Cable de grúa PUR vs. Caucho: ¿Cuál funciona mejor en los puertos?
Las grúas portuarias, las grúas STS, las grúas RMG y las grúas RTG deben ser algunas de las máquinas más resistentes del mundo de los equipos pesados. El mantenimiento de máquinas tan resistentes requiere el uso de duraderoscables de grúa. Los especialistas en adquisiciones suelen dedicar muchas horas a decidir qué tipo de secciones transversales de conductor, calidad de cobre y blindajes deben tener sus cables. Pero la última consideración suele ser la resistencia de la capa exterior de sus cables: la cubierta del cable de grúa.
El material de la cubierta del cable determina la durabilidad de todo el cable cuando se somete a procesos de abrasión, flexión y desgaste. Esta guía desglosa el rendimiento en el mundo real de las cubiertas de PUR y caucho para ayudarle a seleccionar el cable adecuado para su maquinaria específica.
¿Por qué el material de la cubierta del cable es importante en los entornos portuarios?
¿A qué desafíos se enfrentan los cables de grúas portuarias?
Los cables para grúas portuarias tienen ciertas características que los diferencian de los cables industriales normales en bandejas de cables fijas en interiores. Estos son cables expuestos y flexibles que se enfrentan a una exposición constante y a un uso mecánico riguroso:
- Salitre y aire del mar: La sal es muy corrosiva y acelera la degradación química de los materiales plásticos y de caucho de menor calidad, deteriorando así la cubierta exterior.
- Agua/humedad y rayos ultravioleta: Las condiciones de humedad y la exposición a la lluvia y a los rayos ultravioleta continuos degradan los polímeros, provocando grietas en la cubierta exterior.
- Rebobinado y flexión repetida de cables: Estos cables en grúas STS o RTG se enrollan constantemente con motores en bobinas o se tiran a través de festones miles de veces cada semana.
- Fricción abrasiva contra rodillos guía: Estos cables se arrastran repetidamente sobre rodillos guía, marcos de soporte de acero o, a veces, incluso sobre otros cables dentro de su propia cadena.
- Fuerza de tracción (carga de tensión): Esto es causado por la rápida aceleración y desaceleración experimentadas por estas grúas.
Dado que la cubierta exterior sirve como primera línea de defensa, es casi siempre la parte del cable que muestra signos de desgaste primero. Si una cubierta se rasga o agrieta, la humedad y el aire salino pueden penetrar en el núcleo interior, causando cortocircuitos inmediatos o corrosión de los conductores.
Comprender las cubiertas de cable PUR y de caucho
Para saber cómo resisten estos materiales el estrés del puerto, es importante comprender las características básicas de los materiales.
El material PUR o poliuretano se clasifica dentro de los elastómeros termoplásticos. Este tipo de plástico combina las propiedades de los materiales plásticos y el caucho. En los laboratorios de formulación, los materiales PUR se formulan para ser extremadamente resistentes, lo que los hace muy difíciles de cortar o rasgar. El material puede describirse como muy liso y puede moverse alrededor de obstáculos sin mucha resistencia.
Las gomas termoestables de alta resistencia como el cloropreno y el caucho de etileno propileno son los materiales convencionales utilizados en máquinas industriales. Esto se debe a que han sido procesados mediante reticulación química durante la producción, conocida como vulcanización, y no pueden fundirse bajo ninguna condición. Son materiales naturalmente esponjosos y flexibles, y por lo tanto, proporcionan buenos amortiguadores.
Por qué la elección del material impacta el costo operativo total
A veces, el equipo de compras elige un cable solo por su menor precio por metro. Sin embargo, es una mala decisión cuando se trata de un puerto. Un fallo prematuro de un cable puede generar pérdidas económicas graves que superan el precio pagado por un carrete adicional.
Una avería inesperada puede provocar la parada de un puerto entero, mientras que los buques portacontenedores pueden esperar su turno para utilizar un muelle libre. Además, el re-tendido de un carrete motorizado o un sistema de festones requiere especialistas muy bien pagados y lleva tiempo. La correcta selección del material de la cubierta es crucial para minimizar los costes operativos.
Cable de grúa PUR vs. Caucho: Comparación de rendimiento en aplicaciones portuarias
1. Resistencia a la abrasión y al desgaste mecánico
En cuanto a cables para puertos que requieren movimientos rápidos, la fricción mecánica es el principal riesgo. En el caso de las grúas, a medida que la maquinaria se desplaza a lo largo del riel, habrá abrasión mecánica contra otros cables, elementos estructurales y guías.
En cuanto a la resistencia a la abrasión, el PUR demuestra ser mejor. Los experimentos y las observaciones del campo demuestran que el recubrimiento de poliuretano de alta calidad supera al caucho en condiciones de abrasión y fricción. Tiene una mayor resistencia a la propagación de desgarros, lo que implica que las pequeñas muescas hechas por bordes metálicos no pueden extenderse en desgarros más grandes.
Por otro lado, debido a su textura más suave y a un mayor coeficiente de fricción, el recubrimiento de caucho se desgastará más rápido en situaciones de alta fricción, como cadenas de arrastre y embudos de guía estrechos.
2. Flexibilidad bajo movimiento continuo
La flexibilidad se convierte en una cualidad importante en los cables que experimentan flexión constante. No obstante, hay dos cualidades principales asociadas con la flexibilidad. La primera es la fuerza requerida para flexionar el cable (rigidez a la flexión), mientras que la segunda es la capacidad del material de no agrietarse tras millones de ciclos de flexión (vida útil a la fatiga por flexión).
El caucho natural presenta una alta flexibilidad; se mantiene flexible y maleable en un amplio rango de temperaturas. La sustancia se dobla fácilmente sin ejercer mucha resistencia, reduciendo la fricción dentro del cable debido al proceso de flexión.
Los compuestos de PUR actuales exhiben una excelente flexibilidad, aunque su rigidez puede variar, dependiendo de la composición química empleada por el fabricante. A pesar de que el cable de PUR parezca ligeramente rígido al flexionarlo manualmente, el diseño de su estructura generalmente permite millones de flexiones constantes sin grietas por fatiga.
3. Resistencia a la sal, la humedad y la exposición al exterior
Amboslos cables PUR de alta calidad y los de caucho de resistencia industrial funcionan excelentemente en condiciones exteriores; sin embargo, el primero resiste la degradación por el clima de manera diferente al segundo.
El poliuretano estándar puede deteriorarse después de un contacto prolongado con agua tibia, un fenómeno conocido como hidrólisis. No obstante, los productores de cables de primer nivel emplean PUR a base de éter que resiste la hidrólisis, volviéndose así completamente impermeable al agua salada.
El caucho industrial tiene resistencia incorporada a la humedad debido a su patrón de capas gruesas. Sin embargo, la exposición a la luz solar directa y al gas ozono puede eventualmente resecar la cubierta de caucho, lo que resulta en pequeñas grietas llamadas "agrietamiento".
4. Expectativas de vida útil en operaciones portuarias de alta exigencia
La vida útil esperada de un cable no está dictada únicamente por las propiedades de la cubierta en sí; más bien, depende de varios otros factores:
- Radio de curvatura: La operación del cable por debajo de su radio de curvatura mínimo recomendado es perjudicial para la cubierta del cable y los conductores internos.
- Tensión de tracción: Los carretes impulsados por motores requieren control de par para evitar la tensión en el cable.
- Calidad de la instalación: Las poleas desalineadas y los rodillos mal mantenidos pueden inutilizar la cubierta de cualquier cable en cuestión de semanas.
Desde una perspectiva de aplicación, esto significa que los cables de PUR deberían tener una mayor vida útil en entornos abrasivos de alta velocidad, como los carretes motorizados. Por otro lado, los cables de goma serán excepcionalmente duraderos en aplicaciones de alta exigencia donde la resistencia al impacto y la flexibilidad son consideraciones importantes.
Cómo elegir el cable de grúa adecuado para su equipo portuario
Cuándo los cables de grúa de PUR son a menudo la mejor opción
Los cables de grúa de PVC se eligen con mayor frecuencia cuando la velocidad y la frecuencia no son un problema.
- Carretes de cable motorizados de alta velocidad: Con alta resistencia a la tracción y calidad ligera, el cable PUR puede tener un grosor de pared más delgado, lo que resultará en un tamaño de cable general más pequeño. Esto ejercerá menos tensión en el sistema de carrete motorizado y permitirá una mayor capacidad de enrollado.
- Entorno abrasivo: Si el enrutamiento de su cable requiere interacción constante con barras guía, rodillos o guías de suelo de hormigón, la resistencia a los arañazos del PUR protegerá contra el desgaste prematuro.
- Cadena portacables de alta velocidad (cadena de arrastre): El menor coeficiente de fricción del PUR evitará cualquier atasco o daño al pasar por cadenas de plástico o acero a altas velocidades.
Cuándo los cables de goma para grúas pueden ser más adecuados
El uso de goma sigue siendo adecuado para configuraciones de equipos portuarios clásicos.
- Cables de festón pesados: Los cables de goma de alta resistencia son muy adecuados para ser colgados en bucles debido a su peso, lo que los hace estables en caso de fuertes brisas marinas, y lo suficientemente flexibles como para recogerse sin doblarse en la vía de viga en I.
- Áreas de alto impacto: En lugares donde existe el peligro de que el cable entre en contacto con escombros voladores y sea pellizcado o raspado por partes mecánicas, una cubierta de goma pesada puede ayudar con la absorción de impactos.
- Temperaturas extremadamente altas-bajas: Las instalaciones portuarias que funcionan en condiciones árticas muy frías requerirán mezclas de caucho específicas que permanezcan flexibles incluso con tiempo de congelación.
Preguntas que los compradores deben hacer antes de seleccionar un cable
Para evitar errores futuros y garantizar la mejor compra posible, recopile todas las especificaciones operativas antes de ponerse en contacto con cualquier proveedor de cables:
- ¿Cuál es el mecanismo de movimiento? (Por ejemplo, un carrete de cable motorizado, un carrete extensible, un sistema de festón o una cadena portacables?)
- ¿Cuáles son las velocidades y aceleraciones? (Las aplicaciones de alta velocidad que se mueven a más de 120 m/min casi siempre requerirán PUR.)
- ¿Cuál es el radio de curvatura mínimo para las poleas o carretes?
- ¿Opera bajo tensión constante?
- ¿Cuáles son las condiciones ambientales locales? (¿Como el índice ultravioleta máximo, la humedad y la temperatura?)
Mira más allá del material de la cubierta
Elegir el compuesto apropiado puede ser bueno, pero los cables están compuestos por muchos componentes que necesitan funcionar juntos. De nada sirve tener una cubierta resistente si el núcleo del cable es de mala calidad. Asegúrese de que su evaluación técnica tenga en cuenta las siguientes partes internas:
- Fibras/Cuerdas de alivio de tensión: Alta tensióncables de rebobinadodeben incluir fibras/cuerdas de alivio de tensión, generalmente núcleos de aramida o fibra, para reducir las cargas de tracción, evitando así el alargamiento de los conductores de cobre.
- Trenzado antitorsión: Verifique si hay un trenzado de aramida/fibra incorporado entre las cubiertas interior y exterior para evitar formaciones en espiral en los cables bajo alta tensión dinámica.
- Clases de cordones de conductor de cobre: Para operaciones dinámicas de grúas, se necesitan hilos de cobre altamente flexibles, como la Clase 5 o 6. Los conductores de cobre gruesos se romperán instantáneamente por las tensiones de flexión, independientemente del tipo de cubierta.
Conclusión
Aunque tanto el PUR como el caucho son buenas opciones para una cubierta de cable en términos de grúas portuarias, cada uno tiene sus propias ventajas particulares. El primero es altamente resistente a la abrasión y al desgarro, además de ser muy ligero, lo que hace del PUR una opción ideal donde se utilizan bobinas motorizadas de alta velocidad o donde hay mucha fricción. Por otro lado, el caucho es naturalmente flexible y proporciona protección contra impactos, así como resistencia a la intemperie.
En lugar de intentar averiguar cuál es mejor, sería más sensato tener en cuenta la configuración mecánica, las velocidades de desplazamiento y los factores ambientales de su grúa.
FIN
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acerca de HEBEI- HUATONG
Fundada en 1993, Hebei-Huatong es una empresa global de fabricación de cables con instalaciones de producción ubicadas en Tangshan (Provincia de Hebei, China), Busan (Corea del Sur), Panamá, Kazajistán, Tanzania, Camerún y Angola. Su cartera de productos principal incluye cables para bombas sumergibles para extracción de petróleo, cables flexibles móviles para grúas portuarias, cables listados cUL/CSA para PDU de IA y cables para barcos marinos. La empresa brinda un sólido soporte para la operación continua, segura y eficiente de los sectores industriales en todo el mundo, incluida la exploración de petróleo y gas en alta mar y en tierra, y el manejo de materiales a través de grúas portuarias.
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