Evitar el desastre

Evitar el desastre

Por Gustavo Zamora*, Buenos Aires (Argentina)

En el manual de su grúa móvil portuaria está explicado con claridad qué cosas puede hacer usted con su grúa y qué cosas Ud. no debe hacer con ella, también se explica el funcionamiento de los dispositivos de protección contra sobrecarga (LMC).

El hecho de que el manual de la grúa diga que Ud. NO DEBE hacer algo, NO SIGNIFICA que Usted pueda hacerlo aunque no deba. Significa que si usted hace aquello que no debe estará poniendo EN RIESGO SU VIDA o las de otros y la INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DE LA GRUA que está operando.

El sistema LMC – Limitador del Momento de Carga de una grúa móvil portuaria sirve para proteger a dicha grúa de un vuelco o de una falla estructural que provoque su destrucción. Debido a una posible falta de conocimiento de los operadores y técnicos mantenedores de la grúa también pueden aparecer fallas de operación de la grúa relacionadas con el mal uso o la interpretación errónea del funcionamiento del sistema LMC.

La grúa móvil portuaria tiene un Limitador de Momento de Carga (LMC), llamado en ingles Load Moment Limitation (LML)  y denominado Lastmomentbegrenzung (LMB) en alemán.

En algunas grúas móviles portuarias el LMC está dentro del programa (software) de control y supervisión de la grúa provisto por el fabricante de la grúa y en otras grúas móviles portuarias el LMC es un aparato provisto por un tercero a la fabrica de la grúa, como por ejemplo los LMC de las marcas PAT, Kruger, etc.

Generalmente el LMC indica al operador de la grúa el momento de carga actual mediante una aguja indicadora o una barra indicadora de LEDs ubicada frente al ángulo visual del operador y que le van mostrando los valores del 0 al 100 %  del momento de carga.

El LMC recibe, entre otras,

  • la señal proveniente de la celda de carga y
  • la señal proveniente del sensor de ángulo de pluma con el que el LMC determina el radio de la pluma (alcance). El valor del ángulo de la pluma no le sirve al operador ni al técnico de mantenimiento, lo que sirve es el radio de la pluma en metros que es la distancia real desde la vertical del gancho (estático) sobre el piso hasta la vertical del centro de giro de la grúa.

Con estas dos señales, el LMC conoce el peso de la carga y la distancia a la que se encuentra la misma. Ese peso multiplicado por esa distancia dan como resultado el Momento de carga actual.

Una tabla de carga del LMC es un conjunto de valores máximos permitidos de carga en toneladas para cada valor de radio posible de la pluma en metros.

Generalmente, salvo excepciones, las grúas móviles portuarias tienen tablas de carga del 75% almacenadas en el LMC, esto quiere decir que el valor máximo de carga en toneladas que permitirá el LMC para cada radio posible será del 75% del valor de la carga suspendida con la que la grúa perderá la estabilidad y volcará.

En otras palabras, la carga de vuelco actual será un 33,3 % mayor que la carga actual que está siendo levantada por la grúa cuando el momento de carga indicado sea del 100 %. Por lo tanto, si la capacidad máxima de una grúa a un radio determinado es de 10 toneladas según la tabla de carga, una carga de 13,3 toneladas a ese mismo radio hará que la grúa se vuelque.

Sin embargo, también es posible que una grúa móvil portuaria vuelque con cargas más pequeñas cuando se opera la grúa en condiciones de mucho viento o cuando se la opera sobre un terreno inclinado sin nivelar la grúa correctamente, o también si la grúa es operada de forma brusca.

 

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Tabla de carga de grua Gottwald HMK 300EG (extraido de offshore-crane.com/wp-content/uploads/2014/03/Gottwald-HMK-300EG_load-chart.jpg )

La tabla de carga para levantamiento de una grúa móvil portuaria está basada en la estabilidad de la misma.

Entonces cuando la barra indicadora del LMC en la grúa está indicando el 100 % y la grúa no permite el izaje del cable de levantamiento de la carga (hoist o gancho) ni permite la bajada de la pluma, aun hay un margen de seguridad antes de que la grúa pierda la estabilidad. Ese margen de seguridad que evita el vuelco de la grúa se mantendrá sin cambios solamente si se cumplen las siguientes condiciones:

1- los cables de acero caen a plomo, es decir que caen en forma vertical, desde la polea de la pluma y,

2- la velocidad del viento existente se encuentra dentro de los márgenes permitidos para la operación establecidos en el manual del fabricante de la grúa.

Es muy importante no exceder el 75 por ciento de la carga de vuelco estática.

El 25 por ciento de margen de estabilidad toma en cuenta los efectos de las cargas dinámicas de la carga tales como el balanceo, el levantamiento, el descenso, las condiciones del viento, las condiciones adversas de operación, y la depreciación natural de la condición física de la maquina por uso y desgaste. Por lo tanto, no nos queda mucho margen para evitar entrar en la condición de vuelco de la grúa. Es muy importante observar y estar totalmente familiarizado con las condiciones de operación de la grúa y con sus limitaciones, así como educar a los operadores de grúa para que evalúen los efectos de lo antedicho.

 

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Tabla de carga de grua Liebherr LHM 150 (Liebherr.com)

El LMC tiene cargadas de fábrica en una memoria permanente (ROM) varias tablas de carga, las cuales son cargadas en la memoria de utilización (RAM) al momento que el operador selecciona el tipo de operación deseada.

Es por ello que el fabricante pide al usuario NO MOVER LA GRUA hasta tanto la computadora no termine de cargar la tabla de carga correspondiente a la operación seleccionada.

Las diferentes tablas de carga que vienen grabadas en la memoria de la grúa móvil portuaria son entre otras, las siguientes:

Operación de grúa:

Tabla de carga para operación de grúa para carga pesada, usando el gancho giratorio

Tabla de carga para operación de grúa para carga liviana, usando el gancho giratorio

Tabla de carga para operación de grúa con spreader

Tabla de carga para operación de grúa con grampa para material a granel

Tabla de carga para bajar la pluma al piso

Operación de traslado:

Tabla de carga para traslado de grúa con gancho

Tabla de carga para traslado de grúa con spreader

En las grúas móviles portuarias, para cada tipo de operación seleccionada, si los valores enviados por la celda de carga y por el sensor de ángulo de pluma al LMC no están dentro de los valores permitidos por la tabla de carga correspondiente, el LMC dará alarma y no permitirá la operación de la grúa.

Las Tablas de carga para traslado son tablas que determinan el radio al que debe estar la pluma para poder trasladar la grúa con seguridad de forma tal que el conjunto de pesos de la grúa este balanceado correctamente para no averiar el chasis u otras partes de la grúa.

En una grúa móvil portuaria si se selecciona la operación de traslado con la pluma fuera del radio permitido por la Tabla de carga para traslado de grúa, el LMC indicara que la pluma no se encuentra en la posición de traslado y no permitirá el traslado de la grúa. En ese caso se debe seleccionar la operación de grúa que corresponda, llevar la pluma al radio correcto de traslado indicado en la Tabla de carga para traslado de grúa que corresponda, y luego volver a seleccionar nuevamente la operación de traslado.

El radio correcto de la pluma para traslado se obtiene ingresando en la tabla de carga para traslado correspondiente con el peso del accesorio colocado en la grúa (gancho o spreader) para obtener el radio de pluma más adecuado para el traslado.

A veces la tabla de carga para traslado nos dará una ventana permitida de traslado, delimitada por un radio de pluma mínimo y un radio de pluma máximo. En este caso lo mejor es estar con la pluma en el medio de la ventana permitida para tener un margen de seguridad hacia ambos lados.

Es preciso recordar que sólo se debe mover la pluma cuando los largueros horizontales (outriggers) están en la posición correcta es decir totalmente extendidos y la grúa debe estar nivelada mediante la burbuja de nivel y debe además estar apoyada sobre las patas estabilizadoras con todas las ruedas alejadas del piso. Salvo que el manual del fabricante de la grúa indique lo contrario

Si el sistema de control de la grúa permite que el operador gire la plataforma giratoria con la grúa apoyada sobre las ruedas y los largueros horizontales totalmente abiertos. Hacer eso puede ser peligroso tanto para la estabilidad de la grúa como para la vida útil del rodamiento de la corona de giro.

El fabricante recomienda no puentear la indicación de sobrecarga del LMC de la grúa en ningún momento aun cuando el usuario sepa hacerlo, ya que ello puede derivar en el vuelco de la grúa en caso de operación de grúa y puede derivar en la rotura del chasis en caso de operación de traslado.

La altura correcta del gancho o del spreader para el traslado es la altura que evite que durante el traslado ningún accesorio golpee ninguna parte de la grúa

Si bien las grúas móviles portuarias se pueden desplazar a gran velocidad en línea recta, es muy peligroso para la grúa y para las personas girar bruscamente o girar grandes ángulos la dirección de la grúa a altas velocidades de traslado.

Es importante recordar que salvo autorización escrita del fabricante de la grúa, no se debe trasladar la grúa con carga colgando del gancho ni del spreader para contenedores. La grúa móvil portuaria no está diseñada para ser trasladada con carga colgando de sus cables de acero.

Una carga colgando de la grúa y su balanceo debido al movimiento disminuye el margen de estabilidad de la base de la grúa e incrementa las posibilidades de vuelco de la grúa.

Recuerde a modo de ejemplo y para tener una idea de los pesos involucrados, que una grúa móvil portuaria de unos 30 metros de altura y 360 toneladas de peso aproximado posee un contrapeso en la parte trasera de la plataforma giratoria de aproximadamente 70 toneladas.

Al acelerar y frenar la grúa bruscamente durante el traslado de la grúa se provoca un desplazamiento brusco del centro de gravedad de la grúa hacia atrás y luego hacia adelante que afecta severamente la estabilidad y somete a enormes esfuerzos a toda la estructura de la grúa. En el caso de que trasladando su grúa a gran velocidad y con aceleraciones excesivas usted no averíe la grúa tenga en cuenta que la acumulación de esos enormes esfuerzos puede generar una fatiga estructural que termine averiando su grúa en el futuro cercano.

Trasladar una grúa móvil portuaria con los largueros horizontales (outriggers) totalmente abiertos aumenta la seguridad en caso de pérdida de estabilidad, pero no le garantiza al operador que la grúa no vuelque en caso de error de operación.

Para establecer una comparación de pesos diremos que, el peso máximo de despegue de un avión de pasajeros Boeing Jumbo 747 está cerca de las 360 toneladas y si uno presta atención ese avión en la pista no gira sus ruedas para doblar cuando se desplaza rápidamente, sino que cuando gira en tierra lo hace a velocidades moderadas para evitar daños.

Si la grúa móvil portuaria se trasladara con cargas no previstas colgando de sus cables de acero, esto representaría un peligro para la estabilidad de vuelco de la grúa.

Durante el uso normal de la grúa móvil portuaria, la base de la grúa está normalmente fijada al suelo sobre sus patas estabilizadoras antes de levantar las cargas, esto se hace de esa manera para estabilizar la base de la grúa  y de esa forma evitar que la grúa vuelque.

Es necesario remarcar que al mover la base de la grúa durante el traslado se reduce la estabilidad de esa base. Y cualquier carga no autorizada que esté sujeta a la grúa  y su movimiento oscilatorio durante el traslado reducirán el margen de estabilidad de la base de la grúa incrementando así las posibilidades de vuelco. Ya que el balanceo de la carga desplaza hacia afuera de la grúa su centro de gravedad, e incrementa la longitud del brazo de palanca de la carga que trata de desestabilizar a la base de la grúa.

Los sistemas de alarma actuales instalados en las grúas confían casi por completo en la habilidad y el entrenamiento del operador de la grúa para prevenir accidentes.

Todo lo escrito en este artículo es sólo orientativo y no puede considerase como un manual de operación, sino que para cada grúa en particular se debe actuar de acuerdo a lo indicado en el manual del fabricante de la grúa.

Descargar este artículo en pdf: Evitar el desastre

Fuente:

gruasytransportes

smartech.gatech.edu/bitstream/handle/1853/37162/fujioka_daichi_201012_mast.pdf

worksafe.qld.gov.au/__data/assets/pdf_file/0008/58175/mobile-crane-cop-2006.pdf

Bechtel Rigging Handbook 2nd edition Part 1 de 12hoist4u.com

(*)Gustavo Zamora es un especialista en equipo de elevación y manejo de cargas. Vive y trabaja en Buenos Aires (Argentina)

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