Quando um cabo de aço deve ser substituído? Conheça os sinais de desgaste

Os cabos de aço são componentes essenciais em diversas aplicações industriais, como pontes rolantes, guindastes, elevadores, equipamentos de içamento e sistemas de movimentação de cargas. Durante a operação, esses componentes ficam sujeitos a esforços mecânicos, flexões repetitivas, atrito, desgaste e condições ambientais que podem comprometer sua integridade ao longo do tempo.

Mas como identificar o momento certo de substituir um cabo de aço?

A resposta depende de uma avaliação técnica que considere as condições do cabo, o tipo de equipamento, o histórico de utilização e os critérios de inspeção e descarte aplicáveis. Mais do que observar a aparência externa, é necessário identificar sinais de deterioração que possam comprometer a segurança e a confiabilidade do sistema.

Neste artigo, você vai conhecer os principais sinais de desgaste, os fatores que influenciam a vida útil e os cuidados necessários para decidir quando um cabo de aço deve ser retirado de serviço.

Por que é importante substituir um cabo de aço no momento correto?

A substituição de um cabo de aço não deve ocorrer apenas quando ele apresenta uma falha evidente. A deterioração pode avançar gradualmente e, em determinadas situações, atingir regiões internas que não são facilmente identificadas em uma inspeção visual superficial.

A decisão de manter ou retirar um cabo de serviço deve considerar a natureza, a localização, a extensão e a gravidade dos danos identificados, além do histórico operacional e dos critérios normativos aplicáveis.

A substituição no momento adequado contribui para:

• Reduzir os riscos associados à falha do componente.

• Preservar a confiabilidade dos equipamentos.

• Evitar interrupções operacionais não planejadas.

• Identificar problemas de instalação, operação ou manutenção.

• Melhorar o planejamento de manutenção e reposição.

É importante lembrar que a vida útil de um cabo de aço não depende exclusivamente do tempo de utilização. Dois cabos semelhantes podem apresentar condições diferentes de desgaste conforme a carga, a frequência de operação, o ambiente e as características do equipamento em que estão instalados.

1. Arames rompidos

A presença de arames rompidos é um dos sinais mais conhecidos de deterioração de um cabo de aço. Essas rupturas podem ocorrer devido à fadiga por flexão, ao desgaste, à corrosão, a danos mecânicos ou à combinação desses mecanismos.

Durante a inspeção, é importante observar não apenas a quantidade de arames rompidos, mas também sua distribuição e localização.

Devem receber atenção especial:

• Arames rompidos distribuídos ao longo do cabo.

• Concentração de rupturas em uma mesma região.

• Dois ou mais arames rompidos no vale entre pernas, conforme os critérios aplicáveis.

• Rupturas próximas aos terminais e acessórios.

• Reincidência de rupturas em pontos específicos do percurso.

A localização das rupturas pode indicar diferentes mecanismos de deterioração. Por exemplo, danos concentrados em trechos que passam repetidamente por roldanas podem estar relacionados à fadiga, ao desgaste ou a condições inadequadas de funcionamento.

A quantidade admissível de arames rompidos não é igual para todos os cabos. Os limites dependem da construção, da aplicação, do comprimento de referência e da norma ou especificação aplicável. Por isso, a decisão de descarte deve ser baseada nos critérios técnicos correspondentes ao equipamento e ao tipo de cabo.

2. Redução do diâmetro do cabo de aço

A diminuição do diâmetro pode indicar perda de material metálico, desgaste interno ou externo, deterioração da alma ou outros mecanismos de degradação.

Essa alteração deve ser verificada por meio de medições realizadas corretamente e comparadas com o diâmetro nominal e com os critérios de descarte aplicáveis.

A redução pode ocorrer de maneira uniforme ou localizada. Ambas as situações merecem avaliação, pois podem indicar condições distintas de desgaste.

Em alguns casos, também podem ocorrer alterações no sentido oposto: o diâmetro pode aumentar devido à deformação estrutural, ao deslocamento dos elementos internos ou a mudanças na geometria do cabo.

Por esse motivo, uma alteração no diâmetro, seja para menos ou para mais, não deve ser interpretada isoladamente. É necessário considerar a construção do cabo, a região afetada e os demais sinais encontrados durante a inspeção.

3. Corrosão interna ou externa

A corrosão compromete a integridade dos arames e pode reduzir a capacidade do cabo de suportar os esforços para os quais foi especificado.

A corrosão externa pode ser percebida por alterações na superfície, formação de óxidos e aumento da rugosidade. Já a corrosão interna pode ser mais difícil de identificar, pois ocorre entre os arames e as pernas do cabo.

Alguns sinais que merecem atenção são:

• Presença de resíduos de óxido de ferro, como pó avermelhado.

• Superfície excessivamente rugosa.

• Perda de flexibilidade.

• Alterações no diâmetro ou no afastamento entre as pernas.

• Sinais de deterioração em regiões de contato, terminais ou pontos sujeitos à retenção de umidade.

A presença de corrosão não significa, por si só, que todos os cabos devam ser descartados imediatamente pelo mesmo critério. Entretanto, quando a corrosão interna ou externa é excessiva e compromete a integridade do componente, a retirada de serviço é necessária conforme os critérios aplicáveis.

A lubrificação adequada e a escolha correta do acabamento superficial ajudam a controlar determinados mecanismos de deterioração, mas não eliminam a necessidade de inspeções periódicas.

4. Deformações e danos estruturais

Um cabo de aço deve manter sua geometria compatível com a construção especificada. Deformações permanentes podem indicar que seus elementos internos foram submetidos a condições inadequadas de carregamento, manuseio, instalação ou operação.

Entre os danos que exigem avaliação técnica estão:

• Dobras permanentes e amassamentos.

• Esmagamento da seção do cabo.

• Ondulações ou alterações anormais de geometria.

• Formação de laços ou nós que tenham deformado a estrutura.

• Deslocamento das pernas.

• Colapso ou deterioração da alma.

• Pernas rompidas ou deslocadas.

Esses danos podem alterar a distribuição dos esforços entre os elementos do cabo e comprometer seu comportamento durante a operação.

Um cabo que apresenta deformação permanente relevante não deve ser considerado seguro apenas porque ainda consegue sustentar uma carga. A condição deve ser avaliada antes de qualquer decisão sobre a continuidade de uso.

5. Desgaste excessivo e danos mecânicos

O desgaste ocorre pelo contato entre o cabo e componentes do equipamento ou com superfícies externas. Ele pode ser intensificado por atrito excessivo, desalinhamento, canais de roldanas inadequados, enrolamento incorreto no tambor ou contato com arestas.

Durante a inspeção, devem ser observados:

• Desgaste acentuado dos arames externos.

• Entalhes, cortes ou marcas de impacto.

• Desgaste localizado em determinadas regiões.

• Marcas de esmagamento nos pontos de cruzamento das camadas do tambor.

• Contato anormal com estruturas ou componentes da máquina.

• Diferenças significativas de desgaste entre trechos do cabo.

A análise do padrão de desgaste é importante porque pode revelar problemas no sistema, e não apenas no cabo.

Se a deterioração estiver relacionada a uma roldana desgastada, a um canal incompatível ou a um enrolamento inadequado, por exemplo, substituir somente o cabo sem corrigir a causa pode levar à repetição prematura do problema.

6. Danos provocados por calor ou arco elétrico

A exposição a temperaturas inadequadas pode afetar as propriedades dos arames, o lubrificante e outros componentes do cabo. Danos localizados também podem ocorrer quando há contato com arco elétrico.

Devem ser investigados sinais como:

• Alterações superficiais compatíveis com superaquecimento.

• Marcas de arco elétrico.

• Danos térmicos localizados.

• Indícios de degradação associados à exposição ao calor.

Os efeitos dependem da intensidade, da duração e da distribuição da exposição térmica, além da construção do cabo e dos materiais envolvidos.

Quando houver evidências de superaquecimento ou arco elétrico, o cabo deve ser avaliado por profissional competente, conforme os critérios aplicáveis. Não é adequado decidir pela continuidade de uso apenas com base na ausência de rupturas visíveis.

7. Atenção especial aos terminais e acessórios

A inspeção não deve se limitar ao trecho livre do cabo. As regiões próximas aos terminais e aos acessórios também são críticas, pois podem concentrar tensões e apresentar condições favoráveis ao início de fadiga, corrosão ou danos mecânicos.

É necessário verificar:

• Arames rompidos nas proximidades dos terminais.

• Desgaste, cortes ou esmagamento localizado.

• Deslizamento ou perda de ajuste.

• Deformações em soquetes, cunhas, presilhas e outros componentes.

• Corrosão localizada.

• Trincas ou outros danos nos acessórios.

Os próprios terminais e acessórios devem atender aos respectivos critérios de inspeção e descarte. A condição do cabo e a condição dos componentes de conexão precisam ser avaliadas em conjunto.

Quando o cabo fizer parte de uma linga de içamento, também devem ser observados os requisitos específicos aplicáveis à linga e aos seus acessórios. Os critérios de descarte de uma linga não devem ser automaticamente tratados como critérios universais para qualquer cabo instalado em um equipamento.

8. Como funciona a inspeção de um cabo de aço?

A inspeção deve ser planejada de acordo com o tipo de equipamento, a aplicação, as condições ambientais, a frequência de utilização e os resultados das avaliações anteriores.

Conforme o caso, podem ser necessários diferentes métodos de avaliação, incluindo:

Inspeção visual: permite identificar rupturas visíveis, corrosão, deformações, danos mecânicos e alterações superficiais.

Medição dimensional: auxilia na identificação de redução ou aumento do diâmetro e de outras alterações geométricas.

Avaliação dos terminais e acessórios: verifica a integridade das regiões de conexão e dos componentes associados ao cabo.

Inspeção eletromagnética (MRT): quando aplicável, pode contribuir para a identificação e avaliação de determinadas descontinuidades internas e perdas de área metálica que não são facilmente observadas externamente.

Nenhum método deve ser considerado suficiente para todas as situações. A escolha depende do tipo de cabo, do mecanismo de deterioração investigado e das limitações de cada técnica.

O resultado deve ser interpretado por profissional competente, levando em conta os critérios normativos e o histórico operacional do sistema.

9. Qual norma deve ser consultada para decidir pelo descarte?

A ABNT NBR ISO 4309 é uma referência importante para inspeção, manutenção e critérios de descarte de cabos de aço utilizados em equipamentos de elevação, dentro de seu campo de aplicação.

A norma considera diferentes mecanismos de deterioração, incluindo arames rompidos, redução do diâmetro, corrosão, deformações e a combinação de danos em uma mesma região.

É importante observar que os critérios variam conforme o tipo de cabo e as condições previstas na norma. Além disso, outras aplicações podem estar sujeitas a normas, requisitos legais ou especificações técnicas diferentes.

Por isso, antes de determinar o descarte, devem ser consultadas a edição vigente da norma aplicável, as orientações do fabricante do cabo e os requisitos do fabricante do equipamento.

A inspeção também deve considerar o efeito combinado de diferentes mecanismos de deterioração. Um cabo pode apresentar mais de um tipo de dano simultaneamente, e a avaliação conjunta pode indicar uma condição mais crítica do que a análise isolada de cada sinal.

10. É possível substituir um cabo antes de atingir o limite de descarte?

Sim. Os critérios normativos de descarte estabelecem condições para a retirada de serviço, mas não impedem a substituição antecipada quando houver justificativa técnica.

Essa decisão pode ser apropriada quando as inspeções sucessivas indicam deterioração acelerada, quando existem danos cuja evolução não pode ser acompanhada adequadamente ou quando a incerteza sobre a condição do cabo é incompatível com a criticidade da aplicação.

Também é importante investigar a causa do desgaste. Problemas de dimensionamento, instalação, operação, manutenção ou compatibilidade com os componentes do equipamento podem provocar danos recorrentes.

A substituição antecipada deve, portanto, ser acompanhada, quando necessário, da correção das condições que contribuíram para a deterioração.

11. Como prolongar a vida útil do cabo de aço?

Embora todo cabo de aço esteja sujeito ao desgaste durante a operação, práticas adequadas de especificação, instalação, uso e manutenção podem contribuir para uma vida útil mais previsível.

Entre as principais medidas estão:

• Selecionar o cabo de acordo com o equipamento e a aplicação.

• Respeitar as condições de carga e operação especificadas.

• Verificar a compatibilidade entre o cabo, as roldanas e os tambores.

• Realizar a instalação conforme as orientações aplicáveis.

• Manter a lubrificação adequada, quando prevista para a aplicação.

• Evitar impactos, esmagamentos e contatos com arestas.

• Realizar inspeções periódicas e registrar os resultados.

• Investigar padrões de desgaste e ocorrências repetitivas.

A frequência das inspeções deve ser estabelecida considerando os requisitos aplicáveis, as condições de serviço, o histórico do equipamento e a avaliação de profissionais responsáveis.

A manutenção preventiva não elimina a necessidade de substituição, mas ajuda a identificar a deterioração e a reduzir a possibilidade de falhas inesperadas.

Conclusão: segurança depende de inspeção e decisão técnica

Um cabo de aço deve ser substituído quando a avaliação técnica indicar que sua condição não atende mais aos critérios de continuidade em serviço aplicáveis à sua construção, ao equipamento e à utilização prevista.

Arames rompidos, redução do diâmetro, corrosão, deformações, desgaste excessivo e danos térmicos são sinais importantes, mas precisam ser interpretados dentro do contexto de cada aplicação.

A inspeção deve considerar também os terminais, os acessórios, o histórico operacional e a possível combinação de diferentes mecanismos de deterioração. Quando houver condição crítica ou dúvida relevante sobre a integridade do componente, a continuidade de uso não deve ser decidida apenas pela aparência externa.

A SIVA reforça a importância da especificação correta, da manutenção adequada e da avaliação técnica para contribuir com a segurança e a confiabilidade dos sistemas que utilizam cabos de aço.

Precisa escolher um cabo de aço para sua aplicação ou esclarecer dúvidas sobre especificação? Entre em contato com a equipe da SIVA para obter orientações sobre os produtos e as características técnicas adequadas à sua necessidade.