Cordas molhadas são iguais a cordas mortas.

Ocasionalmente, surge a pergunta: "Um pouco de água pode danificar um cabo de elevador?". A verdade é que a água danifica os cabos de elevador. É verdade que não existe uma regra definitiva sobre quanto tempo esse processo leva. Mas, tenha certeza de que a vida útil de qualquer cabo de elevador – seja de tração, compensação ou regulador – será drasticamente reduzida e o desempenho geral do produto e do sistema diminuirá quando exposto à umidade, seja por condensação, inundação, goteiras de sprinklers ou canos quebrados. Embora os cabos de elevador sejam mais avançados do que nunca, eles continuam vulneráveis ​​aos efeitos destrutivos da umidade. Para explicar o porquê, é preciso examinar a própria natureza dos fios "brilhantes" (sem revestimento) que compõem um cabo de elevador.

O que compõe uma corda de elevador?

Um pouco de conhecimento básico sobre cordas é útil para explicar por que a umidade e os cabos de aço sempre serão adversários. Os cabos de elevador são compostos por um núcleo rodeado por fios de aço, que, por sua vez, são às vezes revestidos por outro conjunto de fios de aço. Essa construção básica (Figuras 1 e 2) permanece constante, independentemente de o núcleo ser feito de fibra natural (sisal), fibra sintética (polipropileno) ou núcleos independentes de cabos de aço (IWRC), e independentemente do tipo de cabo.

A principal função do núcleo é servir como elemento de suporte central e manter os fios separados. Além disso, ele é projetado para funcionar como uma base flexível para os fios durante a operação do cabo. Um núcleo de qualidade ajuda a manter o cabo do elevador circular sob as diversas cargas e pressões às quais o cabo é submetido ao longo de sua vida útil. Os fios externos atuam como superfície de contato com os componentes mecânicos (principalmente as polias de acionamento principal e defletoras) e ajudam a proporcionar tração para o desempenho do sistema.

Infelizmente, alguns profissionais da indústria tendem a negligenciar um terceiro componente na construção de cordas, por parecer que se trata de uma reflexão tardia. Esse componente é o lubrificante que, aplicado à corda durante a fabricação, é mais do que uma simples camada de graxa com cheiro forte. O lubrificante é uma camada protetora de baixa viscosidade para o núcleo e os fios, permitindo que o núcleo interno e os fios externos trabalhem em conjunto, otimizando a vida útil da corda e minimizando o atrito interno. Em uma corda com núcleo de sisal, o lubrificante é fundamental para evitar a degradação das fibras naturais da corda e pode representar entre 10% e 15% do peso total do núcleo. Independentemente do núcleo utilizado, o lubrificante é crucial para o desempenho geral da corda, pois pode ajudar a aumentar a tração, atuar como uma barreira contra a formação de ferrugem e oferecer proteção contra corrosão aos fios externos.

Os cabos de elevador oferecem uma variedade de núcleos. O mais comum encontrado em instalações é o tradicional cabo de sisal padrão 8-X-19. Esse tipo de cabo é especialmente suscetível aos efeitos da umidade. Deve-se lembrar que, embora nem todos os núcleos de cabo sejam igualmente afetados pelo contato direto com a água, todos são suscetíveis à formação de ferrugem, apesar da lubrificação interna fornecida durante a fabricação.

Lubrificante

Alguns assumem erroneamente que um cabo com núcleo de sisal irá absorver o lubrificante naturalmente por toda a sua extensão e que a quantidade aplicada na fábrica será suficiente para toda a sua vida útil. Na verdade, embora as fibras do núcleo de sisal absorvam o lubrificante até certo ponto, elas não são filamentos contínuos que permitam a livre circulação do lubrificante. Além disso, nenhum fabricante tem como prever a quantidade de lubrificante que um cabo específico necessitará ao longo de sua vida útil. As necessidades do sistema, o uso real, as demandas de manutenção e as condições ambientais dentro da caixa do elevador criam muitos fatores a serem calculados, portanto, a ideia de que uma única aplicação de lubrificante antes da instalação seja suficiente para toda a vida útil de um cabo está longe de ser realista.

Embora os lubrificantes possam variar em sua formulação, com alguns demonstrando impacto positivo na vida útil das cordas, nenhum lubrificante para cordas oferece proteção absoluta contra a umidade. Isso pode levar ao desgaste e à ferrugem em cordas IWRC e de núcleo misto, e à degradação total do núcleo (apodrecimento) em cordas de núcleo de sisal. Uma vez que uma corda se molha, ela está em um caminho rápido para a ruína – não há como evitar.

Entrada na água

Como a umidade penetra no núcleo

A água pode penetrar nos interstícios (entre os fios e as áreas onde o lubrificante pode não ter penetrado) de qualquer corda através do processo de capilaridade natural (absorção capilar). No entanto, as cordas NFC são mais suscetíveis a isso devido à capacidade natural da fibra de sisal de absorver umidade (Figura 3). Este não é um fenômeno novo; profissionais da indústria já o reconhecem há muito tempo. Naturalmente, fazemos tudo o que podemos para tentar limitar essa tendência. Isso inclui até mesmo mergulhar o fio de sisal em tanques com lubrificante aquecido para deslocar a umidade interna e substituí-la por uma solução que melhor preserve e proteja as fibras.

As limitações inerentes das fibras naturais de sisal (mesmo as fibras "perfeitas") devido à absorção de umidade têm sido um dos principais motivos para empresas como a Brugg Wire Rope, LLC defenderem uma mudança em toda a indústria, substituindo as cordas tradicionais com núcleo de sisal por variedades mais modernas com núcleo sintético. Todas as cordas NFC são especialmente vulneráveis ​​à entrada de água (inclusive condensação), pois a umidade naturalmente expulsa qualquer lubrificante interno previamente aplicado das próprias fibras.

É preciso lembrar que, embora uma corda pareça ser uma unidade sólida, ela é, na essência, uma união trançada de componentes, cujas partes se encaixam umas nas outras. Não importa o quão firmemente os elementos da corda estejam compactados, sempre haverá pequenos espaços entre eles. Esses espaços são, na verdade, necessários para a flexibilidade da corda. Independentemente de qualquer outro benefício que o lubrificante possa proporcionar, sua principal função é encapsular esses componentes e preencher os pequenos espaços vazios dentro da corda.

A exposição à condensação, umidade ou imersão direta em água impactará drasticamente os cabos NFC (como pode ser observado na comparação entre os diâmetros dos cabos em seus estados seco e úmido), fazendo com que o núcleo do cabo se expanda e pressione os fios externos circundantes. Isso aumentará o diâmetro total do cabo, diminuirá seu comprimento e produzirá um cabo que pode desgastar e danificar a superfície da ranhura da polia interna. Nesse ponto, mesmo a lubrificação dos cabos terá pouco efeito. A única alternativa viável é substituir o cabo, preferencialmente por um que ofereça economia de custos a longo prazo e maior potencial de desempenho, como cabos de núcleo misto ou IWRC.

Uma regra prática a lembrar é que, se as cordas estiverem secas ao toque, lubrifique-as imediatamente. É essencial que as cordas estejam limpas (sem resíduos ou lubrificante incrustado) antes da lubrificação e que esta seja feita uma vez por ano ou a cada 250,000 ciclos (partidas/descidas), o que ocorrer primeiro. Nunca aplique solventes em cordas com núcleo de sisal, pois eles podem remover o lubrificante de fábrica e danificar o núcleo da corda.

Fontes de umidade

Mesmo as cordas que não são expostas aos efeitos de inundações no poço, atingidas por extintores de incêndio ou borrifadas de água defeituosas de sprinklers estão sujeitas aos efeitos devastadores da umidade. A caixa de um elevador não é um ambiente estático. Por exemplo, no sudeste dos EUA, os verões são conhecidos por serem extremamente quentes e úmidos. Os profissionais de manutenção sabem o quão pouco tempo leva para os núcleos de sisal absorverem a umidade ambiente, se degradarem e precisarem ser substituídos.

Outra forma frequentemente negligenciada de umidade na caixa do elevador é a simples condensação. Qualquer cabo suspenso em um ambiente quente está naturalmente sob a influência do calor e da umidade. À medida que os cabos sobem para uma sala de máquinas mais fria e climatizada, a condensação pode se formar rapidamente na superfície do cabo. O acúmulo de condensação pode se tornar ainda mais pronunciado se os cabos não estiverem em constante movimento. Essa falta de movimento fará com que alguns trechos de cabo fiquem mais saturados do que outros, o que pode levar à propagação da condensação por todo o cabo.

Mesmo que um cabo de elevador não esteja exposto a variações extremas de temperatura, a condensação pode se formar devido à movimentação do ar dentro da caixa do elevador, à medida que este circula o ar da estrutura circundante. A cabine do elevador puxa e empurra o ar para cima e para baixo na caixa do elevador (criando diferenças de pressão) e, em certa medida, arrasta o ar através das próprias portas. Isso pode criar um ambiente constantemente propenso ao acúmulo de condensação no cabo. Assim como ocorre com os efeitos da umidade, os cabos com núcleo de sisal afetados dessa forma se degradam. Independentemente de a umidade ser introduzida por meio de condensação ou por umidade natural, o impacto nos cabos com núcleo misto e IWRC é igualmente grave, pois os expõe aos efeitos da corrosão e da ferrugem.

A lubrificação aplicada após a fabricação pode impedir a entrada de mais umidade?

Essa é uma pergunta difícil, mas a resposta é "Não". Embora a relubrificação, conforme descrito acima, seja fortemente recomendada, ela praticamente não tem impacto na entrada de água depois que a umidade já está dentro da corda. O principal objetivo da relubrificação em campo é reduzir o atrito entre os elementos da corda (alma e fios de aço), diminuir o impacto do desgaste da corda na polia (e vice-versa) e proteger a corda contra a entrada de mais umidade.

Certamente, os benefícios potenciais da lubrificação na redução do impacto da ferrugem e da corrosão em cordas são bem documentados. No entanto, quando se trata de cordas expostas à umidade, adicionar lubrificante posteriormente não elimina essa água. Nesse caso, é hora de trocar a corda.

O excesso de lubrificação não afeta as cordas da mesma forma que a umidade.

O lubrificante não afeta as cordas da mesma forma que a umidade ou a condensação. Isso ocorre porque o sisal absorve a umidade internamente, fazendo com que as fibras se expandam contra os fios externos, enquanto o lubrificante simplesmente envolve as fibras e preenche os espaços entre os fios e o núcleo da corda. Certamente, o excesso de lubrificação pode causar sujeira, pois o excesso na superfície da corda pode ser expelido para a sala de máquinas ao girar na polia motriz. Além disso, o excesso de lubrificante nas cordas pode resultar em perda de tração, o que pode levar a uma redução geral no desempenho do sistema. Cordas com excesso de lubrificação também são locais propícios para o acúmulo de poeira, detritos e sujeira em suspensão. De fato, o acúmulo de lubrificante nas superfícies das cordas do regulador (embora isso se deva ao lubrificante interno que "vaza" da própria corda) leva a uma condição chamada "cordas sujas", que só pode ser controlada com a substituição de cordas de fibra de vidro por cordas com fibras sintéticas.

Efeito da umidade no comprimento e diâmetro total de cordas com núcleo de sisal

A umidade absorvida por cabos com núcleo de sisal pode causar a expansão do núcleo e, consequentemente, sua protuberância contra os fios externos circundantes. Isso resulta em um aumento natural no diâmetro do cabo e uma diminuição perceptível em seu comprimento. Essa condição pode se tornar especialmente acentuada em cabos de regulador de velocidade, pois, de acordo com as normas, eles não podem ser lubrificados em campo. Esse efeito de expansão e encurtamento do cabo pode até mesmo levantar a polia tensora do regulador. Embora essa mesma condição também possa afetar cabos de compensação, é menos comum nesses tipos, devido ao fato de que os cabos de compensação podem ser lubrificados em campo.

Contato direto com a água

Embora o código atual da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) para elevadores não especifique o que fazer com cabos saturados de água, a norma ASME A17.6-2010, Seção 1.10.1.2, detalha especificamente os critérios de substituição sob o título "Condições de Desgaste Desfavoráveis" para cabos que apresentem sinais de desgaste irregular. De qualquer forma, a imersão direta dos cabos em água deve levar em consideração os seguintes pontos.

Cabos molhados sofrerão danos permanentes e terão sua vida útil drasticamente reduzida. Nenhum método ou aplicação que possa reduzir os efeitos corrosivos da umidade ou da condensação em um cabo de elevador será capaz de restaurá-lo ao seu estado original ou prolongar sua vida útil. Mesmo que apenas um segmento do cabo tenha entrado em contato direto com a água, essa única ocorrência pode danificar o restante do cabo. Em cabos com núcleo de sisal, a umidade se espalhará pelo restante do cabo à medida que o movimento da cabine e a gravidade aceleram a biodegradação do núcleo. Cabos com núcleo misto e IWRC (Independent Water Recoil) absorverão água ao longo dos fios, o que acelerará a formação de ferrugem no cabo. Além disso, qualquer presença de água na superfície do cabo (a menos que os fios utilizados sejam galvanizados) fará com que os fios brilhantes enferrujem.

Em condições de umidade, o núcleo dos cabos NFC se expande e seu comprimento diminui, o que levanta as polias do regulador e de compensação. Embora esse levantamento possa, às vezes, se corrigir espontaneamente (já que os cabos em condições secas e sob carga tendem a se alongar), não é um processo garantido e pode afetar o conforto, o desempenho e o nivelamento do veículo. Cabos expostos à água também podem expandir além do seu diâmetro nominal, tornando-os inadequados para a polia motriz. É importante lembrar que qualquer alteração no diâmetro do cabo pode fazer com que ele deslize na ranhura da polia e danifique-a seriamente. Além do custo de refazer a ranhura ou substituir a polia, ranhuras danificadas afetarão todos os conjuntos subsequentes de cabos de reposição, diminuindo o desempenho e reduzindo sua vida útil.

Cabos de elevador molhados devem ser substituídos assim que houver suspeita de contato com água. Mesmo que o problema não seja imediatamente aparente, não há outra alternativa. O potencial de danos a todo o sistema e o risco de ferimentos a passageiros e pessoal de manutenção são muito grandes para serem ignorados.

Sinais específicos de danos causados ​​pela umidade

Rouge

A formação de óxido (Figura 4) aparece como um pó fino de óxido vermelho na superfície de um cabo de aço, o que leva muitos a confundi-lo com ferrugem. Esse pó fino vermelho começa na parte interna do cabo e indica que o núcleo interno de sisal está perdendo sua resistência e não consegue mais suportar os fios externos. Esse colapso interno faz com que os fios de aço se atritem uns contra os outros, liberando pequenas partículas de metal. Essas partículas migram para a superfície do cabo e, então, enferrujam. A formação de óxido também pode ser encontrada em cabos sujeitos a cargas pesadas e vibrações intensas, pois isso pode remover o lubrificante. A lubrificação em campo apenas retarda danos adicionais em cabos de núcleo misto e IWRC – ela não consegue restaurar esses cabos ao seu estado original. Caso cabos NFC apresentem formação de óxido, nenhuma quantidade de lubrificação em campo poderá restaurá-los ou retardar sua deterioração.

Ferrugem

A ferrugem (Figura 5) é um indicador externo seguro da presença de umidade no ambiente da caixa do elevador. Essa corrosão externa diminui a resistência à ruptura do cabo, reduzindo a área da seção transversal metálica e acelerando a ruptura por fadiga dos fios, criando irregularidades na superfície. Ferrugem severa em cabos IWRC e de alma mista deve levantar suspeitas de ferrugem interna (que não pode ser vista diretamente), pois indica que a lubrificação que preenche as superfícies internas entre os fios e a alma foi comprometida.

Embora a relubrificação possa, em alguns casos, retardar danos adicionais às cordas, em nenhum dos casos as restaurará ao seu estado original. A única conduta prudente em casos de corrosão ou ferrugem é a substituição imediata das cordas, pois qualquer atraso pode levar a uma perda significativa de desempenho e danos às polias.

O armazenamento adequado é fundamental para prevenir danos causados ​​pela umidade.

As cordas devem ser manuseadas com cuidado e não devem ser armazenadas ao ar livre para preservar seu lubrificante e condição originais. Além disso, as cordas não devem ser expostas à poeira e detritos da obra, pois estes podem se misturar com o lubrificante e contaminar a superfície da corda e do cabo. Muitas vezes, o que alguns descrevem como manchas de excesso de lubrificante na superfície de uma corda é, na verdade, uma mistura de lubrificante e contaminantes da obra. Colocar uma corda suja em uma polia limpa não é recomendado, pois cria um problema permanente.

Conclusão

Para responder à pergunta original: “Sim, um pouco de água pode danificar um cabo de aço.” Essa umidade pode vir de diversas formas – inundação, contato com água, condensação, contato direto ou uma brisa úmida de verão. Para minimizar os danos causados ​​pela umidade, as recomendações do fabricante sobre lubrificação devem sempre ser seguidas, evitando-se o excesso de lubrificação. Se possível, utilize cabos de alto desempenho (com núcleo misto ou IWRC). No entanto, a melhor maneira de evitar que a umidade afete os cabos é estar atento e corrigir as condições ambientais o mais rápido possível após a detecção do problema. Água e cabos de aço não combinam.