¿En qué escenarios resultan adecuados los interruptores de final de carrera para grúas?

Prevención de sobrecarreras y accidentes por bloqueo doble

Cómo los interruptores de fin de carrera para grúas detienen el movimiento del polipasto antes de la pérdida de tensión del cable

Los finales de carrera en las grúas evitan accidentes graves al cortar la alimentación eléctrica en puntos predeterminados a lo largo del recorrido. Estos interruptores controlan la posición del polipasto mediante brazos mecánicos o sistemas codificadores, y se activan cuando el gancho se acerca demasiado al extremo superior o alcanza los extremos de las vías del carro. Al interrumpir la corriente eléctrica antes de que desaparezca toda la holgura de los cables, evitan lo que se conoce como «dos bloqueos» (two-blocking). Este fenómeno ocurre cuando los bloques del gancho impactan contra la punta de la pluma, lo que con frecuencia provoca el colapso completo de la estructura. Una buena calibración genera este espacio adicional de seguridad entre los componentes, manteniendo los cables suficientemente tensos y permitiendo, al mismo tiempo, una desaceleración más suave. Según informes del sector, las instalaciones que mantienen adecuadamente sus finales de carrera experimentan aproximadamente un 60-65 % menos de accidentes relacionados con la elevación, comparadas con aquellas donde el mantenimiento no se realiza correctamente.

Análisis de fallos en condiciones reales: Informe de la OSHA de una planta siderúrgica del Medio Oeste (2022)

En 2022, la OSHA investigó lo ocurrido en una planta siderúrgica del Medio Oeste tras advertir los trabajadores que algo grave estaba fallando en sus sistemas de seguridad. El problema comenzó cuando el interruptor de límite superior de una grúa dejó de funcionar correctamente durante el transporte de cucharas de metal fundido. Lo que siguió fue bastante catastrófico: la grúa continuó ascendiendo más allá de sus límites seguros, lo que provocó una condición peligrosa denominada «dos bloqueos» (two-blocking). Esto condujo finalmente a la rotura de los cables del polipasto. Una carga de 18 toneladas cayó verticalmente unos 12 metros, destruyendo equipos valorados en aproximadamente 740 000 dólares, según el informe de Ponemon del año pasado. Al profundizar en la situación, los investigadores descubrieron que la planta había omitido la instalación del sistema de protección de respaldo especificado en la norma ASME B30.16. Si se hubiera contado con esa segunda capa de defensa, concretamente un interruptor de límite redundante, podría haberse activado y detenido todo antes de que se produjera la catástrofe. Este lamentable suceso explica por qué las normativas actuales en materia de seguridad insisten tanto en el uso de interruptores magnéticos de proximidad en lugar de los tradicionales interruptores mecánicos. Estos nuevos interruptores, efectivamente, siguen funcionando incluso cuando las piezas quedan atascadas o trabadas, lo que marca toda la diferencia para prevenir accidentes como este.

Comprensión de las funciones de los finales de carrera operativos frente a los críticos para la seguridad

Existen diferentes tipos de finales de carrera para grúas, cada uno con funciones específicas según su diseño y ubicación de instalación. Los finales de carrera operativos gestionan tareas cotidianas, como detener los polipastos cuando los materiales alcanzan ciertos puntos durante las operaciones de elevación. Estos interruptores se centran en ejecutar las tareas de forma eficiente y constante. Cuando fallan, normalmente solo ralentizan el trabajo, sin causar problemas graves. Sin embargo, los finales de carrera de seguridad cuentan una historia distinta: estos dispositivos evitan desastres, impidiendo situaciones peligrosas como accidentes por doble bloqueo o fallos estructurales. Cuentan con sistemas de respaldo, cumplen estrictos estándares de seguridad, como los requisitos de certificación SIL-2/PLd, y están diseñados de modo que, al activarse, lo único que importa es detener inmediatamente la operación en curso. Según datos recientes del sector publicados en 2023 por Lifting Equipment Digest, aproximadamente un tercio de todos los incidentes con grúas ocurren porque las personas confían excesivamente en los finales de carrera operativos habituales, en lugar de utilizar mecanismos de seguridad adecuados para protegerse contra los riesgos.

Para que las funciones de seguridad funcionen correctamente, necesitan tiempos de respuesta inferiores a 500 milisegundos, de modo que puedan detener el movimiento antes de que se pierda cualquier holgura en el cable. Por otro lado, los interruptores operativos pueden soportar retrasos más largos sin causar problemas. Un error frecuente ocurre cuando se instalan interruptores convencionales donde se requiere limitación de carga, lo cual contraviene las normas establecidas en la norma de seguridad CMAA 74. Antes de la instalación, es fundamental verificar cuidadosamente el tipo de interruptores que se están utilizando frente al determinado durante la evaluación de riesgos oficial correspondiente a esa grúa en particular. Esto contribuye a mantener el cumplimiento adecuado de los requisitos de seguridad y protege a los trabajadores frente a posibles peligros.

Cumplimiento normativo: cuando la instalación de interruptores de fin de carrera en grúas es obligatoria

Requisitos ASME B30.16–2023 para interruptores de fin de carrera superior redundantes

La norma ASME B30.16-2023 exige actualmente estos interruptores de límite superior redundantes en los polipastos, no solo porque se considera una buena práctica, sino porque está expresamente recogido en el código. El sistema dual debe detener el movimiento de la grúa justo antes de que ocurra cualquier problema por sobrecarrera. Considere este escenario: cuando el interruptor principal falla durante una elevación, el sistema de respaldo debe activarse rápidamente para evitar que el cable quede flojo. Estas medidas de seguridad abordan problemas que hemos visto una y otra vez en los informes de accidentes de diversos sectores. Por ejemplo, los datos de la OSHA del año pasado indican que las fallas en un único punto fueron responsables de aproximadamente el 37 % de todos los derrumbes estructurales relacionados con grúas. Hacerlo correctamente implica ajustar dichos interruptores adecuadamente, a una posición situada aproximadamente un 10 % por debajo de la altura máxima de elevación, y verificar su funcionamiento cada mes. Las empresas que omiten estos pasos enfrentan sanciones económicas severas por parte de la OSHA, que pueden ascender a cientos de miles de dólares, además de que su seguro podría no cubrir los daños si efectivamente ocurre un incidente.

Alineación CMAA 70/74 para limitación del rango de desplazamiento y rotación

La CMAA ha establecido normas estrictas sobre dónde pueden desplazarse y girar las grúas, según las especificaciones 70 y 74. De acuerdo con estas directrices, los finales de carrera deben instalarse en tres puntos principales donde ocurre el movimiento: a lo largo del puente, sobre el carro mismo y durante las rotaciones de la pluma. Cuando cualquier componente del equipo se acerca al 95 % de su capacidad nominal, estos dispositivos se activan automáticamente para cortar la alimentación eléctrica antes de que ocurra cualquier incidente, como colisiones contra paredes u otras máquinas cercanas. Sin embargo, hay un aspecto importante que recordar: la CMAA no permite utilizar estos finales de carrera como controles habituales. Este error provoca, según datos del Consejo Nacional de Seguridad del año pasado, aproximadamente la mitad de todos los accidentes en almacenes que podrían haberse evitado. Para una configuración adecuada, los trabajadores deben registrar con precisión los valores de par de torsión correspondientes a dichos puntos de detención y realizar ensayos de carga anuales utilizando pesos que cumplan con los estándares de certificación. Los almacenes que manipulan sustancias peligrosas requerirán inspecciones aún más frecuentes, cada tres meses en lugar de una vez al año, como parte de estos requisitos de seguridad.

Selección del interruptor de final de carrera adecuado para su aplicación

Elegir el interruptor de final de carrera adecuado requiere considerar varios factores, como la capacidad de carga, su resistencia a las condiciones ambientales y su compatibilidad con los sistemas existentes. En lugares donde el polvo y la humedad constituyen un problema, como obras al aire libre o zonas cercanas al agua, opte por interruptores con clasificación IP67 o superior. Asimismo, verifique las especificaciones eléctricas: la mayoría de las grúas estándar requieren aproximadamente entre 20 y 40 amperios para evitar problemas ante picos de potencia. Asegúrese de que cualquier dispositivo instalado sea compatible con los controladores lógicos programables (PLC) y los variadores de frecuencia ya existentes. Priorizar la seguridad implica cumplir rigurosamente con la norma ASME B30.16-2023 en operaciones críticas. Y no olvide el acceso para mantenimiento: un buen diseño en este aspecto evita dolores de cabeza posteriores cuando algo falle inesperadamente. Cuando todos estos elementos se integran correctamente, basándose en lo que realmente ocurre día a día en el lugar de trabajo, el equipo tiene una mayor vida útil y las averías se vuelven mucho menos frecuentes.