Dommages mécaniques

Il est pratiquement impossible de faire une liste complète de toutes les variations de dommages mécaniques auxquels les câbles pourraient être assujettis. La liste suivante ne représente que les lignes directrices. Aucun de ces dommages n’est réparable. Toutefois la sévérité des dommages peut varier d’un défaut cosmétique à une destruction totale du câble d’acier. Si vous hésitez quant à la gravité des dommages remplacez le câble ou téléphonez-nous pour des conseils ou de l’assistance technique.

Terminaisons

Inspectez les terminaisons de vos câbles et payez attention aux ruptures à la base des douilles ou des manchons. Examinez les terminaisons et recherchez les traces d’usure, de déformation de craquelures et de corrosion. Suivez les critères d’inspection du fabriquant et N’ESSAYEZ PAS DE RÉPARER VOUS-MÊME UNE TERMINAISON DE CÂBLE D’ACIER !. Surveillez s’il y a des linguets manquants à vos crochets installez-en des nouveaux, si nécessaire. Si les linguets s’usent trop rapidement, demandez-nous de vous procurer des linguets renforcés qui s’adapteraient à vos crochets. Certains fabricants offrent des crochets à auto-verrouillage ou à verrouillage spécial.

Exemple d’un câble d’acier qui a cheminé hors de la poulie. Notez l’empreinte de la bride de la poulie.

Exemple d’un câble résistant à la rotation forcé à travers des rainures de poulie trop étroites. Le résultat en est une âme protubérante.

Plis

Câble d’acier pliés à cause d’une mauvaise procédure d’installation.

Allongement du câble

L’allongement de construction
Tout câbles d’acier s’allongent à des degrés divers lorsque les charges initiales sont appliquées. Cet allongement se nomme « allongement de construction ».

Cet allongement comprend trois phases :

1. L’allongement initial ou de construction qui se produit pendant la période de début de la mise en service du câble. La cause en est l’ajustement du câble aux conditions de fonctionnement.
2. Suite à la période d’ajustement il y aura une période prolongée – la plus longue période dans la vie du câble-pendant laquelle il se produit un léger allongement échelonné dans le temps. C’est le résultat de la fatigue, de l’usure etc. Sur un graphique on pourrait voir une ligne pratiquement horizontale légèrement courbée vers le haut par rapport à son point de départ.
3. L’allongement se produit à un taux plus rapide par la suite. Ceci signifie que le câble a atteint son point de dégradation rapide ; résultat de l’exposition à l’usure abrasive, à la fatigue, à la fracture non identifiée de fils intérieurs et extérieurs etc. La seconde courbe est un avertissement indiquant qu’il est temps de remplacer le câble avant de faire face à une défaillance irréversible du câble.

Allongement élastique / Limite d’élasticité
L’allongement élastique se produit aussitôt qu’une charge est appliquée Lorsque la charge est déposée le câble reprend sa longueur initiale, de là le terme allongement « élastique ». Cet allongement est causé par la déformation élastique de l’acier (les fils individuels) ainsi que par le câblage du câble qui pourrait se comparer à un ressort. En d’autres mots plus le commettage du câble est long moins il développera un allongement élastique. L’allongement élastique est une caractéristique recherchée pour un câble. La capacité d’un câble de s’allonger sous le poids d’une charge signifie que ce câble peut absorber de l’énergie, le terme employé ici est; une capacité « d’absorption de l’énergie ».

Dans bien des cas, il n’est pas facile de faire la distinction entre (les restes de) l’allongement dit de construction ou l’allongement élastique, car ils peuvent se produire simultanément surtout lorsque le câble est nouveau.

Les valeurs de l’allongement élastique dépendent de la construction du câble, de la longueur et du type de câblage, du type d’acier, de la force de traction des fils etc. On peut estimer la valeur entre 0.25 % et 0.6 %. Le module d’élasticité varie également d’environ 11 millions à 16 millions livres/pouces. Pour des valeurs exactes, veuillez communiquer avec nous pour recevoir de plus amples informations.

L’allongement élastique devient un allongement lorsque le câble est chargé au-delà de 55 %-60 % de sa force de rupture (ou 2-1/2 à 3 fois son C.M.U.). A ce point l’acier le câble inoperant puisque les fils individuels perdront leurs propiétés mechaniques d’endurer la fatigue.

Fils usés et abrasés

L’usure provoquée par la friction sur les poulies, les rouleaux et les tambours aura pour résultat, l’abrasion des fils extérieurs.

Avant toute inspection, vous devez déterminer quel genre de câble d’acier vous avez. De nos jours beaucoup de câbles d’acier sont "compressés", "calibrés" ou "die formed" ce procédé de fabrication aplatit les fils extérieurs et aux yeux d’un inspecteur inexpérimenté, ces câbles pourraient apparaître abrasés alors qu’ils sont flambant neufs. Si vous hésitez quant au type de câble, inspectez la section du câble qui n’a pas été assujettie à une fonction abrasive : par ex. les enveloppes de sécurité sur les tambours ou la section en arrière de la terminaison.

Les fils extérieurs ronds de câbles d’acier standard vont s’aplatir à l’extérieur à cause de la friction au contact des tambours, poulies ou autre matériel abrasif tel que le sable ou le gravier. Cela fait partie de la détérioration normale de travail du câble et dans la plupart des installations de grues il y aura une abrasion relativement égale. Toutefois, si l’usure dépasse 1/3 du diamètre du câble il faudra remplacer le câble.

Une bonne approche est de faire une comparaison entre une section du câble qui n’a PAS subi de courbure pendant son travail ( par ex. les enveloppes de sécurité ou une courte section en arrière de la terminaison) et une section du câble la section du câble à inspecter.

Le même procédé s’applique lorsqu’on veut évaluer une diminution possible du diamètre du câble pendant sa vie de service (voir la colonne suivante).

Réduction du diamètre du câble d’acier

Tel que mentionne précédemment dans la section "Mesurer le diamètre du câble" et dans la section "La période de rodage" le diamètre du câble d’acier va diminuer légèrement après son installation. C’est tout à fait normal et c’est dû à l’ajustement de tous les éléments du câble lorsqu’il est chargé pour la première fois. Pour évaluer la diminution du diamètre, vous devez mesurer le câble lorsqu’il est neuf et vous devez également mesurer le câble après la période de rodage sous une charge spécifique. Cela vous donnera une bonne idée de la diminution de diamètre initiale pour l’usage spécifique de votre câble. La lecture de la dimension du diamètre pris après la période de rodage ne devrait pas devenir votre "jauge". Ne comparez pas le diamètre du câble que vous êtes sur le point de mesurer avec le diamètre tel que décrit dans "le catalogue". Cela pourrait vous donner une fausse indication puisque le câble d’acier pourrait avoir une tolérance supérieure jusqu’à 4 % à 5 % de plus que le diamètre du "catalogue".

Si vous déceler une réduction additionnelle du diamètre lorsque vous mesurer le câble sous les mêmes conditions de charge que la période de rodage, c’est souvent dû à une abrasion excessive des fils extérieurs, une perte du support de l’âme, une corrosion interne ou externe, une défaillance des fils intérieurs et/ou une abrasion des fils intérieurs. Toutefois, il y aura toujours une légère et constante réduction du diamètre tout au long de la vie de service.

La détérioration de l’âme, lorsqu’elle survient, se traduit par une réduction plus rapide du diamètre. Lorsqu’on le remarque, il est temps de remplacer le câble.

Il n’est pas toujours facile de décider si oui ou non un câble est sécuritaire. Il convient d’évaleur un ensemble de conditions variées mais souvent non reliées. Il serait dangereux et peu sage pour un inspecteur de décider qu’il est "sécuritaire" de continuer d’utiliser un câble sur le simple fait que d’autres observations auraient pu mener vers une conclusion différente.

Toutefois, ASME, ISO 4309, CSA, et d’autres règlementations canadiennes, provinciales H&SA and USA OSHA ont publiés de nombreuses valeurs pour les réductions maximales de diamètre.

Ces réglementations sont quelque peu confuses elles montrent des valeurs de réduction allant de 3.5% à 9% et certaines donnent des valeurs de réduction en fraction de pouces dépendant du diamètre nominal du câble.

Mesurez le diamètre du cable APRÈS la période de rodage.

Général

Il est essentiel de maintenir un programme d’inspections périodiques et bien organisées. Dans la plupart des cas il faut adhérer à des exigences d’agences législatives et/ou réglementaires.

Que ces exigences existent ou non dans votre environnement en particulier, vous pouvez suivre les procédures suivantes.

Les abus principaux infligés aux câbles sont l’abrasion, la courbure et l’écrasement. Le but principal d’une bonne inspection est de découvrir ces conditions avec peu d’efforts. Toute dégradation indiquant une perte de la force originale du câble nécessite une décision rapide afin de pouvoir permettre au câble de rester en service. Une telle décision ne peut être prise que par un inspecteur expérimenté. Son évaluation sera basée sur :

1. Les détails du fonctionnement de l’équipement
2. La fréquence d’inspection
3. L’historique de l’entretien
4. Les conséquences de la défaillance
5. L’historique des rapports d’équipements similaires

Les fils cassés

Peu de temps après l’installation
La défaillance occasionnelle et prématurée d’un seul fils peut survenir tôt dans la vie d’un câble, dans la plupart des cas cela ne justifie pas le rejet du câble. Notez l’endroit et surveillez attentivement toute autre fracture de fils. Enlevez les bouts cassés en pliant le fils d’avant en arrière, de cette façon le fils aura tendance à se briser à l’intérieur du câble, les extrémités resteront enfouies entre les torons. Ces ruptures peu fréquentes et prématurées ne sont pas causées par la fatigue du câble.

Pendant le service du câble d’acier (rupture de fatigue)
Le câble doit être remplacé si l’on trouve un certain nombre de fils cassés, ce qui indiquerait que le câble a atteint sa limite de fatigue et sa durée de vie. Voir Tableau de remplacement de dépose-nombre de fils brises.

Les domaines à examiner (basé sur ISO 4309)

1. Examinez la terminaison du câble.
2. Examinez les enroulements défectueux qui causent déformation (portions de câble aplaties) et usure qui pourraient être graves au point d’entrecroisement. (entrecroisement uniquement sur tambours multicouches).
3. Examinez toute fracture de fils.
4. Examinez toute corrosion.
5. Observez toute déformation qui pourrait faire suite à un chargement brusque.
6. Examinez les portions du câble qui passe sur la poulie afin de détecter toute fracture ou usure des fils.
7. Vérifiez les sections de câble sur égalisateur de poulies en soulevant le câble afin de vérifier le dessous du câble.
8. Observez toute déformations.
9. Vérifiez le diamètre du câble et comparez le au diamètre original du câble. Gardez un rapport sur le diamètre du câble après la période de rodage. Notez que le diamètre du câble va légèrement diminuer après son installation.
10. Examinez de près la longueur qui chemine à travers le moufle inférieur de la poulie en particulier la section qui est en contact avec la poulie lorsque la grue est chargée.
11. Examinez toute fracture de fils ou usure de surface.

Cette page comprend une liste de plusieurs types de terminaisons utilisées pour les activités de levage des ponts roulants.

Tous les taux d’efficacité sont basés sur la différence entre la force de rupture réelle du câble et la force de rupture d’un câble muni d’un équipement spécifique. Le seul équipement qui atteint un taux d’efficacité de 100 % est la douille conique à condition qu’elle soit attachée de façon appropriée.

TOUT autre équipement est rivé ou serré sur le câble. Ces procédés compriment le câble à des degrés variés, causant une légère perte de force. Certaines publications font référence à un taux d’efficacité de 100 % avec les douilles coniques. Ne perdez pas de vue que la plupart des câbles ont une force de rupture réelle d’environ 5 à 15 % SUPÉRIEUR à la force de rupture apparaissant dans les tableaux de catalogues. En d’autres mots; un équipement ayant un taux d’efficacité de 90 % peut facilement atteindre 100 % de la force de rupture du CATALOGUE puisque la force de rupture RÉELLE peut facilement être supérieure de 5 à 15 %.

Période de rodage
Après l’installation d’un nouveau câble il faut le faire marcher plusieurs fois sous une charge légère et à une vitesse modérée. Cela va permettre au câble de s’ajuster aux conditions de travail et permettra aux torons et aux fils de se placer correctement. Dépendant du type de câbles et de leurs constructions il se pourrait qu’un allongement du câble et une réduction du diamètre aient lieu alors que les torons et l’âme du câble se compressent. Le câble s’endommagera moins une fois que la charge totale sera appliquée.

L’allongement initial (allongement de construction) est un allongement permanent qui est causé par l’élongation du câblage et par la réduction du diamètre du câble. L’allongement de construction se produit généralement durant les premiers 10 à 20 activités de levage, et allonge le câble de 1/2 % pour les câbles à âme textile et environ 1/4 % pour les câbles à 6-torons à âme métallique, et environ zéro pour les câbles compressés Python.

Si vous le pouvez et si la configuration de l’équipement le permet, détachez l’extrémité du câble après la période de rodage afin de permettre à toute torsion du câble (qui aurait pu se produire durant l’installation et le rodage) de se relâcher à l’extrémité du câble.

Tester l’équipement
Dans bien des cas, l’équipement des grues doit être testé avant d’être utilisé. Il est nécessaire de surcharger la grue à des degrés variables. La magnitude de la surcharge dépend du type et de la capacité de la grue ainsi que des autorités gouvernementales qui certifient les grues. Le test peut soumettre la grue a une surcharge de 10 % à 100 % du C.M.U. de la grue.

AUCUNE circonstance ne justifierait de tester la grue avant la période de rodage du câble. Si vous surchargez un câble qui n’a pas encore été rodé, vous courez le risque d’endommager le câble de façon définitive.

Une attention toute particulière doit être portée à tout équipement multicouche. Tel que mentionné précédemment des surcharges des couches supérieures peuvent endommager les couches inférieures et pourraient écraser les câble. Si possible testez la grue avec un câble enroulé seulement sur la première couche du tambour.

Si la grue est équipée d’un tambour lisse il faut s’assurer tout particulièrement que la câble ne se croise pas sur lui-même lorsque la grue passe au test. Après le test (surchargement) vous devrez répéter les procédures d’enroulement tel que Décriteen (Enrouler sur des tambours lisses).

L’installation des câbles Python® dans les douilles à coins est similaire à celle des câbles d’acier à 6 ou 8 torons.

Ce qui suit est une description de ce qu’il faut ou ne faut pas faire :

• Inspectez toujours la douille, la matrice et la tige avant l’installation.
• Pour des câbles de taille moyenne utilisez la grandeur suivante de douille (p.ex. utilisez une douille de 3/4″ pour un câble de 18 mm).
• Alignez le câble vivant avec la ligne centrale de la tige.
• Utilisez un marteau pour insérer le câble et la matrice le plus profondément possible dans la douille.
• Mettez en place la première charge afin de complètement imbriquer la matrice et le câble dans la douille.
• Assurez-vous que la terminaison du câble est soudée et/ou correctement saisie avant d’insérer le câble dans la douille. Faute de quoi l’âme du câble pourrait glisser et/ou les fils pourraient se défaire. Ceci endommagerait le câble très gravement.

• La fin du câble doit avoir une longueur minimale de 6x le diamètre du câble mais PAS moins de 6 pouces.
• Attachez fermement le brin mort du câble. Il existe plusieurs méthodes telles qu’illustrées sur cette page.
• N’ATTACHEZ PAS LE BRIN MORT DU CABLE AU BRIN VIVANT A L’AIDE DE PINCES OU D’ATTACHES.
• Pendant toute utilisation, ne frappez pas le brin mort du câble avec tout autre élément de l’appareillage.
• Lorsque vous utilisez des câbles 34×7 ainsi que tous les câbles Python® antigiratoires, attachez une pince à environ 3-5 pieds au-dessus de la douille AU BRIN VIVANT du câble AVANT D’ATTACHER LA DOUILLE. La pince va empêcher le mou des torons extérieurs, qui aurait pu survenir tout le long du câble pendant l’installation. Si cela se produit, vous devez légèrement raccourcir le câble mais vous aurez limité les dégâts à une très courte portion du câble.

La première couche doit être enroulée de façon compacte et sous tension. Prenez un maillet ou un morceau de bois et frappez les spires les unes contre les autres (voir image 1); pas trop fort afin que les torons ne s’imbriquent pas les uns dans les autres (voir image 2), mais de façon assez serrée pour que le câble ne puisse pas se déplacer sur le tambour. Si la première couche est enroulée de manière trop libre la couche suivante formera un espace dans la première couche ce qui provoquera une zone d’accueil (voir image 3). Une première couche trop serrée empêchera les couches suivantes d’avoir un espace suffisant entre les spires (voir image 2).

Dans tous les cas la première couche ainsi que toutes les autres couches doivent être enroulées sur le tambour avec une pré-tension suffisante (5-10 % de la CMU du câble). Si le câble est enroulé sans aucune tension, il sera sujet à un écrasement et à un aplatissement prématurés causés par les couches supérieures sous charge (voir image 4).

Même si la première couche est enroulée correctement pendant l’installation, elle se détendra quelque peu en service. Lorsque la première couche se détend (perte de pré-tension) il FAUT répéter la procédure initiale a intervalles réguliers.

Dans le cas contraire les spires « dures » vont fortement écraser les couches de base (voir image 5).

Enrouler sur des tambours rainurés
En principe on suit la même procédure que pour les tambours lisses. Ici également la pré-tension est de la plus haute importance.

Si la première ou les premières couches ne sont utilisées que de façon peu fréquentes, elles vont perdre leurs tensions sur le tambour et vont commencer à s’écraser du fait des hautes pressions exercées par les couches sous charge. Répétez ces procédures de pré-tension régulièrement.

Dans le cas des grues à tour, qui sont montés avec de grandes longueurs de câble, dont la longueur change au fur et à mesure que le bâtiment avance, il est impossible d’effectuer l’opération de pré-tension. Dans ce cas, on recommande d’utiliser une longueur de câble plus courte en début de travail. Sinon vous pourriez avoir à remplacer toute la longueur du câble à cause de l’écrasement et l’aplatissement des couches inférieures. Si toutefois cela s’avère impossible, il faudra prendre grand soin lors de la pré-tension du câble pendant l’installation.

Quoique vous fassiez, NE faites PAS passer le câble au travers un mécanisme de serrement (voir image 6). Par exemple deux blocs de bois serrés ensemble. VOUS ENDOMMAGEREZ LE CABLE DE FACON IRREMEDIABLE!!