Norma GB/T 30025-2013 para estruturas de aço de gruas

A norma GB/T 30025-2013 é a norma básica para o fabrico e inspeção e aceitação de estruturas de aço de gruas, abrangendo todos os requisitos técnicos do processo, desde a revalidação de materiais, corte e conformação, soldagem e montagem, até à pintura e aceitação. A estrutura de aço é o esqueleto do guindaste; a sua qualidade de fabrico determina diretamente a capacidade de carga e a vida útil de toda a máquina. Este artigo sistematiza e interpreta os requisitos centrais da norma.

Campo de aplicação da norma e processo de fabrico

A norma GB/T 30025-2013 complementa e detalha os requisitos de fabrico de estruturas de aço estabelecidos na norma GB/T 3811 «Especificação de projeto de ponte rolante», sendo aplicável ao fabrico e inspeção dos principais componentes estruturais sujeitos a carga (viga principal, cabeceira, estabilizador, lança, mastro de torre, plataforma giratória, base, etc.). A norma abrange o processo de fabrico completo, desde a entrada de matéria-prima até à saída de fábrica do produto acabado: inspeção de materiais, nivelamento, pré-tratamento, corte, maquinação de arestas, conformação, montagem, soldagem, tratamento pós-soldagem, retificação, maquinação, montagem, pintura, inspeção e aceitação. Cada etapa especifica requisitos detalhados de controle de qualidade e parâmetros técnicos. A norma não se aplica à manutenção e reforma de estruturas de aço de gruas, embora os seus requisitos técnicos possam ser utilizados como referência durante operações de manutenção.

Requisitos de materiais e revalidação

O aço utilizado no fabrico de estruturas de aço deve estar em conformidade com os requisitos dos desenhos de projeto e possuir certificado de qualidade de saída de fábrica. A norma estabelece requisitos claros para a gestão de materiais:

Revalidação de aço — O aço deve ser revalidado nas seguintes situações: 1) aço importado; 2) aço de lotes misturados ou com certificado de qualidade incompleto; 3) componentes estruturais com requisitos de revalidação especificados no projeto (como a viga principal de guindastes com Classe de Funcionamento A6 e acima); 4) primeiro uso de um novo tipo de aço. Os itens de revalidação incluem análise da composição química, ensaios de propriedades mecânicas (Limite de Escoamento, Resistência à Tração, alongamento, energia de impacto) e ensaios de propriedades tecnológicas (ensaio de dobramento).

Pré-tratamento de aço — Antes do corte, o aço deve ser submetido a um pré-tratamento de superfície para remover carepa de laminação, ferrugem, óleo e outras impurezas. Recomenda-se o Jateamento de Granalha ou jato de granalha, com um nível de limpeza de superfície de Sa2½ e Rugosidade superficial Rz de 40~80μm. Após o pré-tratamento, deve ser aplicado imediatamente um primário de oficina (espessura de 15~25μm) para evitar corrosão secundária.

Substituição de materiais — Se, por razões de aquisição, for necessário substituir o aço especificado, as propriedades mecânicas e a composição química do aço de substituição não devem ser inferiores às do aço de projeto original. Ao substituir aço padrão por aço de alta resistência, a resistência estrutural deve ser reverificada e a aprovação por escrito do pessoal de projeto é obrigatória. A soldabilidade do aço de substituição deve ser qualificada através do registro de qualificação de procedimento de soldagem (WPQR).

Corte e conformação

A norma estabelece requisitos detalhados para o corte e conformação do aço:

Métodos de corte — As chapas de aço da estrutura principal de suporte de carga devem ser cortadas preferencialmente por corte CNC a chama ou plasma; chapas com espessura ≤14mm podem ser cortadas por cisalhamento. As superfícies de corte não devem apresentar trincas, escórias fundidas ou rebarbas significativas, com Rugosidade superficial Ra≤100μm. As arestas de corte de componentes críticos (alma da viga principal, Flange) devem ser maquinadas para remover a camada endurecida, cuja profundidade não deve exceder 2mm.

Maquinação de arestas — Os chanfros de soldagem devem ser preparados por Usinagem (plainagem de arestas, fresagem de arestas ou goivagem a arco de carbono seguida de retificação com rebolo), com tolerância de ângulo de chanfro de ±2,5° e tolerância de nariz de chanfro de ±1mm. Os chanfros de Solda de Topo importantes devem ser submetidos a Ensaio por Partículas Magnéticas antes da soldagem para confirmar a ausência de trincas.

Conformação — O raio de curvatura para conformação a frio de chapas de aço não deve ser inferior a 16 vezes a espessura da chapa (quando a direção da curvatura é perpendicular à direção de laminação) ou 24 vezes (quando a direção da curvatura é paralela à direção de laminação). A conformação a quente deve ser realizada na faixa de temperatura de 900~1050°C, com temperatura final de curvatura não inferior a 700°C. Precisão de conformação para nervuras em U e nervuras em T: desvio angular não superior a ±2°, Retilineidade não superior a 1,5mm por metro.

Furação — A precisão da furação para Ligação Aparafusada deve atender ao nível H14, com Rugosidade superficial da parede do furo Ra≤25μm. A furação das chapas de ligação para Parafuso de Alta Resistência deve ser realizada por Furação CNC ou com gabarito, com tolerância de diâmetro do furo de ±0,3mm e tolerância de distância entre furos de ±0,5mm. Ao efetuar furação no local, as chapas devem ser firmemente fixadas entre si.

Requisitos de soldagem e montagem

A soldagem é o processo central no fabrico de estruturas de aço, e a norma impõe requisitos rigorosos de qualidade:

Registro de qualificação de procedimento de soldagem (WPQR) — Para aço, materiais de soldagem ou processos de soldagem utilizados pela primeira vez, é obrigatória a qualificação do procedimento de soldagem (WPS/PQR). A qualificação inclui ensaios de tração, dobramento, impacto e exame macrografia da junta. O campo de aplicação da qualificação do procedimento de soldagem deve estar em conformidade com a norma NB/T 47014.

Qualificação de soldador — Os soldadores que realizam soldagem em estruturas de aço de gruas devem possuir certificado de qualificação de soldador válido, dentro do período de validade. Os tipos de soldagem executados pelo soldador devem corresponder aos itens de exame indicados no certificado. Os cordões de soldadura importantes (Solda de Topo das mesas superior e inferior da viga principal, solda em T entre a alma e as mesas, cordões principais dos estabilizadores, etc.) devem ser executados por soldadores qualificados com certificado de Nível Ⅱ e acima.

Sequência de soldagem — A soldagem da viga principal deve seguir os princípios de soldagem simétrica e soldagem em retrocesso. Soldar primeiro a solda de filete entre a alma e a mesa inferior, depois a solda de filete entre a alma e a mesa superior e, por fim, as soldas das placas de reforço internas. Durante o processo de soldagem, a energia de soldagem deve ser controlada (Q≤35kJ/cm), evitando o superaquecimento que pode causar fragilização na zona do cordão de solda. A temperatura entre passes na soldagem multipasse deve ser controlada entre 100~200°C.

Tratamento pós-soldagem — Após a soldagem, deve ser realizada uma inspeção visual do cordão de solda (sem defeitos superficiais como trincas, mordeduras, porosidade ou inclusão de escória). As soldas críticas devem ser submetidas a ensaio não destrutivo 24 horas após a conclusão da soldagem. Para soldas de topo da viga principal com Classe de Funcionamento A5 e acima, é obrigatória a detecção de falhas por ensaio ultrassônico (UT) em 100% da extensão e ensaio radiográfico (RT) em 10% para verificação complementar.

Correção, Pintura e Aceitação

Correção pós-soldagem — A distorção de soldagem pode ser corrigida por meios mecânicos (prensa) ou por correção por chama. O controle de temperatura de aquecimento na correção por chama deve ser mantido entre 600~800°C (vermelho escuro a vermelho-cereja), sendo rigorosamente proibido exceder 900°C (sobreaquecimento). A correção por chama na mesma região não deve ser realizada mais de 2 vezes. Após a correção, a planicidade da alma da viga principal não deve exceder 2mm por metro, e a planicidade da mesa do flange não deve exceder 1,5mm por metro.

Pintura — A pintura da estrutura de aço deve ser realizada no prazo de 24 horas após o tratamento de superfície, e o intervalo entre demãos deve seguir o Manual do fabricante da tinta. Recomenda-se a utilização de Primário Epóxi Rico em Zinco (teor de zinco ≥70%) como camada de base, uma camada intermediária de epóxi-mica, e uma camada de acabamento em poliuretano ou Acabamento Acrílico. A espessura total de película seca do revestimento nos componentes estruturais principais deve ser ≥80μm (para uso interior) ou ≥120μm (para uso exterior). É rigorosamente proibido pintar as superfícies de ligação aparafusada de alta resistência por atrito e as superfícies de montagem da linha de contato.

Teste de aceitação de fábrica — O processo de fabricação dos componentes estruturais de cada guindaste deve gerar um conjunto completo de registos de qualidade, incluindo: certificados de garantia de materiais e relatórios de reanálise, registos de dimensões de corte, registro de qualificação do procedimento de soldagem (PQR), qualificação de soldador, relatórios de ensaio não destrutivo de soldas, relatórios de inspeção de dimensões estruturais, registos de medição de contraflecha e relatórios de inspeção de pintura. Estes registos devem ser conservados, no mínimo, até ao sucateamento do guindaste. A Kelude Indústrias Pesadas cumpre rigorosamente cada requisito de processo da ISO 4306, e todas as vigas principais são submetidas, antes da entrega, a um ensaio de carga estática a 150% da carga nominal e a um ensaio de carga dinâmica a 110% da carga nominal.

Tabela Comparativa de Inspeção de Fabricação de Estrutura de Aço de Grua

A tabela comparativa abaixo apresenta os parâmetros e configurações essenciais para a inspeção de fabricação da estrutura de aço de grua, servindo de referência para seleção e utilização.

Perguntas frequentes