Norma GB/T 6067.1 grúas: protecciones y revisiones
La norma GB/T 6067.1-2010, «Reglamento de seguridad para aparatos de elevación – Parte 1: Principios generales», es la norma obligatoria de referencia en materia de seguridad para grúas en China. Abarca los requisitos de seguridad en todo el ciclo de vida del equipo: diseño, fabricación, instalación, reforma, mantenimiento, uso e inspección. Esta norma establece los principios de configuración y los indicadores de rendimiento para 5 categorías de dispositivos de protección, así como 7 parámetros clave para la inspección periódica. Este artículo analiza las cláusulas fundamentales de la norma, integrándolas con los últimos requisitos del reglamento TSG 51-2023, para ofrecer a los usuarios de grúas una guía de referencia para la selección y el cumplimiento normativo.
La norma GB/T 6067.1-2010 es la "norma matriz" de seguridad en el sector de las grúas. Cualquier diseño y fabricación de puentes grúa, grúas pórtico, grúas torre, grúas móviles, grúas de pórtico y polipastos eléctricos debe cumplir con sus cláusulas generales de seguridad. La norma estructura el sistema de seguridad en tres dimensiones: protección del personal, protección del equipo y protección del entorno. El capítulo 9, "Dispositivos de protección de seguridad", y el capítulo 12, "Inspección y ensayos", son las dos secciones principales consultadas con mayor frecuencia durante las operaciones de mantenimiento diario. A continuación, se analizan en detalle los 5 tipos de dispositivos y los 7 parámetros de inspección.
¿Qué dispositivos de protección de seguridad exige la norma GB/T 6067.1?
El capítulo 9 de la norma GB/T 6067.1 clasifica los dispositivos de protección en 5 categorías principales, cada una asociada a diferentes objetos de protección y consecuencias en caso de fallo. A continuación, se analizan en orden descendente de nivel de riesgo.
Categoría 1: Limitador de capacidad y limitador de momento de carga
La cláusula 9.2 de la norma establece que toda grúa con una capacidad nominal superior a 1t debe estar equipada con un limitador de carga. Cuando la carga alcanza el 90% de la capacidad nominal, se emite una señal de alerta; al alcanzar el 110%, se corta automáticamente la fuente de energía del mecanismo de elevación. Los puentes grúa de Kelude incorporan de serie un limitador de carga digital con una precisión integral de ±3% y un tiempo de respuesta ≤200ms, cumpliendo con el requisito de la norma de "error integral no superior a ±5%".
Las grúas móviles requieren adicionalmente un limitador de momento de carga. La cláusula 9.3 especifica que se debe emitir una alerta cuando el par real alcanza el 90% del par nominal, y detener automáticamente los movimientos en dirección peligrosa al alcanzar entre el 100% y el 110%. La norma ISO 4301 / FEM 1.001 (anteriormente GB/T 3811-2008), «Reglas para el diseño de grúas», proporciona la base de diseño para los umbrales del limitador de momento, en lo que respecta a las combinaciones de cargas y los factores de seguridad.
Categoría 2: Finales de carrera
Las cláusulas 9.4 a 9.7 de la norma especifican los requisitos técnicos para tres tipos de dispositivos limitadores: el limitador de altura de elevación, el limitador de altura de descenso de carga y el fin de carrera de traslación.
Limitador de altura de elevación (cláusula 9.4): El gancho debe detenerse automáticamente y permanecer en posición cuando se encuentre a una distancia ≥200mm de su límite superior. Kelude implementa un diseño de límite de dos etapas: una primera etapa de desaceleración (a 500mm del límite superior) y una segunda etapa de corte de energía (a 200mm del límite superior). Esta redundancia dual satisface el requisito de "doble límite" del reglamento TSG 51-2023, «Reglamento técnico de seguridad para equipos especiales».
Limitador de altura de descenso de carga (cláusula 9.5): Debe detener automáticamente el descenso cuando queden menos de 2 vueltas de cable de acero en el tambor, para evitar el enrollamiento inverso que podría provocar la caída de la carga.
Fin de carrera de traslación (cláusula 9.6): Los mecanismos de traslación del puente y del carro deben detenerse automáticamente a una distancia ≥200mm del extremo del carril, mientras que los amortiguadores absorben simultáneamente la energía cinética restante. La norma especifica que las grúas con una velocidad de traslación ≤40m/min pueden equiparse únicamente con un final de carrera de parada final, mientras que aquellas que superen los 40m/min deben disponer de un sistema de dos etapas: desaceleración y parada.
Categoría 3: Amortiguadores y topes finales
La cláusula 9.8 de la norma establece que los extremos de los mecanismos de traslación del puente y del carro de las grúas sobre rieles deben estar equipados con amortiguadores, y los extremos de los rieles deben tener topes finales. Los amortiguadores deben ser capaces de absorber toda la energía cinética generada por el impacto de la carga nominal al 70% de la velocidad nominal, sin sufrir deformación plástica. La selección y el diseño de los amortiguadores pueden basarse en los parámetros técnicos de la norma ISO 4306 (anteriormente GB/T 32071-2017), «Amortiguadores para grúas».
Kelude equipa sus grúas de serie con amortiguadores de poliuretano (para capacidades ≤20t) o amortiguadores hidráulicos (para capacidades >20t). La capacidad de amortiguación se calcula según la fórmula de energía cinética E=mv²/2, aplicando un factor de seguridad de 1.5, cumpliendo así plenamente con los requisitos de la norma.
Categoría 4: Dispositivos antiviento y antideslizamiento
La cláusula 9.9 de la norma exige que las grúas sobre rieles utilizadas en exteriores estén equipadas con dispositivos antiviento y antideslizamiento, incluyendo pinzas de carril, dispositivos de anclaje y calzos. Estos dispositivos deben ser capaces de resistir la carga de viento correspondiente a la ráfaga máxima con un período de retorno de 50 años en la ubicación específica. Kelude equipa sus grúas pórtico para exteriores con un sistema antiviento doble que combina una pinza de carril eléctrica y un anclaje manual, proporcionando una fuerza de sujeción ≥1.2 veces la fuerza de deslizamiento generada por la carga de viento máxima.
Categoría 5: Enclavamientos de seguridad y parada de emergencia
La cláusula 9.12 de la norma establece que todos los puestos de mando deben estar equipados con un interruptor de parada de emergencia. Al ser accionado, debe cortar la alimentación eléctrica principal y no debe poder rearmarse automáticamente. Kelude instala botones de parada de emergencia independientes en la cabina del operador, en la empuñadura de control para operación desde el suelo y en el control remoto de cada grúa. Un circuito de parada de emergencia de tres niveles en serie garantiza que se pueda cortar la energía desde cualquier posición.
La cláusula 9.13 también especifica enclavamientos de puerta y escotilla: cuando la puerta de la cabina del operador, las barandillas de los testeros o la tapa de escotilla de mantenimiento están abiertas, la grúa debe cortar automáticamente la alimentación de los mecanismos de traslación. Esto previene accidentes por aplastamiento cuando el personal trabaja en áreas con componentes en movimiento.
¿Cuáles son los 7 indicadores de inspección periódica y sus criterios según GB/T 6067.1?
El capítulo 12, "Inspección y ensayos", de la norma GB/T 6067.1 clasifica las inspecciones de grúas en tres tipos: inspección inicial, inspección periódica e inspección especial. La inspección periódica se realiza cada 2 años y cubre 7 sistemas principales. A continuación, se detallan los parámetros clave y los criterios de aceptación para cada uno.
La inspección se basa también en las reglas de inspección de supervisión del reglamento TSG 51-2023: las grúas recién instaladas deben pasar una inspección de supervisión antes de su puesta en servicio, y las grúas en uso deben someterse a una inspección periódica cada 2 años. Kelude ofrece soporte técnico integral, desde la pre-inspección en fábrica hasta la inspección periódica in situ, garantizando que cada equipo funcione de manera segura y cumpla con las normativas.
Inspección 1: Estructura metálica (cláusula 12.3.1)
Contraflecha en el centro de la viga principal: Para puentes grúa, debe ser de (0.9~1.4)S/1000 (donde S es la luz/vano). Para grúas pórtico, la contraflecha en el extremo del voladizo debe ser de (0.9~1.4)L/350 (donde L es la longitud del voladizo).
Ondulación del alma de la viga principal: ≤0.7δ (δ es el espesor de la placa) en la zona de compresión, y ≤1.2δ en la zona de tracción. Si la flecha (deformación) de la viga principal supera S/2000, debe ser reparada o su carga de trabajo reducida.
Inspección 2: Cable de acero (cláusula 12.3.2)
Dentro de la longitud de un paso de cable, si el número de alambres rotos en la capa exterior alcanza el 10% del total de alambres, el cable debe ser desechado. Una reducción de diámetro ≥7% (en relación con el diámetro nominal) también requiere el reemplazo del cable. Cualquier defecto como torceduras, aplastamiento, quemaduras por arco eléctrico o exposición del alma del cable implica el desecho inmediato, sin aplicar la regla de reducción por número de alambres rotos.
Inspección 3: Gancho (cláusula 12.3.3)
El gancho debe ser desechado si el aumento de la abertura del gancho supera el 15% de su dimensión original. La deformación torsional del gancho que exceda los 10° también es motivo de desecho. La corrosión en el vástago del gancho que supere el 10% del espesor original requiere el reemplazo. En ganchos de placas, los remaches flojos o el desgaste del casquillo que supere el 50% del espesor original requieren sustitución.
Inspección 4: Freno (cláusula 12.3.4)
Los forros de fricción del freno deben ser reemplazados cuando el desgaste supere el 50% de su espesor original. La rueda de freno debe ser reparada o reemplazada si el desgaste superficial es ≥1.5mm (para diámetros ≤300mm) o ≥2.0mm (para diámetros >300mm). El deslizamiento del freno: con la carga nominal suspendida durante 1 minuto, la distancia de descenso no debe exceder 1/100 de la velocidad de elevación nominal (en mm).
Inspección 5: Prueba funcional de los dispositivos de seguridad (cláusula 12.3.5)
Limitador de carga: Se aplican cargas de prueba del 90% y 110% de la capacidad nominal. La prueba se considera satisfactoria si la señal de alerta se activa al 90% y el mecanismo de elevación se detiene automáticamente al 110%. Limitador de altura de elevación: La prueba es satisfactoria si el gancho se detiene automáticamente y permanece en posición cuando se encuentra a menos de 200mm del límite superior. Finales de carrera de traslación: La prueba es satisfactoria si el puente o el carro se detienen automáticamente a menos de 200mm del extremo del carril.
Inspección 6: Sistema eléctrico (cláusula 12.3.6)
Resistencia de aislamiento: circuito principal ≥0,5 MΩ (megóhmetro de 500 V), circuito de control ≥0,5 MΩ. Resistencia de puesta a tierra: sistema TN ≤4 Ω, sistema TT ≤10 Ω. Prueba del botón de parada de emergencia: se considera apto si la alimentación eléctrica general se corta por completo en un tiempo ≤0,5 s tras pulsar el botón.
Inspección n.º 7: Prueba en Vacío y Ensayo de Carga Nominal (cláusula 12.3.7)
Prueba en Vacío: cada mecanismo debe completar 3 ciclos de funcionamiento a lo largo de todo su recorrido, sin ruidos anómalos, atascos ni movimientos irregulares. Ensayo de Carga Nominal: elevar la carga nominal y realizar 3 ciclos completos de elevación y descenso, además de un recorrido total del puente y del carro; se comprueban el desplazamiento residual durante el frenado, la deflexión de la estructura y la estabilidad de funcionamiento. El Ensayo de Carga Dinámica (1,1 veces la carga nominal) y el Ensayo de Carga Estática (1,25 veces la carga nominal) se ejecutan en la inspección inicial y tras las reformas.
Comparativa de parámetros clave de 5 dispositivos de protección
| Tipo de dispositivo | Cláusula de la norma | CríticoParámetroy umbral de actuación |
|---|---|---|
| Limitador de Capacidad | 9.2Artículo | 90%Prealarma / 110%Desconexión eléctrica / Error combinado no superior a ±5% |
| Limitador de Altura de Elevación | 9.4Artículo | Distancia al límite no inferior a200mmDetención / Final de carrera de doble etapa |
| limitador de carrera de traslación | 9.6Artículo | Mayor que40m/minDebe ser de dos etapas / No exceder40m/minFinal de carrera de fin de recorrido |
| Amortiguador | 9.8Artículo | Absorción70%Energía cinética a plena carga y velocidad nominal / Factor de seguridadDistancia al límite no inferior a1.5 |
| Dispositivo antideslizante y antiviento | 9.9Artículo | Resistencia a50Velocidad de viento de recurrencia anual / Fuerza de sujeción del carril no inferior a1.2veces la fuerza de deslizamiento por carga de viento |
| Parada de EmergenciaInterruptor | 9.12Artículo | 0.5sCorte de potencia internoAlimentación Eléctrica / Sin rearme automático |
Tabla de criterios de aceptación para las 7 inspecciones periódicas
| InspecciónÍtem | InspecciónPeriodicidad | Criterio críticoNorma |
|---|---|---|
| Estructura metálica | Cada2año | contraflechaDistancia al límite no inferior a0.9S/1000 / FlechaNo superior aS/2000 |
| Cable de Acero | Inspección visual diaria+Cada2Inspección general anual | Número de alambres rotosNo superior a10%Número total de alambres / Reducción de diámetroNo superior a7% |
| Gancho | Cada2año | Incremento de apertura no superior a15% / Torsión no superior a10grados |
| Freno | Cada2año | forro de fricciónDesgasteNo superior a50% / Deslizamiento no superior aV/100 |
| Dispositivo de seguridad | Cada2añoprueba funcional | 90%Prealarma normal / 110%Corte normal |
| sistema eléctrico | Cada2año | Resistencia de aislamientoDistancia al límite no inferior a0.5MΩ (megaohmio) / Resistencia de puesta a tierraNo superior a4MΩ (megaohmio) |
| Carga | Primera vez+Reformadespués de | 1.1vecescarga dinámica3ciclo / 1.25vecescarga estática10minSin deformación plásticaDeformación |
90%
Umbral de preaviso del limitador de carga: alerta acústica y luminosa al alcanzar el 90% de la capacidad nominal.
200mm
Distancia de parada del final de carrera: detención automática a 200 mm del límite para gancho, puente y carro.
2 vueltas
Margen de seguridad del tambor: el limitador se activa cuando quedan menos de 2 vueltas de cable en el tambor.
10%
Tasa de rotura de alambres para desecho: se debe retirar el cable si el número de alambres rotos en un paso de cableado supera el 10% del total.
15%
Límite de desecho por apertura del gancho: si la deformación supera el 15% de la dimensión original, debe reemplazarse.
0,5 MΩ
Resistencia de aislamiento mínima: no inferior a 0,5 MΩ para los circuitos principal y de control.
Ubicación y lógica de activación de los dispositivos de seguridad en grúas
Durante la instalación y puesta en marcha, es común que los usuarios no tengan una visión clara de la disposición espacial de los distintos dispositivos de seguridad. A continuación, se detalla la ubicación y el alcance de funcionamiento de cinco dispositivos clave en un puente grúa típico.
El limitador de carga se instala en el soporte del tambor o en el eje de la polea fija, midiendo la tensión del cable de acero mediante sensores extensométricos. Kelude utiliza un sensor tipo pasador que reemplaza directamente el eje de la polea fija, ofreciendo una precisión de instalación de ±0,5% FS y evitando modificaciones estructurales adicionales. El limitador de momento de carga se emplea en grúas móviles, con sensores montados en el cilindro de variación de alcance o en la base de la pluma.
El limitador de altura de elevación se monta en el extremo del tambor o sobre el polipasto del gancho, utilizando un final de carrera rotativo que cuenta las revoluciones del tambor o un final de carrera de contacto directo. Los finales de carrera de traslación se instalan en los carros de extremo del puente y del carro, con topes fijados en los extremos correspondientes del carril.
Los amortiguadores se colocan en los laterales de los carros de extremo del puente y en los extremos de la estructura del carro, alineados con los topes finales del carril. Para la protección contra el viento en exteriores, la pinza de carril se instala en el lado de la rueda motriz del mecanismo de traslación del puente, y el dispositivo de anclaje se monta en la parte inferior del carro de extremo, alineado con los asientos de anclaje embebidos en el suelo.
Los botones de parada de emergencia se ubican en el panel de control de la cabina del operador, en el mando manual con cable y en el control remoto inalámbrico. Están conectados en serie en el circuito de control del contactor principal, de modo que pulsar cualquiera de ellos corta la alimentación eléctrica general.
Diferencias y complementariedad entre GB/T 6067.1 y TSG 51-2023 en inspección
La norma GB/T 6067.1 es una norma nacional recomendada (la versión de 2010, aunque de carácter obligatorio, se ha convertido en recomendada). Por otro lado, el reglamento TSG 51-2023 es una especificación técnica de seguridad para equipos especiales emitida por la Administración Estatal de Regulación del Mercado de China, y su cumplimiento es obligatorio. Las diferencias clave en el ámbito de la inspección son las siguientes:
Periodicidad de la inspección: La norma GB/T 6067.1 recomienda una inspección periódica cada 2 años. El reglamento TSG 51-2023 exige una inspección de supervisión para grúas de nueva instalación, además de una inspección periódica cada 2 años, e incorpora un requisito adicional de autoinspección anual.
Alcance de los elementos de inspección: La norma GB/T 6067.1 cubre 7 áreas: estructura metálica, cable de acero, gancho, freno, dispositivos de seguridad, sistema eléctrico y ensayo de carga. El reglamento TSG 51-2023 añade la verificación del sistema de monitoreo y gestión de seguridad (según GB/T 28264-2017) y la evaluación de seguridad para grúas con más de 15 años de servicio.
Tratamiento de los resultados: La norma GB/T 6067.1 establece que los elementos no conformes deben corregirse en un plazo determinado y someterse a una reinspección. El reglamento TSG 51-2023 exige la detención inmediata del servicio si se detectan riesgos graves; para riesgos menores, se fija un plazo de corrección. El incumplimiento de los plazos se sanciona conforme al Artículo 83 de la Ley de Seguridad de Equipos Especiales. Kelude recomienda a los usuarios realizar sus propias inspecciones basándose en ambas normativas, utilizando los requisitos obligatorios del TSG 51-2023 como umbral mínimo y los indicadores técnicos de la GB/T 6067.1 como valores objetivo.
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No conformidades frecuentes en la inspección periódica de grúas y soluciones
Según los datos recopilados por el equipo de servicio postventa de Kelude en los últimos 3 años, las 5 no conformidades más comunes en las inspecciones periódicas son las siguientes:
1. Fallo del limitador de carga: Deriva del cero en el sensor o conexiones flojas. Se recomienda calibrar al menos una vez al año y utilizar arandelas de presión en los bloques de terminales para evitar aflojamientos.
2. Sobrepaso del freno: Desgaste excesivo del forro de fricción sin reemplazo oportuno. Se debe llevar un registro del espesor del forro y establecer una alerta de reemplazo cuando quede un espesor residual inferior a 3 mm.
3. Rotura de alambres en el cable de acero: Falta de registros de inspección visual periódica. Se debe implementar un procedimiento de inspección visual de 5 puntos antes de cada uso, que incluya la verificación de roturas, desgaste, corrosión, deformación y lubricación.
4. Resistencia de puesta a tierra elevada: Corrosión o fractura del cable de puesta a tierra. Se debe medir la resistencia de puesta a tierra trimestralmente; en sistemas TN, si es superior a 4 ohmios, se debe reemplazar el electrodo de puesta a tierra.
5. Fallo del final de carrera de traslación: Desplazamiento de los topes o entrada de agua en el final de carrera. Se recomienda una prueba funcional mensual, utilizar finales de carrera con grado de protección IP65 y soldar firmemente los topes.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre GB/T 6067.1 y TSG 51-2023 en cuanto a los requisitos para los dispositivos de seguridad?
R: La norma GB/T 6067.1, en su capítulo 9, especifica los requisitos técnicos y los umbrales de activación para 5 tipos de dispositivos de seguridad (por ejemplo, preaviso del limitador de carga al 90% y desconexión al 110%). Es una norma recomendada que sirve como referencia técnica. El reglamento TSG 51-2023 hace obligatoria la inspección de estos dispositivos, estableciendo que ninguna grúa puede ponerse en servicio sin una inspección supervisora o si no supera dicha inspección. El incumplimiento puede acarrear multas de 30.000 a 300.000 CNY (aproximadamente 3.840 a 38.400 EUR) según el Artículo 83 de la Ley de Seguridad de Equipos Especiales. En resumen, GB/T 6067.1 indica "cómo hacerlo", mientras que TSG 51-2023 establece que "es obligatorio hacerlo".
P: ¿Cómo detectar y corregir el deslizamiento del freno de una grúa? Criterios de aceptación y método de corrección en 3 pasos
R: La norma ISO 12480, apartado 12.3.4, junto con la norma GB/T 3811-2008, establecen que tras mantener la carga nominal suspendida durante 1 minuto, la distancia de deslizamiento no debe superar 1/100 de la velocidad de elevación nominal (en mm). Por ejemplo, para una grúa con velocidad de elevación de 8 m/min, un deslizamiento de hasta 80 mm se considera aceptable. Las causas de un deslizamiento excesivo son tres: ① desgaste excesivo del forro de fricción (criterio de sustitución: espesor residual inferior a 3 mm o desgaste superior al 50% del espesor original); ② pérdida de presión del resorte de freno (ajustar a la compresión de diseño); ③ presencia de aceite o grasa en la rueda de freno (limpiar con acetona). Kelude recomienda establecer un registro mensual de pruebas de deslizamiento del freno; si se observa una tendencia creciente durante tres meses consecutivos, se debe proceder al mantenimiento preventivo para evitar un resultado no conforme en la inspección periódica.
P: ¿Qué tipos de dispositivos antiviento y antideslizantes existen para grúas de exterior? ¿Cómo verificar su correcta instalación?
R: La norma ISO 12480, apartado 9.9, contempla tres tipos de dispositivos antiviento: ① Pinza de carril manual (para grúas pórtico de pequeñas dimensiones con luz no superior a 22 m); ② Pinza de carril eléctrica (para grúas pórtico de medianas y grandes dimensiones con luz superior a 22 m, interconectada con el anemómetro, que se cierra automáticamente cuando la velocidad del viento supera los 20 m/s); ③ Dispositivo de anclaje (anclaje al suelo con pasador o anclaje automático, para resistir tifones en estado de no operación). Criterios de aceptación: la fuerza de sujeción de la pinza de carril no debe ser inferior a 1,2 veces la fuerza máxima de deslizamiento por carga de viento (verificada según la combinación de cargas de la norma GB/T 3811); la capacidad de resistencia al viento del dispositivo de anclaje no debe ser inferior a la velocidad máxima del viento para un período de retorno de 50 años (consultar los datos meteorológicos locales). Kelude proporciona un cálculo de resistencia al viento para cada grúa de exterior, entregado junto con la documentación del equipo.
P: ¿Cómo detectar y reparar una resistencia de aislamiento del sistema eléctrico inferior a 0,5 MΩ en una grúa?
R: La norma ISO 12480, apartado 12.3.6, establece que la resistencia de aislamiento de los circuitos principales y de control no debe ser inferior a 0,5 MΩ (medida con un megóhmetro de 500 V). Procedimiento de detección si el valor es inferior: ① desconectar todos los equipos eléctricos (motores, bobinas de freno, bobinas de contactores) y medir por secciones para localizar el tramo con baja resistencia; ② inspeccionar si el aislamiento de los cables presenta envejecimiento o grietas (en grúas de exterior, se recomienda sustituir los cables con más de 5 años de servicio); ③ comprobar si la caja de conexiones ha sufrido entrada de agua (aplicar sellado IP65 e instalar orificios de drenaje); ④ si los devanados del motor están húmedos, secar en horno a 80 °C durante 24 h o aplicar corriente continua de bajo voltaje para eliminar la humedad. Kelude incorpora de serie cables de doble aislamiento y cajas de conexiones con grado de protección IP65, lo que reduce significativamente el riesgo de incumplimiento del aislamiento eléctrico.
