Gancho de guindaste deformado ou trincado: 6 causas e 5 critérios

O gancho é o único elemento de ligação entre o guindaste e a carga, pelo que o seu estado de segurança afeta diretamente a segurança dos operadores e do equipamento. De acordo com o regulamento TSG 51-2023 — Regulamento Técnico de Segurança de Equipamentos Especiais, o gancho é classificado como componente estrutural principal de equipamentos especiais, sendo obrigatório que a entidade utilizadora estabeleça um sistema de inspeção periódica com registo individualizado por equipamento. Durante as inspeções no terreno, a equipa de assistência técnica da Kelude Indústrias Pesadas constatou que as trincas e deformações no gancho estão entre os defeitos mais frequentemente negligenciados — as trincas são invisíveis a olho nu na fase inicial e a deformação só pode ser avaliada com precisão recorrendo a instrumentos de medição.

Este artigo baseia-se na norma GB/T 10051.1-2010 — Propriedades mecânicas, classes de material e critérios de rejeição para ganchos de elevação e na norma GB/T 10051.2 — Ganchos forjados para elevação, complementadas pela experiência de inspeção no terreno, sistematizando as 6 causas mais comuns de falha, 3 métodos de ensaio não destrutivo, 5 critérios quantitativos de rejeição e o procedimento operacional de Ensaio por Partículas Magnéticas em 4 etapas.

Porque surgem trincas, deformações e aumento da abertura no gancho do guindaste?

Com base nos dados de inspeção de mais de 300 guindastes tratados pela Kelude Indústrias Pesadas, as trincas e deformações no gancho resultam principalmente das seguintes 6 causas:

Causa 1: Trincas por fadiga devido a sobrecarga

Quando o gancho opera de forma prolongada entre 100% e 110% da carga nominal, a secção curva do corpo (secção B-B) fica sujeita à ação combinada de tensões de flexão e de cisalhamento, originando trincas de fadiga. Estas trincas iniciam-se geralmente à superfície e propagam-se na direção perpendicular à tensão principal. De acordo com a norma GB/T 10051.1, o limite de fadiga do material do gancho (aço 20 ou DG20Mn) é de aproximadamente 180~220 MPa; quando a tensão real excede este valor, a taxa de propagação da trinca pode atingir 0,1~0,5 mm por mil ciclos.

Causa 2: Trincas resultantes de defeitos de forjamento

Se o Gancho forjado apresentar defeitos internos como dobras, Inclusão de Escória ou porosidade durante o processo de fabrico, a concentração de tensões gerada nesses pontos sob carga alternada leva à formação progressiva de trincas macroscópicas. Este tipo de trinca caracteriza-se por elevada dificuldade de deteção e rápida propagação, sendo normalmente necessário recorrer à Inspeção por Ultrassom (UT) ou ao Ensaio por Partículas Magnéticas (MT) para a identificar.

Causa 3: Deformação por aumento excessivo da abertura

Quando o gancho é utilizado com frequência para içar cargas pesadas ou de grandes dimensões, a boca do gancho fica sujeita a um Torque de abertura contínuo, provocando o aumento progressivo da abertura. A norma GB/T 10051.2 estabelece claramente que o gancho deve ser rejeitado quando o aumento da abertura exceder 15% da abertura original. A título de exemplo, num gancho padrão com abertura de 100 mm, o valor limite de rejeição é atingido quando a medição alcançar 115 mm.

Causa 4: Deformação por torção devido a içamento oblíquo

Quando o ângulo de içamento da carga se desvia da vertical em mais de 5° (içamento oblíquo), o gancho fica sujeito a um momento de torção que provoca deformação por torção do corpo. A norma GB 6067.1 estipula que o gancho deve ser rejeitado quando a deformação por torção exceder 10°. O içamento oblíquo gera ainda tensões de flexão adicionais na curvatura da boca do gancho (secção C-C), acelerando o aparecimento de trincas.

Causa 5: Redução de espessura por desgaste

O desgaste nas secções críticas do gancho ocorre principalmente na curvatura da boca e na face interna do corpo, resultante do atrito repetido do Cabo de Aço ou da Cinta de Elevação. A norma GB/T 10051.1 determina que o gancho deve ser rejeitado quando o desgaste na secção crítica exceder 5% da altura original.

Causa 6: Degradação acelerada em ambientes corrosivos

Em ambientes corrosivos como oficinas de decapagem, linhas de galvanização ou cais costeiros, a superfície do gancho sofre Corrosão uniforme ou por picadas, reduzindo a área efetiva da secção de suporte de carga. Em Ambiente de Alta Temperatura (acima de 200°C), o material do gancho sofre amolecimento por Revenimento, com redução do Limite de Escoamento entre 20% e 40%, aumentando significativamente o risco de Deformação plástica. A Kelude Indústrias Pesadas recomenda que, em ambientes corrosivos, o intervalo de inspeção dos ganchos seja reduzido para 3 a 6 meses.

3 métodos de ensaio não destrutivo para deteção de trincas no gancho

A deteção de trincas no gancho do guindaste deve ser realizada exclusivamente por métodos de ensaio não destrutivo, sendo proibida a amostragem destrutiva. De acordo com o regulamento TSG 51 — Regulamento Técnico de Segurança de Equipamentos Especiais, o Ensaio por Partículas Magnéticas (MT) é o método preferencial para a inspeção de ganchos, complementado pela Inspeção por Ultrassom (UT) e pelo ensaio por líquidos penetrantes (PT). A tabela seguinte apresenta a comparação detalhada dos 3 métodos:

5 critérios quantitativos de rejeição do gancho conforme a norma

A norma GB/T 10051.1 define critérios quantitativos objetivos para a rejeição do gancho, eliminando a subjetividade na avaliação. O gancho deve ser imediatamente retirado de serviço quando qualquer um dos seguintes limites for atingido:

Procedimento de Ensaio por Partículas Magnéticas em 4 etapas

O Ensaio por Partículas Magnéticas (MT) é o método de referência para a deteção de trincas superficiais no gancho do guindaste. O procedimento operacional padronizado compreende 4 etapas:

Etapa 1: Preparação da superfície

Remover completamente da superfície do gancho — especialmente nas secções críticas A-A, B-B e C-C — qualquer camada de tinta, óxido, gordura ou humidade que possa interferir com a deteção. A limpeza deve ser realizada com escova de aço, lixa ou solvente adequado, garantindo que a superfície fique seca e livre de contaminantes.

Etapa 2: Magnetização do componente

Aplicar o campo magnético no gancho utilizando equipamento de magnetização portátil (yoke ou pontas de contacto). A intensidade do campo deve ser suficiente para revelar trincas superficiais, sendo verificada com instrumento de medição de fluxo magnético ou através de um indicador de campo (tira de ensaio). A magnetização deve ser aplicada em duas direções perpendiculares para garantir a deteção de trincas em qualquer orientação.

Etapa 3: Aplicação das partículas magnéticas

Aplicar as partículas magnéticas (secas ou em suspensão líquida) sobre a superfície magnetizada, cobrindo uniformemente todas as secções críticas. As partículas acumulam-se nas zonas de fuga de fluxo magnético, formando indicações visíveis que assinalam a presença de trincas. A aplicação deve ser feita com leve agitação para garantir a mobilidade das partículas.

Etapa 4: Interpretação e registo dos resultados

Examinar cuidadosamente todas as indicações formadas, distinguindo entre trincas reais e indicações falsas (devidas a variações geométricas ou rugosidade superficial). Qualquer indicação suspeita deve ser marcada e registada, com medição da sua extensão e localização exata. Após a inspeção, o gancho deve ser desmagnetizado e o relatório de ensaio preenchido com os resultados, incluindo fotografias quando aplicável.

Inspeção periódica e manutenção preventiva do gancho

Além da inspeção de rejeição baseada em critérios quantitativos, a norma TSG 51-2023 exige que as entidades utilizadoras implementem um programa de inspeção periódica estruturado. A frequência e a profundidade da inspeção dependem das condições de operação, da intensidade de utilização e do ambiente de trabalho. Em operações severas — como elevada frequência de ciclos, cargas próximas da carga nominal ou ambientes corrosivos — recomenda-se a redução do intervalo de inspeção para 3 a 6 meses. A Kelude Indústrias Pesadas recomenda ainda a implementação de um registo individualizado por equipamento, documentando todas as inspeções, medições e intervenções realizadas ao longo da vida útil do gancho.

O departamento de assistência técnica da Kelude Indústrias Pesadas recomenda, na prática, o Ensaio por Partículas Magnéticas como método preferencial — é de fácil execução, baixo custo e elevada sensibilidade a trincas superficiais e subsuperficiais (deteta trincas com largura a partir de 0,5 μm), sendo o método de inspeção periódica de ganchos expressamente exigido pelo regulamento TSG 51-2023. Quando se suspeita de defeitos internos (como em ganchos forjados), recorre-se ao Ensaio Ultrassônico para confirmação.

Regra absoluta para detecção de trincas: independentemente da dimensão ou orientação, se for detetada uma trinca em qualquer uma das três secções críticas (A-A, B-B, C-C), o gancho deve ser imediatamente retirado de serviço, sendo terminantemente proibida a reparação por soldadura. Qualquer reparação por soldadura no corpo do gancho constitui violação do disposto no artigo 3.7.3 da norma ISO 12480 (antiga GB 6067.1-2010).

Deformação torcional e alargamento da abertura do gancho: 5 critérios de medição

Os 5 critérios de medição acima exigem instrumentos calibrados metrologicamente: paquímetro (precisão 0,02 mm), esquadro (precisão 1°), durómetro (escala HB) e provetes de referência (tipo A1-15/50). A Kelude Indústrias Pesadas fornece um registo de inspeção dedicado para cada gancho de guindaste, onde são anotadas as dimensões originais e os valores de cada medição, permitindo a análise de tendências.

Tabela de critérios de reprovação e periodicidade de inspeção de ganchos

De acordo com a norma ISO 4306 (antiga GB/T 10051) e a norma ISO 12480 (antiga GB 6067.1-2010), o gancho do guindaste deve ser reprovado quando ocorrer qualquer uma das seguintes situações:

Nota: Para guindastes com Classe de Funcionamento A6 e acima (condições de serviço pesado, como metalurgia e fundição), o intervalo de inspeção do gancho deve ser reduzido para 6 meses. Para classes A5 e inferiores, o intervalo pode ser de 12 meses. Em ambientes corrosivos (decapagem, galvanoplastia, zonas costeiras), o intervalo de inspeção deve ser reduzido para 3 a 6 meses. A Kelude Indústrias Pesadas recomenda que os utilizadores realizem uma autoinspeção um mês antes da Inspeção Anual, para detetar problemas antecipadamente e programar a substituição, evitando que a não conformidade na inspeção anual interrompa a produção.

Inspeção por Partículas Magnéticas em Pontos Críticos do Gancho: Procedimento em 4 Etapas e Requisitos de Segurança

O ensaio por partículas magnéticas (MT) é o método mais eficaz para a inspeção de ganchos de guindaste. A conformidade com o procedimento influencia diretamente a taxa de deteção de trincas. A equipa técnica da Kelude Indústrias Pesadas sistematizou o seguinte procedimento padrão em 4 etapas:

Etapa 1: Preparação da Superfície

Utilize uma escova de aço e acetona para remover tinta, óleo e carepa das três secções críticas do gancho (A-A: base da rosca da haste; B-B: ponto de curvatura máxima do corpo; C-C: canto interno da abertura), expondo o brilho metálico da área a inspecionar. A Rugosidade da superfície (Ra) deve ser ≤ 12,5 μm; caso contrário, microtrincas podem ficar mascaradas.

Etapa 2: Verificação da Sensibilidade

Cole um corpo de prova padrão tipo A1-15/50 (com ranhuras de 15 μm e 50 μm) próximo à área de inspeção. Após a aplicação das partículas magnéticas, as ranhuras do corpo de prova devem apresentar indicações nítidas. Se as indicações não forem claras, verifique se a Corrente de magnetização é suficiente (magnetização CA ≥ 4 A/mm de espessura; magnetização CC ≥ 20 A/mm de espessura) ou ajuste a concentração da suspensão de partículas.

Etapa 3: Magnetização e Aplicação das Partículas

Utilize o método do ímã em Y (força de elevação ≥ 44 N), com espaçamento entre os polos de 75 a 200 mm. Primeiro, realize a magnetização longitudinal nas secções críticas (linha dos polos paralela ao eixo do corpo do gancho) e, em seguida, gire 90° para a magnetização transversal. O tempo de magnetização em cada direção deve ser ≥ 1 segundo. A suspensão de partículas deve cobrir uniformemente a área de inspeção. Ao utilizar partículas pretas, a observação deve ser feita sob luz branca suficiente (≥ 500 lux); ao utilizar partículas fluorescentes, a observação requer luz ultravioleta (≥ 1000 μW/cm²).

Etapa 4: Avaliação e Registo das Indicações

Examine todas as acumulações de partículas: indicações lineares (razão comprimento/largura ≥ 3) são consideradas relacionadas a trincas; indicações arredondadas (razão comprimento/largura < 3) devem ser examinadas com lupa de 10x para determinar se são indicações não relacionadas (variações na estrutura do material, mudanças bruscas de secção, etc.). Critério de aceitação: qualquer indicação linear é classificada como trinca e o gancho deve ser imediatamente reprovado. Registe a posição, o comprimento, a direção e a fotografia das indicações no arquivo do equipamento. Após a conclusão, realize a desmagnetização (corrente alternada até um magnetismo remanescente ≤ 0,3 mT) para evitar a atração de limalhas de ferro.

Requisitos de Segurança: Os operadores de ensaio por partículas magnéticas devem possuir certificação de Nível II ou superior em MT, emitida pela Sociedade Nacional de Ensaios Não Destrutivos. Durante o ensaio, observe a segurança elétrica (isolamento do cabo de alimentação do ímã em Y) e garanta a Fixação segura do gancho para evitar quedas. O Departamento de Serviços Técnicos da Kelude Indústrias Pesadas oferece serviços de MT no local em todo o país, com detetores de falhas portáteis e equipamentos de Ensaio por Líquido Penetrante (PT), atendendo às necessidades de inspeção em campo.

Perguntas Frequentes

Os Parâmetros Técnicos deste artigo baseiam-se nas normas da série GB/T 10051.1~.5-2010, GB 6067.1-2010 e no regulamento TSG 51-2023. A Kelude Indústrias Pesadas fornece serviços técnicos completos para inspeção de ganchos, avaliação de reprovação e substituição.