EETCS Cabo de Aço

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ESCOLA ESTADUAL TÉCNICA CAXIAS DO SUL
MARCELO HENRIQUE PANTE
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
CABO DE AÇO
CAXIAS DO SUL
2016
RESUMO DO VÍDEO
Cabo de aço é um elemento de transmissão, que suporta cargas, está presente em automóveis, pontes, plataformas marítimas, guindastes de construções, transmissão de energia e uma infinidade de outros ambientes e utilizações. Pode ser usado para deslocar cargas na vertical (elevadores) e na horizontal (Pontes). São compostos de duas partes principais: a Alma e Perna. A alma é constituída de uma única peça, enquanto a perna é formada por um arame central e por vários arames em torno dele, aumentado a quantidade conforme a bitola e a utilização. Requer manutenção constante, pois em geral, é usado para grandes trações ou responsabilidades. Para fabricar um cabo de aço, são necessárias tanto mais operações quanto mais pernas forem acrescidas, assim como for maior o diâmetro. Esses variam conforme sua utilização. Passo é a distância entre o centro dos fios em um mesmo cabo. As distribuições dos fios da perna podem ser de diversas formas, assumindo diversos formatos e resistências, conforme sua utilização. Quanto a sua alma, os materiais mais utilizados na confecção são fibra, algodão, asbesto e aço. Dessa forma, ao ser utilizado, pode resistir a força principal exercida sobre ele. A torção. Conforme esforço a ser exercido, frequência de utilização e fator de segurança, utiliza-se um formato de cabo, uma alma. Com a utilização de assessórios de fixação (elos e ganchos …) pode-se dar a mais variada utilização aos cabos de aço, sempre utilizando o fator de segurança.
A História do Cabo de Aço
O primeiro cabo de aço moderno surgiu a mais de 180 anos na Europa, e foi desenvolvido pelo alemão Wilhelm August Julius Albert.
A necessidade dos cabos de aço surgiu devido ao grande peso específico das correntes que costumavam içar os minérios de prata de grandes profundidades da montanha Hartz no período de 1834 a 1854.
A princípio, os cabos não eram invenções muito complexas. Três fios de arame, todos de mesma bitola, eram enrolados entre si à mão e formavam uma “perna”. Três ou quatro destas “pernas” eram enrolados novamente para formar o cabo. Este processo se assemelhava bastante às técnicas pré-históricas de confecção de cordas de palha. Esses cabos ficaram conhecidos como “Albert Ropes”, o que hoje seria chamado de um 3x4 compacto.
Figura 01: Primeira Máquina de Produção de Cabo de Aço Patenteada
Além disso, os cabos confeccionados não eram muito flexíveis devido aos arames possuírem uma bitola relativamente grande, de aproximadamente 3,5 mm de diâmetro, mas foram de grande utilidade, uma vez que as correntes ou eram muito pesadas ou se rompiam facilmente e as cordas convencionais apodreciam no ambiente úmido da mina. Se comparados com os de hoje, os cabos seriam considerados fracos, pois possuíam uma resistência à tração de 520 N/mm². Outra característica a ser ressaltada é que os arames e as pernas eram torcidos para o mesmo lado, o que hoje é chamado de padrão “Lang”.
Como o processo de confecção dos cabos era bastante tedioso, isso desencorajou o seu uso em outros processos.
Ao saber do sucesso do uso dos cabos nas minas, o inglês Robert Newall criou um método de enrolar os cabos com o auxílio de máquinas e aumentou o número de pernas para seis, mas com um diferencial: todas seriam enroladas ao redor de uma perna central, denominada alma, de material fibroso lubrificado. Isso conferia uma grande flexibilidade ao novo modelo de cabos de aço.
Já na era da corrida do ouro, os americanos melhoraram os métodos de produção, e descobriram que poderiam usar arames com diâmetros diferentes e torcê-los uma só vez com o mesmo passo. Isso evitaria com que os cabos de autodestruíssem, e assim surgiram as formações Seale, Warrington e Filler, que são utilizadas até os dias de hoje.
No Brasil os primeiros cabos de aço começaram a ser produzidos pela empresa CIMAF (Companhia Industrial e Mercantil de Artefatos de Ferro) para tratores e uso geral.
Em 1954 o primeiro cabo de aço para elevadores foi desenvolvido pela CIMAF e em 1960 o bondinho do pão de açúcar foi equipado com cabos de aço brasileiros.
Figura 02: Primeiros Cabos de Aço Legitimamente Brasileiros Sendo Usados.
Características Físicas e de Fabricação
Os cabos de aço são elementos mecânicos flexíveis compostos por um conjunto de arames de aço, reunidos em um feixe helicoidal, formando uma corda de metal. Sua função é resistir aos esforços de tração, mas ao mesmo tempo possuir boa flexibilidade.
Sua principal matéria-prima é o fio de máquina, produto da laminação a quente do aço sem liga e de alto teor de carbono. Este fio passa por um processo de decapagem química para que fique limpo e preparado para trefilação.
A trefilação é o nome dado ao processo onde arames ou barras finas passam por uma matriz, onde são esticados, acarretando na redução da sua seção transversal e respectivo aumento do seu comprimento. É através dessa deformação plástica sofrida pelo arame que ele ganha a resistência à tração exigida para o seu funcionamento.
Dentre duas das etapas de trefilação ocorre o patenteamente, onde o arame é aquecido acima de seu ponto crítico (915ºC), e resfriado até 550ºC antes do resfriamento final.
No caso de arames galvanizados, estes são imersos no zinco fundido em paralelo ao patenteamento. Em outros casos, a zincagem é feita no fim, após a última trefilação.
Figura 03: Máquina Trefiladora
Após sua fabricação, os arames passam por diversos testes laboratoriais a fim de garantir a sua qualidade. Diâmetro, ovalização, estado superficial, resistência à tração e ductilidade são algumas das propriedades testadas. 
Figura 04: Forma ERRADA de Medir o Diâmetro do Cabo de Aço.
Figura 05: Forma CERTA de Medir o Diâmetro do Cabo de Aço.
Para os arames galvanizados ainda são feitos testes de espessura; centralização da camada de zinco dos arames e aderência da camada de zinco. Durante toda a sua fabricação existe um acompanhamento metalográfico.
Depois de fabricado e testado, os arames são levados para a máquina de encordoamento, que fará a torção helicoidal de acordo com o desejado a fim de formar as pernas. Em seguida, as pernas são levadas para as máquinas de produção de cabos fechados, que de maneira semelhante à de encordoamento, torce as penas na forma helicoidal desejada.
Figura 06: Máquina Planetária Moderna de Fabricação de Cabo de Aço
Uma das grandes dificuldades de se trabalhar com cabos de aço está na não homogeneidade de suas propriedades físicas, que ocorrem graças à seção de arames torcidos, atrito entre os componentes etc.
Termos e Definições (NBR 6327 - 2006)
Figura 07: Tabela de Abreviaturas.
Alma: Núcleo em torno do qual as pernas são dispostas em forma de hélice. A alma poder ser constituída em fibra natural ou artificial, podendo ainda ser formada por uma perna ou um cabo de aço independente.
Figura 08: Distribuição das Nomenclaturas
Alma de fibra (AF): Símbolo usado para designar a alma constituída de fibra. O símbolo AF é normalmente empregado para designar alma de fibra natural no Brasil.
Alma de fibra artificial (AFA): Símbolo usado para designar a alma constituída de fibra artificial.
Alma aço de cabo independente (AACI): Símbolo usado para designar a alma constituída de cabo independente
Alma aço (AA): Símbolo usado para designar a alma constituída de uma perna.
Construção: Termo genérico usado para indicar o número de pernas, o número de arames de cada perna, a sua disposição e o tipo de alma.
Composição dos cabos: Maneira como os arames estão dispostos nas pernas.
Cabos compostos com arames de mesmo diâmetro: Designação utilizada para indicar que na composição das pernas os diâmetros são aproximadamente iguais. O processo de fabricação deste cabo envolve normalmente uma ou mais operações de fechamento da perna.
Cabos compostos com arames de diâmetrodiferentes: Designação utilizada para indicar que na composição das pernas existem arames com diâmetros diferentes. As composições mais conhecidas são Seale, Filler e Warrington.
Cabo pré-formado: Cabo constituído de pernas, nas quais a forma helicoidal é dada antes do fechamento do cabo.
Passo do cabo: Comprimento correspondente a uma volta completa de uma perna ao redor da alma.
Figura 09: Visualização do Passo do Cabo
Composição
Os cabos de aço são formados pela alma, que pode ser fibrosa ou não, com as pernas torcidas ao seu redor. Essas por sua vez são compostas por diversos arames torcidos entre si. A Figura 10 apresenta o cabo de aço e os elementos de sua composição.
Figura 10: Composição do Cabo de Aço
É importante notar que as pernas podem ser torcidas da esquerda para a direita (torção à direita em Z) ou da direita para a esquerda (torção à esquerda em S), sendo este último tipo de torção mais incomum. Além disso, os cabos são classificados em cabo de torção regular e cabo de torção Lang.
No primeiro caso, os arames das pernas são torcidos no sentido oposto a torção das próprias pernas em volta da alma. Este tipo de torção oferece boa estabilidade, resistência ao desgaste interno e são fáceis de manusear, além de possuírem uma maior resistência aos amassamentos e deformações pelo curto comprimento dos arames expostos. Já no segundo caso, os arames e pernas são torcidos para o mesmo lado.
Assim, os arames externos ficam diagonalmente posicionados em relação ao eixo longitudinal do cabo e com um comprimento de exposição maior. Isso confere maior resistência à abrasão, maior flexibilidade e maior resistência à fadiga.
Alma (Núcleo)
É o elemento central do cabo, que dá suporte aos arames e pernas. Pode ser formado de aço ou fibras.
As almas de aço garantem maior resistência ao amassamento e aumentam a resistência à tração. A alma de aço pode ser formada por uma perna de cabo (AA) ou por um cabo de aço independente (AACI), sendo esta última modalidade preferida quando se exige do cabo maior flexibilidade, combinada com alta resistência à tração. Cabos de aço com diâmetro igual ou acima de 6,4mm, quando fornecidos com alma de aço, são do tipo AACI.
 
Figuras 11 e 12: Imagens de cabo de aço com alma de aço. A primeira com cabo independente AACI e a segunda com perna de cabo AA
Um cabo de 6 pernas com alma de aço apresenta aproximadamente um aumento de 7,5% em sua capacidade de carga na categoria IPS e aproximadamente um aumento de 12,5% em capacidade de carga na categoria EIPS em relação a um cabo com alma de fibra do mesmo diâmetro e construção. Sua massa também tem um aumento de aproximadamente 10%.
A alma de fibra (AF) é formada por fibras vegetais como o sisal e o cânhamo, e é lubrificada com óleo para reduzir o desgaste devido ao atrito e garantir proteção anticorrosiva, enquanto que a alma de fibras artificiais (AFA) é geralmente formada por fibras de polipropileno.
Figura 13: Cabo com Alma de Fibra AF (Fibra Natural) ou AFA (Fibra Atificial)
Pernas
Formam o conjunto de arames torcidos que envolvem a alma dos cabos de aço. Podem ser divididos em Seale, Filler, Warrington e Warrington Seale.
Nas pernas do tipo Seale, os arames da última camada possuem diâmetros maiores, o que lhes confere maior resistência à abrasão.
As pernas do tipo Filler possuem arames mais finos entre duas camadas, preenchendo o espaço entre elas. Isso fornece uma maior resistência ao esmagamento por possuir uma seção metálica maior.
Nas pernas Warrington a camada exterior é formada por arames de diâmetros diferentes com colocação alternada. Isso faz com que os fios de camadas adjacentes não se interceptem, e com que cada fio se aloje no sulco formado por outros dois, reduzindo assim a pressão específica entre dois fios e aumentando a flexibilidade e vida útil.
Por fim, a perna Warrington Seale é uma combinação dos dois tipos, possuindo as principais características de cada uma, como alta resistência à abrasão e alta resistência à fadiga por flexão.
Figura 14: Formação da Perna
Arames
Representam a unidade básica do cabo de aço. Geralmente possuem a seguinte composição: de 0,3 a 0,8%C; até 0,3 %SI; de 0,4 a 0,8 %Mn e no máximo 0,04%(P+S).
Outros materiais utilizados são o aço inox, bronze fosforoso, cobre, latão e alumínio. 
Seu acabamento superficial varia conforme a sua necessidade de utilização, podendo ser: lubrificado, zincado ou galvanizado. O primeiro caso é recomendado para a maioria das aplicações, sendo protegido contra corrosão e tendo atrito reduzido por conta da lubrificação. Já nos últimos casos, recomenda-se que seja utilizado em situações estáticas. 
Acabamento superficial dos arames
O acabamento superficial está relacionado com a resistência à corrosão do cabo. Os cabos de aço podem ser lubrificados, zincados ou galvanizados.
􀂃 galvanizados → apropriado para cabos estáticos ou relativamente estáticos, submetidos à ação de um meio agressivo, como umidade, ácidos, etc.
􀂃 lubrificados → recomendado para a maioria das outras aplicações, pois combina as propriedades da lubrificação, que são: proteção contra corrosão e diminuição do atrito entre os arames. Existem diferentes tipos de lubrificação, adequadas para diferentes utilizações do cabo de aço.
Um Pouco mais Sobre Cabo de Aço
Cabos de aço são um conjunto de arames de aço torcidos, dispostos em pernas, e essas pernas torcidas em torno de uma alma, podendo ser de fibra ou de aço. 
Figura 15: Componentes do Cabo de Aço e sua Montagem
Sua finalidade é obter maior resistência, flexibilidade e segurança em suas aplicações.
 
Figura 16: Especificação da “Alma” do Cabo, da “Perna” e do “Arame”
Convencionalmente, os Cabos de aço podem ser fabricados em algumas categorias de resistência a tração, como: PS, IPS, EIPS e EEIPS. 
Figura 17: Tabela de Resistência à Tração (em Mpa)
As siglas correspondem aos primeiros estágios de desenvolvimento dos Cabos de aço. Para formar as pernas dos cabos de aço, os arames são torcidos em conjunto para formar a perna do cabo, a quantidade de arames contidos nessa torção depende da construção e da composição do cabo.
Alguns equipamentos necessitam de torções especificas, os cabos de aço possuem a torção regular, onde a torção é no sentido contrário à torção da perna, e a torção Lang, onde os arames que compõem a perna do cabo de aço são no mesmo sentido da torção da perna.
Figura 18: Tabela de Resistência dos Arames no Cabo de Aço.
Os cabos de aço são feitos de arame de aço e quando são produzidos sem acabamento superficial são chamados de cabos polidos. Já os cabos produzidos com acabamento superficial são chamados de cabos galvanizados pois são revestidos com liga de zinco para proteção contra a corrosão. As classes dos cabos de aço são famílias, que por sua vez, possuem diversas construções diferentes, determinado pelo número de pernas que o compõem, e pelo número de arames contidos em cada perna.
A composição dos cabos de aço são método específicos de produção que visa priorizar determinada característica dos cabos, por exemplo: melhorar a resistência á abrasão ou melhorar sua resistência a fadiga de flexão, as composições mais conhecidas são:
Cabos de aço Seale: Estes cabos possuem alta resistência ao desgaste por abrasão e amassamentos, utilizado em elevadores de passageiros, teleféricos, poços de mineração, tec. Na composição das pernas existem pelo menos duas camadas adjacentes com mesmo número de arames. Todos os arames de uma mesma camada possuem o mesmo diâmetro.
Figura 19: Detalhe do Cabo estilo “Seale”
Cabos de aço Filler: estes cabos possuem resistência mediana a flexão e abrasão, são cabos de uso geral, como escavadeiras, guindastes de esteira, tec. Na composição das pernas existem arames principais e arames finos, que servem de enchimento para a boa acomodação dos outros arames. Os arames de enchimento não entram no cálculo da carga de ruptura dos cabos,nem estão sujeitos ao atendimento de requisitos que os arames principais devem satisfazer.
Figura 20: Detalhe do Cabo Estilo “Filler”
Cabos de aço Warrington: estes cabos possuem uma alta resistência a flexão e media resistência a abrasão, utilizado em pontes rolantes, bate-estacas, etc. Na composição das pernas existe pelo menos uma camada constituída de arames de dois diâmetros diferentes e alternados.
Figura 21: Detalhe do Cabo Estilo “Warrington”
Cabo Warrington Seale: Existem composições que são formadas pela aglutinação de duas das acima citadas. A composição Warrington-Seale possui as principais características de cada composição, proporcionando ao cabo alta resistência à abrasão conjugado com alta resistência à fadiga de flexão.
Figura 22: Cabo Warrington Seale
A utilização dos cabos de aço requer alguns cuidados, uso de EPI’s e manuseio correto. Antes de comprar o cabo de aço certifique-se que a empresa possui Certificado de Qualidade do Produto, e se o produto se encontra e dentro das normas exigidas.
Mantenha uma inspeção periódica nos cabos de aço, averiguando se há deformidades, amassamentos ou oxidação. A lubrificação dos Cabos de aço é muito importante, para sua proteção contra a corrosão e redução do desgaste por atrito.
Torção regular: O torcimento dos arames da camada externa da perna tem sentido oposto ao torcimento das pernas do cabo. O sentido de torção das pernas pode ser tanto da esquerda para a direita (torção regular à direita) como da direita para a esquerda (torção regular à esquerda).
 
Figura 23: Representação de Torção Regular 
Torção Lang: O sentido da torção da camada externa dos arames nas pernas é igual ao do torcimento das pernas no cabo. O sentido de torção das pernas pode ser tanto da esquerda para a direita (torção Lang à direita) como da direita para a esquerda (torção Lang, à esquerda).
 
 Lang à direita Lang à esquerda
Figura 24: Torção Lang
Processo de Fabricação
A matéria-prima é o fio-máquina, que é um produto de laminação a quente, de aço sem ligas, de alto teor carbono que é recebido em bobinas.
Antes de entrar no processo de trefilação, o fio-máquina passa por uma decapagem (sucessivos banhos químicos para limpá-lo e prepará-lo para a trefilação). A trefilação é um processo a frio, no qual o fio-máquina é forçado a atravessar uma matriz (trefila) onde é esticado, obtendo um arame de diâmetro menor. A tolerância de saída dos arames trefilados é bastante rígida.
A trefilação “grossa” produz um arame de diâmetros médio, seguida da trefilação “fina” para obtenção do arame com o diâmetro final. Por causa do próprio processo de deformação plástica, o arame adquire a resistência à tração exigida pelo cabo de aço a ser produzido. Entre as duas etapas da trefilação se faz o patenteamento, um processo chave para a qualidade final do cabo de aço.
O patenteamento é um tratamento térmico efetuado sobre os arames com diâmetro intermediário (antes da trefilação fina). Sua característica diferencial é uma fase isotérmica, efetuada por imersão num banho de chumbo fundido. Os arames a serem patenteados são esquentados acima do ponto crítico (915º C) para depois serem resfriados até aproximadamente 550º C e permanecer nessa temperatura alguns segundos antes do seu resfriamento final. Esse tratamento condiciona a estrutura molecular do aço, levando-a a um estado de órbita extremamente fina e uniforme, quase invisível ao metalógrafo. Assim, o aço está preparado para a última trefilação, que permite atingir as características definitivas.
A galvanização é feita por imersão em zinco fundido, geralmente em linha contínua com o patenteamento. Em certos produtos, a zincagem é feita após a última trefilação (especialmente em pernas galvanizadas).
Os arames que não são galvanizados são levados a um banho de fosfato prévio à trefilação. O controle da qualidade do arame é fundamental para garantir a qualidade do cabo de aço. É realizada a amostragem de cada bobina fabricada, para realizar testes laboratoriais de:
- Diâmetro e ovalização,
- Estado superficial,
- Resistência à tração,
- Ductilidade,
- Espessura e centralização da camada de zinco nos arames galvanizados e
- Aderência da camada de zinco nos arames galvanizados.
Testes metalográficos são realizados para monitorar o andamento dos processos e arrecadar dados para o desenvolvimento e melhoramento do produto.
Depois de ter sido obtido o arame, ele é levado ao setor de produção de cabos, cujo esquema é exibido abaixo:
Arames ⇒ Máquinas de Encordoado ⇒ Máquinas de Cabo Fechado ⇒ CABO DE AÇO
As máquinas de encordoamento fazem o torcimento helicoidal dos arames para formar as pernas. Durante esse processo, todos os arames são lubrificados com o lubrificante adequado para cada caso. Estas máquinas são basicamente de dois tipos:
- Tubulares, mais tradicional e divulgado.
- De dupla torção, mais moderno e de alta produtividade.
As máquinas para produção de cabos fechado fazem o torcimento helicoidal das pernas, ou seja, utilizam um conceito semelhante ao das de encordoamento; porém, geralmente são maiores.
Um aspecto fundamental no processo de produção de cabos é o pré-formado, cujo ajuste perfeito é extremamente importante durante a fabricação. Realiza-se um controle visual e dimensional no produto acabado, bem como um teste de resistência, segundo a norma aplicável no caso. É verificado automaticamente a quantidade, controlando, através de uma balança digital, os dados do contador de metros.
Também são realizados numerosos testes de ruptura total e de envelhecimento artificial por fadiga, que fornecem dados para o desenvolvimento e aprimoramento de produtos, apesar de não serem exigidos pelas normas em vigor.
Manutenção
A manutenção de um cabo de aço é um processo complexo, e para saber como fazê-la é preciso saber o que influencia sua vida útil, como manuseá-lo, como lubrifica-lo e a hora apropriada de realizar a manutenção.
Para estimar a vida útil dos cabos, além de estudar e dimensionar o cabo mais apropriado para determinada aplicação, é necessário também o conhecimento sobre fatores relativos ao meio ambiente e suas condições de uso, tais como: temperatura, umidade, estados das polias e tambores etc.
Todo cabo deve ser manuseado com cuidado para que não haja estrangulamento que provoque uma torção prejudicial. Ainda que o nó seja desfeito e o cabo aparente estar em perfeitas condições, ele nunca voltará a ter o seu desempenho normal, sendo a sua utilização de alto risco e podendo provocar acidentes.
Os cabos são lubrificados em fábrica antes da sua venda, por isso algumas vezes quando se fala em lubrificação não é incomum chamar o processo de relubrificação.
Está é feita para diminuir o atrito interno entre os arames e pernas, prevenir a corrosão, abrasão, desgaste por atrito, cross-nicking e fadiga.
Mesmo com a devida manutenção, em algum momento o cabo deverá ser substituído. Alguns dos fatores limitantes são o número de arames rompidos, desgaste externo, corrosão e deformações. Mesmo que nenhuma avaria seja aparente, um cabo atinge o fim de sua vida útil em algum momento, devido ao desgaste natural.
Determinar quando um cabo deve ser substituído é um grande desafio, e por isso não existe uma regra precisa. A recomendação é que sejam utilizados critérios de descarte das normas NBR ISO 4309, ASME B30.2 e ASME B30.5 para equipamentos, e a NBR 13543 para laços.
Aplicações x Fator de Segurança
Costuma-se utilizar coeficientes de segurança bastante elevados, pois a utilização dos cabos geralmente envolve riscos para pessoas e cargas. Outro motivo é a grande dispersão de valores para a carga de ruptura encontrada em ensaios de tração.
Cabos que saem da mesma linha de produção, com a mesma especificação, podem ter arames acomodados de maneira diferente ao serem tracionados, ou possuírem tensões de contato, devido ao atrito interno diferenteentre os arames e pernas. Um último fator que também colabora para essa dispersão é o fato da não homogeneidade dos materiais que compõem os cabos.
Figura 25: Tabela com Padrão de Fator de Segurança
Carga de trabalho é a massa máxima que o cabo está autorizado a sustentar. A carga de trabalho de um cabo de uso geral, especialmente quando ele é movimentado, não deve, via de regra, exceder à um quinto (1/5) da carga de ruptura mínima efetiva do mesmo. O fator ou índice de segurança é a relação entre a carga de ruptura mínima efetiva do cabo e a carga aplicada. Um fator de segurança adequado garante: segurança na operação, evitando rupturas; duração do cabo e, consequentemente, economia.
Resistência dos Fios e Componentes
Figura 26: Tabela de Resistência
Tabela de Construções do Cabo
Figura 27: Modelos de Construção do Cabo
Inspeção Frequente
Este tipo de inspeção visa detectar danos como: dobras, amassamento, gaiola de passarinho, perna fora de posição, alma saltada, grau de corrosão, pernas rompidas, entre outros, que possam comprometer a segurança do mesmo. Este tipo de inspeção é feita através de análise visual e deve ser realizado pelo operador do equipamento ou outra pessoa responsável no início de cada turno de trabalho. Caso seja detectado algum dano grave ou insegurança quanto às condições do cabo, o mesmo deve ser retirado e submetido à uma inspeção periódica.
Inspeção Periódica
Este tipo de inspeção visa uma análise detalhada das condições do cabo de aço. A frequência desta inspeção deve ser determinada por uma pessoa qualificada devendo estar baseada em fatores tais como: a vida média do cabo determinada pela experiência anterior, agressividade do meio ambiente, relação entre a carga usual de trabalho e a capacidade máxima do equipamento, frequência de operação e exposição a trancos. As inspeções não precisam necessariamente ser realizadas em intervalos iguais, e devem ser mais frequentes quando se aproxima o final da vida útil do cabo.
É importante que esta inspeção abranja todo o comprimento do cabo, dando foco nos trechos onde o cabo trabalha nos pontos críticos do equipamento.
Critérios de Substituição
Não existe uma regra precisa para se determinar o momento exato da substituição de um cabo de aço, uma vez que, diversos fatores estão envolvidos.
Aspectos como: meio ambiente, condições gerais de partes do equipamento (polias/tambores), condições de uso do equipamento, período de uso do equipamento, entre outros, influenciam diretamente na sua durabilidade. Desta forma a substituição do cabo deve ser feita baseada na inspeção do mesmo.
A inspeção periódica, é muito importante e deve ser baseada em alguma norma ou literatura que apresente um critério de substituição do cabo.
O primeiro passo para uma boa inspeção é detectar os pontos críticos no equipamento. Chamamos de pontos críticos qualquer ponto que possa expor o cabo a um esforço maior à desgastes ou mesmo algum dano.
Na maior parte dos equipamentos, estes pontos são trechos onde o cabo trabalha em contato direto com alguma parte do equipamento como: polia, tambor, entre outros...
É importante lembrar que ninguém melhor do que o operador do equipamento para conhecer os pontos críticos do mesmo. 
O critério de substituição de cabos sugerido abaixo é baseado na norma ASME.
Antes da substituição do cabo, algumas características devem ser consideradas.
Redução de diâmetro: Geralmente a redução do diâmetro do cabo pode ser causada por: desgaste excessivo dos arames, deterioração da alma ou corrosão interna ou externa.
Para cabos convencionais (Classes 6x7, 6x19 e 6x37), as normas admitem uma redução da ordem de 5% do diâmetro nominal, já para cabos de aço elevadores (Classe 8x19), é admitido uma redução de diâmetro da ordem de 6% do diâmetro.
É necessário ressaltar, porém, a correta medição do diâmetro conforme já comentado anteriormente.
Desta forma, quando verificado uma redução menor que as propostas acima, o cabo deverá ser substituído.
Corrosão: Além de acelerar a fadiga, a corrosão também diminui a resistência à tração do cabo de aço através da redução de área metálica.
A corrosão pode apresentar-se na parte interna ou externa do cabo.
Embora a detecção da corrosão interna seja mais difícil visualizar, alguns indícios como: variações de diâmetro ou perda de afastamento, podem indicar sua existência.
 
 
Figura 28: Exemplos de Corrosão.
É importante também verificar a existência de corrosão na região da base de soquetes. Esta região se mostra propícia para acúmulo de umidade.
Arames rompidos: A ruptura de arames, geralmente ocorre por abrasão, fadiga por flexão ou amassamentos gerado por uso indevido ou acidente durante o funcionamento do cabo, podendo ocorrer tanto nos arames internos como externos. Dentro do possível é importante que, durante a inspeção os arames rompidos sejam retirados do cabo com um alicate.
Figura 29: Utilização de Alicate para Retirada de Arames Rompidos
Os arames internos mantém contato internamente na perna e na alma, já os arames externos mantém contato nas regiões de contato entre pernas ou entre a perna e a alma.
Dois tipos de quebras devem ser analisadas:
• Quebra de topo, onde as rupturas dos arames são notadas no topo da perna.
• Quebra no vale, localizada na região entre pernas.
TOPO
VALE
Figura 30: Distinção Vale-Topo do Cabo de Aço.
A ruptura de arames no vale deve ser tratada com muito cuidado, pois, a
mesma é gerada através do “nicking” formado pelo atrito entre pernas.
Geralmente, quando detectado um rompimento de arames no vale, certamente outros estarão rompidos ou na eminência de se romper.
Atenção especial deve ser dada à alguns pontos críticos, como por exemplo na base de terminais pois, é muito difícil visualizar as quebras nestes pontos. Quando verificado 2 arames rompidos nesta região recomenda-se a substituição do mesmo ou que seja re-soquetado.
A re-soquetagem não deve ser feita se o encurtamento do cabo prejudicar a sua operação. Geralmente a ruptura dos arames externos dá-se no topo do cabo de aço sendo gerados por desgaste abrasivo, fadiga por flexão ou mesmo amassamentos. Algumas normas, como por exemplo a NBR ISO 4309, apresentam fórmulas complexas para a determinação do número máximo de arames rompidos, mesmo assim podem ser usadas.
A quantidade de arames rompidos deve ser verificada no comprimento de um passo.
Figura 31: Tabela de Fios Rompidos por Passo – Uso Convencional.
Para cabos elevadores, usa-se a tabela a seguir:
Figura 32: Tabela de Fios Rompidos por Passo – Uso em Elevadores.
Como podemos estudar as possíveis causas da ruptura de um cabo de aço? Quando rompido, o arame registra algumas características, através das quais, podemos concluir as possíveis causas que geraram seu rompimento.
Abaixo, algumas das características mais notadas em campo:
 
 
Figura 33: Imagens de Rupturas em Cabos de Aço.
Danos por distorção: Os danos apresentados abaixo, são motivos suficientes para a substituição do cabo de aço.
 
 
Figura 34: Imagens de Distorção em Cabos de Aço.
 
Figura 35: Arame Rompido Devido ao Desgaste.
Figura 36: Cabo de Aço Amassado.
Figura 37: Nó ou Dobra.
Figura 38: Cabo com “Perna Saltada”, uso de uma Única
Perna Causada por uma Soquetagem Impropria.
Figura 39: Cabo Danificado por ter tido Contato com
algum Objeto Pontiagudo.
Figura 40: Cabos Danificados Devido ao mau
Enrolamento no Tambor.
Figura 41: Tipo de Quebra no Vale por Fadiga.
Quando Flexionado o Cabo Expõe os Arames Quebrados 
Escondidos nos Vales, entre Pernas.
Figura 42: Cabo com “Dog Leg” (Perna de Cachorro).
Figura 43: Cabo com “Alma Saltada”.
Figura 44: Cabo com “Gaiola de Passarinho”.
Figura 45: Cabo com Arames da Perna Esmagados.
Figura 46: Cabo Espiralado devido ao Enrolamento
sobre um Objeto de Pequeno Diâmetro.
Figura 47: Cabo com ExcessivasDobras.
Figura 48: Perna Externa Retirada de um Cabo Não Rotativo
que Apresentava “ Nicking “ na Região de Contato
com outras Pernas e com a Camada Externa.
Figura 49: Cabo que sofreu Alívio Repentino de Tensão.
Figura 50: Desgaste por Abrasão.
Figura 51: Redução por Desgaste Igual ou Superior a 1/3 do Diâmetro Externo.
Figura 52: Ilustração de uma Séria Condição onde o Cabo
Desliza contra seu Próprio Corpo.
Danos por temperatura: Se durante a inspeção, for detectado alguma evidência de dano por alta temperatura o cabo deverá ser substituído. Cabos expostos a altas temperaturas (acima de 300 ºC, podem apresentar redução em sua capacidade de carga.
Estes danos poderão ser verificados através da aparência do lubrificante (borra) ou mesmo pela alteração de cor dos arames na região afetada.
Registro de inspeção: É importante que em cada inspeção seja registrada informações como: equipamento, fabricante, especificação do cabo, data de instalação do cabo, data de retirada do cabo assim como os resultados apresentados durante a inspeção.
Estes registros ajudarão na previsão de uma vida média do cabo assim como a rastreabilidade de problemas.
 
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