Norma de Segurança para Guindaste Portal GB/T 29560-2013

A GB/T 29560-2013 é a norma de produto de uso geral para guindastes portal, publicada e implementada em 2013. O guindaste portal é um guindaste de lança giratório cujo pórtico de base permite a passagem de veículos ferroviários ou rodoviários por baixo. Dispõe de quatro mecanismos de trabalho — elevação, variação de alcance, giro e deslocamento — sendo amplamente utilizado em Operação de içamento em Terminais Portuários, centrais elétricas, estaleiros e trabalhos de instalação de construção civil. Em comparação com a norma específica para portos GB/T 17495, o âmbito de cobertura desta norma é mais amplo, sendo aplicável ao Projeto e Fabricação e à Aceitação de todos os guindastes portal de uso geral. Os guindastes portal da Kelude Indústrias Pesadas são projetados e fabricados de acordo com esta norma.

Classificação por tipo e parâmetros básicos

A norma classifica os guindastes portal em três categorias, de acordo com a aplicação e o tipo estrutural. O guindaste portal de uso geral — aplicável a operações de carga e descarga em Terminais Portuários e pátios de mercadorias, com Capacidade Nominal de 5 a 100 t e Alcance máximo de trabalho de 25 a 45 m. O guindaste portal para centrais elétricas — destinado à instalação e manutenção de equipamentos em centrais hidroelétricas e termoelétricas, com Capacidade de Elevação que pode atingir mais de 200 t e alcance relativamente menor. O guindaste portal para estaleiros — utilizado para o içamento e a montagem de segmentos do casco em carreiras de navios, com elevada Capacidade de Elevação (100 a 500 t) e grande Altura de Elevação (até mais de 70 m). Quanto ao tipo de Coroa de giro, a norma distingue duas estruturas: a de coluna giratória (a parte giratória é suportada no pórtico através de uma coluna) e a de plataforma giratória (a parte giratória é montada numa plataforma giratória e ligada ao pórtico através da Coroa de giro). A estrutura de coluna giratória é simples e apresenta elevada capacidade de carga, sendo adequada para guindastes portal de grande porte; a estrutura de plataforma giratória é de estrutura compacta e centro de gravidade baixo, sendo adequada para guindastes portal de médio e pequeno porte.

Em relação aos parâmetros básicos, a norma especifica a série de Capacidade de Elevação: 5t, 10t, 16t, 25t, 40t, 63t, 100t, 160t e 200t, num total de 9 níveis. A série de Alcance máximo de trabalho: 20m, 25m, 30m, 35m, 40m, 45m e 50m, num total de 7 níveis. Altura de Elevação: geralmente 20 a 30 m para o tipo portuário, 30 a 50 m para o tipo de central elétrica e 50 a 70 m para o tipo de estaleiro. Parâmetros de velocidade dos mecanismos: Velocidade de Elevação de 10 a 40 m/min (configuração de Dupla velocidade, com velocidade baixa para Carga pesada e velocidade alta para Carga leve), velocidade de derricagem de 30 a 60 m/min, Velocidade de giro de 1,0 a 2,0 r/min e velocidade de deslocamento de 20 a 30 m/min. A Classe de Funcionamento de toda a máquina não deve ser inferior a A6 e a do mecanismo de elevação não deve ser inferior a A7. A altura livre do pórtico do guindaste portal deve satisfazer os requisitos de altura limite dos veículos que circulam por baixo — não inferior a 5,5 m para a passagem de veículos ferroviários e não inferior a 4,5 m para a passagem de veículos rodoviários. A largura livre do pórtico deve satisfazer o requisito da largura do veículo que circula, acrescida da distância de segurança em ambos os lados.

Requisitos da estrutura metálica e dos mecanismos

A estrutura metálica do guindaste portal é composta pelo pórtico (pernas do pórtico + Viga Transversal inferior), plataforma giratória, Cavalete em A (estrutura em A), Lança (braço de elevação) e Viga de Balanceamento do Contrapeso. A norma estabelece requisitos de Resistência e Rigidez para o projeto dos principais componente estrutural. O cálculo de resistência do pórtico deve considerar simultaneamente as cargas verticais (pressão resultante do Peso Próprio e da carga de elevação) e as cargas horizontais (Momento fletor resultante da carga de vento e da força centrífuga de giro). A Lança adota geralmente seção caixão ou seção treliçada; para Lanças com comprimento superior a 30 m, deve ser realizada uma análise de estabilidade não linear. A Resistência e a Rigidez do Cavalete em A devem satisfazer os requisitos da força máxima exercida pelo mecanismo de variação do alcance. A plataforma giratória deve possuir Rigidez torcional suficiente e Precisão de superfície de montagem adequada. A Estabilidade anti-tombamento de todo o guindaste portal deve ser calculada para três condições de operação: condição de trabalho (carga nominal no Alcance máximo + carga de vento), condição fora de serviço (carga de vento máxima + Peso Próprio) e condição de montagem/desmontagem. O coeficiente de estabilidade para estas três condições não deve ser inferior a 1,4, 1,5 e 1,3, respetivamente.

Relativamente aos mecanismos, a norma estabelece requisitos específicos para o mecanismo de elevação, o mecanismo de variação do alcance, o mecanismo de giro e o mecanismo de deslocamento. O mecanismo de elevação deve adotar uma configuração de Freio duplo (freio de serviço + Freio de Segurança), com torque de frenagem não inferior a 1,5 vezes o torque de elevação nominal. A relação entre o diâmetro do tambor e o diâmetro do cabo de aço, D/d, não deve ser inferior a 25 (para Classe de Funcionamento A7 ou superior). O mecanismo de variação do alcance deve preferencialmente adotar o acionamento por cremalheira de elevação de lança ou por sistema Hidráulico, com Fator de segurança de resistência da cremalheira de elevação de lança não inferior a 5. O mecanismo de variação do alcance deve ser equipado com dispositivo de amortecimento bidirecional para Desaceleração no final do curso de derricagem. O mecanismo de giro utiliza um Redutor planetário para acionar a Coroa de giro; a capacidade de carga da Coroa de giro é selecionada com base no momento de tombamento e na força axial no Alcance máximo. O mecanismo de deslocamento adota acionamento individual, com cada Roda motriz equipada com um freio independente. O dispositivo de segurança antivento deve utilizar uma Pinça de Trilho Elétrica interligada ao Anemômetro, que aciona automaticamente a pinça quando a velocidade de vento de trabalho excede o limite.

Dispositivos de Segurança e Requisitos Elétricos

O guindaste portal exige uma configuração de dispositivos de segurança mais abrangente do que a de uma ponte rolante convencional, devido ao maior número de mecanismos (quatro) e à complexidade do ambiente de operação (Terminal Portuário, com ventos de alta intensidade). Os dispositivos de segurança obrigatórios incluem: Limitador de Sobrecarga (com dupla limitação de Capacidade de Elevação e alcance), Limitador de Altura de elevação (dupla configuração: mecânica e eletrónica), fim de curso de descida, limitador de variação de alcance (configurado separadamente para Alcance máximo e Alcance mínimo), Limitador de giro (limita o número de rotações para evitar o enrolamento do cabo), Anemômetro (alarme a velocidades de vento superiores a 16m/s e desligamento automático da força motriz acima de 20m/s), Fixador de trilho contra vento (Pinça de Trilho Elétrica interligada ao anemómetro, que aperta automaticamente em caso de falha de energia) e botão de paragem de emergência (instalado na Cabine do Operador, na plataforma giratória e ao nível do solo). A norma especifica ainda que o guindaste portal deve ser equipado com Dispositivo Anticolisão para evitar o choque entre lanças quando várias máquinas operam na mesma área.

No que diz respeito ao sistema elétrico, o método de fornecimento de energia do guindaste portal utiliza alimentação por carretel de cabo — o cabo é alimentado a partir da caixa de alimentação no cais do Terminal Portuário e é automaticamente recolhido/liberto pelo Enrolador de Cabo à medida que o guindaste se desloca. A velocidade de recolhimento do cabo deve ser compatível com a velocidade de deslocamento do guindaste, evitando rutura ou acumulação do cabo. O sistema de controle elétrico utiliza um CLP para o Controlo lógico dos mecanismos e Diagnóstico de Falhas. Os motores de cada mecanismo utilizam Controle de Velocidade por Frequência (inversor de frequência) para uma regulação suave e um controlo preciso. A Cabine do Operador deve ser equipada com ar condicionado e aquecimento para manter uma temperatura interna adequada. A Aceleração vibratória na cabine não deve exceder 0,5m/s². A sala elétrica deve dispor de aquecimento e desumidificação para prevenir a Corrosão causada pela névoa salina. O Grau de Proteção (IP) dos componentes elétricos instalados no exterior não deve ser inferior a IP55. A Resistência de aterramento do guindaste portal não deve ser superior a 4Ω, e cada motor de mecanismo deve ter Proteção contra Curto-Circuito e Proteção contra Sobrecarga independentes. A norma especifica ainda que toda a máquina deve ser equipada com Proteção de Aterramento contra descargas atmosféricas, com resistência de aterramento do Para-raios não superior a 10Ω.

Método de Ensaio e Teste de Aceitação de Fábrica

A norma especifica os requisitos para o ensaio de rotina (Teste de Aceitação de Fábrica) e o Teste de aceitação no local do guindaste portal. Antes da entrega, cada unidade deve ser submetida a um Teste sem Carga, no qual todos os mecanismos operam continuamente à velocidade nominal durante 1 hora, sem ruídos anormais ou elevação de temperatura. No Ensaio de carga nominal (100% SWL), a carga nominal é içada em vários alcances típicos, realizando ciclos completos de Elevação / Içamento, descida, variação de alcance e rotação, medindo a deflexão na extremidade da lança principal e a distância de deslizamento do freio de cada mecanismo. No Ensaio de Carga Dinâmica, é içada uma carga de 1,1 vezes a carga nominal, executando cada movimento pelo menos 5 vezes à velocidade máxima do mecanismo, verificando a ausência de deformação anormal nos componente estrutural e de fissuras no Cordão de Solda. No Ensaio de Carga Estática, é içada uma carga de 1,25 vezes a carga nominal, mantida em posição estática no Alcance máximo durante 10 minutos, medindo a deformação permanente da estrutura. No ensaio de estabilidade, com 1,4 vezes a carga nominal içada no Alcance máximo, a estabilidade geral do guindaste não deve ser comprometida (sem risco de Tombamento). A folga da engrenagem do rolamento de giro do mecanismo de giro deve ser medida e registada antes da saída de fábrica, servindo como referência para inspeções futuras.

Método de Ensaio e Teste de Aceitação de Fábrica

A norma especifica os requisitos para o ensaio de rotina e o Teste de aceitação no local do guindaste portal. Antes da entrega, cada unidade é submetida a um Teste sem Carga, com todos os mecanismos operando à velocidade nominal durante 1 hora. No Ensaio de carga nominal, a carga é içada em vários alcances típicos, realizando ciclos completos de operação e medindo a deflexão e a distância de deslizamento do freio. No Ensaio de Carga Dinâmica, com 1,1 vezes a carga nominal, cada movimento é executado pelo menos 5 vezes. No Ensaio de Carga Estática, com 1,25 vezes a carga nominal, a carga é mantida estática no Alcance máximo durante 10 minutos. No ensaio de estabilidade, com 1,4 vezes a carga nominal no Alcance máximo, não deve haver risco de Tombamento. A folga da engrenagem do rolamento de giro é medida e registada antes da saída de fábrica, servindo como referência para inspeções futuras.

Tabela Comparativa de Parâmetros do Guindaste Portal

A tabela comparativa seguinte apresenta os parâmetros principais da configuração do guindaste portal, para referência do pessoal de seleção e uso.

Perguntas Frequentes