CONTENIDO DEL SEMINARIO ACTUALIZACIÓN TÉCNICO-NORMATIVA

Lunes 3 de junio de 2013

Los dias 20 y 27 de Marzo el Ing. Santiago Tentori dictó un Seminario de "Actualización Técnico-normativa para la Industria del Ascensor". A continuación compartimos con ustedes el contenido del mismo. 

SEMINARIO “ACTUALIZACIÓN TÉCNICO-NORMATIVA”

PARTE I

  • OBJETIVOS

En los últimos veinte años, las actualizaciones y modificaciones introducidas en las normas técnicas pertenecientes a la industria del transporte vertical son sorprendentes y numerosas. El notable avance tecnológico y la experiencia adquirida en dicho lapso generaron una verdadera revolución en la actividad ascensorista. Fue necesario abandonar varios mitos, considerar la posibilidad de nuevos riesgos, establecer requisitos de seguridad más severos, incluir nuevas protecciones, etc., cuya relevancia es tal que, al ser ignorados por la normativa local vigente, resulta imperativo divulgarlas. Con este propósito desde el  ITEEA se elaboro el presente informe en base a las normas Mercosur-IRAM y EN 81.

  • ADENDA I

Sistemas electrónicos programables en aplicaciones relacionadas con la seguridad (PESSRAL)

  • CONCEPTO

La cadena eléctrica de las seguridades es el conjunto de dispositivos eléctricos de seguridad conectados en serie. Cuando por razones de seguridad un dispositivo de seguridad es activado por su comando, debe imperativamente impedir el movimiento de la maquina o iniciar inmediatamente su arresto.

Esto significa que un dispositivo de seguridad no puede fallar y si alguno de sus componentes falla, esta no debe ser por si sola causa de un funcionamiento peligroso del ascensor. En otras palabras, el dispositivo no debe perder su función de seguridad.

Antes de la incorporación de la Adenda I, los dispositivos eran:

  • Contactos de seguridad:

La apertura del contacto se produce por separación mecánica y positiva de los órganos de interrupción. Dicha separación debe ocurrir aun cuando los contactos se hayan soldado.

Requieren certificación.

  • Circuitos de seguridad
    • Diseño y construcción con componentes discretos
    • Deben cumplir con el análisis de falla y con el diagrama para el examen del circuito de seguridad
    • Requieren certificación.

 

A partir de la aprobación en el 2005 de la Adenda I se agrega como dispositivo eléctrico de seguridad los Sistemas Electrónicos Programables EN Aplicaciones Relacionadas con la Seguridad – PESSRAL (por sus siglas en ingles)

PESSRAL es un sistema de protección construido con uno o más dispositivos electrónicos programables que incluyen fuentes de alimentación, sensores, base de datos, actuadores, etc.

 

  • CONDICIONES GENERALES

Los PESSRAL  se basan en la tecnología de computación (microprocesadores, micros controladores, PLC, etc.) que pueden incluir Hardware – software unidades de entrada y salida.

Los requisitos funcionales de seguridad que deben satisfacer los PESSRAL responden a la Norma IEC 61 508. Son extremadamente estrictos y así corresponde que sean en aplicaciones por ascensores.

Nuevos conceptos surgen. Los más importantes a tener en cuenta para el diseño son:

  • La función de seguridad
  • La integridad de la seguridad
  • Y como resultado de la combinación de ambos, el Nivel de Integridad de Seguridad (SIL)

Como vemos, aparecen conceptos y terminologías nuevas que no estamos en condiciones de explicar. Solo los enunciamos con el propósito de mostrar la complejidad del tema.

  • VENTAJAS Y DESVENTAJAS
    • Ventajas
      • Mayor confiabilidad
      • Sustituye sistemas mecánicos
      • Dimensiones extremadamente reducidas
      • Fácil de actualizar
      • Etc.
    • Desventajas
      • Alta complejidad y costo de desarrollo
      • Necesidad de un mercado grande
      • Personal cultamente especializado
      • No accesible a PyMES
  • COMENTARIOS

Debido al enorme mercado de los celulares, se ha logrado producir teléfonos inteligentes con múltiples funciones, tamaños reducidos y costos insignificantes.

Si un mercado adecuado se alcanza para los PESSRAL, que solo cumple funciones de protección, es fácil pronosticar que reemplazara todos los dispositivos eléctricos de seguridad.

En principio esto no debería afectar el desempeño de las PyMES fabricantes de controles de ascensor pues ellos podrán seguir perfeccionando la inteligencia de la maniobra solo limitado por la imaginación y/o exigencias del cliente.

 

  • ADENDA II

ESPACIO DE MAQUINARIO Y POLEAS

 

  • PREMISAS

Antes del 2004 la norma requeria una sala de maquinas para los ascensores.

La moderna tecnología muestra que el equipamiento tradicionalmente instalado en la sala de maquinas puede ser localizado en el pasadizo, sobre el coche o contrapeso, o en gabinetes. A dicho equipamiento se lo denomina maquinario y comprende básicamente: maquina de tracción, T.F.M, control, sistema de control (UUUF), medios para operaciones de emergencia y partes asociadas.

Para garantizar la seguridad de la operación normal mantenimiento  -inspección, maniobra de emergencia y pruebas dinámicas, se establecieron nuevas reglas de seguridad.  

El impacto en la actividad ascensorista fue revolucionario, sorprendente e impensado en el pasado reciente. Hoy es posible ubicar todo o parte del maquinario donde más nos guste y esto es una revolución.

 

  • ESPACIOS DE MAQUINARIO

Es el espacio dentro o fuera del pasadizo donde el maquinario en todo o en parte es emplazado (ver anexo O)

Esto significa que, para un dado ascensor podemos tener, dentro o fuera del pasadizo, uno o más espacios de maquinario. Según se emplace todo el maquinario en un solo espacio o las partes se distribuyan en diferentes lugares.

Por ejemplo, si en un ascensor emplazamos la máquina de tracción en el pozo, el limitador en el claro superior, y el control en el palier de alguna parada, tendremos tres espacios de maquinario, las dos primeras dentro del pasadizo y el ultimo fuera de el.

Estos  espacios y las áreas de trabajo asociadas deben ser accesibles y permitir llevar a cabo los trabajos de mantenimiento/inspección y maniobras de emergencia/pruebas dinámicas, teniendo en cuenta requisitos esenciales de seguridad. 

Tales requisitos son contemplados por la norma en tres diferentes situaciones:

  • MAQUINARIO EN SALA DE MAQUINAS: establece los requisitos conocidos para las salas de máquina.
  •  MAQUINARIO EN EL INTERIOR DEL PASADIZO: Establece los requisitos para solo las tareas de mantenimiento/inspección en función de la ubicación de las áreas de trabajo y contempla.
  • Áreas de trabajo desde la cabina o sobre su todo.
  • Área de trabajo en el pozo
  • Áreas de trabajo en la plataforma
  • En todos los casos establece que los dispositivos necesarios para la emergencia y operaciones de pruebas deben ser provistos en un panel (es) adecuado para llevar a cabo las maniobras de emergencia y pruebas dinámicas del ascensor desde fuera del pasadizo.
  • MAQUINARIO FUERA DEL PASADIZO

Establece requisitos para el espacio de maquinario fuera del pasadizo que no está localizado en una sala de maquinas separada.

Prevé la ubicación del maquinario con todo o con parte dentro de un gabinete con determinadas características, compartiendo ambientes destinados a otro uso.

 

  • COMENTARIO

Como vemos la norma allana todas las dificultades y establece requisitos que permiten instalar el completo maquinario, o parte de él, en cualquier lugar.

Sin embargo, si consideramos aspectos relacionados con la maniobra de emergencia, muchas voces empleadas para realizar la maniobra de rescate, nos encontramos que para el espacio de maquinario definidos a emplazar la máquina de tracción en el interior del pasadizo el tema del rescate se complica. Al respecto la norma solo establece que la organización del edificio debe ser tal que puede responder eficazmente a una llamada de emergencia en un plazo razonable. Esto parece demasiado genérico y poco concreto para una maniobra que genera situaciones de alta ansiedad y por ello riesgosas. Todos conocemos los peligros que conlleva un rescate.

Ver Imagen 1 (Anexo O)

  • ADENDA III

 

PROTECCIÓN CONTRA EL MOVIMIENTO INCONTROLADO DE LA CABINA.

 

  • OBJETO

Proveer medios para detener el movimiento incontrolado de la cabina desde el nivel de parada con una puerta de piso no  enclavada y la de coche no en posición cerrada. Como resultado de falla simple con cualquier componente de la máquina de tracción o del sistema de control del cual depende el movimiento seguro del ascensor.

Las fallas consideradas son básicamente:

  • En la máquina de tracción: motor, freno, acoples, ejes, reductor. Se excluye falla en la polea, perdida de adherencia, cables de acero de tracción y la del freno si posee redundancia de construcción y se implementase el auto monitoreo del correcto funcionamiento.
  • En el sistema de control: arranque y parada, dirección del movimiento, aceleración – desaceleración, etc.

Los medios deben censar el estado de las puertas, detectar el movimiento antes o en el momento que la cabina abandona la zona de des enclavamiento, proveer su detención y mantenerla en posición de parada.

 

El elemento de parada de los medios debe actuar:

  • Sobre la cabina (paracaídas uni o bidireccional)
  • Sobre el contrapeso (paracaídas)
  • Sobre el sistema de caídas (freno de cable)
  • Sobre la polea motriz (freno de doble ejemplar con autocontrol en maquina de tracción directa)

En el esquema de principio se hipotiza un ascensor con maquina reductor y paracaídas bidireccional en cabina.

La unidad electrónica (U.E) censa el estado de las puertas y la posición del SW (ordena la detección de movimientos). Cuando se cumple las condiciones, la U.E  emite una señal a la electrónica del limitador (E. LIM) para detectar el movimiento y si se detecta, el limitador se bloquea y activa el paracaídas.

En el caso de maquinas de tracción directa equipada con freno redundante auto controlado actuando con el eje de la polea, el esquema se simplifica pues no es necesario actuar sobre el paracaídas y este puede ser unidireccional.  

Los medios de protección descriptos se consideran como componentes de seguridad y deben verificarse segundos los registros del Anexo F.

  • COMENTARIO

Fallas en la máquina de tracción y sistemas de control se han producido desde hace más de 100 años. Llama la atención que de un cuando el movimiento incontrolado se manifestara en incontables ocasiones, recién ahora se implementase la protección correspondiente.

Una precaución en ascensores existentes conviene tomar para reducir el riesgo, sobre todo en aquello que se moderniza empleando control de motor con VVVF; donde el freno, en condiciones normales de funcionamiento, solo cumple la función de mantener la cabina a nivel y una disminución del esfuerzo de frenado no es fácilmente detectable. Siendo el freno el único componente que mantiene la cabina a nivel, implementar frenos redundantes y auto controlado es recomendable.

Ver Imagen 2

PROTECCION CONTRA SOBREVELOCIDAD EN SUBIDA DE CABINA

En ascensores de tracción por adherencia se ha manifestad la sobre velocidad en subida de la cabina incontables veces.

A partir de 1998 (después de casi 100 años) la norma establece que debe proveerse medios de protección contra esta sobre velocidad como resultado de las mismas fallas contempladas en la Adendas III. En consecuencia, se adoptan los mismos medias y los mismos lugares de actuación en condiciones similares.

En definitiva, la implementación de los medios de protección previstos en la Adenda III, satisfacen los requisitos para esta protección.

PARTE II

VALORACIÓN DEL COEFICIENTE DE SEGURIDAD DE CABLES DE ACERO DE TRACCIÓN

Concepto

Se entiende como coeficiente de seguridad “SF” de los cables de acero de suspensión la relación entre la mínima carga de rotura de un cable y la máxima fuerza en dicho cable cuando el coche está detenido en la primera parada con su carga nominal.

Anteriormente se consideraba que el SF debía ser como mínimo 12 independientemente de la configuración de la suspensión (sólo polea de tracción, polea de tracción más desvío, relación 2:1, doble roping, etc.) y de la forma de la ranura.

Vale decir, no se tenía en cuenta el deterioro que sufren los cables como consecuencia del número de flexiones por ciclo, el grado de severidad dada por la configuración de la suspensión, forma de ranura, etc.

Método Actual

El Anexo N tiene en cuenta el deterioro por fatiga y establece el valor de SF que se debe adoptar para obtener un tiempo de vida útil suficiente y razonable con mantenimiento e inspección regular.

El método se basa en la determinación del grado de severidad de una flexión (directa o inversa) y del tipo de ranura de la polea, comparándolas con aquélla que causa menos deterioro. A ésta se la denomina flexión simple y se define como la flexión de un cable que viaja sobre una ranura semicircular cuyo radio es 5 a 6 % mayor que el radio nominal del cable.

Por ejemplo: el número de flexiones simples equivalente a una polea de tracción con ranuras en V y ángulo de 35º es de 18,5. Es decir, la fatiga que sufre el cable de suspensión cuando viaja por dicha polea es equivalente a la fatiga que sufrió el mismo cable cuando cumple 18,5 flexiones simples. Para una polea de las características mencionadas que tenga un diámetro 40 veces el del cable de suspensión, corresponde tomar un SF igual a 23 (casi doble de 12). Naturalmente, si el diámetro de la polea es mayor de 40 veces el del cable, el SF será menor y alcanza a ser de 12 si la relación es 64.

TIEMPO DE RESPUESTA DEL LIMITADOR DE VELOCIDAD

Concepto

La masa admisible o la pasa que como máximo puede detener un paracaídas (instantáneo o progresivo) depende de la velocidad que alcanza en el momento que actúa. A mayor velocidad, menos masa admisible.

La velocidad que el paracaídas alcanza en el momento que actúa es la de calibración del limitador. Sin embargo, la velocidad de calibración puede diferir de la velocidad a la que realmente actúa como consecuencia del “tiempo de respuesta”, sobre todo en procesos con alta aceleración (caída libre). Así lo reconoce la norma cuando dice: “El tiempo de respuesta del limitador de velocidad antes de actuar debe ser suficientemente breve de manera que no sea posible alcanzar una velocidad peligrosa antes del momento de actuación del paracaídas.”

Vale decir, al seleccionar un limitador es necesario tener en cuenta, además de otros parámetros, el tiempo de respuesta para garantizar que el conjunto paracaídas-limitador sea capaz de detener la cabina en las condiciones más desfavorables (rotura de la suspensión).

SELECCIÓN CONJUNTO PARACAÍDAS-LIMITADOR

Lo notable es que el tiempo de respuesta no se consigna en catálogo ni en los certificados de examen de tipo. En consecuencia, nadie lo tiene en cuenta. La conclusión es que el tema pasa desapercibido debido a que la rotura de la suspensión es muy rara, y accidentes no se manifiestan. No obstante, vale destacar que el tiempo de respuesta surge como consecuencia de la distancia que puede recorrer la cabina entre dos posiciones sucesivas en los que el limitador logra bloquearse. Es decir, un limitador tipo balancín (gatillo) con 4 levas y 4 resaltos puede arrastrarse cada vez que gira 90º, por lo tanto el tiempo que tarde en recorrer dicho ángulo es el tiempo de respuesta, durante el cual la cabina con movimiento acelerado puede alcanzar una velocidad peligrosa.

Los diseños modernos de limitadores emplean múltiples resaltos y los más avanzados prácticamente tienen un tiempo de respuesta nulo. Estos son los que profesionalmente deben ser empleados para velocidades de cabina bajas pues hasta 1,00 a 1,25 m/s el tiempo de respuesta es crítico. A velocidades mayores pierde relevancia.

PROTECCIÓN CONTRA FALLAS ELÉCTRICAS. ANÁLISIS DE FALLAS

Concepto

En la instalación de un ascensor se pueden presentar fallas de distintas características y origen. La norma prevé cuáles se deben considerar y establece que cualquiera de ellas no debe por sí sola ser causa de funcionamiento peligroso de un ascensor.

Ello implica hipotetizar que cada uno de los fallos previstos se presenta en los distintos sectores de una instalación y verificar que de por sí sola no sea causa de funcionamiento peligroso.

Aún cuando no hay una definición precisa de los que se entiende por “funcionamiento peligroso”, podemos interpretar que es aquel que ignora la actuación de alguno de los dispositivos eléctricos de seguridad.

Un ejemplo de análisis de fallas lo encontramos en la Norma IRAM 3681-10 “Seguridad en Ascensores de pasajeros”, Anexo A.

SITUACIÓN DE LAS NORMAS EN ARGENTINA

Las normas IRAM – Mercosur basadas en la EN81 incorporan la mayoría de las actualizaciones descriptas. Están disponibles y sólo falta que la autoridad de aplicación las adopte.

El Laboratorio de Ensayos para el Transporte Vertical (LETV) en el INTI permite certificar los componentes de seguridad requeridos por la norma, está disponible tanto para la certificación como para el desarrollo de dichos componentes.

El ITEEA es un Instituto que coordina y conecta acciones entre Pymes, Estado y Unidades Académicas de I D.  Hoy las condiciones están dadas para un despegue definitivo de la actividad ascensorista en Argentina, satisfaciendo el mercado interno y proyectándose en Latinoamérica.

REVISIONES Y MEJORAS DE INTERÉS

Con carácter enunciativo, detallamos los títulos de los aspectos y mejoras no contempladas en la normativa local vigente o que difieren en su enfoque conceptual respecto de la norma EN81.

- Arresto y control de arresto del Maquinario;

- Limitación del tiempo de alimentación del motor;

- Interrupción de final de recorrido;

- Instalación. Características del Aparataje Eléctrico;

- Advertencias, Marcado e Instrucciones de Maniobra;

- Inspecciones, Ensayos.

 

Ing. Santiago Tentori

Secretario General – ITEEA

Instituto Tecnológico para el Estudio y Enseñanza del Ascensor