados por los mantenedores no muestran una tendencia similar a la de la Figura 7, sino un número de instalaciones definidas como “por sustituir” que no guarda ninguna relación con la edad de las propias cuerdas. Este número es, además, extremadamente limitado y poco creíble.

 De los datos que se muestran arriba se desprende que existe una tendencia a “no dar un resultado” con el fin de (aparentemente) reducir la responsabilidad. El uso de una metodología objetiva y documentable, en cambio, logra ofrecer una imagen más precisa de la realidad.

Otro dato interesante es el número de cuerdas presentes en las instalaciones (Figura 8). En ella se puede observar que la mayor parte de los ascensores aún cuentan con menos de cuatro cuerdas, lo que confirma aún más la antigüedad de nuestras instalaciones.

6. Conclusiones

En este artículo se han demostrado algunos de los grandes problemas que presenta el análisis visual estándar de los cables de ascensores con una nueva tecnología que aumenta el conocimiento de las condiciones. Esta tecnología ha sido aceptada por las principales normativas de todo el mundo, pero todavía se utiliza sólo en algunos casos especiales. Las ventajas reales se muestran con referencia específica a la repetibilidad y a la certeza de los resultados.

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Referencias

[1] Vusini, B. (2021). Mantenimiento de cables de ascensores. REVISTA ANACAM, 12.

[2] Canova, A., Vusini, B. (2008). Análisis magnético de detectores de ensayos no destructivos para cuerdas ferromagnéticas, COMPEL, 27(4), 867-878. 

[3] Canova, A., Ficili, F., Gruosso, G., Vusini, B. (2009). Dispositivo para la monitorización de sistemas multicable. Patente WO2009IB50656 20090218, 18/02/2009.

[4] ISO (2022). ISO 4344:2022 - Cables de acero para ascensores — Requisitos mínimos. 01/12/2022.

[5] UNI (2021). UNI TS 11807 - Ascensori, piattaforme elevatrici e montacarichi - Sistemi di sospensione e compensazione dell'impianto e sistemi di attuazione del paracadute a mezzo di funi di materiale ferromagnético non rivestito. Requisiti per la verifica e criteri di scarto, 18/03/2021-