Norme ISO 4309 : sélection du câble métallique et critères de rebut
La norme GB/T 24814-2009 « Appareils de levage — Câbles métalliques pour mécanismes de levage » constitue la référence essentielle pour la sélection et les critères de rebut des câbles de levage. La norme spécifie la construction des câbles, le coefficient de sécurité minimum (classes M1 à M8 : de 4,0 à 9,0), les exigences de correspondance des diamètres du tambour et de la poulie, ainsi que les critères de rebut tels que le nombre de fils cassés et la réduction de diamètre. Cet article analyse en détail les dispositions clés de la norme.
La norme GB/T 24814-2009 « Appareils de levage — Câbles métalliques pour mécanismes de levage » est une adoption équivalente de l'ISO 4309:2004 « Appareils de levage — Câbles — Code pratique pour l'examen et la mise au rebut ». Elle constitue la base technique directe pour la sélection, l'utilisation et les critères de rebut des câbles de levage des appareils de levage. Cette norme est placée sous l'autorité du comité technique de normalisation des appareils de levage au niveau national et a été publiée et mise en œuvre en 2009. Les câbles de levage des palans électriques de type CD1/MD1 et des ponts roulants de type QD fabriqués par Kelude sont sélectionnés selon cette norme.
Construction et sélection du câble métallique
La norme recommande pour les mécanismes de levage les constructions suivantes : câbles à torons ronds à 6 torons de type 6×19W (construction Warrington), 6×25Fi (construction avec fils de remplissage), 6×36WS (construction Warrington-Seale), ainsi que les câbles à 8 torons de type 8×25Fi et 8×36WS. Pour les enroulements multicouches, l'utilisation de câbles antigiratoires de type 35×K7 ou 19×K7 est recommandée.
Choix de l'âme : les câbles à âme en fibre (FC) offrent une bonne flexibilité mais une faible résistance à l'écrasement ; ils conviennent aux enroulements monocouches. Les câbles à âme métallique indépendante (IWRC) présentent une résistance élevée à l'écrasement et sont adaptés aux enroulements multicouches et aux environnements à haute température. La norme recommande l'utilisation de câbles à âme métallique pour les classes de fonctionnement M5 et au-delà.
Diamètre nominal du câble : le diamètre du câble de levage est déterminé en fonction de la traction statique maximale en service et du coefficient de sécurité. La gamme de diamètres courants comprend : 8 mm, 11 mm, 13 mm, 15 mm, 18 mm, 20 mm, 22 mm, 24 mm, 26 mm, 28 mm, etc.
Coefficient de sécurité minimum et correspondance des diamètres
La norme spécifie les coefficients de sécurité minimum selon la classe de fonctionnement : classes M1 à M3 (service léger) : 4,0 ; classe M4 : 4,5 ; classe M5 : 5,0 ; classe M6 (service lourd) : 6,0 ; classe M7 (service très lourd) : 7,0 ; classe M8 (service extrêmement lourd) : 9,0. Plus la classe de fonctionnement est élevée, plus le coefficient de sécurité est important.
Exigences relatives au diamètre du tambour : le rapport entre le diamètre du tambour D et le diamètre du câble d, pour un enroulement centré sur le tambour, doit satisfaire aux exigences suivantes : classe M4 : ≥ 18 ; classe M5 : ≥ 20 ; classe M6 : ≥ 25 ; classe M7 : ≥ 30 ; classe M8 : ≥ 35. Par exemple, pour une grue de classe M5 équipée d'un câble de 15 mm, le diamètre du tambour doit être ≥ 300 mm.
Exigences relatives au diamètre de la poulie : le diamètre de la poulie d'équilibrage est inférieur de 20 % à celui de la poulie de travail / du tambour de même classe. Par exemple, pour la classe M5, le diamètre de la poulie D ≥ 22,4 d ; pour la classe M6, D ≥ 28 d.
Critères de rebut du câble
Le câble doit être mis au rebut si l'une des conditions suivantes est constatée : ① le nombre de fils cassés sur un pas de câblage atteint la valeur spécifiée par la norme (environ 10 % de rupture de fil pour les câbles à 6 torons) ; ② les ruptures de fil sont concentrées sur un même toron et représentent plus de 50 % des fils de ce toron ; ③ la réduction du diamètre nominal du câble atteint 7 % (âme en fibre) ou 5 % (âme métallique) ; ④ une réduction de diamètre localisée et marquée (atteignant 3 % du diamètre nominal) ; ⑤ rupture d'un toron entier — mise au rebut immédiate ; ⑥ corrosion sévère, usure, déformation ou nœud sur le câble.
Tableau comparatif pour la sélection du câble
| Câble Métalliquediamètre | minimumrupture(k N) | M5admissible(k N) | M6admissible(k N) | Tambour D(mm) | Poulie D(mm) | recommandé Capacité de Levage |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8mm | 37.6 | 7.5 | 6.3 | 160 | 179 | ≤0.5t |
| 11mm | 67.4 | 13.5 | 11.2 | 220 | 246 | ≤1t |
| 15mm | 132 | 26.4 | 22.0 | 300 | 336 | ≤2.5t |
| 20mm | 225 | 45.0 | 37.5 | 400 | 448 | ≤5t |
| 24mm | 328 | 65.6 | 54.7 | 480 | 538 | ≤10t |
| recommandation Krud | CD1équipement standard du modèle M5Coefficient de sécurité5.0, Type QDselon la classe de fonctionnementéquipement M5~M7 | |||||
Questions fréquentes
Q : Pourquoi le coefficient de sécurité du câble varie-t-il de 4,0 pour M1 à 9,0 pour M8 ?
A : Plus la classe de fonctionnement est élevée, plus la fréquence d'utilisation et le taux de charge augmentent, ce qui accroît le nombre de cycles de flexion du câble. Une grue de classe M8 peut atteindre plus d'un million de cycles de service par an ; un coefficient de sécurité de 9,0 garantit que le câble ne subira pas de rupture par fatigue avant d'atteindre sa durée de vie nominale. Les équipements de classe inférieure effectuent moins de cycles, un coefficient plus faible suffit donc à satisfaire les exigences de durée de vie nominale.
Q : À quelle réduction de diamètre le câble métallique doit-il être mis au rebut ?
A : Selon la norme, un câble à âme en fibre doit être mis au rebut lorsque son diamètre nominal est réduit de 7 %, et un câble à âme métallique indépendante (IWRC) lorsqu'il est réduit de 5 %. Par ailleurs, si une réduction locale du diamètre atteint 3 % du diamètre nominal — même si le diamètre global reste dans les limites admissibles — cette section doit également être mise au rebut. La réduction de diamètre est généralement causée par des ruptures de fils internes ou par une détérioration de l'âme du câble.
Q : Selon quelle norme choisir le câble d'un palan électrique ?
A : Le câble du mécanisme de levage d'un palan électrique est sélectionné selon la norme ISO 4301 (anciennement GB/T 24814-2009). Les palans électriques de type CD1/MD1 ont généralement une classe de fonctionnement M4~M5, avec un coefficient de sécurité de 4,5 à 5,0. Un palan de 1 t utilise couramment un câble de 11 mm, un palan de 3 t un câble de 13 mm, un palan de 5 t un câble de 15 mm et un palan de 10 t un câble de 20 mm. Kelude sélectionne systématiquement les câbles de ses palans électriques avec un coefficient de sécurité de 5,0 pour la classe M5.
Q : À partir de combien de ruptures de fils le câble doit-il être mis au rebut ?
A : La mise au rebut est prononcée lorsque le nombre de fils cassés, mesuré sur une longueur d'un pas de câblage (soit environ 6 fois le diamètre du câble métallique), atteint les valeurs indiquées dans le tableau. Pour un câble métallique de structure 6×19, la mise au rebut s'impose dès lors que l'on compte 12 fils cassés sur une longueur de 6d, ou 24 fils cassés sur une longueur de 30d. Si les ruptures de fil se concentrent sur un même toron et représentent plus de 50 % du nombre total de fils de ce toron, la mise au rebut doit également être immédiate. Une telle concentration de ruptures témoigne d'une concentration de contraintes locale sévère, avec une vitesse de propagation des fissures élevée.
