ISO 4309:2004
(Main)Cranes — Wire ropes — Care, maintenance, installation, examination and discard
Cranes — Wire ropes — Care, maintenance, installation, examination and discard
ISO 4309:2004 details guidelines for the care, installation, maintenance and examination of wire rope in service on a crane, and enumerates the discard criteria to be applied to promote the safe use of the crane. ISO 4309:2004 is applicable to the following types of crane, as defined in ISO 4306-1: cable and portal cable cranes; cantilever cranes (pillar jib, wall or walking); deck cranes; derrick and guy derrick cranes; derrick cranes with rigid bracing; floating cranes; mobile cranes; overhead travelling cranes; portal or semi-portal bridge cranes; portal or semi-portal cranes; railway cranes; ISO 4309:2004 is applicable to cranes used for hook, grabbing, magnet, ladle, excavator or stacking duties, whether operated manually, mechanically, electrically or hydraulically. ISO 4309:2004 is also applicable to hoists and hoist blocks which use wire rope.
Appareils de levage à charge suspendue — Câbles — Entretien, maintenance, installation, examen et dépose
L'ISO 4309:2004 donne les lignes directrices essentielles pour l'entretien, la maintenance, l'installation et l'examen d'un câble en service sur un appareil de levage, et elle énumère les critères de dépose à appliquer pour assurer une utilisation efficace et sûre de l'appareil de levage. L'ISO 4309:2004 est applicable aux appareils de levage suivants, tel que définis dans l'ISO 4306-1: blondins et ponts portiques à câbles; grues à potence (sur colonne, murales, vélocipèdes); grues de bord; grues-derricks et grues-derricks à haubans; grues-derricks à appui rigide; grues flottantes; grues mobiles; ponts roulants; ponts portiques ou semi-portiques; grues sur portique ou semi-portique; grues sur voie ferrée; grues à tour. L'ISO 4309:2004 s'applique aux appareils de levage qui peuvent être à crochet, à benne preneuse, à électroporteur, être utilisés pour la coulée, l'excavation ou le gerbage, qu'ils soient actionnés manuellement, mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement. Elle s'applique également aux palans et moufles fixes utilisant des câbles.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4309
Third edition
2004-08-01
Cranes — Wire ropes — Care,
maintenance, installation, examination
and discard
Appareils de levage à charge suspendue — Câbles — Entretien,
maintenance, installation, examen et dépose
Reference number
ISO 4309:2004(E)
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ISO 2004
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Terms and definitions. 1
3 Wire rope. 3
3.1 Condition before installation . 3
3.2 Installation . 4
3.3 Maintenance . 4
3.4 Examination. 5
3.5 Discard criteria . 7
4 Operating performance of wire rope. 13
5 Condition of equipment related to rope. 13
6 Rope examination record. 13
7 Rope storage and identification . 13
Annex A (informative) Critical areas for examination, and associated defects. 19
Annex B (informative) Typical examples of rope examination record. 20
Annex C (informative) Internal examination of rope . 22
Annex D (informative) Defects that can occur in wire rope . 25
Annex E (informative) Examples of cross sections of ropes and corresponding rope category
numbers (RCN). 34
Bibliography . 40
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ISO 4309:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 4309 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96, Cranes, Subcommittee SC 3, Selection of wire
ropes.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 4309:1990), which has been technically
revised.
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ISO 4309:2004(E)
Introduction
The rope on a crane is regarded as an expendable component, requiring replacement when examination
shows its strength to have diminished to the point where its further use would be unwise.
The working life of the rope varies in relation to the particular characteristics of the crane, its conditions and
use. Where long rope life is essential, a high coefficient of utilization and high bending ratio (D/d) are adopted.
Where lightness and compactness of design are essential, these values can be reduced, provided that a
smaller number of operating cycles is acceptable.
In all cases the safe handling of loads by a correctly operated crane depends upon regular examination of the
rope, so that the rope can be removed from service before problems arise.
Certain cranes function in conditions where the ropes are exposed to accidental damage, and the original
rope selection would have taken this into account. In such circumstances, examination of the rope needs to be
carried out with care to ensure that any critical condition of damage can be recognized and the rope can be
immediately removed from service.
In all conditions of use, the discard criteria relating to wire breaks, wear, corrosion and deformation can be
applied immediately. These different factors are considered in this International Standard, which is intended to
provide guidance for competent persons involved in the maintenance and examination of cranes.
The criteria outlined are aimed at retaining, until the rope is discarded, an adequate safety margin for the
handling of loads by cranes. Failure to recognize these criteria is dangerous.
This International Standard now includes recommendations in respect of the care and maintenance, including
fitting, of the rope. These additions have been made to ensure that the user and competent persons
responsible for the crane have one single guidance document covering all aspects, from receipt of the new
rope through to the discard of the rope from service on the crane.
The classification groups of the mechanisms referred to in this International Standard are in accordance with
ISO 4301-1.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4309:2004(E)
Cranes — Wire ropes — Care, maintenance, installation,
examination and discard
1 Scope
This International Standard details guidelines for the care, installation, maintenance and examination of wire
rope in service on a crane, and enumerates the discard criteria to be applied to promote the safe use of the
crane.
This International Standard is applicable to the following types of crane, as defined in ISO 4306-1:
a) cable and portal cable cranes;
b) cantilever cranes (pillar jib, wall or walking);
c) deck cranes;
d) derrick and guy derrick cranes;
e) derrick cranes with rigid bracing;
f) floating cranes;
g) mobile cranes;
h) overhead travelling cranes;
i) portal or semi-portal bridge cranes;
j) portal or semi-portal cranes;
k) railway cranes;
l) tower cranes.
This International Standard is applicable to cranes used for hook, grabbing, magnet, ladle, excavator or
stacking duties, whether operated manually, mechanically, electrically or hydraulically.
This International Standard is also applicable to hoists and hoist blocks which use wire rope.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
actual rope diameter
average of two measurements of the diameter of the rope, made normal to each other
NOTE It is expressed in millimetres.
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2.2
clearance
space between individual wires in any layer in a wire rope strand or between any strands in the same layer
2.3
cross-over
〈of rope on a drum〉 portion of wire rope which changes from its normal path as it moves from one lap or layer
to another lap or layer, due to the effect of either the type of drum grooving or the configuration of the
underlying rope layer
2.4
Lang lay
lay in which the direction of lay of the wires in the outer strands is in the same direction as that of the outer
strands in the rope
2.5
wrap
one revolution of rope around a drum
2.6
lay length
distance, measured parallel to the longitudinal rope axis, required for the outer wire of a spiral rope and the
outer strands of a stranded rope to make one complete turn (or helix) about the axis of the rope
2.7
nominal rope diameter
designated diameter of the rope
NOTE It is expressed in millimetres.
2.8
ordinary lay
regular lay
lay in which the direction of lay in the outer wires in the outer strands is in the opposite direction to that of the
outer strands in the rope
2.9
reel
flanged spool on which rope is wound for shipment or storage
NOTE A reel can be of wooden or steel construction, depending on the mass of rope involved.
2.10
rope core
central element of the rope that supports outer strands
2.11
rope examination record
record of the history and condition of the rope following an examination
2.12
single-layer rope
stranded rope consisting of one layer of strands laid helically over a core
2.13
parallel-closed rope
stranded rope consisting of at least two layers of strands laid helically in one closing operation around a strand
or fibre centre
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2.14
rotation-resistant rope
stranded rope designed to generate reduced levels of torque and rotation when loaded
NOTE 1 Rotation-resistant ropes generally comprise an assembly of two or more layers of strands laid helically around
a centre, the direction of lay of the outer strands being opposite to that of the underlying layer.
NOTE 2 Ropes having three or four strands can also be designed to exhibit rotation-resistant properties.
NOTE 3 Rotation-resistant ropes have previously been referred to as contra-laid, multi-strand and non-rotating ropes.
2.15
stranded rope
assembly of several strands laid helically in one or more layers usually around a core or centre
NOTE Stranded ropes consisting of three or four outer strands may not have a core.
3 Wire rope
3.1 Condition before installation
3.1.1 Rope replacement
Only a rope of the correct length, diameter, construction and breaking force as specified by the crane
manufacturer shall be installed on the crane, unless an alternative rope has been approved by the crane designer,
rope manufacturer or other competent person.
Only rope terminations specified by the crane manufacturer, or alternatives similarly approved, shall be used to
attach a rope to a drum, hook block or crane structure.
3.1.2 Rope length
The length of rope used shall be sufficient for the application for which the crane is to be used, and shall be such
that in the extreme positions there are at least two wraps of rope left on the drum.
When the length of rope required for use is to be cut from a longer length, servings shall be made on both sides of
the cutting point, or a suitable technique shall be used to prevent the rope from untwisting when the cut is made
(see Figure 1).
3.1.3 Instructions from the crane manufacturer and the rope manufacturer
The instructions in the crane manual and those given by the rope manufacturer shall be followed.
Before re-equipping the crane, all grooves in drums and sheaves shall be checked to ensure that they will
correctly accept the replacement rope (see Clause 5).
3.1.4 Offloading and storage
To avoid accidents, ropes shall be offloaded with care. The rope reels or coils shall not be dropped, neither shall
the rope be struck by a metal hook or fork of a fork-lift truck.
Ropes shall be stored in a cool, dry building and shall not be in contact with the floor. Ropes shall never be stored
where they are liable to be affected by chemical fumes, steam or other corrosive agents. Ropes in storage shall
be examined periodically and if necessary, a rope dressing applied. If outdoor storage cannot be avoided, the
ropes should be covered so that moisture cannot induce corrosion.
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Ropes removed from a crane for future use shall be thoroughly cleaned and a rope dressing applied before being
stored.
Ropes having a length in excess of 30 m should be stored on reels.
3.2 Installation
3.2.1 Uncoiling and installing
When uncoiling the wire rope from a reel or coil, every precaution shall be taken to avoid the inducement of turn
into, or loss of turn out of, the rope. Allowing such a condition can result in formation of loops, kinks or bends in
the rope. To prevent this condition, the rope shall be paid out without slack and in a straight line (see Figure 2).
A revolving reel of rope can have a high inertia, in which case it needs to be controlled in order to slowly pay out
the rope.
Rope in coil should be paid out from a turntable. Alternatively, where a coil is of short length, the outer end of the
coil may be made free and the remainder rolled along the ground (see Figure 3). For ease of handling, the inside
end shall first be secured to an adjacent wrap. A rope shall never be paid out by throwing off wraps with the coil or
reel flat on the ground (see Figure 4).
The rope shall be kept as clean as possible during uncoiling. When any rope is cut, the manufacturer's
instructions shall be followed (see Figure 1).
Particular care shall be taken with rotation-resistant ropes to ensure that they are installed without inducing or
losing turn, and that any cut is secure and prevented from unlaying.
NOTE 1 If the strands are disturbed, deformation of the rope is likely to occur during subsequent use and the service
life of the rope may be reduced.
NOTE 2 Introducing or losing turn during installation can result in additional twisting of the hook block.
The lay of the rope shall not be disturbed during installation, i.e. turn should not be put in nor taken out of the
rope. During installation, the rope shall always bend in the same direction: i.e. pay out from the top of the reel
to the top of the drum, or from the bottom of the reel to the bottom of the drum (see Figure 2).
Care shall be taken to ensure that termination anchorages are made and secured in accordance with the
instructions in the crane manual.
If the rope rubs against any part of the crane during installation, then the points of contact shall be suitably
protected.
3.2.2 Running in
Before bringing the rope into operation on the crane, the user shall ensure that all the devices associated with the
wire rope operation are functioning correctly. A number of operational cycles of the mechanism shall be carried
out at reduced speed and load, up to approximately 10 % of the Working Load Limit (WLL) to allow the
component parts of the rope to adjust to the actual operating conditions.
3.3 Maintenance
Maintenance of the wire rope shall be carried out relative to the crane, its use, the environment and the type of
rope involved. Unless otherwise indicated by the manufacturer of either the crane or the rope, a rope dressing of
grease or oil shall be applied during installation. Subsequently the wire rope shall be cleaned where necessary,
and the rope dressing re-applied at regular intervals and before the rope shows signs of dryness or corrosion,
particularly on the lengths which pass over sheaves.
The rope dressing shall be compatible with the original lubricant used by the wire rope manufacturer, and shall
have penetrating characteristics. If the rope dressing is not identified in the crane manual, the user shall seek
advice from the rope manufacturer.
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A shorter working life of the rope will result from lack of maintenance, particularly if the crane is used in a corrosive
environment and, in certain cases for reasons connected with the operation, if no rope dressing can be used. In
such cases the period between rope examinations shall be reduced accordingly.
3.4 Examination
3.4.1 Frequency
3.4.1.1 Daily visual inspection
As far as possible, all visible parts of any rope shall be observed each working day with the objective of detecting
general deterioration and deformation. Particular attention shall be paid to the rope at points of attachment to the
crane (see Figure A.1). Any appreciable change suspected in the rope condition shall be reported, and the rope
examined by a competent person in accordance with 3.4.2.
3.4.1.2 Periodic examination
Periodic examination shall be carried out by competent persons in accordance with 3.4.2.
In order to determine the frequency of a periodic examination, consideration shall be given to
a) the statutory requirements covering the application in the country of use,
b) the type of crane and the environmental conditions in which it operates,
c) the classification group of the crane,
d) the results of previous examination,
e) the length of time the rope has been in service.
Mobile crane ropes and tower crane ropes should be examined at least once per month or more often, in
accordance with the instructions of the competent person.
NOTE Depending on the condition of the rope, the competent person may deem it necessary to reduce the time
interval between examinations.
3.4.1.3 Special examination
Special examination shall be carried out in accordance with 3.4.2.
The rope shall be examined if an incident has occurred which could have caused damage to the rope and/or its
termination, or if a rope has been brought back into operation after dismantling followed by re-assembly.
If the crane has been out of operation for three months or more, the ropes should be examined prior to
recommencement of work.
NOTE Depending on the condition of the rope, the competent person may deem it necessary to reduce the time
interval between examinations.
3.4.1.4 Inspection of ropes operating on synthetic sheaves or metal sheaves having synthetic lining
If a rope operates either solely or partially over synthetic sheaves or over metal sheaves having a synthetic lining,
wire breaks can occur internally in large numbers before there is any external visible evidence of wire breaks or of
substantial wear on the periphery of the rope. In these conditions, consideration shall be given to the
establishment of a specific inspection schedule period based on past rope performance data, taking into account
the results from regular inspection in service and information gained from detailed examination of ropes following
retirement from service.
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Particular attention shall be paid to any localized area which exhibits a dryness or denaturing of the lubricant.
Information for the criteria for discard of wire rope for specific lifting appliances shall be based on an exchange of
information between the crane manufacturer and the wire rope manufacturer.
NOTE Depending on the condition of the rope, the competent person may deem it necessary to reduce the time
interval between examinations.
3.4.2 Points to be covered by examination
3.4.2.1 General
Although the wire rope shall be examined throughout its length, particular care shall be taken at the following
locations:
a) the termination points of both moving and stationary ropes;
b) that part of the rope which passes through the block or over sheaves;
c) in the case of cranes performing a repetitive operation, any part of the rope which lies over sheave(s)
while the crane is in a loaded condition (see Annex A);
d) that part of the rope which lies over a compensating sheave;
e) any part of the rope which may be subject to abrasion by external features (e.g. hatch coamings);
f) internals of the rope, for corrosion and fatigue (see Annex C);
g) any part of the rope exposed to heat.
The results of the examination shall be recorded in the examination record for the crane (see Clause 6 and Annex
B for a typical example).
3.4.2.2 Terminations, excluding slings
The rope shall be examined in the area where it passes out from the termination, as this position is critical for the
onset of fatigue (wire breaks) and corrosion. The terminal fittings themselves shall also be examined for signs of
distortion or wear.
Terminations involving pressed or swaged ferrules shall be similarly examined, and the ferrule checked for cracks
in the material and possible slippage between the ferrule and the rope.
Detachable terminations (e.g. wedge sockets, grips) shall be examined for broken wires within and under the
termination, and for tightness of wedges and screwed grips. The examination should also include an assessment
that the standards and codes of practice specified for the termination of the rope have been met.
Eye splices made by hand shall be examined to check that they are served only over the tail of the splice (so as to
protect the hands from protruding wire), while at all times allowing the remainder of the splice to be visually
inspected for wire breaks.
When broken wires are evident close to, or within, the termination, it may be possible to shorten the rope and re-fit
the terminal fittings. However, the resulting length of the wire rope shall be sufficient to allow for the minimum
required number of rope wraps on the drum.
3.4.3 Non-destructive testing
Non-destructive testing by electromagnetic techniques may be used as an aid to visual inspection to determine
areas and levels of rope deterioration.
When it is the intention to use electromagnetic means of NDT as an aid to visual examination, the rope should
be subject to an initial electromagnetic NDT examination as soon as possible after the rope has been installed.
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3.5 Discard criteria
3.5.1 General
The safe use of wire rope is qualified by the following criteria (see 3.5.2 to 3.5.12):
a) the nature and number of broken wires;
b) broken wires at the termination;
c) localized grouping of wire breaks;
d) the rate of increase of wire breaks;
e) the fracture of strands;
f) reduction of rope diameter, including that resulting from core deterioration;
g) decreased elasticity;
h) external and internal wear;
i) external and internal corrosion;
j) deformation;
k) damage due to heat or electric arcing;
l) rate of increase of permanent elongation.
All examinations shall take into account these individual factors, recognizing the particular criteria. However,
deterioration frequently results from a combination of factors, giving a cumulative effect which should be
recognized by the competent person, and which reflects the decision to discard the rope or to allow it to remain in
service.
In all cases, the examiner shall investigate whether the deterioration has been caused by an abnormality in
the crane; if so, he should recommend action to overcome that abnormality before installing a new rope.
The individual degrees of deterioration should be assessed, and expressed as a percentage of the particular
discard criteria. The cumulative degree of deterioration at any given position is determined by adding together
the individual values that are recorded at that position in the rope. When the cumulative value at any position
reaches 100 %, the rope should be discarded.
3.5.2 Nature and number of broken wires
The overall design of a crane is such that it does not permit indefinite rope life. In the case of 6- and 8-strand
ropes, broken wires usually occur at the external surface. In the case of rotation-resistant ropes, there is a
probability that the majority of broken wires will occur internally and are “non-visible” fractures. Tables 1 and 2
take these factors into account when considered in conjunction with the factors given in 3.5.3 to 3.5.12.
One valley break may indicate internal rope deterioration, requiring closer inspection of this section of rope. When
two or more valley breaks are found in one lay length, the rope should be considered for discard.
When establishing rejection criteria for rotation-resistant ropes, consideration shall be given to the rope
construction, length of service and the way in which the rope is being used. Guidance relating the number of
visible broken wires and their rejection is given in Table 2.
Particular attention shall be paid to any localized area which exhibits a dryness or denaturing of the lubrication.
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ISO 4309:2004(E)
Table 1 — Number, reached or exceeded, of visible broken wires in single-layer and parallel-closed
ropes working in steel sheaves, signalling mandatory discard of rope (see 3.5.2)
c, d
Number of load-
Number of visible broken wires
Rope category
bearing wires in all
number
outer strands of the
RCN
in rope over a length in rope over a length
a
rope
b b
of 6 d of 30 d
(see Annex E)
n
n u 50
01 2 4
51 u n u 75
02 3 6
76 u n u 100
03 4 8
101 u n u 120
04 5 10
121 u n u 140
05 6 11
141 u n u 160
06 6 13
161 u n u 180
07 7 14
181 u n u 200
08 8 16
201 u n u 220
09 9 18
221 u n u 240
10 10 19
241 u n u 260
11 10 21
261 u n u 280
12 11 22
281 u n u 300
13 12 24
For ropes having outer wires that are larger than the norm, the particular construction is downgraded in the table. In the
case of Seale (S) construction, where the number of wires in each outer strand is 19 or less, the rope shall be placed in
the table two rows above that row in which the construction would normally be placed.
NOTE Above values may also apply to ropes working in sheaves that are exclusively made of a polymer in
combination with multi-layer coiling. They do NOT apply to ropes working in sheaves that are exclusively made of a
polymer material in combination with single-layer coiling.
a
For the purposes of this International Standard, filler wires are not regarded as load-bearing wires and are not
included in the value of n. In ropes having a number of layers of strands, only the visible outer layer is considered in the
value of n. In ropes having a steel core, this is regarded as an internal strand and is not considered in the value of n.
b
d = nominal diameter of rope.
c
A broken wire will have two ends.
d
The numbers of visible broken wires above apply to ropes operating on mechanisms whose classification is not
known or known to be M1, M2, M3 or M4. Higher numbers, not exceeding twice those above, may be applied to ropes
operating on mechanisms whose classification is known to be M5, M6, M7 or M8.
3.5.3 Broken wires at termination
Broken wires at, or adjacent to, the termination, even if few in number, are indicative of high stresses at this
position and can be caused by incorrect fitting of the termination. The cause
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4309
Troisième édition
2004-08-01
Appareils de levage à charge
suspendue — Câbles — Entretien,
maintenance, installation, examen et
dépose
Cranes — Wire ropes — Care, maintenance, installation, examination
and discard
Numéro de référence
ISO 4309:2004(F)
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ISO 2004
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions . 1
3 Câbles en acier. 3
3.1 Conditions avant l'installation . 3
3.2 Pose. 4
3.3 Entretien. 5
3.4 Examens. 5
3.5 Critères de dépose. 7
4 Performances en fonctionnement des câbles . 14
5 Conditions relatives à l'équipement en liaison avec le câble . 14
6 Fiche d'examen du câble. 14
7 Stockage et identification des câbles . 14
Annexe A (informative) Zones critiques à examiner et défauts associés . 20
Annexe B (informative) Exemples types de fiche d'examen de câble . 21
Annexe C (informative) Examen interne du câble. 23
Annexe D (informative) Défauts pouvant se produire sur un câble . 26
Annexe E (informative) Exemples de sections de câbles et numéro de catégorie de câble
correspondants (RCN). 35
Bibliographie . 41
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ISO 4309:2004(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 4309 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96, Appareils de levage à charge suspendue,
sous-comité SC 3, Choix des câbles.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 4309:1990), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 4309:2004(F)
Introduction
Dans un appareil de levage, le câble est considéré comme un élément consommable, appelé à être remplacé
quand l'examen montre que la résistance a baissé de façon telle qu'il serait imprudent de continuer à l'utiliser.
La durée d'utilisation d'un câble varie en fonction des caractéristiques particulières de l'appareil et de ses
conditions d'emploi. Quand la longévité du câble est un élément essentiel, on adopte un coefficient
d'utilisation et un rapport d'enroulement (D/d) élevés. Quand, en revanche, les facteurs essentiels sont la
légèreté et la maniabilité, ces valeurs peuvent être réduites, dans la mesure où l'on admet un faible nombre
de cycles de fonctionnement.
Dans tous les cas, la sécurité d'un appareil utilisé correctement repose essentiellement sur un examen
périodique des câbles et leur dépose avant l'apparition de problèmes.
Certains appareils travaillent dans des conditions où les câbles sont exposés à des détériorations
accidentelles et le choix initial du câble doit tenir compte de ce facteur. Dans de telles conditions, l'examen du
câble doit se faire particulièrement soigneusement, le câble devant être remplacé immédiatement dès que
l'apparition de la moindre détérioration est identifiée.
Dans tous les cas, les critères de dépose relatifs aux ruptures de fils, à l'usure, à la corrosion et à la
déformation peuvent être appliqués immédiatement. Ces différents points sont examinés dans la présente
Norme internationale, qui s'adresse aux personnes compétentes assurant l'examen et l'entretien de l'appareil
de levage pour leur fournir des lignes directrices.
Les critères qui sont donnés permettent de conserver, jusqu'à la dépose du câble, une marge de sécurité
raisonnable lors de la manutention des charges par les appareils de levage. Le non-respect de ces critères
est dangereux.
La présente Norme internationale comporte désormais des recommandations relatives à l'entretien et à la
maintenance, y compris l'installation, des câbles. Ces recommandations ont été incluses pour assurer que,
l'utilisateur et les personnes compétentes responsables de l'appareil de levage disposent d'un document
informatif unique couvrant tous les aspects, de la réception du nouveau câble jusqu'à sa dépose de l'appareil
de levage.
Les groupes de classification des mécanismes auxquels se réfère la présente Norme internationale sont
conformes à l'ISO 4301-1.
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NORME INTERNATIONALE ISO 4309:2004(F)
Appareils de levage à charge suspendue — Câbles — Entretien,
maintenance, installation, examen et dépose
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne les lignes directrices essentielles pour l'entretien, la maintenance,
l'installation et l'examen d'un câble en service sur un appareil de levage, et elle énumère les critères de
dépose à appliquer pour assurer une utilisation efficace et sûre de l'appareil de levage.
Elle est applicable aux appareils de levage suivants, tel que définis dans l'ISO 4306-1:
a) blondins et ponts portiques à câbles;
b) grues à potence (sur colonne, murales, vélocipèdes);
c) grues de bord;
d) grues-derricks et grues-derricks à haubans;
e) grues-derricks à appui rigide;
f) grues flottantes;
g) grues mobiles;
h) ponts roulants;
i) ponts portiques ou semi-portiques;
j) grues sur portique ou semi-portique;
k) grues sur voie ferrée;
l) grues à tour.
La présente Norme internationale s'applique aux appareils de levage qui peuvent être à crochet, à benne
preneuse, à électroporteur, être utilisés pour la coulée, l'excavation ou le gerbage, qu'ils soient actionnés
manuellement, mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement.
Elle s'applique également aux palans et moufles fixes utilisant des câbles.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
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ISO 4309:2004(F)
2.1
diamètre réel d'un câble
moyenne de deux mesures du diamètre du câble, réalisées perpendiculairement sur une section droite
NOTE Il est exprimé en millimètres.
2.2
interstice
jeu existant entre les fils d'une même couche d'un toron ou entre les torons d'une même couche d'un câble
2.3
dérive d'un câble sur un tambour
partie d'un câble qui change sa trajectoire normale quand elle se déplace d'une couche à une autre, ce qui est
dû à l'action soit du type de tambour strié, soit de la configuration des couches de fibres inférieures
2.4
câblage Lang
câblage dans lequel le sens de toronnage des fils dans les torons extérieurs est le même que celui du
toronnage du câblage des torons extérieurs du câble
2.5
couche
un tour de câble sur le tambour
2.6
pas de câblage
distance, mesurée parallèlement à l'axe de câble longitudinal, sur laquelle les fils extérieurs d'un câble
monotoron et les torons extérieurs d'un câble toronné effectuent une rotation (ou une hélice) complète autour
de l'axe du câble
2.7
diamètre nominal d'un câble
valeur par laquelle on désigne le diamètre d'un câble
NOTE Il est exprimé en millimètres.
2.8
câblage ordinaire
type de câblage dans lequel le sens de toronnage des fils extérieurs dans les torons extérieurs est dans le
sens opposé à celui du câblage des torons extérieurs du câble
2.9
touret
support sur lequel est enroulé le câble pour le transport et le stockage
NOTE Il peut être en bois ou en acier, selon la masse du câble concerné.
2.10
âme d'un câble
élément central qui supporte les torons extérieurs
2.11
fiche d'examen du câble
document consignant l'historique et l'état du câble après examen
2.12
câble à une couche
câble toronné composé d'une couche de torons disposés en hélice autour d'une âme
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ISO 4309:2004(F)
2.13
câble disposé en parallèle
câble toronné comportant au moins deux couches de torons disposés en hélice en un câblage autour d'un
toron ou d'une âme textile
2.14
câble anti-giratoire
câble toronné spécialement conçu pour générer des niveaux de couple de torsion et de rotation réduits
lorsqu'il est soumis à une charge
NOTE 1 Les câbles anti-giratoires se composent généralement d'un assemblage de deux ou plusieurs couches de
torons disposés en hélice autour d'une âme, le sens de câblage des torons extérieurs étant contraire (c'est-à-dire dans le
sens contraire du câblage) à celui de la couche sous-jacente.
NOTE 2 Les câbles à trois ou quatre torons peuvent également être conçus pour avoir des propriétés anti-giratoires.
NOTE 3 Les câbles anti-giratoires ont été auparavant désignés câbles multitorons et câbles fixes.
2.15
câble à torons (toronnés)
assemblage de plusieurs torons disposés en hélice en une ou plusieurs couches généralement autour d'une
âme ou d'un centre
NOTE Les câbles toronnés composés de trois ou quatre torons extérieurs peuvent ou non avoir une âme.
3 Câbles en acier
3.1 Conditions avant l'installation
3.1.1 Remplacement du câble
Seul un câble de longueur, de diamètre, de composition et de charge de rupture corrects tels que spécifiés
par le fabricant de l'appareil de levage doit être installé sur l'appareil de levage, sauf si un autre câble a été
approuvé par le concepteur de l'appareil de levage, le fabricant du câble ou toute autre personne compétente.
Seuls les points d'attache de câble spécifiés ou autres terminaisons approuvées similaires doivent être utilisés
pour fixer le câble au tambour, au moufle ou à la structure de l'appareil de levage.
3.1.2 Longueur du câble
La longueur du câble utilisée doit être suffisante pour l'application prévue sur l'appareil de levage. Dans tous
les cas, elle doit permettre, aux extrémités, d'effectuer au moins deux enroulements autour du tambour.
Lorsque la longueur du câble nécessaire est prélevée sur un câble de plus grande longueur, une ligature doit
être pratiquée de part et d'autre de la coupure ou tout autre procédé convenable doit être utilisé pour éviter le
détoronnage du câble à partir de l'extrémité (voir Figure 1).
3.1.3 Instructions du fabricant de l'appareil de levage et du fabricant du câble
Les instructions fournies dans le manuel de l'appareil de levage et celles données par le fabricant du câble
doivent être appliquées.
Avant la pose sur l'appareil de levage, les gorges des tambours et des poulies doivent être vérifiées pour
s'assurer qu'elles correspondent bien au nouveau câble (voir l'Article 5).
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ISO 4309:2004(F)
3.1.4 Déchargement et stockage
Pour éviter tout accident, les câbles doivent être déchargés avec soin. Les tourets ou bobines de câbles ne
doivent pas chuter sur le sol. Les câbles ne doivent pas être mis en contact avec un crochet métallique ou
une fourche d'un chariot élévateur.
Les câbles doivent être stockés dans un bâtiment frais et sec sans être posés à même le sol. Les câbles ne
doivent jamais être stockés dans des lieux où ils risquent d'être en contact avec des émanations chimiques,
de la vapeur ou autres agents corrosifs. Les câbles entreposés doivent faire l'objet d'un examen périodique et
si nécessaire un traitement doit être appliqué. Lorsque les câbles doivent être stockés à l'extérieur, il convient
de les couvrir pour éviter toute humidité susceptible de déclencher de la corrosion.
Les câbles d'un appareil de levage, démontés pour une utilisation ultérieure, doivent être soigneusement
nettoyés et doivent recevoir un traitement avant stockage.
Il convient de stocker les câbles d'une longueur supérieure à 30 mètres sur des tourets.
3.2 Pose
3.2.1 Déroulement et pose
Lorsque le câble est tiré à partir d'un touret ou d'une bobine, des précautions doivent être prises pour ne pas
le détordre ou augmenter sa torsion, faute de quoi il peut se former des boucles, des nodosités ou des coudes
sur le câble. À cet effet, le câble doit être déroulé sans mou et tiré en ligne droite (voir Figure 2).
Les tambours rotatifs peuvent présenter une forte inertie, ils doivent par conséquent être contrôlés et le câble
doit être tiré lentement.
Il convient de tirer les câbles en bobine à partir d'un touret. Lorsqu'une bobine présente une courte longueur, il
est également admis de libérer l'extrémité extérieure de la bobine et d'enrouler le reste au sol (voir Figure 3).
Pour faciliter la manipulation, l'extrémité intérieure doit tout d'abord être fixée à un enroulement adjacent. Un
câble ne doit jamais être tiré en effectuant des tours lorsque la bobine ou le touret est à plat sur le sol (voir
Figure 4).
Le câble doit rester aussi propre que possible pendant l'opération de déroulement. Lorsqu'un câble est coupé,
les instructions du fabricant doivent être appliquées (voir Figure 1).
Les câbles anti-giratoires doivent faire l'objet d'une attention toute particulière pour éviter lorsqu'ils sont
installés de les détordre ou d'augmenter leur torsion et veiller à ce qu'ils soient correctement ligaturés.
NOTE 1 Si les torons sont déplacés, l'utilisation ultérieure provoque la déformation du câble et sa durée de vie risque
d'être réduite.
NOTE 2 Le fait de détordre ou d'augmenter la torsion du câble au cours de l'installation peut donner lieu à une torsion
additionnelle du moufle à crochet.
Le pas du câble ne doit pas être déplacé au cours de l'installation, c'est-à-dire qu'il convient de ne pas
enrouler ou dérouler d'un tour le câble. Lors de l'installation, le câble doit toujours être plié dans le même
sens: tirage du haut du touret vers le haut du tambour ou du bas du touret vers le bas du tambour (voir
Figure 2).
Il faut veiller à ce que les points d'attache soient réalisés et fixés conformément aux instructions données
dans le manuel de l'appareil de levage.
Si le câble frotte sur certaines pièces de l'appareil de levage, les points de friction doivent être protégés
convenablement.
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ISO 4309:2004(F)
3.2.2 Rodage
Avant la mise en service d'un câble qui vient d'être posé, l'utilisateur doit vérifier que tous les éléments
associés au câble sont montés et fonctionnent correctement. Un certain nombre de manœuvres doivent être
effectuées à vitesse réduite et sous une charge de l'ordre de 10 % de la charge maximale d'utilisation pour
permettre aux éléments constitutifs du câble de s'ajuster aux conditions réelles de fonctionnement.
3.3 Entretien
L'entretien du câble doit être effectué en fonction de l'appareil, de son emploi, de l'environnement et du type
de câble. Sauf indication contraire du fabricant de l'appareil ou du câble, le câble doit être enduit de graisse
ou d'huile au moment de l'installation. Le câble doit ensuite être nettoyé si nécessaire et être de nouveau
lubrifié à intervalles réguliers et avant qu'il ne présente des signes de manque de lubrifiant ou de corrosion,
notamment dans les zones de passage sur les poulies.
Le lubrifiant d'entretien doit être compatible avec les lubrifiants d'origine employés lors de la fabrication du
câble et doit présenter des caractéristiques de pénétration. Si le lubrifiant n'est pas identifié dans le manuel de
l'appareil de levage, l'utilisateur doit demander conseil au fabricant du câble.
Une durée de vie du câble plus courte peut résulter d'un manque d'entretien, notamment lorsque l'appareil de
levage travaille en milieu corrosif et, dans certains cas, pour des raisons liées à l'utilisation, si aucun lubrifiant
ne peut être utilisé. Dans ce cas, la périodicité des examens doit être réduite en conséquence.
3.4 Examens
3.4.1 Fréquence
3.4.1.1 Examens quotidiens
Dans toute la mesure du possible, toutes les parties visibles des câbles doivent être examinées
quotidiennement afin de déterminer les signes de détérioration et les déformations. Les points d'attache des
câbles avec l'appareil de levage (voir Figure A.1) doivent faire l'objet d'une attention toute particulière. Tout
changement sensible et suspect de l'état du câble doit être signalé et suivi d'un examen effectué par une
personne compétente, conformément à 3.4.2.
3.4.1.2 Examens périodiques
Les examens périodiques doivent être réalisés par des personnes compétentes conformément à 3.4.2.
Pour déterminer la fréquence de ces examens périodiques, les éléments suivants doivent être pris en
considération:
a) les conditions légales requises concernant l'appareil de levage dans le pays où il est utilisé;
b) le type d'appareil de levage et ses conditions d'utilisation;
c) le groupe de classification de l'appareil de levage;
d) les résultats des examens antérieurs;
e) le temps pendant lequel le câble a été utilisé.
Il convient d'examiner les câbles des grues mobiles et des grues à tour au minimum une fois par mois,
conformément aux instructions de la personne compétente.
NOTE En fonction des conditions du câble, la personne compétente peut estimer nécessaire d'augmenter la
fréquence des examens.
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ISO 4309:2004(F)
3.4.1.3 Examens spéciaux
Les examens spéciaux doivent être réalisés conformément à 3.4.2.
Le câble doit être examiné quand un incident survenu peut avoir causé des dégâts aux câbles et/ou aux
points d'attache, ou quand un câble a été remis en service après démontage suivi d'un remontage.
Lorsqu'un appareil de levage est mis hors service pour trois mois ou plus, il convient d'examiner les câbles
avant la reprise du travail.
NOTE En fonction des conditions du câble, la personne compétente peut estimer nécessaire de réduire la périodicité
des examens.
3.4.1.4 Inspection des câbles travaillant sur des poulies synthétiques ou des poulies métalliques à
revêtement intérieur synthétique
Lorsqu'un câble travaille uniquement ou en partie sur des poulies synthétiques ou métalliques à revêtement
intérieur de la gorge synthétique, des ruptures nombreuses de fils peuvent se produire à l'intérieur du câble
sans qu'il y ait de ruptures visibles ni d'usure substantielle à l'extérieur de celui-ci. Il faut donc dans ces
conditions envisager de fixer une périodicité des contrôles spécifiques reposant sur les données de
fonctionnement des câbles précédentes et tenant compte des résultats de contrôles réguliers en exploitation
et des informations acquises de l'examen détaillé des câbles déposés.
Une attention particulière doit être portée aux endroits où le lubrifiant a disparu ou s'est dénaturé.
Pour les systèmes spécifiques de levage, les critères de dépose des câbles doivent être établis en fonction
des informations échangées entre le fabricant de l'appareil et le fabricant des câbles.
NOTE En fonction des conditions du câble, la personne compétente peut estimer nécessaire d'augmenter la
fréquence des examens.
3.4.2 Points sur lesquels doit porter l'examen
3.4.2.1 Généralités
Bien qu'il soit nécessaire d'examiner le câble sur toute sa longueur, les éléments suivants doivent faire l'objet
d'une attention particulière:
a) les points d'attache du câble actif et du câble dormant;
b) les parties du câble qui passent sur des poulies de mouflage et de renvoi;
c) pour les appareils de levage effectuant un travail répétitif, les points de passage sur les poulies à l'endroit
correspondant aux mises en charge (voir l'Annexe A);
d) les parties du câble qui passent sur des poulies de compensation;
e) les parties du câble qui peuvent être soumises à l'abrasion par des facteurs externes (par exemple,
hiloires);
f) l'examen interne du câble pour la corrosion et la fatigue (voir l'Annexe C);
g) les parties du câble exposées à la chaleur.
Les résultats de l'examen doivent être consignés sur la fiche d'examen du câble (voir l'Article 6 et l'Annexe B
pour un exemple type).
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3.4.2.2 Terminaisons, à l'exclusion des élingues
Le câble doit être examiné dans la zone où il sort des fixations d'extrémité, cette zone étant critique en ce qui
concerne les ruptures de fils par fatigue et la corrosion. Les culots d'extrémité de câble doivent eux-mêmes
être examinés du point de vue de la déformation et de l'usure.
Les fixations de câble à l'aide de douilles de serrage embouties ou pressées doivent être examinées, de
manière similaire, en ce qui concerne les fissures dans le matériau de la douille et l'éventuel glissement du
câble par rapport à la douille.
Les raccords d'extrémité amovibles (par exemple, serre-câbles, pinces de câbles pour tambour) doivent faire
l'objet d'un examen en vue de vérifier les ruptures de fils vers et sous le serrage, les glissements des
serre-câbles et le desserrage des vis de fixation. Il convient que l'examen permette également de vérifier que
les prescriptions établies dans les normes et les règlements relatifs aux terminaisons ont été suivis.
Les raccords d'extrémité réalisés par épissure doivent faire l'objet d'un examen visant à vérifier qu'ils ne sont
ligaturés qu'à l'extrémité de l'épissure (de manière à protéger les mains des fils extrudés) et, pour ce faire, il
est recommandé de laisser accessible l'emplacement de l'épissure pour pouvoir réaliser un examen visuel
pour toute rupture de fils.
Lorsque l'on constate des ruptures de fils à proximité ou au niveau du point d'attache, il est admis de
raccourcir et de fixer de nouveau le câble. Cependant, la longueur du câble doit rester suffisante pour
conserver en permanence le nombre nécessaire de couches sur le tambour.
3.4.3 Essais non destructifs
Les essais non destructifs réalisés par des techniques électromagnétiques peuvent être utilisés pour renforcer
l'examen visuel et permettre de déterminer les zones et les degrés de détérioration du câble.
Lorsqu'un examen visuel est renforcé par un essai non destructif par système électromagnétique, il convient
de soumettre le câble à un premier examen non destructif électromagnétique dès que possible après
l'installation du câble.
3.5 Critères de dépose
3.5.1 Généralités
La sécurité d'exploitation des câbles en service est fondée sur les critères suivants (voir 3.5.2 à 3.5.12):
a) la nature et le nombre de fils cassés;
b) les fils cassés au niveau de l'extrémité;
c) la concentration de fils cassés;
d) la progression du nombre de fils cassés;
e) la rupture des torons;
f) la diminution du diamètre du câble, y compris par rupture de l'âme;
g) la diminution d'élasticité;
h) les usures externe et interne;
i) les corrosions externe et interne;
j) la déformation;
k) la détérioration due à la chaleur ou à l'apparition d'un arc électrique;
l) l'augmentation de l'allongement permanent.
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Tous les examens doivent tenir compte de ces critères examinés individuellement. Cependant, la
détérioration résulte souvent de la juxtaposition de certaines altérations en certaines zones, produisant un
effet cumulatif, dont il convient que la personne compétente tienne compte dans la décision de dépose ou de
remise en service du câble.
Dans tous les cas, l'examinateur doit rechercher si les détériorations ne sont pas occasionnées par un défaut
de l'appareil de levage et, s'il en est ainsi, il convient de procéder à sa remise en état avant la pose d'un
nouveau câble.
Il convient que les différents degrés de détériorations soient évalués et exprimés en pourcentage de critère de
dépose particulière. Le degré cumulé de détérioration dans n'importe quelle position est déterminé en ajoutant
les différentes valeurs qui sont enregistrées à cette position sur le câble. Lorsque la valeur cumulée à
n'importe quelle position atteint 100 %, il convient que le câble soit déposé.
3.5.2 Nature et nombre de fils cassés
La conception générale d'un appareil de levage est telle qu'elle ne permet pas une longévité indéfinie des
câbles. Pour les câbles comportant 6 ou 8 torons, les fils cassés sont, dans la plupart des cas, dans la couche
extérieure. Il n'en est pas de même pour les câbles anti-giratoires où les ruptures surviennent à l'intérieur et
sont donc «non visibles». Les Tableaux 1 et 2 tiennent compte de ces critères en considérant conjointement
les critères indiqués de 3.5.2 à 3.5.11.
Une rupture au niveau du sillon peut indiquer une détérioration interne du câble exigeant une inspection plus
minutieuse de cette section de câble. Lorsque deux, ou plus, ruptures au niveau du sillon sont trouvées sur
une longueur de câble, il convient que le câble soit
...
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