SIST ISO 4309:1997
(Main)Cranes -- Wire ropes -- Code of practice for examination and discard
Cranes -- Wire ropes -- Code of practice for examination and discard
Details the essential guidelines for examination of wire ropes in service on a lifting appliance and enumerates discard criteria relating to wire breaks, wear, corrosion and deformation which are to be applied to ensure the efficient and safe usage of the equipment.
Appareils de levage à charge suspendue -- Câbles -- Critères d'examen et de dépose
Dvigala - Žične vrvi - Pravila ravnanja pri pregledu in izločanju
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0 .
STANDARD
4309
Second edition
1990-08-l 5
- Wire ropes - Code of practice for
Cranes
examination and discard
Apparels de levage ;i charge suspendue - Ca^bles - Crit&res d’examen et de
dkpose
Reference number
IS0 4309 : 1990 (El
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 4309 : 1990 (El
Page
Contents
. . .
III
Foreword. .
iv
Introduction .
1
1 Scope .
1
2 Definitions .
2
3 Wirerope. .
2
..............................................
3.1 State before fitting
2
3.2 Fitting .
2
....................................................
3.3 Maintenance
2
3.4 Examination. .
3
3.5 Discard criteria .
7
4 Operating performance of wire rope. .
7
..................................
5 Condition of equipment related to rope
7
..............................................
6 Rope examination record
7
........................................
7 Rope storage and identification.
Annexes
Diagrammatic illustration of possible defects to be considered during
8
...........................
examination, with reference to different areas
9
.................................
Typical example of examination record
10
Frequency of examination of rope .
11
......................................
Internal examination of wire rope
.................. 13
Typical examples of defects that may occur in wire rope.
25
Biblioaraohv .
0 IS0 1990
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 4309 : 1990 (El
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 4309 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96,
Cranes.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 4309 : 19811, of which it
constitutes a minor revision.
Annexes A to F of this International Standard are for information only.
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IS0 4309 : 1990 (El
Introduction
expendable compo Inent requiring replace-
Inac rane, the rope should be regarded as an
ment when examination shows its strength to have diminished to the point where its
further use would be unwise.
The working life of the rope will vary in relation to the particular characteristics of the
crane and its conditions and use. Where long rope life is essential, a high coefficient of
utilization and high bending ratio (D/d) are adopted. Where, however, lightness and
compactness of design are essential, these values may be reduced, provided that a
smaller number of operating cycles is acceptable.
In all cases, however, the safe handling of loads by correctly operated equipment re-
quires regular examination of the rope so that it is removed from service in adequate
time.
Finally, certain cranes function in conditions where the ropes are particularly exposed
to accidental damage and the original selection of the rope will have taken account of
this factor. In such circumstances, examination of the rope must be particularly careful
and its removal from service must be made immediately a critical condition of damage
is recognized.
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 for the guidance of competent persons in-
volved in the maintenance and examination of cranes.
The criteria outlined are aimed a t retaining, until the rope is discarded, an adequate
safety marg n for the handling of loads by cranes. Failure to recognize these criteria is
dangerous.
iv
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IS0 4309 : 1990 (E)
INTERNATIONAL STANDARD _
- Wire ropes - Code of practice for examination
Cranes
and discard
2.1 core of a rope: That portion which supports the outer
1 Scope
strands of the rope. In a 6- and 8-strand construction, the core
may comprise a natural fibre or synthetic rope, a steel strand or
This International Standard specifies the examination and
a number of strands spun helically to form an independent and
discard criteria of wire rope.
smaller wire rope.
It is applicable to
2.2 cross-over of a rope on a drum: That portion of a rope
which changes from its normal path as it moves from one layer
Cable and portal cable cranes
a)
to another due to the effect of either the type of drum grooving
Cantilever cranes (pillar jib, wall or walking)
Id or the configuration of the underlying rope layer.
Deck cranes
cl
2.3 rope examination record: Record which is held by the
d) Derrick and guy derrick cranes
user of the lifting appliance and of which a typical example is
shown in annex B.
e) Derrick cranes with rigid bracing
f) Floating cranes
2.4 gap: That space which exists between individual wires in
any layer in a strand or between any strands in the same layer of
Mobile cranes
9)
a rope.
Overhead travelling cranes
h)
2.5 gusset: That area between individual outer strands.
Portal or semi-portal bridge cranes
i)
Wire breaks in the gusset positions may be indicative of lack of
Portal or semi-portal cranes
j)
strand gap.
k) Railway cranes
2.6 laps of rope on a drum: Turns around the drum which
Tower cranes
I)
together make up a full layer. (The laps will be helically or
parallel wound, and in the case of the latter, the cross-over
The cranes may be used for hook, grabbing, magnet, ladle, ex-
from one layer to another will take place in line with the rope
cavator or stacking duties and may be operated manually,
anchorage on the drum.)
mechanically, electrically or hydraulically.
2.7 Langs lay: Rope in which the direction of lay of the
The criteria contained in this International Standard also apply
outer layer of wire in the strands is the same as the direction of
to hoist blocks.
lay of the strands in the rope.
IS0 4306-l provides a vocabulary for cranes covered by this
2.8 lay length: Length of helix made by an individual strand.
International Standard.
. multi-strand rope: Rope comprising a number of layers
The classification groups of the mechanisms referred to in this 29
of strands. A rope may have reduced rotational characteristics
International Standard are in accordance with IS0 4301-l.
if one or more layers are spun in the opposite direction to the
outer strands; if all the strands are spun in the same direction,
This International Standard details the essential guidelines for
no such benefit occurs.
examination of wire rope in service on a crane and enumerates
discard criteria which are to be applied to ensure the efficient
and safe use of the equipment. 2.10 ordinary lay; regular lay: Rope in which the direction
of lay of the outer layer of wires in the strand is opposite to the
direction of lay of the strands in the rope.
2 Definitions
2.11 reel: Transit package on which the rope is coiled. It
For the purposes of this International Standard, the following may be of wooden or steel construction, depending on the
mass of rope involved.
definitions apply.
1
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Is0 4309 : 1990 (El
A shorter working life of the rope will result from lack of
2.12 actual rope diameter: Diameter of the circle, in
maintenance, particularly when the crane works in a corrosive
millimetres, which circumscribes the rope.
environment and, in certain cases, for reasons connected with
the operation, where no service dressing can be used.
diameter: Value, in millimetres, by
2.13 rope nominal
which the diameter of a rope is designated
3.4 Examination
2.14 rotation-resistant rope : Construction of rope having
3.4.1 Frequency
eight or more strands in an outer layer which is spun helically in
opposition to the direction of the layer beneath.
3.4.1 .I Daily observation
As far as possible, all visible parts of any rope should be observ-
3 Wire rope
ed each working day with the object of detecting general
deterioration and deformation. Particular attention should be
3.1 State before fitting
paid to the rope at points of attachment to the appliance. Any
appreciable change suspected in the rope condition shall be
e rope meets the
The user shall ensure that the condition of th
reported and the rope examined by a competent person in ac-
requirements of this International Standard.
cordance with 3.4.2.
A rope of the same type as that initially fitted will normally be
3.4.1.2 Periodic examination carried out by competent
adopted for replacement purposes. If it is of a different type,
persons (in accordance with 3.4.2)
the user shall ensure that it possesses properties at least
equivalent to those of the rope being discarded.
e frequen of such periodic
In order to determine th examina-
CY
tion, consideration sh all be given to the following :
When the length of rope required for the crane is to be taken
from a longer length, a serving shall be made on both sides of
a) the statutory requireme lnts covering the application in
the cutting point, or a suitable technique shall be used to pre-
the cou ntry of use;
vent the rope from untwisting when the cut is made.
and the environmental conditions in
b) the type of crane
Before re-equipping the appliance, all grooves in drums and
which it operates;
pulleys should be checked to ensure that they will correctly ac-
c) the classification group of the crane;
cept the replacement rope (see clause 5).
d) the results of previous examinations;
32 . Fitting
e) the length of time the rope has been in service.
When drawing the wire rope from a reel or coil, every precau-
3.4.1.3 Special examination in accordance with 3.4.2
tion should be taken to avoid the inducement of loss of turn,
because to allow such a condition may result in loops, kinks or
bends forming in the rope. 3.4.1.3.1 In all cases when an incident has occurred which
may have caused damage to the rope and/or its termination, or
If the rope rubs against any part of the appliance when it is not on every occasion when a rope has been brought back into
under tension, then the points of contact should be suitably operation after dismantling followed by re-assembly, the rope
protected. shall be examined.
Before bringing the rope into operation on the appliance, the
3.4.1.3.2 In every case where a lifting appliance has been out
user shall ensure that all the devices associated with the wire
of operation for three months or more, the ropes shall be ex-
rope operation are set and functioning correctly.
amined prior to recommencement of work.
carried
A number of operations of the crane shall be out at ap-
3.4.1.4 Ropes operating with synthetic sheaves or metal
proximately 10 % of the normal load to stabil ize the wire rope.
synthetic I ining
sheaves having
3.3 Maintenance
Where a rope operates either solely or partially with synthetic
sheaves, or metal sheaves having a synthetic lining, wire breaks
The maintenance of the wire rope shall be carried out relative to
may occur in large numbers internally before there is any visible
the lifting appliance, its use, the environment and the type of
evidence of wire breaks, or substantial wear on the periphery of
rope involved. Unless otherwise indicated by the manufacturer
the rope.
either of the crane or of the rope, the wire rope should be clean-
ed, where possible, and covered with a service dressing of Under these conditions, consideration should be given to the
establishment of a specific inspection schedule period based on
grease or oil, particularly on those lengths which bend when
passing over pulleys. past rope performance data and taking into account the results
from both regular inspection in service and information gained
The service d ressing shall be compatible with the original lubri- from detailed examination of ropes following retirement from
cant used by
the wire rope manufacturer. service.
2
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IS0 4309 : 1990 (El
y localized area which ex-
Particular attention shall be paid to an 3.5 Discard criteria
denaturing of the lubricant.
hibits a dryness or
The safe use of rope is qualified by the following criteria (see
Information for the discard criteria of wire rope for specific
3.5.1 to 3.5.11) :
lifting appliances should be based on an exchange of informa-
tion between the lifting appliance manufacturer and the wire
a) the nature and number of broken wires;
rope manufacturer.
b) broken wires at the termination;
3.4.2 Points to be covered by examination
c) the localized grouping of wire breaks;
3.4.2.1 General
d) the rate of increase of wire breaks;
the wire rope shall be examined throughout its length,
Although
e) the fracture of strands;
particular care shall be taken at the following positions :
d iamete r, including that resulting from
f) reduction of rope
- the termination points at the end of both moving and
core deterioration;
stationary ropes;
-
that part of a rope which passes through the block or
g ) decreased elasticity;
over pulleys; particular attention shall be paid, in the case of
appliances performing a repetitive operation, to any part of
h) external and internal wear;
the rope which lies over the pulleys while the appliance is in
a loaded condition (see annex A);
i) external and internal corrosion;
- that part of the rope which lies over a compensating
j) deformation;
pulley;
which may be subject to a brasion
any part of the rope
k) damage due to heat or electric arcing;
external features (for examp le hatch coamings);
bY
I) rate of increase of permanent elongation.
-
internal examination for corrosion and fatigue (see
annex D);
All examinations shall take account of these individual factors,
-
any part of the rope exposed to heat.
recognizing the particular criteria. However, deterioration will
frequently result from a combination of factors giving a
The results of the examination shall be recorded in the examina-
cumulative effect which shall be recognized by the competent
tion record for the appliance (see clause 6 and annex B for a
person, and which will reflect on the decision to discard the
typical example).
rope or to allow it to remain in service.
3.4.2.2 Terminations - excluding slings In all cases, the examiner should investigate whether the
deterioration has been caused by a defect in the appliance; if
The rope shall be examined in the area where it passes out from
so, he should recommend action to overcome the defect before
the termination, as this position is critical for the onset of fatigue
fitting a new rope.
(wire breaks) and corrosion. The terminal fittings themselves
shall also be examined for signs of distortion or wear.
3.5.1 Nature and number of broken wires
Terminations involving pressed or swaged ferrules shall be
similarly examined, and the ferrule checked for cracks in the
The overall design of a crane is such that it does not perm it in-
material and possible slippage between the ferrule and the
definite rope life.
rope.
In the case of 6- and 8-strand ropes, broken wires occur prin-
Detachable terminations (wedge sockets, grips) shall be ex-
cipally at the external surface. This does not apply to wire ropes
amined for broken wires within and under the termination and
having a number of layers of strands (typically multi-strand
to ensure the tightness of wedges and screwed grips. The ex-
constructions), where the majority of breaks occur internally
amination shall also ensure that the requirements of the stan-
and are therefore “non-visible” fractures.
dards and codes of practice laid down for the termination of the
rope have been met.
Tables 1 and 2 take these factors into consideration when con-
sidered in conjunction with the fa ctors given in 3.5.2 to 3.5.11.
Eye splices made by hand shall be served only over the tail of
the splice so as to protect the hands from protruding wire,
When establishing rejection criteria for rotation-resistant ropes,
while at all times allowing the remainder of the splice to be
consideration shall be given to the rope construction, length of
visually inspected for wire breaks.
service and the way in which the rope is being used. Guidance
When broken wires become evident close to, or within, the ter- to the number of visible broken wires which shall give rise to re-
jection is given in table 2.
mination, it may be possible to shorten the rope and re-fix the
terminal fittings. However, the length of the wire rope shall be
sufficient to allow for the minimum required number of rope Particular attention shall be paid to any localized area which ex-
denaturing of the lubrication.
turns on the drum. hibits a dryness or
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IS0 4309 : 1990 (El
- Guidance for the number of broken wires in round strand ropes working in steel sheaves
Table 1
Number of visible broken wires31 related to the fatigue of the rope in a
crane which gives rise to rejection
Classification groups for Classification groups for
Number of load- Typical examples
Ml, M2, M3 and M4 M5, M6, M7 and M8
bearing wires in of rope
mechanisms mechanisms
outer strandsl) constructions2)
Ordinary Langs Ordinary Langs
I
over a length4) of over a length4) of
n 6d 30d 6d 30d 6d 30d 6d 30d
n < 50 6 x 7 (6/l) 2 4 1 2 4 8
2 4
51 < n < 75 6 x 19 (9/9/l)* 3 6 2 3 6 12 3 6
76 < n < 100 4 8 2 4 8 16 4 8
8 x 19 (9/9/l)*
101 Q n Q 120 6 x 19 (12/6/l) 5 IO 2 5 10 19 5 10
6 x 19 (12/6 + 6F/l)
6 x 25FS (12/12/l)*
121 Q n 4 140 6 11 3 6 11 22
6 11
141 < n G 160 8 x 19 (12/6 + 6F/l) 6 13 3 6 13 26 6 13
161 < n < 180
6 x 36 (14/7 + 7/7/l)* 7 14 4 7 14 29 7 14
-
181 < n < 200 8 16 4 8 16 32
8 16
201 Q n < 220 6 x 41 (16/8 + 8/8/l)* 9 18 4 9 18 38
9 18
221
241 G n < 260 IO 21 5 10 21 42 10 21
261 < n G 280 11 22 6
11 22 45 11 22
281 < n < 300 12 24 6 12 24 48 12 24
0,04 n 0,08n 0,16n 0,04n 0,08 n
300 < t-22) 0,04n 0,08n 0,02n
In ropes having a number of layers of
1) Filler wires are not regarded as load-bearing wires and are therefore excluded from the examination.
strands, only the visible outer layer is considered. In ropes having a steel core, this is regarded as an internal strand and is not considered.
2) In the case of a calculation for numbers of visible broken wires, the value is rounded to a whole number. For ropes having outer wires in the
external strands of larger size than the norm, the particular construction is down-graded in the table and indicated by an asterisk(*).
3) A broken wire may have two visible ends.
4) d= nominal diameter of the rope
Table 2 - Guidance for the number of broken wires
in rotation-resistant ropes working in steel sheaves
Number of visible broken wiresl) related to the fatigue
of the rope in a crane which gives rise to rejection
I I
Classification groups for Classification groups for
M5, M6, M7 and M8
Ml, M2, M3 and M4
mechanisms mechanisms
Over a length’) of
Over a length21 of
6d 30d 6d 30d
r I I I
2 4 4
8
1
1) A broken wire may have two visible ends.
12) d = nominal diameter of the rope
I
---------------------- Page: 8 ----------------------
1s0 4309 : 1990 E)
Small deterioration may not be so apparent from normal ex-
3.5.2 Broken wires at termination
amination, particularly if the rope stresses are well balanced
throughout the individual strands. However, the condition may
Broken wires at, or adjacent to, the termination, even if few in
result in a high loss of rope strength, so that any suggestion of
number, are indicative of high stresses at this position and may
such internal deterioration shall be verified by internal examina-
be caused by incorrect fitting of the termination. Investigation
tion procedures. Where such deterioration is confirmed, the
of the cause of this deterioration shall be made, and, where
possible, the termination should be remade, shortening the wire rope shall be discarded (see annex D).
rope if sufficient length remains for further use.
3.5.7 External wear
3.5.3 Localized grouping of broken wires
Abrasion of the crown wires of outer strands in the rope results
Where broken wires are very close together, constituting local
from rubbing contact, under pressure, with the grooves in the
grouping of such breaks, the rope shall be discarded. If the
pulleys and the drums. The condition is particularly evident
grouping of such breaks occurs in a length less than 6d or is
on moving ropes at points of pulley contact when the load is
concentrated in any one strand, it will be prudent to discard the
being accelerated or decelerated, and shows itself as flat sur-
rope even if the number of wire breaks is smaller than the maxi-
faces on the outer wires.
mum number indicated in tables 1 and 2.
Wear is promoted by lack of I ubrication, or incorrect lu brica-
tion, and also by the presence of dust and grit.
3.5.4 Rate of increase of broken wires
Wear reduces the streng th of ropes reducing the cross-
bY
In applications where the predominant cause of rope deteriora-
sectional area of the steel
tion is fatigue, the commencement of broken wires will begin
after a certain period of usage, but the number of breaks will
When owing to external wear the actual rope diameter has
progressively increase at ever-shortening intervals.
decreased by 7 % or more of the nominal rope diameter, the
rope shall be discarded even if no wire breaks are visible.
In these cases, it is recommended that careful examination and
recording of the increase of broken wires should be undertaken
with a view to establishing the rate of increase of the breaks.
3.5.8 Decreased elasticity
An application of this “law” may be used in deciding the future
date for rope discard.
Under certain circumstances usually associated with the work-
ing environment, a rope may sustain a substantial decrease in
elasticity and will be unsafe for further use.
3.5.5 Fracture of strands
Decreased elasticity is difficult to detect : if the examiner is in
If a complete strand fracture occurs, the rope shall be
any doubt, advice should be obtained from a specialist in ropes.
disca rded.
However, it is usually associated with the following :
3.5.6 Reduction of rope diameter resulting from core
a) reduction of rope diameter;
deterioration
b) elongation of the rope lay length;
iameter resulting from deterioration of the
Reduction of rope d
core can be caused
bY
c) lack of gap between individual wires and between
strands, caused by the compression of the component parts
a) internal wear and indentation;
against each other;
b) internal wear caused by friction between individual
d) the appearance of fine, brown powder within the strand
strands and wires in the rope, particularly when it is subject
gussets;
to bending;
e) while no wire breaks may be visible, the wire rope will
c) deterioration of a fibre core;
be noticeably stiffer to handle and will certainly have a
reduction in diameter greater than related purely to wear of
d) fracture of a steel core;
individual wires. This condition can lead to abrupt failure
under dynamic loading and is sufficient justification for
e) fracture of internal layers in a multi-strand construction.
immediate discard.
If these factors cause the rope diameter (average of two
3.5.9 External and internal corrosion
diameter measurements normal to each other) to decrease by
3 % of the nominal rope diameter for rotation-resistant ropes,
Corrosion occurs particularly in marine and industrial polluted
or 10 % for other ropes, the ropes shall be discarded even if no
atmospheres, and will not only diminish the breaking strength
broken wires are visible.
by reducing the metallic area of the rope but will also accelerate
fatigue by causing the irregular surface from which stress
NOTE - New ropes may have an actual diameter greater than the
cracking will commence. Severe corrosion may cause decreas-
nominal diameter so that the wear permissible will therefore be greater
by the same amount. ed elasticity of the rope.
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IS0 4309 : 1990 E)
External corrosion In the case of waviness (see figure l), the wire rope shall be
a)
discarded if
Corrosion of the outer wires may be detected visually.
4d
4 > 3
Internal corrosion (see annex E, plate 7)
b)
This condition is more difficult to detect than the external
where d is the nominal diameter of the rope and d, is the
corrosion which frequently accompanies it, but the follow-
diameter corresponding to the envelope of the deformed rope,
ing indications may be recognized :
and the length of the rope under consideration does not exceed
25d.
1) Variation in rope diameter. In positions where the
rope bends around pulleys, a reduction in diameter
usually occurs. However, in stationary ropes it is not un-
common for an increase in diameter to occur due to the
build-up of rust under the outer layer of strands;
2) Loss of gap between the strands in the outer layer of
the rope, frequently combined with wire breaks in the
strand gussets.
If there is any suggestion of internal corrosion, the rope should
be subjected to internal examination as indicated in annex D;
Figure 1 - Waviness
this shall be carried out by a competent person.
3.5.10.2 Basket or lantern distortion (see annex E, plate 9)
Confirmation of severe internal corrosion is justification for
immediate rope discard.
This condition occurs in ropes having a steel centre (or core)
when the outer layer of strands has become dislocated, or
when the outer layer becomes longer than the inner layer of
3.5.10 Deformation
strands. Such a condition may occur as a result of abrupt
(snatch) loading of the rope from a slack condition.
Visible distortion of the rope from its normal formation is term-
ed “deformation” and may create a change at the deformation
A basket or lantern formation is justification for iate
position which will result in an uneven stress distribution in the
discard.
rope.
Distinction is made between the following main deformations
3.5.10.3 Strand extrusion (see annex E, plate 10)
of rope on the basis of their appearance (see 3.5.10.1 to
3.5.10.9) :
This feature is frequently associated with basket or lantern
deformation where the rope imbalance is indicated in the extru-
waviness;
a)
sion of the core.
basket or lantern distortion;
b)
Strand extrusion is justification for immediate discard.
strand extrusion;
c)
3.5.10.4 Wire extrusion (see annex E, plates 11 and 12)
d) wire extrusion;
In this condition, certain wires or groups of wires rise up, on
el local increase in the diameter of the rope;
the opposite side of the rope to the pulley groove, in the form
of loops - this feature usually results from shock loading.
local decrease in the diameter of the rope;
f)
If the deformation is severe, there is justification for rope
flattened portions;
discard.
9)
kinks or tightened loops;
h)
3.5.10.5 Local increase in diameter of rope
(see annex E, plates 13 and 14)
i) bends.
A local increase in rope diameter may occur and could affect a
3.5.10.1 relatively long length of the rope. The condition usually relates
Waviness (see annex E, plate 8)
to a distortion of the core (in particular environments, a fibre
Waviness is a deformation where the longitudinal axis of the core can swell up owing to the effect of moisture) and conse-
wire rope takes the shape of a helix. While not necessarily quently it creates imbalance in the outer strands, which
resulting in any loss of strength, such a deformation, if severe, become incorrectly oriented.
may transmit a pulsation resulting in irregular rope drive. After
prolonged working, this will give rise to wear and wire breaks. A severe condition is justification for rope discard.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
IS0 4309
3.5.10.6 Local decrease in diameter of rope (see annex E, 4 Operating performance of wire rope
plate 17)
Accurate recording of information by the
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 4309:1997
01-november-1997
'YLJDODäLþQHYUYL3UDYLODUDYQDQMDSULSUHJOHGXLQL]ORþDQMX
Cranes -- Wire ropes -- Code of practice for examination and discard
Appareils de levage à charge suspendue -- Câbles -- Critères d'examen et de dépose
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 4309:1990
ICS:
53.020.30 Pribor za dvigalno opremo Accessories for lifting
equipment
SIST ISO 4309:1997 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 4309:1997
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SIST ISO 4309:1997
INTERNATIONAL
IS0 .
STANDARD
4309
Second edition
1990-08-l 5
- Wire ropes - Code of practice for
Cranes
examination and discard
Apparels de levage ;i charge suspendue - Ca^bles - Crit&res d’examen et de
dkpose
Reference number
IS0 4309 : 1990 (El
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (El
Page
Contents
. . .
III
Foreword. .
iv
Introduction .
1
1 Scope .
1
2 Definitions .
2
3 Wirerope. .
2
..............................................
3.1 State before fitting
2
3.2 Fitting .
2
....................................................
3.3 Maintenance
2
3.4 Examination. .
3
3.5 Discard criteria .
7
4 Operating performance of wire rope. .
7
..................................
5 Condition of equipment related to rope
7
..............................................
6 Rope examination record
7
........................................
7 Rope storage and identification.
Annexes
Diagrammatic illustration of possible defects to be considered during
8
...........................
examination, with reference to different areas
9
.................................
Typical example of examination record
10
Frequency of examination of rope .
11
......................................
Internal examination of wire rope
.................. 13
Typical examples of defects that may occur in wire rope.
25
Biblioaraohv .
0 IS0 1990
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (El
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 4309 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96,
Cranes.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 4309 : 19811, of which it
constitutes a minor revision.
Annexes A to F of this International Standard are for information only.
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (El
Introduction
expendable compo Inent requiring replace-
Inac rane, the rope should be regarded as an
ment when examination shows its strength to have diminished to the point where its
further use would be unwise.
The working life of the rope will vary in relation to the particular characteristics of the
crane and its conditions and use. Where long rope life is essential, a high coefficient of
utilization and high bending ratio (D/d) are adopted. Where, however, lightness and
compactness of design are essential, these values may be reduced, provided that a
smaller number of operating cycles is acceptable.
In all cases, however, the safe handling of loads by correctly operated equipment re-
quires regular examination of the rope so that it is removed from service in adequate
time.
Finally, certain cranes function in conditions where the ropes are particularly exposed
to accidental damage and the original selection of the rope will have taken account of
this factor. In such circumstances, examination of the rope must be particularly careful
and its removal from service must be made immediately a critical condition of damage
is recognized.
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 for the guidance of competent persons in-
volved in the maintenance and examination of cranes.
The criteria outlined are aimed a t retaining, until the rope is discarded, an adequate
safety marg n for the handling of loads by cranes. Failure to recognize these criteria is
dangerous.
iv
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (E)
INTERNATIONAL STANDARD _
- Wire ropes - Code of practice for examination
Cranes
and discard
2.1 core of a rope: That portion which supports the outer
1 Scope
strands of the rope. In a 6- and 8-strand construction, the core
may comprise a natural fibre or synthetic rope, a steel strand or
This International Standard specifies the examination and
a number of strands spun helically to form an independent and
discard criteria of wire rope.
smaller wire rope.
It is applicable to
2.2 cross-over of a rope on a drum: That portion of a rope
which changes from its normal path as it moves from one layer
Cable and portal cable cranes
a)
to another due to the effect of either the type of drum grooving
Cantilever cranes (pillar jib, wall or walking)
Id or the configuration of the underlying rope layer.
Deck cranes
cl
2.3 rope examination record: Record which is held by the
d) Derrick and guy derrick cranes
user of the lifting appliance and of which a typical example is
shown in annex B.
e) Derrick cranes with rigid bracing
f) Floating cranes
2.4 gap: That space which exists between individual wires in
any layer in a strand or between any strands in the same layer of
Mobile cranes
9)
a rope.
Overhead travelling cranes
h)
2.5 gusset: That area between individual outer strands.
Portal or semi-portal bridge cranes
i)
Wire breaks in the gusset positions may be indicative of lack of
Portal or semi-portal cranes
j)
strand gap.
k) Railway cranes
2.6 laps of rope on a drum: Turns around the drum which
Tower cranes
I)
together make up a full layer. (The laps will be helically or
parallel wound, and in the case of the latter, the cross-over
The cranes may be used for hook, grabbing, magnet, ladle, ex-
from one layer to another will take place in line with the rope
cavator or stacking duties and may be operated manually,
anchorage on the drum.)
mechanically, electrically or hydraulically.
2.7 Langs lay: Rope in which the direction of lay of the
The criteria contained in this International Standard also apply
outer layer of wire in the strands is the same as the direction of
to hoist blocks.
lay of the strands in the rope.
IS0 4306-l provides a vocabulary for cranes covered by this
2.8 lay length: Length of helix made by an individual strand.
International Standard.
. multi-strand rope: Rope comprising a number of layers
The classification groups of the mechanisms referred to in this 29
of strands. A rope may have reduced rotational characteristics
International Standard are in accordance with IS0 4301-l.
if one or more layers are spun in the opposite direction to the
outer strands; if all the strands are spun in the same direction,
This International Standard details the essential guidelines for
no such benefit occurs.
examination of wire rope in service on a crane and enumerates
discard criteria which are to be applied to ensure the efficient
and safe use of the equipment. 2.10 ordinary lay; regular lay: Rope in which the direction
of lay of the outer layer of wires in the strand is opposite to the
direction of lay of the strands in the rope.
2 Definitions
2.11 reel: Transit package on which the rope is coiled. It
For the purposes of this International Standard, the following may be of wooden or steel construction, depending on the
mass of rope involved.
definitions apply.
1
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SIST ISO 4309:1997
Is0 4309 : 1990 (El
A shorter working life of the rope will result from lack of
2.12 actual rope diameter: Diameter of the circle, in
maintenance, particularly when the crane works in a corrosive
millimetres, which circumscribes the rope.
environment and, in certain cases, for reasons connected with
the operation, where no service dressing can be used.
diameter: Value, in millimetres, by
2.13 rope nominal
which the diameter of a rope is designated
3.4 Examination
2.14 rotation-resistant rope : Construction of rope having
3.4.1 Frequency
eight or more strands in an outer layer which is spun helically in
opposition to the direction of the layer beneath.
3.4.1 .I Daily observation
As far as possible, all visible parts of any rope should be observ-
3 Wire rope
ed each working day with the object of detecting general
deterioration and deformation. Particular attention should be
3.1 State before fitting
paid to the rope at points of attachment to the appliance. Any
appreciable change suspected in the rope condition shall be
e rope meets the
The user shall ensure that the condition of th
reported and the rope examined by a competent person in ac-
requirements of this International Standard.
cordance with 3.4.2.
A rope of the same type as that initially fitted will normally be
3.4.1.2 Periodic examination carried out by competent
adopted for replacement purposes. If it is of a different type,
persons (in accordance with 3.4.2)
the user shall ensure that it possesses properties at least
equivalent to those of the rope being discarded.
e frequen of such periodic
In order to determine th examina-
CY
tion, consideration sh all be given to the following :
When the length of rope required for the crane is to be taken
from a longer length, a serving shall be made on both sides of
a) the statutory requireme lnts covering the application in
the cutting point, or a suitable technique shall be used to pre-
the cou ntry of use;
vent the rope from untwisting when the cut is made.
and the environmental conditions in
b) the type of crane
Before re-equipping the appliance, all grooves in drums and
which it operates;
pulleys should be checked to ensure that they will correctly ac-
c) the classification group of the crane;
cept the replacement rope (see clause 5).
d) the results of previous examinations;
32 . Fitting
e) the length of time the rope has been in service.
When drawing the wire rope from a reel or coil, every precau-
3.4.1.3 Special examination in accordance with 3.4.2
tion should be taken to avoid the inducement of loss of turn,
because to allow such a condition may result in loops, kinks or
bends forming in the rope. 3.4.1.3.1 In all cases when an incident has occurred which
may have caused damage to the rope and/or its termination, or
If the rope rubs against any part of the appliance when it is not on every occasion when a rope has been brought back into
under tension, then the points of contact should be suitably operation after dismantling followed by re-assembly, the rope
protected. shall be examined.
Before bringing the rope into operation on the appliance, the
3.4.1.3.2 In every case where a lifting appliance has been out
user shall ensure that all the devices associated with the wire
of operation for three months or more, the ropes shall be ex-
rope operation are set and functioning correctly.
amined prior to recommencement of work.
carried
A number of operations of the crane shall be out at ap-
3.4.1.4 Ropes operating with synthetic sheaves or metal
proximately 10 % of the normal load to stabil ize the wire rope.
synthetic I ining
sheaves having
3.3 Maintenance
Where a rope operates either solely or partially with synthetic
sheaves, or metal sheaves having a synthetic lining, wire breaks
The maintenance of the wire rope shall be carried out relative to
may occur in large numbers internally before there is any visible
the lifting appliance, its use, the environment and the type of
evidence of wire breaks, or substantial wear on the periphery of
rope involved. Unless otherwise indicated by the manufacturer
the rope.
either of the crane or of the rope, the wire rope should be clean-
ed, where possible, and covered with a service dressing of Under these conditions, consideration should be given to the
establishment of a specific inspection schedule period based on
grease or oil, particularly on those lengths which bend when
passing over pulleys. past rope performance data and taking into account the results
from both regular inspection in service and information gained
The service d ressing shall be compatible with the original lubri- from detailed examination of ropes following retirement from
cant used by
the wire rope manufacturer. service.
2
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (El
y localized area which ex-
Particular attention shall be paid to an 3.5 Discard criteria
denaturing of the lubricant.
hibits a dryness or
The safe use of rope is qualified by the following criteria (see
Information for the discard criteria of wire rope for specific
3.5.1 to 3.5.11) :
lifting appliances should be based on an exchange of informa-
tion between the lifting appliance manufacturer and the wire
a) the nature and number of broken wires;
rope manufacturer.
b) broken wires at the termination;
3.4.2 Points to be covered by examination
c) the localized grouping of wire breaks;
3.4.2.1 General
d) the rate of increase of wire breaks;
the wire rope shall be examined throughout its length,
Although
e) the fracture of strands;
particular care shall be taken at the following positions :
d iamete r, including that resulting from
f) reduction of rope
- the termination points at the end of both moving and
core deterioration;
stationary ropes;
-
that part of a rope which passes through the block or
g ) decreased elasticity;
over pulleys; particular attention shall be paid, in the case of
appliances performing a repetitive operation, to any part of
h) external and internal wear;
the rope which lies over the pulleys while the appliance is in
a loaded condition (see annex A);
i) external and internal corrosion;
- that part of the rope which lies over a compensating
j) deformation;
pulley;
which may be subject to a brasion
any part of the rope
k) damage due to heat or electric arcing;
external features (for examp le hatch coamings);
bY
I) rate of increase of permanent elongation.
-
internal examination for corrosion and fatigue (see
annex D);
All examinations shall take account of these individual factors,
-
any part of the rope exposed to heat.
recognizing the particular criteria. However, deterioration will
frequently result from a combination of factors giving a
The results of the examination shall be recorded in the examina-
cumulative effect which shall be recognized by the competent
tion record for the appliance (see clause 6 and annex B for a
person, and which will reflect on the decision to discard the
typical example).
rope or to allow it to remain in service.
3.4.2.2 Terminations - excluding slings In all cases, the examiner should investigate whether the
deterioration has been caused by a defect in the appliance; if
The rope shall be examined in the area where it passes out from
so, he should recommend action to overcome the defect before
the termination, as this position is critical for the onset of fatigue
fitting a new rope.
(wire breaks) and corrosion. The terminal fittings themselves
shall also be examined for signs of distortion or wear.
3.5.1 Nature and number of broken wires
Terminations involving pressed or swaged ferrules shall be
similarly examined, and the ferrule checked for cracks in the
The overall design of a crane is such that it does not perm it in-
material and possible slippage between the ferrule and the
definite rope life.
rope.
In the case of 6- and 8-strand ropes, broken wires occur prin-
Detachable terminations (wedge sockets, grips) shall be ex-
cipally at the external surface. This does not apply to wire ropes
amined for broken wires within and under the termination and
having a number of layers of strands (typically multi-strand
to ensure the tightness of wedges and screwed grips. The ex-
constructions), where the majority of breaks occur internally
amination shall also ensure that the requirements of the stan-
and are therefore “non-visible” fractures.
dards and codes of practice laid down for the termination of the
rope have been met.
Tables 1 and 2 take these factors into consideration when con-
sidered in conjunction with the fa ctors given in 3.5.2 to 3.5.11.
Eye splices made by hand shall be served only over the tail of
the splice so as to protect the hands from protruding wire,
When establishing rejection criteria for rotation-resistant ropes,
while at all times allowing the remainder of the splice to be
consideration shall be given to the rope construction, length of
visually inspected for wire breaks.
service and the way in which the rope is being used. Guidance
When broken wires become evident close to, or within, the ter- to the number of visible broken wires which shall give rise to re-
jection is given in table 2.
mination, it may be possible to shorten the rope and re-fix the
terminal fittings. However, the length of the wire rope shall be
sufficient to allow for the minimum required number of rope Particular attention shall be paid to any localized area which ex-
denaturing of the lubrication.
turns on the drum. hibits a dryness or
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SIST ISO 4309:1997
IS0 4309 : 1990 (El
- Guidance for the number of broken wires in round strand ropes working in steel sheaves
Table 1
Number of visible broken wires31 related to the fatigue of the rope in a
crane which gives rise to rejection
Classification groups for Classification groups for
Number of load- Typical examples
Ml, M2, M3 and M4 M5, M6, M7 and M8
bearing wires in of rope
mechanisms mechanisms
outer strandsl) constructions2)
Ordinary Langs Ordinary Langs
I
over a length4) of over a length4) of
n 6d 30d 6d 30d 6d 30d 6d 30d
n < 50 6 x 7 (6/l) 2 4 1 2 4 8
2 4
51 < n < 75 6 x 19 (9/9/l)* 3 6 2 3 6 12 3 6
76 < n < 100 4 8 2 4 8 16 4 8
8 x 19 (9/9/l)*
101 Q n Q 120 6 x 19 (12/6/l) 5 IO 2 5 10 19 5 10
6 x 19 (12/6 + 6F/l)
6 x 25FS (12/12/l)*
121 Q n 4 140 6 11 3 6 11 22
6 11
141 < n G 160 8 x 19 (12/6 + 6F/l) 6 13 3 6 13 26 6 13
161 < n < 180
6 x 36 (14/7 + 7/7/l)* 7 14 4 7 14 29 7 14
-
181 < n < 200 8 16 4 8 16 32
8 16
201 Q n < 220 6 x 41 (16/8 + 8/8/l)* 9 18 4 9 18 38
9 18
221
241 G n < 260 IO 21 5 10 21 42 10 21
261 < n G 280 11 22 6
11 22 45 11 22
281 < n < 300 12 24 6 12 24 48 12 24
0,04 n 0,08n 0,16n 0,04n 0,08 n
300 < t-22) 0,04n 0,08n 0,02n
In ropes having a number of layers of
1) Filler wires are not regarded as load-bearing wires and are therefore excluded from the examination.
strands, only the visible outer layer is considered. In ropes having a steel core, this is regarded as an internal strand and is not considered.
2) In the case of a calculation for numbers of visible broken wires, the value is rounded to a whole number. For ropes having outer wires in the
external strands of larger size than the norm, the particular construction is down-graded in the table and indicated by an asterisk(*).
3) A broken wire may have two visible ends.
4) d= nominal diameter of the rope
Table 2 - Guidance for the number of broken wires
in rotation-resistant ropes working in steel sheaves
Number of visible broken wiresl) related to the fatigue
of the rope in a crane which gives rise to rejection
I I
Classification groups for Classification groups for
M5, M6, M7 and M8
Ml, M2, M3 and M4
mechanisms mechanisms
Over a length’) of
Over a length21 of
6d 30d 6d 30d
r I I I
2 4 4
8
1
1) A broken wire may have two visible ends.
12) d = nominal diameter of the rope
I
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SIST ISO 4309:1997
1s0 4309 : 1990 E)
Small deterioration may not be so apparent from normal ex-
3.5.2 Broken wires at termination
amination, particularly if the rope stresses are well balanced
throughout the individual strands. However, the condition may
Broken wires at, or adjacent to, the termination, even if few in
result in a high loss of rope strength, so that any suggestion of
number, are indicative of high stresses at this position and may
such internal deterioration shall be verified by internal examina-
be caused by incorrect fitting of the termination. Investigation
tion procedures. Where such deterioration is confirmed, the
of the cause of this deterioration shall be made, and, where
possible, the termination should be remade, shortening the wire rope shall be discarded (see annex D).
rope if sufficient length remains for further use.
3.5.7 External wear
3.5.3 Localized grouping of broken wires
Abrasion of the crown wires of outer strands in the rope results
Where broken wires are very close together, constituting local
from rubbing contact, under pressure, with the grooves in the
grouping of such breaks, the rope shall be discarded. If the
pulleys and the drums. The condition is particularly evident
grouping of such breaks occurs in a length less than 6d or is
on moving ropes at points of pulley contact when the load is
concentrated in any one strand, it will be prudent to discard the
being accelerated or decelerated, and shows itself as flat sur-
rope even if the number of wire breaks is smaller than the maxi-
faces on the outer wires.
mum number indicated in tables 1 and 2.
Wear is promoted by lack of I ubrication, or incorrect lu brica-
tion, and also by the presence of dust and grit.
3.5.4 Rate of increase of broken wires
Wear reduces the streng th of ropes reducing the cross-
bY
In applications where the predominant cause of rope deteriora-
sectional area of the steel
tion is fatigue, the commencement of broken wires will begin
after a certain period of usage, but the number of breaks will
When owing to external wear the actual rope diameter has
progressively increase at ever-shortening intervals.
decreased by 7 % or more of the nominal rope diameter, the
rope shall be discarded even if no wire breaks are visible.
In these cases, it is recommended that careful examination and
recording of the increase of broken wires should be undertaken
with a view to establishing the rate of increase of the breaks.
3.5.8 Decreased elasticity
An application of this “law” may be used in deciding the future
date for rope discard.
Under certain circumstances usually associated with the work-
ing environment, a rope may sustain a substantial decrease in
elasticity and will be unsafe for further use.
3.5.5 Fracture of strands
Decreased elasticity is difficult to detect : if the examiner is in
If a complete strand fracture occurs, the rope shall be
any doubt, advice should be obtained from a specialist in ropes.
disca rded.
However, it is usually associated with the following :
3.5.6 Reduction of rope diameter resulting from core
a) reduction of rope diameter;
deterioration
b) elongation of the rope lay length;
iameter resulting from deterioration of the
Reduction of rope d
core can be caused
bY
c) lack of gap between individual wires and between
strands, caused by the compression of the component parts
a) internal wear and indentation;
against each other;
b) internal wear caused by friction between individual
d) the appearance of fine, brown powder within the strand
strands and wires in the rope, particularly when it is subject
gussets;
to bending;
e) while no wire breaks may be visible, the wire rope will
c) deterioration of a fibre core;
be noticeably stiffer to handle and will certainly have a
reduction in diameter greater than related purely to wear of
d) fracture of a steel core;
individual wires. This condition can lead to abrupt failure
under dynamic loading and is sufficient justification for
e) fracture of internal layers in a multi-strand construction.
immediate discard.
If these factors cause the rope diameter (average of two
3.5.9 External and internal corrosion
diameter measurements normal to each other) to decrease by
3 % of the nominal rope diameter for rotation-resistant ropes,
Corrosion occurs particularly in marine and industrial polluted
or 10 % for other ropes, the ropes shall be discarded even if no
atmospheres, and will not only diminish the breaking strength
broken wires are visible.
by reducing the metallic area of the rope but will also accelerate
fatigue by causing the irregular surface from which stress
NOTE - New ropes may have an actual diameter greater than the
cracking will commence. Severe corrosion may cause decreas-
nominal diameter so that the wear permissible will therefore be greater
by the same amount. ed elasticity of the rope.
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IS0 4309 : 1990 E)
External corrosion In the case of waviness (see figure l), the wire rope shall be
a)
discarded if
Corrosion of the outer wires may be detected visually.
4d
4 > 3
Internal corrosion (see annex E, plate 7)
b)
This condition is more difficult to detect than the external
where d is the nominal diameter of the rope and d, is the
corrosion which frequently accompanies it, but the follow-
diameter corresponding to the envelope of the deformed rope,
ing indications may be recognized :
and the length of the rope under consideration does not exceed
25d.
1) Variation in rope diameter. In positions where the
rope bends around pulleys, a reduction in diameter
usually occurs. However, in stationary ropes it is not un-
common for an increase in diameter to occur due to the
build-up of rust under the outer layer of strands;
2) Loss of gap between the strands in the outer layer of
the rope, frequently combined with wire breaks in the
strand gussets.
If there is any suggestion of internal corrosion, the rope should
be subjected to internal examination as indicated in annex D;
Figure 1 - Waviness
this shall be carried out by a competent person.
3.5.10.2 Basket or lantern distortion (see annex E, plate 9)
Confirmation of severe internal corrosion is justification for
immediate rope discard.
This condition occurs in ropes having a steel centre (or core)
when the outer layer of strands has become dislocated, or
when the outer layer becomes longer than the inner layer of
3.5.10 Deformation
strands. Such a condition may occur as a result of abrupt
(snatch) loading of the rope from a slack condition.
Visible distortion of the rope from its normal formation is term-
ed “deformation” and may create a change at the deformation
A basket or lantern formation is justification for iate
position which will result in an uneven stress distribution in the
discard.
rope.
Distinction is made between the following main deformations
3.5.10.3 Strand extrusion (see annex E, plate 10)
of rope on the basis of their appearance (see 3.5.10.1 to
3.5.10.9) :
This feature is frequently associated with basket or lantern
deformation where the rope imbalance is indicated in the extru-
waviness;
a)
sion of the core.
basket or lantern distortion;
b)
Strand extrusion is justification for immediate discard.
strand extrusion;
c)
3.5.10.4 Wire extrusion (see annex E, plates 11 and 12)
d) wire extrusion;
In this condition, certain wires or groups of wires rise up, on
el local increase in the diameter of the rope;
the opposite side of the rope to the pulley groove, in the form
of loops - this feature usually results from shock loading.
local decrease in the diameter of the rope;
f)
If the deformation is severe, there is justification for rope
flattened portions;
discard.
9)
kinks or tightened loops;
h)
3.5.10.5 Local increase in diameter of rope
(see annex E, plates 13 and 14)
i) bends.
A local increase in rope diameter may occur and could affect a
3.5.10.1 relatively long length of the
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE
4309
Deuxième édition
1990-08-15
Appareils de levage à charge suspendue -
Câbles - Critères d’examen et de dépose
Cranes - Wîre ropes - Code of practice for examïnation and discard
Numéro de référence
ISO 4309 : 1990 (FI
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ISO 4309 : 1990 (FI
Page
Sommaire
iii
...........................................................
Avant-propos
iv
Introduction
............................................................
1
1 Domaine d’application .
1
2’ Définitions .
2
3 Câbles .
2
3.1 Etat avant pose. .
2
3.2 Pose .
2
3.3 Entretien .
2
3.4 Examens .
3
3.5 Cri&es de dépose .
............................... 7
4 Prévision d’approvisionnement des câbles
................. 7
5 Conditions relatives à l’équipement en liaison avec le câble
7
6 Fiche d’examen du câble .
7
....................................
7 Stockage et identification des câbles
Annexes
A Représentation schématique des défauts possibles à envisager durant
8
l’examen, suivant les différentes zones du câble sur l’appareil . . . . . . . . . . . . . .
9
B Exemple type de fiche d’examen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
C Fréquence des examens relatifs aux câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
D Examen interne du câble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
Exemples typiques des différents défauts pouvant se produite sur un câble. . .
E
25
F Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1990
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 4309 : 1990 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
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.
La Norme internationale ISO 4309 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96,
Appareils de levage à charge suspendue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4309 : 1981), dont
elle constitue une révision mineure.
Les annexes A à F de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre
d’information.
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Iso 4309 : 1990 (FI
Introduction
Dans un appareil de levage, il convient de considérer le câble comme un élément qui
s’use, appelé à être remplacé quand l’examen montre que la résistance a baissé de
facon 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 (DM) éle-
vés. Quand, par contre, 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 la surveillance des câbles et leur dépose en temps voulu.
Enfin, 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 fac-
teur. Dans de telles conditions, l’examen du câble doit se faire particulièrement soi-
gneusement, le câble devant être remplacé immédiatement dès l’apparition de la moin-
dre détérioration.
Dans tous les cas, les critères de dépose relatifs aux ruptures de fils, à l’usure, à la cor-
rosion 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.
Les critères de dépose qui sont donnés permettent de conserver, jusqu’à la phase finale
d’emploi, une marge de sécurité raisonnable. Le non-respect de ces critères est dangereux.
iv
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ISO 4309 : 1990 (FI
NORME INTERNATIONALE
Appareils de levage à charge suspendue - Câbles -
Critères d’examen et de dépose
2.1 âme d’un câble: Partie qui supporte les torons exté-
1 Domaine d’application
rieurs du câble. Dans un câble à 6 et à 8 torons, elle peut être
constituée par des fibres naturelles ou par un câble synthéti-
La présente Norme internationale fixe les critères d’examen et
que, un toron métallique ou un câble en acier indépendant et
de dépose des câbles.
plus petit formé par des torons s’enroulant hélicoidalement.
Elle est applicable aux appareils de levage suivants:
2.2 dérive d’un câble sur un tambour: Partie d’un câble
a) Blondins et ponts portiques à câbles
qui change sa trajectoire normale quand elle se déplace d’une
couche à une autre et qui est due à l’action soit du type de tam-
b) Grues à potence (sur colonne, murales, vélocipèdes)
bour strié, soit de la configuration des couches de fibres infé-
c) Grues de bord
rieu res.
d) Mâts de charge et grues-derricks à haubans
2.3 fiche d’examen du câble: Document établi et mis à
e) Grues-derricks à appui rigide
jour par l’utilisateur de l’appareil de levage, dont un exemple
f) Grues flottantes
type est donné dans l’annexe B.
g) Grues mobiles
2.4 interstice: Jeu existant entre les fils d’une même couche
h) Ponts roulants
d’un toron ou entre les torons d’une même couche d’un câble.
i) Ponts portiques ou semi-portiques
j) Grues sur portique ou semi-portique
2.5 jeu entre torons extérieurs: Espace entre les torons de
la couche externe. Des ruptures aux points de contact entre les
k) Grues sur voie ferrée
torons extérieurs peuvent indiquer un relâchement des torons.
1) Grues à tour
2.6 couches d’un câble autour d’un tambour: Nombre de
Les appareils de levage peuvent être à crochet, à benne pre-
tours qui ensemble forment une couche complète (I’enroule-
neuse, à électroporteur, être utilisés pour la coulée, I’excava-
ment est soit hélicoïdal, soit parallèle et, dans ce dernier cas, le
tion ou le gerbage, et ils peuvent être actionnés manuellement
passage d’une couche à une autre doit être aligné avec I’atta-
ou mécaniquement, hydrauliquement ou électriquement.
che du câble sur le tambour).
Les critères de la présente Norme internationale s’appliquent
2.7 câblage Lang: Câble dans lequel le sens de toronnage
également aux palans.
des fils est le même que celui du câblage des torons.
L’ISO 4306-l donne une terminologie relative aux appareils de
levage couverts par la présente Norme internationale.
2.8 pas: Longueur de l’hélice constituée par l’axe du toron
dans le câble.
Les groupes de classification des mécanismes auxquels se
réfère la présente Norme internationale sont conformes à
2.9 câble à plusieurs couches de torons: Câble constitué
I’ISO 4301-I.
de plusieurs couches de torons. II possède des caractéristiques
antigiratoires si les torons d’âme sont câblés dans le sens
La présente Norme internationale détaille les principales étapes
inverse des torons de la couche externe. Si les torons sont
de l’examen d’un câble en service sur un appareil de levage et
câblés dans le même sens, le câble n’est pas antigiratoire.
énumère les critères de dépose à appliquer pour assurer une uti-
lisation efficace et sûre de l’équipement.
2.10 câblage croisé : Câble dans lequel les fils dans les
torons sont toronnés dans le sens opposé du sens de câblage
des torons.
2 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini- 2.11 touret: Support sur lequel est enroulé le câble pour le
tions suivantes s’appliquent. transport et le stockage.
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~so 4309 : 1990 (FI
Une durée de vie du câble plus courte peut résulter d’un man-
2.12 diamètre réel d’un câble: Diamètre du cercle circons-
que d’entretien, particulièrement lorsque l’appareil de levage
crit, en millimètres, à la section droite du câble.
travaille en milieu corrosif et, dans certains cas, pour des rai-
sons liées à l’utilisation, si aucun lubrifiant ne peut être utilisé.
2.13 diamdtre nominal d’un câble: Valeur, en millimétres,
par laquelle on désigne le diamètre d’un câble.
3.4 Examens
2.14 câble antigiratoire: Câble à 8 torons ou plus, dont la
couche externe est câblée dans le sens opposé à la couche 3.4.1 Fréquence
interne.
3.4.1 .l Examens quotidiens
3 Câbles
Dans toute la mesure du possible, il convient que toutes les par-
ties visibles des câbles soient examinées quotidiennement afin
3.1 Etat avant pose
de déterminer les signes de détérioration et les déformations. II
convient d’apporter une attention particulière aux points d’atta-
L’utilisateur doit s’assurer que le câble répond aux spécifica-
che des câbles avec l’appareil. II faut que tout changement sen-
tions de la présente Norme internationale.
sible et suspect de l’état du câble soit signalé et suivi d’un exa-
men par une personne compétente, conformément à 3.42.
Un câble du même type que celui initialement prévu sera choisi
pour le remplacement. S’il s’agit d’un câble d’un type différent,
3.4.1.2 Examens périodiques pratiqués par des personnes
l’utilisateur doit s’assurer qu’il possède au moins les propriétés
compétentes (conformément à 3.4.2)
équivalentes de celles du câble déposé.
Pour déterminer la fréquence de ces examens périodiques, il
Quand la longueur du câble nécessaire est prélevée sur un câble
faut prendre en considération :
de plus grande longueur, il est prescrit de faire une ligature de
part et d’autre de la coupure ou d’employer tout autre procédé
a) les conditions légales requises concernant l’appareil
convenable pour éviter le détoronnage du câble à partir de
dans le pays où il est utilisé;
l’extrémité.
b) le type d’appareil et ses conditions d’utilisation;
Avant la pose d’un nouveau câble, il convient de vérifier que les
c) le groupe de classification de l’appareil;
gorges des tambours et des poulies correspondent bien au dia-
mètre du câble (voir article 5).
d) les résultats des examens antérieurs;
e) le temps pendant lequel le câble a été utilisé.
3.2 Pose
3.4.1.3 Examens spéciaux conformément à 3.4.2
Quand on tire un câble à partir d’un touret ou d’un rouleau, il
convient de prendre toutes précautions pour ne pas le détordre
ou augmenter sa torsion, faute de quoi il peut se former des
3.4.1.3.1 Dans tous les cas, quand un incident survenu peut
boucles, des nodosités ou des coudes sur le câble.
avoir causé des dégâts aux câbles et/ou aux points d’attache,
ou en quelque circonstance que ce soit quand un câble a été
Si le câble, quand il n’est pas tendu, frotte sur certaines pièces
remis en service aprés démontage suivi d’un remontage, le
de l’appareil, il convient de protéger convenablement les points
câble doit être examiné.
de friction .
3.4.1.3.2 Dans tous les cas où un appareil de levage est mis
Avant la mise en service d’un câble qui vient d’être posé, I’utili-
hors service pour trois mois ou plus, les câbles doivent être exa-
sateur doit vérifier que tous les éléments associés au câble sont
minés avant la reprise du travail.
montés et fonctionnent correctement.
On effectuera plusieurs manoeuvres sous une charge de l’ordre
3.4.1.4 Câbles travaillant sur des poulies synthétiques ou des
de 10 % de la charge nominale pour stabiliser le câble.
poulies métalliques à revêtement intérieur synthétique
Lorsqu’un câble travaille uniquement ou en partie sur des pou-
3.3 Entretien
lies synthétiques ou métalliques à revêtement intérieur de la
gorge synthétique, des ruptures nombreuses de fils peuvent se
L’entretien du câble doit être effectué en fonction de l’appareil,
produire à l’intérieur du câble sans qu’il y ait de ruptures visibles
de son emploi, de l’environnement et du type du câble. Sauf
ni d’usure substantielle à l’extérieur de celui-ci.
indication contraire du fabricant de l’appareil ou du câble, il
convient, si possible, de nettoyer le câble et de l’enduire de
graisse ou d’huile, patticuliérement dans les zones de flexion au II faut donc dans ces conditions envisager de fixer une périodi-
cité des contrôles spécifiques reposant sur la durée de fonction-
passage sur les poulies.
nement des câbles précédents et tenant compte des résultats
de contrôles réguliers en exploitation et des informations acqui-
Le lubrifiant d’entretien doit être compatible avec les graisses
d’origine employées lors de la fabrication du câble. ses de l’examen détaillé des câbles déposés.
2
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~so 4309 : 1990 K-1
3.5 Critères de dépose
Une attention particulière doit être portée aux endroits où le
lubrifiant a disparu ou s’est dénaturé.
On peut baser la sécurité d’exploitation des câbles en service
Pour les systèmes spécifiques de levage, il convient d’établir les
sur les critères suivants (voir 3.5.1 à 3.5.11) :
critères de dépose des câbles en fonction des informations
échangées entre le constructeur de l’engin et le fabricant des
a) nature et nombre des ruptures de fils;
câbles.
b) ruptures de fils au droit de la terminaison;
3.4.2 Points sur lesquels doit porter l’examen
c) concentration de ruptures de fils;
d) progression du nombre des ruptures de fils;
3.4.2.1 Généralités
e) rupture d’un toron;
Bien qu’il soit nécessaire d’examiner le câble sur toute sa lon-
gueur, il faut surveiller particulièrement :
f) réduction du diamètre du câble, y compris par rupture
de l’âme;
- les points d’attache du câble actif et du câble dormant;
- les parties du câble qui passent sur des poulies de mou-
g ) diminution d’élasticité;
flage et de renvoi et, pour les appareils effectuant un travail
h) usure externe et interne;
répétitif, les points de passage sur les poulies à l’endroit cor-
respondant aux mises en charge (voir annexe A);
i) corrosion externe et interne;
- les parties du câble qui passent sur des poulies de com-
j> déformation;
pensation;
k) détérioration produite par la chaleur ou un phénomène
- les parties du câble qui peuvent être soumises à I’abra-
électrique;
sion par des facteurs externes;
- l’examen interne pour la corrosion et la fatigue (voir
1) taux d’accroissement de l’allongement permanent.
annexe D);
- les parties du câble exposées à la chaleur. Tous ces critères doivent être examinés individuellement.
Cependant, la juxtaposition de certaines altérations en certai-
Les résultats de l’examen doivent être portés sur la fiche d’exa-
nes zones peut présenter un effet cumulatif dont la personne
men du câble (voir article 6 et annexe B pour un exemple type).
compétente doit tenir compte dans la décision de dépose ou de
remise en service du câble.
3.4.2.2 Terminaisons, à l’exclusion des élingues
Dans tous les cas, il convient de rechercher si les détériorations
Le câble doit être examiné dans la zone où il sort des fixations
ne sont pas occasionnées par un défaut de l’appareil et, s’il en
d’extrémité, cette zone étant critique en ce qui concerne les
est ainsi, de procéder à sa remise en état avant la pose d’un
ruptures de fils et la corrosion. Les culots d’extrémité de câble
nouveau câble.
doivent eux-mêmes être examinés du point de vue de la défor-
mation et de l’usure.
3.5.1 Nature et nombre des ruptures de fils
Les fixations de câble à l’aide de douilles de serrage doivent être
examinées, d’une manière similaire, en ce qui concerne les rup-
La conception générale d’un appareil de levage est telle qu’elle
tures de fils à côté de la douille, les fissures dans le matériau de
ne permet pas une longévité indéfinie des câbles.
la douille et le glissement du câble par rapport à la douille.
Pour les câbles comportant 6 ou 8 torons, les fils cassés sont
Les raccords d’extrémité amovibles (serre-câbles, pinces à
câbles pour tambour, etc.) doivent faire l’objet d’un examen en dans la plupart des cas dans la couche extérieure. II n’en est pas
vue de vérifier les ruptures de fils, les glissements des raccords de même pour les câbles comportant plusieurs couches de
torons, où les ruptures surviennent à l’intérieur et sont donc
et le desserrage des vis de fixation. L’examen doit également
permettre de vérifier que les prescriptions établies dans les nor- ((non visibles)) .
mes et les règlements relatifs aux terminaisons ont été suivies.
Les tableaux 1 et 2 tiennent compte de ces critères et sont vala-
Les raccords d’extrémité réalisés par épissure doivent faire
bles pour toute conception de câble en considérant conjointe-
l’objet d’un examen visant à déterminer les ruptures de fils et le
ment les critères indiqués en 3.5.2 à 3.5.11.
glissement des torons insérés et, pour ce faire, il est recom-
mandé de laisser accessible l’emplacement de l’épissure et de
Lors de l’établissement des critères de dépose des câbles antigi-
ne pas l’entourer d’une ligature textile.
ratoires, on doit tenir compte de la composition, de la longueur
en service et de la facon dont le câble est utilisé. Le nombre de
Lorsque l’on constate des ruptures de fils, il doit être possible
fils cassés visibles entraînant la dépose est donné à titre indica-
de raccourcir et de fixer de nouveau le câble et, si l’on a cons-
tif dans le tableau 2.
taté un glissement du câble et un desserrage des vis, de procé-
der au serrage de la fixation. Cependant, la longueur du câble
doit rester suffisante pour conserver en permanence le nombre Une attention particulière doit être apportée à toute surface
nécessaire de tours sur le tambour. sèche ou présentant une lubrification dénaturée.
3
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Iso 4309 : 1990 (FI
- Nombre indicatif de fils cassés dans les câbles à torons ronds travaillant sur des poulies en acier
Tableau 1
Nombre de fils cassés Visible$), corrélatif à la fatigue du câble dans un
appareil de levage, entraînant la dépose
Groupes de classification Groupes de classification
Nombre de fils Compositions courantes
des mécanismes
des mécanismes
porteurs des torons données à titre
Ml, M2, M3 et M4 M5, M6, M7 et M8
extérieurs’) d’exemple2)
Croisé
Croisé Lang Lang
sur une longueur-J) de
sur une longueur4) de
12 6d 30d 6d 30d 6d 30d 6d 30d
4 2 4
n<50 6 x 7 (6/1) 2 4 1 2 8
3 6 12 3 6
51 < n 4 75 6 x 19 (9/9/1)* 3 6 2
4 8 16 4 8
76 Q n < 100 4 8 12 1
I I I I l I I I
8 x 19 (9/9/1)*
101 < n < 120 6 x 19 (12/6/1)
5 10 2 5 10 19 5 10
6 x 19 (12/6 + 6F/l)
6 x 25FS (12/12/1)*
11 3 6 11 22 6 11
121 < n Q 140 I 6
141 < n Q 160 8 x 19(12/6 + 6F/l) 6 13 3 6 13 26 6 13
I
161 Q n Q 180 6 x 36 (14/7 + 7/7/1)* 7 14 4 7 14 29 7 14
I
8 16 4 8 16 32 8 16
181 < n < 200
201 Q n < 220 6 x 41 (16/8 + 8/8/1)* 9 18 4 9 18 38 9 18
221
241 Q n < 260 10 21 5 10 21 42 10 21
I
11 22 45 11 22
261 < n < 280 11 22 6
I
12 24 6 12 24 48 12 24
281 < n < 300
,
300 < n2) ~ 0,04n 0,08n 0,02 n 0,04n ~ 0,08n 0,16n 0,04n 0,08n
1) Les fils de remplissage ne doivent pas être considérés comme fils porteurs et seront donc exclus de l’examen. Dans les câbles à plusieurs cou-
ches de torons, on ne considère que la couche extérieure visible. Dans les câbles à âme en acier, celle-ci est considérée comme un toron intérieur.
2) Les moyennes calculées de ruptures visibles doivent être arrondies à un nombre entier. Pour les câbles comportant des fils de diamètre supé-
rieur à celui de la norme dans les torons extérieurs, il y a déclassement dans ce tableau où ils sont indiqués par un astérisque(*).
3) Un fil cassé peut avoir deux extrémités visibles.
4) d= diamètre nominal du câble
Tableau 2 - Nombre indicatif de fils cassés visibles
dans les câbles antigiratoires travaillant
sur des poulies en acier
Nombre de fils cassés visiblesl), corrélatif à la fatigue
du câble dans un appareil de levage, entraînant la dépose
Groupes de classification Groupes de classification
des mécanismes
des mécanismes
Ml, M2, M3 et M4 M5, M6, M7 et M8
I
Sur une longueur2) de Sur une longueur2) de
6d 30d 6d 30d
2 4 4 8
1) Un fil cassé peut avoir deux extrémités visibles.
1 2) d = diamètre nominal du câble
4
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Une petite détérioration peut ne pas être apparente lors d’un
3.5.2 Ruptures de fils au droit de la terminaison
.
examen normal, particulièrement si les contraintes se répartis-
sent bien sur les torons. Cependant, il peut en résulter une
Un nombre de ruptures, même très faible, au droit de la termi-
perte de résistance importante du câble, qui doit être détermi-
naison ou au voisinage de celle-ci indique que les contraintes
qui s’y exercent sont très élevées et peuvent être dues à un née par des procédures d’examen internes. Si une telle détério-
ration est confirmée, le câble doit être déposé (voir annexe D).
montage incorrect de la terminaison. La cause exacte de la
détérioration doit être recherchée et il convient, si possible, de
refaire la terminaison de facon très soignée, en coupant le câble
3.5.7 Usure externe
s’il reste une longueur suffisante pour une utilisation ultérieure.
L’usure des fils de parure des torons extérieurs du câble pro-
3.5.3 Concentrations de ruptures de fils
vient du frottement sous pression du câble sur les gorges des
poulies et des tambours. Le phénomène est particulièrement
Lorsque des ruptures de fils très rapprochées constituent ce
évident sur les câbles en mouvement, aux points de contact
qu’on appelle des concentrations de ruptures de fils, le câble
avec les poulies en phases d’accélération et de décélération, et
doit être déposé. Si la concentration est limitée à une longueur
se présente sous forme de méplats sur les fils extérieurs.
de câble inférieure à 6d ou se situe dans un des torons, il peut y
avoir lieu de déposer le câble même si le nombre des fils rompus
L’usure est favorisée par un manque de graissage ou un mau-
est inférieur à celui indiqué dans les tableaux 1 et 2.
vais graissage, ainsi que par la présence de poussières.
L’usure diminue la résistance des câbles par réduction de leur
3.5.4 Progression dans le temps du nombre des
section transversale d’acier.
ruptures de fils
Lorsque, par suite de l’usure, le diamètre réel du câble a dimi-
Dans les utilisations où la cause principale de la détérioration du
nué de 7 % ou plus par rapport à la valeur nominale, le câble
câble est la fatigue, les ruptures de fils ne commencent
doit être déposé même s’il n’y a pas de ruptures de fils visibles.
qu’après une certaine durée d’exploitation, mais le nombre de
ruptures progresse ensuite de plus en plus vite.
3.5.8 Diminution d’élasticité
Dans ces cas-là, il paraît nécessaire d’exercer une surveillance
serrée et il peut être recommandé de suivre l’augmentation du
Dans certaines circonstances habituellement associées à
nombre des ruptures dans le temps. On pourra en déduire la
l’entourage de travail, un câble peut subir une diminution
«loi d’accroissement» des ruptures de fils et, dans une certaine
importante d’élasticité, qui sera dangereuse pour un usage
mesure, la date présumée de la dépose du câble.
futur.
3.55 Rupture d’un toron
La diminution d’élasticité est difficile à percevoir; si l’examina-
teur est dans le doute, il convient à celui-ci de faire appel à un
Si un toron est rompu, le câble doit être déposé.
spécialiste. Ce défaut présente généralement les symptômes
suivants :
3.5.6 Réduction du diamètre du câble due à une
a) réduction du diamètre du câble;
détérioration de l’âme
b) allongement du câble;
La réduction du diamètre du câble résultant de la détérioration
de l’âme peut être due
c) manque d’espace entre les fils individuels et entre les
torons, causé par la compression des différents éléments les
a) à l’usure interne et à l’indentation;
uns contre les autres;
b) à l’usure interne due à la friction entre les torons indivi-
d) apparition d’une fine poussière brunâtre entre les
duels et les fils dans le câble, en particulier lorsqu’il est sou-
torons;
mis à la flexion;
c) à la détérioration de l’âme en textile; e) alors qu’aucune rupture de fils n’est visible, le câble
peut être sensiblement plus difficile à manier et aura certai-
d) à la rupture de l’âme en acier;
nement une réduction de diamètre supérieure à celle causée
par l’usure des fils individuels. Un tel état dans un câble peut
e) à la rupture de couches internes pour les compositions
conduire à une brusque rupture sous charge dynamique, et
à plusieurs couches de torons.
il est suffisant pour justifier une dépose immédiate.
Si, en raison d’une de ces causes, le diamètre du câble
(moyenne de deux mesures orthogonales) a diminué de 3 %
3.5.9 Corrosion externe et interne
pour les câbles antigiratoires et de 10 % pour les autres câbles,
par rapport au diamétre nominal, le câble doit être déposé
La corrosion se présente notamment en atmosphère marine et
même s’il n’y a pas de ruptures de fils visibles.
en atmosphère industrielle polluée, et elle peut non seulement
diminuer la résistance à la rupture statique par réduction de la
NOTE - De nouveaux câbles peuvent avoir un diamètre réel supérieur
au diamètre nominal et, alors, l’usure admissible peut être supérieure section métallique du câble, mais encore accélérer la fatigue en
dans les mêmes proportions. provoquant des irrégularités de surface qui donnent naissance
5
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Iso 4309 : 1990 (FI
à des fissurations sous tension. Une corrosion sévére peut pro- un affaiblissement du câble, cette déformation peut entraîner
des mouvements irréguliers de la commande à câble. Consécu-
voquer une diminution de I’elasticité du câble.
tivement à un travail prolongé, cela peut produire de l’usure et
a) Corrosion externe des ruptures de fils.
La corrorion des fils extérieurs peut être constatée visuelle-
Dans le cas d’une déformation en tire-bouchon (voir figure 11,
ment.
le câble doit être déposé si
4d
b) Corrosion interne (voir annexe E, cliché 7)
dl ’ 3
La corrosion interne est plus difficile à déceler que la corro-
sion externe, qu’elle accompagne souvent, mais les effets
où d est le diamètre nominal du câble et dl le diamètre corres-
suivants peuvent être observés :
pondant à l’enveloppe du câble déformé non tendu, la longueur
du câble considéré ne devant pas excéder 25d.
1) Variation du diamètre du câble : en position d’enrou-
lement du câble sur les poulies, c’est en général une
réduction du diamètre; cependant, pour les câbles
immobiles, il n’est pas rare qu’une augmentation du dia-
mètre survienne à cause de l’établissement de rouille
sous les couches de fils extérieurs.
2) Manque d’espace entre les torons dans les couches
extérieures du câble, fréquemment accompagné de rup-
tures de fils.
Figure 1 - Déformation en tire-bouchon
S’il y a soupçon de corrosion interne, il est recommandé de
soumettre le câble à un examen interne, qui doit être effectué
3.5.10.2 Déformation en panier ou lanterne (voir annexe E,
par une personne compétente, en suivant la méthode décrite
cliché 9)
dans l’annexe D.
Cette déformation se produit sur les câbles à âme en acier lors-
La confirmation d’une corrosion interne justifie une dépose
que la couche extérieure des torons est disloquée ou lorsque les
immédiate du câble.
torons extérieurs sont plus longs que les torons intérieurs. Une
telle condition peut arriver consécutivement à un chargement
brusque d’un câble relâché.
3.5.10 Déformation
Lorsqu’il y a déformation en panier ou lanterne, le câble doit
On appelle déformation du câble les altérations apparentes de la
être déposé immédiatement.
structure. Les différentes déformations se traduisent en général
par un relâchement de la structure du câble, au moins à proxi-
mité des parties déformées, et, de ce fait, par une répartition
3.5.10.3 Extrusion de torons (voir annexe E, cliché 10)
très inégale des contraintes.
Caractéristique fréquente associée à la déformation en panier
ou lanterne quand le déséquilibre du câble entraîne I’extrusion
Suivant leur aspect, on distingue les déformations p
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE
4309
Deuxième édition
1990-08-15
Appareils de levage à charge suspendue -
Câbles - Critères d’examen et de dépose
Cranes - Wîre ropes - Code of practice for examïnation and discard
Numéro de référence
ISO 4309 : 1990 (FI
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4309 : 1990 (FI
Page
Sommaire
iii
...........................................................
Avant-propos
iv
Introduction
............................................................
1
1 Domaine d’application .
1
2’ Définitions .
2
3 Câbles .
2
3.1 Etat avant pose. .
2
3.2 Pose .
2
3.3 Entretien .
2
3.4 Examens .
3
3.5 Cri&es de dépose .
............................... 7
4 Prévision d’approvisionnement des câbles
................. 7
5 Conditions relatives à l’équipement en liaison avec le câble
7
6 Fiche d’examen du câble .
7
....................................
7 Stockage et identification des câbles
Annexes
A Représentation schématique des défauts possibles à envisager durant
8
l’examen, suivant les différentes zones du câble sur l’appareil . . . . . . . . . . . . . .
9
B Exemple type de fiche d’examen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
C Fréquence des examens relatifs aux câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
D Examen interne du câble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
Exemples typiques des différents défauts pouvant se produite sur un câble. . .
E
25
F Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1990
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 4309 : 1990 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
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.
La Norme internationale ISO 4309 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96,
Appareils de levage à charge suspendue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4309 : 1981), dont
elle constitue une révision mineure.
Les annexes A à F de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre
d’information.
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Iso 4309 : 1990 (FI
Introduction
Dans un appareil de levage, il convient de considérer le câble comme un élément qui
s’use, appelé à être remplacé quand l’examen montre que la résistance a baissé de
facon 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 (DM) éle-
vés. Quand, par contre, 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 la surveillance des câbles et leur dépose en temps voulu.
Enfin, 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 fac-
teur. Dans de telles conditions, l’examen du câble doit se faire particulièrement soi-
gneusement, le câble devant être remplacé immédiatement dès l’apparition de la moin-
dre détérioration.
Dans tous les cas, les critères de dépose relatifs aux ruptures de fils, à l’usure, à la cor-
rosion 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.
Les critères de dépose qui sont donnés permettent de conserver, jusqu’à la phase finale
d’emploi, une marge de sécurité raisonnable. Le non-respect de ces critères est dangereux.
iv
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ISO 4309 : 1990 (FI
NORME INTERNATIONALE
Appareils de levage à charge suspendue - Câbles -
Critères d’examen et de dépose
2.1 âme d’un câble: Partie qui supporte les torons exté-
1 Domaine d’application
rieurs du câble. Dans un câble à 6 et à 8 torons, elle peut être
constituée par des fibres naturelles ou par un câble synthéti-
La présente Norme internationale fixe les critères d’examen et
que, un toron métallique ou un câble en acier indépendant et
de dépose des câbles.
plus petit formé par des torons s’enroulant hélicoidalement.
Elle est applicable aux appareils de levage suivants:
2.2 dérive d’un câble sur un tambour: Partie d’un câble
a) Blondins et ponts portiques à câbles
qui change sa trajectoire normale quand elle se déplace d’une
couche à une autre et qui est due à l’action soit du type de tam-
b) Grues à potence (sur colonne, murales, vélocipèdes)
bour strié, soit de la configuration des couches de fibres infé-
c) Grues de bord
rieu res.
d) Mâts de charge et grues-derricks à haubans
2.3 fiche d’examen du câble: Document établi et mis à
e) Grues-derricks à appui rigide
jour par l’utilisateur de l’appareil de levage, dont un exemple
f) Grues flottantes
type est donné dans l’annexe B.
g) Grues mobiles
2.4 interstice: Jeu existant entre les fils d’une même couche
h) Ponts roulants
d’un toron ou entre les torons d’une même couche d’un câble.
i) Ponts portiques ou semi-portiques
j) Grues sur portique ou semi-portique
2.5 jeu entre torons extérieurs: Espace entre les torons de
la couche externe. Des ruptures aux points de contact entre les
k) Grues sur voie ferrée
torons extérieurs peuvent indiquer un relâchement des torons.
1) Grues à tour
2.6 couches d’un câble autour d’un tambour: Nombre de
Les appareils de levage peuvent être à crochet, à benne pre-
tours qui ensemble forment une couche complète (I’enroule-
neuse, à électroporteur, être utilisés pour la coulée, I’excava-
ment est soit hélicoïdal, soit parallèle et, dans ce dernier cas, le
tion ou le gerbage, et ils peuvent être actionnés manuellement
passage d’une couche à une autre doit être aligné avec I’atta-
ou mécaniquement, hydrauliquement ou électriquement.
che du câble sur le tambour).
Les critères de la présente Norme internationale s’appliquent
2.7 câblage Lang: Câble dans lequel le sens de toronnage
également aux palans.
des fils est le même que celui du câblage des torons.
L’ISO 4306-l donne une terminologie relative aux appareils de
levage couverts par la présente Norme internationale.
2.8 pas: Longueur de l’hélice constituée par l’axe du toron
dans le câble.
Les groupes de classification des mécanismes auxquels se
réfère la présente Norme internationale sont conformes à
2.9 câble à plusieurs couches de torons: Câble constitué
I’ISO 4301-I.
de plusieurs couches de torons. II possède des caractéristiques
antigiratoires si les torons d’âme sont câblés dans le sens
La présente Norme internationale détaille les principales étapes
inverse des torons de la couche externe. Si les torons sont
de l’examen d’un câble en service sur un appareil de levage et
câblés dans le même sens, le câble n’est pas antigiratoire.
énumère les critères de dépose à appliquer pour assurer une uti-
lisation efficace et sûre de l’équipement.
2.10 câblage croisé : Câble dans lequel les fils dans les
torons sont toronnés dans le sens opposé du sens de câblage
des torons.
2 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini- 2.11 touret: Support sur lequel est enroulé le câble pour le
tions suivantes s’appliquent. transport et le stockage.
---------------------- Page: 5 ----------------------
~so 4309 : 1990 (FI
Une durée de vie du câble plus courte peut résulter d’un man-
2.12 diamètre réel d’un câble: Diamètre du cercle circons-
que d’entretien, particulièrement lorsque l’appareil de levage
crit, en millimètres, à la section droite du câble.
travaille en milieu corrosif et, dans certains cas, pour des rai-
sons liées à l’utilisation, si aucun lubrifiant ne peut être utilisé.
2.13 diamdtre nominal d’un câble: Valeur, en millimétres,
par laquelle on désigne le diamètre d’un câble.
3.4 Examens
2.14 câble antigiratoire: Câble à 8 torons ou plus, dont la
couche externe est câblée dans le sens opposé à la couche 3.4.1 Fréquence
interne.
3.4.1 .l Examens quotidiens
3 Câbles
Dans toute la mesure du possible, il convient que toutes les par-
ties visibles des câbles soient examinées quotidiennement afin
3.1 Etat avant pose
de déterminer les signes de détérioration et les déformations. II
convient d’apporter une attention particulière aux points d’atta-
L’utilisateur doit s’assurer que le câble répond aux spécifica-
che des câbles avec l’appareil. II faut que tout changement sen-
tions de la présente Norme internationale.
sible et suspect de l’état du câble soit signalé et suivi d’un exa-
men par une personne compétente, conformément à 3.42.
Un câble du même type que celui initialement prévu sera choisi
pour le remplacement. S’il s’agit d’un câble d’un type différent,
3.4.1.2 Examens périodiques pratiqués par des personnes
l’utilisateur doit s’assurer qu’il possède au moins les propriétés
compétentes (conformément à 3.4.2)
équivalentes de celles du câble déposé.
Pour déterminer la fréquence de ces examens périodiques, il
Quand la longueur du câble nécessaire est prélevée sur un câble
faut prendre en considération :
de plus grande longueur, il est prescrit de faire une ligature de
part et d’autre de la coupure ou d’employer tout autre procédé
a) les conditions légales requises concernant l’appareil
convenable pour éviter le détoronnage du câble à partir de
dans le pays où il est utilisé;
l’extrémité.
b) le type d’appareil et ses conditions d’utilisation;
Avant la pose d’un nouveau câble, il convient de vérifier que les
c) le groupe de classification de l’appareil;
gorges des tambours et des poulies correspondent bien au dia-
mètre du câble (voir article 5).
d) les résultats des examens antérieurs;
e) le temps pendant lequel le câble a été utilisé.
3.2 Pose
3.4.1.3 Examens spéciaux conformément à 3.4.2
Quand on tire un câble à partir d’un touret ou d’un rouleau, il
convient de prendre toutes précautions pour ne pas le détordre
ou augmenter sa torsion, faute de quoi il peut se former des
3.4.1.3.1 Dans tous les cas, quand un incident survenu peut
boucles, des nodosités ou des coudes sur le câble.
avoir causé des dégâts aux câbles et/ou aux points d’attache,
ou en quelque circonstance que ce soit quand un câble a été
Si le câble, quand il n’est pas tendu, frotte sur certaines pièces
remis en service aprés démontage suivi d’un remontage, le
de l’appareil, il convient de protéger convenablement les points
câble doit être examiné.
de friction .
3.4.1.3.2 Dans tous les cas où un appareil de levage est mis
Avant la mise en service d’un câble qui vient d’être posé, I’utili-
hors service pour trois mois ou plus, les câbles doivent être exa-
sateur doit vérifier que tous les éléments associés au câble sont
minés avant la reprise du travail.
montés et fonctionnent correctement.
On effectuera plusieurs manoeuvres sous une charge de l’ordre
3.4.1.4 Câbles travaillant sur des poulies synthétiques ou des
de 10 % de la charge nominale pour stabiliser le câble.
poulies métalliques à revêtement intérieur synthétique
Lorsqu’un câble travaille uniquement ou en partie sur des pou-
3.3 Entretien
lies synthétiques ou métalliques à revêtement intérieur de la
gorge synthétique, des ruptures nombreuses de fils peuvent se
L’entretien du câble doit être effectué en fonction de l’appareil,
produire à l’intérieur du câble sans qu’il y ait de ruptures visibles
de son emploi, de l’environnement et du type du câble. Sauf
ni d’usure substantielle à l’extérieur de celui-ci.
indication contraire du fabricant de l’appareil ou du câble, il
convient, si possible, de nettoyer le câble et de l’enduire de
graisse ou d’huile, patticuliérement dans les zones de flexion au II faut donc dans ces conditions envisager de fixer une périodi-
cité des contrôles spécifiques reposant sur la durée de fonction-
passage sur les poulies.
nement des câbles précédents et tenant compte des résultats
de contrôles réguliers en exploitation et des informations acqui-
Le lubrifiant d’entretien doit être compatible avec les graisses
d’origine employées lors de la fabrication du câble. ses de l’examen détaillé des câbles déposés.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
~so 4309 : 1990 K-1
3.5 Critères de dépose
Une attention particulière doit être portée aux endroits où le
lubrifiant a disparu ou s’est dénaturé.
On peut baser la sécurité d’exploitation des câbles en service
Pour les systèmes spécifiques de levage, il convient d’établir les
sur les critères suivants (voir 3.5.1 à 3.5.11) :
critères de dépose des câbles en fonction des informations
échangées entre le constructeur de l’engin et le fabricant des
a) nature et nombre des ruptures de fils;
câbles.
b) ruptures de fils au droit de la terminaison;
3.4.2 Points sur lesquels doit porter l’examen
c) concentration de ruptures de fils;
d) progression du nombre des ruptures de fils;
3.4.2.1 Généralités
e) rupture d’un toron;
Bien qu’il soit nécessaire d’examiner le câble sur toute sa lon-
gueur, il faut surveiller particulièrement :
f) réduction du diamètre du câble, y compris par rupture
de l’âme;
- les points d’attache du câble actif et du câble dormant;
- les parties du câble qui passent sur des poulies de mou-
g ) diminution d’élasticité;
flage et de renvoi et, pour les appareils effectuant un travail
h) usure externe et interne;
répétitif, les points de passage sur les poulies à l’endroit cor-
respondant aux mises en charge (voir annexe A);
i) corrosion externe et interne;
- les parties du câble qui passent sur des poulies de com-
j> déformation;
pensation;
k) détérioration produite par la chaleur ou un phénomène
- les parties du câble qui peuvent être soumises à I’abra-
électrique;
sion par des facteurs externes;
- l’examen interne pour la corrosion et la fatigue (voir
1) taux d’accroissement de l’allongement permanent.
annexe D);
- les parties du câble exposées à la chaleur. Tous ces critères doivent être examinés individuellement.
Cependant, la juxtaposition de certaines altérations en certai-
Les résultats de l’examen doivent être portés sur la fiche d’exa-
nes zones peut présenter un effet cumulatif dont la personne
men du câble (voir article 6 et annexe B pour un exemple type).
compétente doit tenir compte dans la décision de dépose ou de
remise en service du câble.
3.4.2.2 Terminaisons, à l’exclusion des élingues
Dans tous les cas, il convient de rechercher si les détériorations
Le câble doit être examiné dans la zone où il sort des fixations
ne sont pas occasionnées par un défaut de l’appareil et, s’il en
d’extrémité, cette zone étant critique en ce qui concerne les
est ainsi, de procéder à sa remise en état avant la pose d’un
ruptures de fils et la corrosion. Les culots d’extrémité de câble
nouveau câble.
doivent eux-mêmes être examinés du point de vue de la défor-
mation et de l’usure.
3.5.1 Nature et nombre des ruptures de fils
Les fixations de câble à l’aide de douilles de serrage doivent être
examinées, d’une manière similaire, en ce qui concerne les rup-
La conception générale d’un appareil de levage est telle qu’elle
tures de fils à côté de la douille, les fissures dans le matériau de
ne permet pas une longévité indéfinie des câbles.
la douille et le glissement du câble par rapport à la douille.
Pour les câbles comportant 6 ou 8 torons, les fils cassés sont
Les raccords d’extrémité amovibles (serre-câbles, pinces à
câbles pour tambour, etc.) doivent faire l’objet d’un examen en dans la plupart des cas dans la couche extérieure. II n’en est pas
vue de vérifier les ruptures de fils, les glissements des raccords de même pour les câbles comportant plusieurs couches de
torons, où les ruptures surviennent à l’intérieur et sont donc
et le desserrage des vis de fixation. L’examen doit également
permettre de vérifier que les prescriptions établies dans les nor- ((non visibles)) .
mes et les règlements relatifs aux terminaisons ont été suivies.
Les tableaux 1 et 2 tiennent compte de ces critères et sont vala-
Les raccords d’extrémité réalisés par épissure doivent faire
bles pour toute conception de câble en considérant conjointe-
l’objet d’un examen visant à déterminer les ruptures de fils et le
ment les critères indiqués en 3.5.2 à 3.5.11.
glissement des torons insérés et, pour ce faire, il est recom-
mandé de laisser accessible l’emplacement de l’épissure et de
Lors de l’établissement des critères de dépose des câbles antigi-
ne pas l’entourer d’une ligature textile.
ratoires, on doit tenir compte de la composition, de la longueur
en service et de la facon dont le câble est utilisé. Le nombre de
Lorsque l’on constate des ruptures de fils, il doit être possible
fils cassés visibles entraînant la dépose est donné à titre indica-
de raccourcir et de fixer de nouveau le câble et, si l’on a cons-
tif dans le tableau 2.
taté un glissement du câble et un desserrage des vis, de procé-
der au serrage de la fixation. Cependant, la longueur du câble
doit rester suffisante pour conserver en permanence le nombre Une attention particulière doit être apportée à toute surface
nécessaire de tours sur le tambour. sèche ou présentant une lubrification dénaturée.
3
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Iso 4309 : 1990 (FI
- Nombre indicatif de fils cassés dans les câbles à torons ronds travaillant sur des poulies en acier
Tableau 1
Nombre de fils cassés Visible$), corrélatif à la fatigue du câble dans un
appareil de levage, entraînant la dépose
Groupes de classification Groupes de classification
Nombre de fils Compositions courantes
des mécanismes
des mécanismes
porteurs des torons données à titre
Ml, M2, M3 et M4 M5, M6, M7 et M8
extérieurs’) d’exemple2)
Croisé
Croisé Lang Lang
sur une longueur-J) de
sur une longueur4) de
12 6d 30d 6d 30d 6d 30d 6d 30d
4 2 4
n<50 6 x 7 (6/1) 2 4 1 2 8
3 6 12 3 6
51 < n 4 75 6 x 19 (9/9/1)* 3 6 2
4 8 16 4 8
76 Q n < 100 4 8 12 1
I I I I l I I I
8 x 19 (9/9/1)*
101 < n < 120 6 x 19 (12/6/1)
5 10 2 5 10 19 5 10
6 x 19 (12/6 + 6F/l)
6 x 25FS (12/12/1)*
11 3 6 11 22 6 11
121 < n Q 140 I 6
141 < n Q 160 8 x 19(12/6 + 6F/l) 6 13 3 6 13 26 6 13
I
161 Q n Q 180 6 x 36 (14/7 + 7/7/1)* 7 14 4 7 14 29 7 14
I
8 16 4 8 16 32 8 16
181 < n < 200
201 Q n < 220 6 x 41 (16/8 + 8/8/1)* 9 18 4 9 18 38 9 18
221
241 Q n < 260 10 21 5 10 21 42 10 21
I
11 22 45 11 22
261 < n < 280 11 22 6
I
12 24 6 12 24 48 12 24
281 < n < 300
,
300 < n2) ~ 0,04n 0,08n 0,02 n 0,04n ~ 0,08n 0,16n 0,04n 0,08n
1) Les fils de remplissage ne doivent pas être considérés comme fils porteurs et seront donc exclus de l’examen. Dans les câbles à plusieurs cou-
ches de torons, on ne considère que la couche extérieure visible. Dans les câbles à âme en acier, celle-ci est considérée comme un toron intérieur.
2) Les moyennes calculées de ruptures visibles doivent être arrondies à un nombre entier. Pour les câbles comportant des fils de diamètre supé-
rieur à celui de la norme dans les torons extérieurs, il y a déclassement dans ce tableau où ils sont indiqués par un astérisque(*).
3) Un fil cassé peut avoir deux extrémités visibles.
4) d= diamètre nominal du câble
Tableau 2 - Nombre indicatif de fils cassés visibles
dans les câbles antigiratoires travaillant
sur des poulies en acier
Nombre de fils cassés visiblesl), corrélatif à la fatigue
du câble dans un appareil de levage, entraînant la dépose
Groupes de classification Groupes de classification
des mécanismes
des mécanismes
Ml, M2, M3 et M4 M5, M6, M7 et M8
I
Sur une longueur2) de Sur une longueur2) de
6d 30d 6d 30d
2 4 4 8
1) Un fil cassé peut avoir deux extrémités visibles.
1 2) d = diamètre nominal du câble
4
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ISO 4309 : 1990 (FI
Une petite détérioration peut ne pas être apparente lors d’un
3.5.2 Ruptures de fils au droit de la terminaison
.
examen normal, particulièrement si les contraintes se répartis-
sent bien sur les torons. Cependant, il peut en résulter une
Un nombre de ruptures, même très faible, au droit de la termi-
perte de résistance importante du câble, qui doit être détermi-
naison ou au voisinage de celle-ci indique que les contraintes
qui s’y exercent sont très élevées et peuvent être dues à un née par des procédures d’examen internes. Si une telle détério-
ration est confirmée, le câble doit être déposé (voir annexe D).
montage incorrect de la terminaison. La cause exacte de la
détérioration doit être recherchée et il convient, si possible, de
refaire la terminaison de facon très soignée, en coupant le câble
3.5.7 Usure externe
s’il reste une longueur suffisante pour une utilisation ultérieure.
L’usure des fils de parure des torons extérieurs du câble pro-
3.5.3 Concentrations de ruptures de fils
vient du frottement sous pression du câble sur les gorges des
poulies et des tambours. Le phénomène est particulièrement
Lorsque des ruptures de fils très rapprochées constituent ce
évident sur les câbles en mouvement, aux points de contact
qu’on appelle des concentrations de ruptures de fils, le câble
avec les poulies en phases d’accélération et de décélération, et
doit être déposé. Si la concentration est limitée à une longueur
se présente sous forme de méplats sur les fils extérieurs.
de câble inférieure à 6d ou se situe dans un des torons, il peut y
avoir lieu de déposer le câble même si le nombre des fils rompus
L’usure est favorisée par un manque de graissage ou un mau-
est inférieur à celui indiqué dans les tableaux 1 et 2.
vais graissage, ainsi que par la présence de poussières.
L’usure diminue la résistance des câbles par réduction de leur
3.5.4 Progression dans le temps du nombre des
section transversale d’acier.
ruptures de fils
Lorsque, par suite de l’usure, le diamètre réel du câble a dimi-
Dans les utilisations où la cause principale de la détérioration du
nué de 7 % ou plus par rapport à la valeur nominale, le câble
câble est la fatigue, les ruptures de fils ne commencent
doit être déposé même s’il n’y a pas de ruptures de fils visibles.
qu’après une certaine durée d’exploitation, mais le nombre de
ruptures progresse ensuite de plus en plus vite.
3.5.8 Diminution d’élasticité
Dans ces cas-là, il paraît nécessaire d’exercer une surveillance
serrée et il peut être recommandé de suivre l’augmentation du
Dans certaines circonstances habituellement associées à
nombre des ruptures dans le temps. On pourra en déduire la
l’entourage de travail, un câble peut subir une diminution
«loi d’accroissement» des ruptures de fils et, dans une certaine
importante d’élasticité, qui sera dangereuse pour un usage
mesure, la date présumée de la dépose du câble.
futur.
3.55 Rupture d’un toron
La diminution d’élasticité est difficile à percevoir; si l’examina-
teur est dans le doute, il convient à celui-ci de faire appel à un
Si un toron est rompu, le câble doit être déposé.
spécialiste. Ce défaut présente généralement les symptômes
suivants :
3.5.6 Réduction du diamètre du câble due à une
a) réduction du diamètre du câble;
détérioration de l’âme
b) allongement du câble;
La réduction du diamètre du câble résultant de la détérioration
de l’âme peut être due
c) manque d’espace entre les fils individuels et entre les
torons, causé par la compression des différents éléments les
a) à l’usure interne et à l’indentation;
uns contre les autres;
b) à l’usure interne due à la friction entre les torons indivi-
d) apparition d’une fine poussière brunâtre entre les
duels et les fils dans le câble, en particulier lorsqu’il est sou-
torons;
mis à la flexion;
c) à la détérioration de l’âme en textile; e) alors qu’aucune rupture de fils n’est visible, le câble
peut être sensiblement plus difficile à manier et aura certai-
d) à la rupture de l’âme en acier;
nement une réduction de diamètre supérieure à celle causée
par l’usure des fils individuels. Un tel état dans un câble peut
e) à la rupture de couches internes pour les compositions
conduire à une brusque rupture sous charge dynamique, et
à plusieurs couches de torons.
il est suffisant pour justifier une dépose immédiate.
Si, en raison d’une de ces causes, le diamètre du câble
(moyenne de deux mesures orthogonales) a diminué de 3 %
3.5.9 Corrosion externe et interne
pour les câbles antigiratoires et de 10 % pour les autres câbles,
par rapport au diamétre nominal, le câble doit être déposé
La corrosion se présente notamment en atmosphère marine et
même s’il n’y a pas de ruptures de fils visibles.
en atmosphère industrielle polluée, et elle peut non seulement
diminuer la résistance à la rupture statique par réduction de la
NOTE - De nouveaux câbles peuvent avoir un diamètre réel supérieur
au diamètre nominal et, alors, l’usure admissible peut être supérieure section métallique du câble, mais encore accélérer la fatigue en
dans les mêmes proportions. provoquant des irrégularités de surface qui donnent naissance
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Iso 4309 : 1990 (FI
à des fissurations sous tension. Une corrosion sévére peut pro- un affaiblissement du câble, cette déformation peut entraîner
des mouvements irréguliers de la commande à câble. Consécu-
voquer une diminution de I’elasticité du câble.
tivement à un travail prolongé, cela peut produire de l’usure et
a) Corrosion externe des ruptures de fils.
La corrorion des fils extérieurs peut être constatée visuelle-
Dans le cas d’une déformation en tire-bouchon (voir figure 11,
ment.
le câble doit être déposé si
4d
b) Corrosion interne (voir annexe E, cliché 7)
dl ’ 3
La corrosion interne est plus difficile à déceler que la corro-
sion externe, qu’elle accompagne souvent, mais les effets
où d est le diamètre nominal du câble et dl le diamètre corres-
suivants peuvent être observés :
pondant à l’enveloppe du câble déformé non tendu, la longueur
du câble considéré ne devant pas excéder 25d.
1) Variation du diamètre du câble : en position d’enrou-
lement du câble sur les poulies, c’est en général une
réduction du diamètre; cependant, pour les câbles
immobiles, il n’est pas rare qu’une augmentation du dia-
mètre survienne à cause de l’établissement de rouille
sous les couches de fils extérieurs.
2) Manque d’espace entre les torons dans les couches
extérieures du câble, fréquemment accompagné de rup-
tures de fils.
Figure 1 - Déformation en tire-bouchon
S’il y a soupçon de corrosion interne, il est recommandé de
soumettre le câble à un examen interne, qui doit être effectué
3.5.10.2 Déformation en panier ou lanterne (voir annexe E,
par une personne compétente, en suivant la méthode décrite
cliché 9)
dans l’annexe D.
Cette déformation se produit sur les câbles à âme en acier lors-
La confirmation d’une corrosion interne justifie une dépose
que la couche extérieure des torons est disloquée ou lorsque les
immédiate du câble.
torons extérieurs sont plus longs que les torons intérieurs. Une
telle condition peut arriver consécutivement à un chargement
brusque d’un câble relâché.
3.5.10 Déformation
Lorsqu’il y a déformation en panier ou lanterne, le câble doit
On appelle déformation du câble les altérations apparentes de la
être déposé immédiatement.
structure. Les différentes déformations se traduisent en général
par un relâchement de la structure du câble, au moins à proxi-
mité des parties déformées, et, de ce fait, par une répartition
3.5.10.3 Extrusion de torons (voir annexe E, cliché 10)
très inégale des contraintes.
Caractéristique fréquente associée à la déformation en panier
ou lanterne quand le déséquilibre du câble entraîne I’extrusion
Suivant leur aspect, on distingue les déformations p
...
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