Ispezione delle funi degli ascensori, prima parte

Condizioni da cercare e procedure da verificare durante il controllo dei criteri di sostituzione della fune e altri problemi connessi alla sospensione

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Questo articolo si basa su una presentazione del gennaio 2020 del tuo autore al quarto seminario annuale dell'industria degli ascensori dell'Alberta, sponsorizzato dall'Alberta Elevating Devices and Amusement Rides Safety Association. Il titolo di quella presentazione era “Ispezione delle funi degli ascensori. E alcuni altri problemi "collegati alla corda". . . . Editor

In quasi tutte le riunioni di formazione del settore, un primo requisito è che le sessioni inizino e si concentrino sul materiale relativo allo standard di sicurezza degli ascensori. In questo spirito, questo articolo enfatizza l'ispezione e la valutazione delle condizioni dei mezzi di sospensione (principalmente funi, sebbene anche "membri di sospensione non circolari in acciaio con rivestimento elastomerico" [cinture] e funi per ascensori in fibra aramidica facciano parte dello standard). Un buon complemento all'ispezione delle funi è un riepilogo di alcuni problemi continui relativi alle funi e un collegamento ad alcuni strumenti che ora forniscono soluzioni per problemi di usura e cedimenti delle funi persistenti e di lunga data.

ASME A17.6-2010: Sistemi di sospensione, compensazione e governo degli ascensori è stato pubblicato dall'American Society of Mechanical Engineers (ASME). Questo standard è un'aggiunta relativamente nuova alla serie. È stato sviluppato in pochi anni dal Suspension Means Task Group (SMTG): un sottocomitato di un gruppo chiave, il Mechanical Design Committee. Abbiamo la fortuna di avere un gruppo di persone interessate, per lo più esperti tecnici, che dedicano il loro tempo ad ASME. Coloro che vengono coinvolti in questo gruppo saranno informati da una delle "vecchie mani" della differenza tra i codici e "The Standard(s)." Nei decenni precedenti al 2010, esistevano già diverse normative (regole, linee guida e standard) nel nostro settore relative alle modalità di ispezione delle funi (mezzi di sospensione). In alcuni casi, c'era un po' di cura che avrebbero dovuto ricevere. Riferimenti e linee guida sulle funi per ascensori possono ancora essere trovati nelle appendici di ASME A17.1/CSA B44 Sezione 8 e ASME A17.2: Guida per le ispezioni di ascensori, scale mobili e marciapiedi mobili Sezione 3.23. I nostri standard di settore sono, per progettazione e intento, basati sulle prestazioni e ci sforziamo affinché non siano prescrittivi.

È importante includere alcune spiegazioni su come parlare dei nostri standard di settore in un articolo come questo. È accettabile citare sezioni correlate degli standard e rimandare il lettore ad esse. È importante notare che, sebbene un articolo eviti di copiare sezioni stampate di parti degli standard, non si deve presumere che tutti i loro dettagli siano trattati qui. Questo articolo non pretende di essere completo, né del tutto accurato per quanto riguarda il rispetto di tutti i requisiti del codice. Se viene utilizzato come riferimento, non si dovrebbe presumere che sia incluso il materiale dell'ultima e più appropriata revisione del codice. I fornitori di servizi nel nostro settore sono tenuti a ottenere e avere copie degli standard pertinenti e delle revisioni appropriate durante l'ispezione degli ascensori. La scrittura e le descrizioni indipendenti non prenderanno il posto di queste. L'obiettivo di questo articolo è fornire al lettore una panoramica di questioni e concetti importanti e, si spera, alcune buone idee.

Dando uno sguardo specifico e sufficientemente approfondito allo standard A17.6, possiamo immediatamente apprendere (dalla prefazione) che questo standard è stato creato per coprire i "mezzi e membri dei sistemi di sospensione, compensazione e governo per gli ascensori" all'interno di questo standard relativamente nuovo (riconosciuto e pubblicato nel 2010). Descrive in dettaglio le proprietà dei materiali, la progettazione, i test, l'ispezione e i criteri di sostituzione per questi mezzi e include funi in acciaio, fibra aramidica e mezzi di sospensione in acciaio con rivestimento elastomerico non circolare. Il nuovo standard si propone di coprire i design e la tecnologia esistenti e conosciuti e di gettare le basi per potenziali nuovi design. L'SMTG ha impiegato alcuni anni per produrre questo standard. L'SMTG ha considerato le regole e le linee guida già esistenti sulle funi per ascensori in A17.1 (come notato), la Guida A17.2 per l'ispezione di ascensori, scale mobili e tappeti mobili e il Codice di sicurezza A17.3 per ascensori e scale mobili esistenti.

Supportando una chiara comprensione delle funi e di altre tecnologie più recenti come "mezzi di sospensione", lo standard A17.6 copre (quasi) tutta la terminologia di base, i problemi di progettazione e la struttura della fune, nonché i materiali e i gradi (in termini di resistenza), e suggerisce anche una struttura rispetto ai sistemi di qualità da parte dei produttori. Le informazioni di base sono stabilite con l'obiettivo di "fornire criteri sicuri e coerenti" per i membri della sospensione. In vista del rilascio di A17.6, le esperienze prima del 2000 con le corde sul campo hanno suggerito la necessità di coerenza. Anche molti fornitori di funi sono stati coinvolti in questo sforzo. Le sezioni da 1.3 a 1.9 di questo standard riguardano terminologia, definizioni, concetti, proprietà meccaniche, lavorazione, dimensioni, tolleranza, requisiti di ordinazione, ordinazione, imballaggio e identificazione.

Questo articolo si concentrerà su A17.6 Sezione 1.10, che copre il processo di ispezione delle funi per ascensori in filo d'acciaio: identificazione e comprensione dei criteri di sostituzione. Una buona comprensione generale dell'usura e della fatica sulle funi metalliche indicherà all'ispettore di effettuare un'ispezione concentrata sulla sezione di fune più utilizzata (di lavoro), che è la parte della fune che si piega di più sotto carico di trazione. Innanzitutto, identificare il pianerottolo comune per l'ascensore da ispezionare. Questo è in genere il pianerottolo inferiore o il piano della hall. Con l'auto parcheggiata lì, segnare le funi nella sala macchine con un gesso o un pastello visibile 2-3 piedi prima e dopo la puleggia motrice. Considera qui se i sistemi di controllo di oggi sono abbastanza sofisticati da permetterci di creare un indicatore digitale di quel luogo. Forse potremmo quindi far guidare l'ascensore esattamente in quel punto nel vano corsa dove l'ispettore potrebbe stare in cima alla macchina e guardare direttamente e ispezionare quella sezione più utilizzata.

Questa sezione di corda di 6-10 piedi identificata e contrassegnata è dove concentrare l'ispezione: se si trovano indicazioni per la sostituzione, probabilmente saranno qui. Quando c'è usura e fatica che può essere vista, ci si può aspettare che si manifesti per prima nella parte più utilizzata (sezione di lavoro) della fune di sospensione. Tuttavia, se non si trova nulla, si dovrebbe comunque effettuare un controllo visivo del resto della lunghezza della fune per danni visibili, condizioni della superficie avverse (come ruggine sulla fune), attorcigliamenti nelle funi, se le funi sono correttamente ammanettate e fissate e se un
il cavo antirotazione è a posto.

Dopo aver segnato la sezione/zona fune “chiave”, salire in cima alla cabina, prendere le misure dei diametri della fune in quella sezione (oppure utilizzare un misuratore di fune passa/non passa). Durante e dopo il controllo del diametro, dovrebbero essere controllate le condizioni di rottura/fatica che indicano i criteri di sostituzione nella norma.

Sono necessari alcuni termini importanti nella norma relativi all'ispezione delle funi di sospensione installate e alla garanzia che siano sicure al momento dell'ispezione. Innanzitutto, in condizioni di "normale usura", le funi con diametro pari o inferiore a 8 mm possono avere una riduzione del diametro fino al 3.125% del loro diametro. Le funi di diametro superiore a 8 mm possono avere una riduzione massima del diametro del 6.25%. Le funi in condizioni di “usura sfavorevole” sono ammesse alle stesse percentuali di riduzione del diametro, ma il numero di rotture del filo della corona è ridotto della metà. L'“usura sfavorevole” è spiegata in parte nelle “NOTE GENERALI” alla Tabella 1.10.1.2-1 (Tabella 1) e alla Sezione 1.10.1.2 (d). Per "usura sfavorevole", troviamo che lo standard menziona l'esistenza di curve inverse, funi installate su pulegge non metalliche, rivestite di plastica o rinforzate con fibre o su pulegge con fodere o inserti (poiché vi è una maggiore preoccupazione per i freni a valle quando c'è contatto), problemi di corrosione, carico ineguale, torsione e scanalature della puleggia scadenti. Dare un po' più di attenzione e riflessione a queste "condizioni" può aprire le ispezioni delle funi a una considerazione più approfondita e, forse, a una migliore comprensione dei fattori di fatica e usura.

Rosso

Il rossetto è un tipo di ruggine (o ossidazione interna) generata dall'intaccatura interna e dall'intaglio dei fili all'interno dei trefoli della fune o tra i trefoli. Il rossetto è visto provenire dall'interno della corda stessa, tipicamente come una pasta rosso/arancione o come polvere proveniente dall'interno della corda. Un'altra occhiata alla Tabella 1.10.1.2-1 e al bilancio della Sezione 1.10 rende evidente l'importanza nell'ispezione della ricerca di rouging nelle corde o della scoperta di rotture di valli. L'esistenza del rouge della fune è significativa all'ispezione della fune, in quanto riduce la riduzione del diametro consentita alla metà (dal 6.25% al ​​3.125% in funi superiori a 8 mm) e indica un cedimento immediato se riscontrato su funi con diametro pari o inferiore a 8 mm. Rouge dimezza anche i numeri di rottura del filo della corona.

Prima di concludere una discussione sul rouge, è importante descrivere anche cosa non è il rouge. C'è stato un malinteso da parte di alcuni che la ruggine superficiale (causata dall'acqua o dall'umidità su una corda) potrebbe essere rouge. Ci sono state anche situazioni in cui la scanalatura della puleggia è relativamente più morbida delle corde. In questi casi, la puleggia stessa rilascia particelle di ferro o acciaio, che poi si ossidano, provocando una sospensione di polvere rossa nell'aria. Questa polvere può anche essere vista accumularsi sulle apparecchiature nella sala macchine. Nessuno di questi eventi è rouge e, quindi, non innesca un'ispezione più aggressiva secondo la linea guida "Ropes Show Rouge".

Pause

Anche le rotture di valle (rottura del filo sotto la corona ai lati dei fili che non toccano la puleggia) sono, come il rouge, un segnale di problemi interni (e invisibili) con una fune. Di conseguenza, la Sezione 1.10.1.2 (f) e (g) richiede che una fune si rompa se c'è più di una interruzione di valle in qualsiasi lunghezza di posa sulla fune e se c'è solo una interruzione di valle in una posa in cui è presente rouge.

Separati dalla riduzione del diametro, i fili rotti sono l'indicazione fisica e il risultato della fatica di piegatura. Esistono tre diversi tipi di rotture del filo della corona che un ispettore deve riconoscere (Figure 5-7):

1. Distribuito in modo casuale/equamente distribuito, in cui il numero di interruzioni in una posa nella sezione peggiore supera i numeri mostrati in
   “Norme condizioni di usura”
2. Rottura del filo disuguale/concentrata in uno o due trefoli di una falda che supera i numeri mostrati in "Condizioni normali di usura"
3. Quattro rotture di filo affiancate in totale, superando i numeri mostrati in "Condizioni normali di usura". In presenza di “Condizioni di Usura Sfavorevoli” o in presenza di rouge, il numero massimo di rotture di filo consentite per ciascuno dei tre tipi è ridotto alla metà.

Sostituzione

Il soddisfacimento di uno qualsiasi dei criteri di ispezione dettagliati in ASME A17.6-2010 indica che è necessario sostituire l'intero set di funi. La tempistica e l'urgenza della sostituzione della fune sono un processo gestito tra l'AHJ e il fornitore di servizi di ascensori. Trovare solo una delle condizioni proibite su una fune normalmente suggerisce che c'è del tempo per organizzare e programmare una sostituzione della fune per quell'ascensore. Alcuni AHJ possono emettere un ordine dopo l'ispezione e consentire fino a 60 o 90 giorni per il completamento della sostituzione. Se durante l'ispezione si riscontra che le funi presentano più o più criteri di sostituzione su più funi, la decisione dell'AHJ e/o del fornitore di servizi potrebbe essere quella di spegnere l'ascensore e ordinare la sostituzione immediata della fune. Questa parte del processo è importante e dovrebbe essere discussa e determinata in loco.

Specifiche

Lo standard ha alcuni requisiti specifici che vale la pena notare e conoscere. ASME A17.6-2010 Sezione 1.10.3 include specifiche sulla misurazione del diametro della fune durante l'ispezione: “La misurazione del diametro deve essere effettuata su un tratto di fune diritto nella posizione peggiore. Devono essere prese due misurazioni nella stessa posizione ad angolo retto. . . . Le funi devono essere sostituite se entrambe queste misurazioni sono inferiori al valore di sostituzione. . . . Se solo una delle misurazioni è inferiore al valore di sostituzione, si applicano i criteri per le rotture del filo in "Condizioni di usura sfavorevoli". Vedere la tabella 1.10.1.2-1.” Questa misurazione può essere eseguita con un buon set di calibri (calibrati) o utilizzando un calibro passa/non passa. La porzione di un calibro di fune passa/non passa appropriato al diametro della fune da controllare non dovrebbe adattarsi ad essa. Se il calibro si adatta alla misura della fune indicata, la riduzione massima consentita è stata superata. Ci sono anche indicatori progettati per misurare la riduzione di mezzo passo se è presente il rouge. Se ne usi uno, assicurati che il manometro sia stato progettato e prodotto per soddisfare A17.6-2010 (o successivo, a seconda dei casi). Le modifiche apportate alla tabella di riduzione del diametro in A17.6 riflettono consistenti riduzioni percentuali. Gli indicatori più vecchi, invece, riflettevano le percentuali delle varianti. Pertanto, i misuratori di fune passa/non passa progettati o realizzati prima della pubblicazione di questo standard potrebbero non essere conformi ai requisiti di diametro e rouge.

A17.6-2010 La sezione 1.10.3 recita: “La sostituzione di tutte le funi, eccetto le funi del regolatore (vedere ASME A17.1/CSA B44, requisito 8.6.3.4), deve essere conforme ai requisiti da 1.10.4.1 a 1.10.4.6. " Vale la pena riflettere sulla maggior parte di questi sei requisiti. La prima sezione, ovviamente, indica che le funi di ricambio devono essere come specificato dall'OEM (dettagliato sulla targhetta dati della traversa) o essere almeno equivalente in resistenza, peso e design. Quest'ultima affermazione è importante, perché ora sono disponibili corde “equivalenti”. In particolare, ci sono funi a nove trefoli che sono superiori per sistemi di ascensori più esigenti rispetto alle funi originali utilizzate.

La parte 1.10.4.2 di questa sezione afferma che le funi che "sono state precedentemente installate e utilizzate su un'altra installazione non devono essere riutilizzate". La parte 1.10.4.3 stabilisce che tutte le funi di un set devono essere sostituite, ad eccezione di quanto consentito da 1.10.5, che indica:

“Se una fune di un set è usurata o danneggiata e richiede la sostituzione, l'intero set di funi deve essere sostituito; eccetto nel caso in cui una fune sia stata danneggiata durante l'installazione o il test di accettazione prima di essere sottoposta al servizio dell'ascensore, sarà consentito sostituire una singola fune danneggiata con una nuova fune a condizione che i requisiti da 1.10.4.4 e da 1.10.5.1 a 1.10.5.1.6. XNUMX sono soddisfatte. Il danno include ma non è limitato alle corde attorcigliate”.

Ulteriore, ". . .le funi di sospensione, compresa l'apertura danneggiata, non devono essere state accorciate dalla loro installazione originaria. Le altre sezioni riguardano i requisiti delle targhette dei dati delle funi, nonché i fissaggi delle funi adeguati conformi al requisito 17.1 ASME A44/CSA B2.20.9.

Questo standard ha anche introdotto il concetto di un requisito di resistenza residua residua del 60% di una fune d'acciaio o degli altri due mezzi di sospensione (fune aramidica o trefoli d'acciaio rivestiti elastomerici non circolari). Questo requisito suggerisce forse che esistono prove attraverso approfondite prove di fatica a flessione per certificare che vi è più del 60% di resistenza residua in questi mezzi di sospensione fino al momento in cui i mezzi devono essere sostituiti. Tale requisito è necessario per i mezzi di sospensione per i quali non è possibile ispezionare visivamente se vi è usura o degrado. Il concetto continua a essere discusso nei comitati del codice ASME, incluso il comitato per la progettazione meccanica.

In A17.6-2010 Sezione 1.10.1.2.1 per le funi d'acciaio, si afferma che "il fabbricante della fune e considerando l'applicazione, deve stabilire il limite di vita di progetto per garantire che la resistenza residua delle funi metalliche sia inferiore a 8 mm (0.315 in .) il diametro non è inferiore al 60% della forza di rottura minima al momento della sostituzione.” C'è un linguaggio simile per gli altri due tipi di mezzi di sospensione accettati nelle Sezioni 2.9.4 e 3.7.4.

Conclusione

In passato, era richiesto che un set di funi per l'installazione di un ascensore (originale o sostitutivo) dovesse essere non solo dello stesso diametro, tipo e design dello stesso produttore, ma anche della stessa bobina o ciclo di produzione. Tale requisito è stato eliminato nel codice prima della pubblicazione di A17.6-2010. Rimane chiaro che le funi in un set "devono essere nuove, tutte dello stesso produttore e dello stesso materiale, grado, costruzione e diametro" (dalla Sezione 1.10.4.4).

Il vecchio requisito che le funi provenissero dalla stessa bobina prodotta (o anche dallo stesso numero di lotto di produzione) era un costo oneroso e non necessario che causava anche lunghi ritardi nell'ottenere funi sostitutive. L'esperienza ha dimostrato che quando la fune è dello stesso tipo e diametro e proviene dallo stesso produttore (anche da diversi lotti di produzione), il design (lunghezze di posa) e il processo di fabbricazione (comprese le macchine e i materiali del produttore) sono gli stessi e controllati. Poiché tale determinazione è stata presa, è stato osservato che le corde sono compatibili e funzioneranno insieme come un insieme. Questo è stato ben stabilito e dimostrato dalla fornitura a molte migliaia di impianti di ascensori.

Con una comprensione dell'ispezione delle funi e dei criteri per la loro sostituzione, un pensiero logico successivo sarebbe: "Cosa causa l'usura e l'affaticamento delle funi (mezzi di sospensione)? Quali fattori sono coinvolti e cosa possiamo fare, semmai, per gestire e ridurre l'andamento dell'usura e dei cedimenti per fatica? Si tratta di un'opportunità di controllo dei costi che dovrebbe favorire e interessare i proprietari di ascensori e coloro che forniscono servizi. È previsto un articolo futuro sulle cause dell'aumento della rottura della fune e su ciò che accelera la necessità di sostituzione. Conosciamo tutti i fattori da molti anni ormai. Quello che ci mancava erano strumenti e sistemi che presentassero e supportassero una strategia efficace per la cura e la sicurezza dei mezzi di sospensione.

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