Il controllo magneto-induttivo nel settore ascensoristico

 

 

Le funi sono l’elemento più importante di un ascensore; dal suo grado di efficienza e dal loro stato di conservazione dipende la sicurezza degli utenti. Il controllo delle funi di un ascensore è una attività che solitamente si effettua “a vista” e che si basa, principalmente sull’esperienza e l’acume del manutentore: sono disponibili metodologie diverse.

 

1  Introduzione

L’Italia è stata per lungo tempo la nazione con più ascensori al mondo ed oggi si contende il primato con la Cina e con la Spagna. Va da sé che l’ascensore sia quindi uno dei mezzi di trasporto più utilizzato nelle nostre città.

Come tutti i mezzi di trasporto (pensiamo alla nostra automobile) è necessario che vi sia una costante e corretta manutenzione di tutti gli organi meccanici ed elettronici al fine di garantire la sicurezza del ‘trasporto’ e la continuità di esercizio.

Da un’analisi effettuata da parte di una nota multinazionale di settore, risulta che gli ascensori nel nostro Paese sono i più vecchi di tutta Europa. Anche tralasciando le connotazioni di carattere commerciale che potrebbe avere uno studio di questo genere (qualora effettuato da una azienda ‘interessata’), chiunque abbia un minimo di esperienza nel settore non può che essere d’accordo con l’esito dell’analisi: i nostri ascensori, in molti casi, sarebbero prossimi alla pensione.

Ovviamente l’età non è l’unico parametro sul quale basarsi per decretare il pensionamento di una macchina in quanto, se ben manutenuta, questa potrebbe tranquillamente continuare a svolgere il proprio lavoro. Ed è qui che entra in gioco la manutenzione dell’ascensore, in Italia obbligatoria almeno una volta ogni sei mesi.

Mentre io sto scrivendo questo articolo e presumibilmente mentre voi lo leggerete, in giro ci sono squadre di tecnici preparati e competenti che manutengono gli ascensori che alla sera ci permettono di rincasare (al mattino io preferisco prendere le scale, giusto per fare un po’ di moto).

Naturalmente, quando si effettua la manutenzione di un mezzo così complesso come un ascensore, è necessario effettuare un gran numero di controlli e di test. Esistono un gran numero di leggi e norme che regolano le attività di manutenzione, che andremo a vedere nel seguito, soffermandoci su un componente spesso sottovalutato: le funi di trazione, dalle quali dipende di fatto sia il movimento dell’ascensore, sia la sicurezza degli occupanti.

 

2  Le Leggi e le Norme

Il Decreto 162/99 è indubbiamente il primo documento che è necessario prendere in considerazione in questo capitolo. In esso sono contenute le direttive che regolano la messa in esercizio dell’im-pianto, le verifiche ordinarie e straordinarie e, naturalmente, la manutenzione dell’impianto. In particolare, all’articolo 15, il decreto afferma che:

Il manutentore provvede, periodicamente, secondo le esigenze dell’impianto: 

1. a verificare il regolare funzionamento dei dispositivi meccanici, idraulici ed elettrici e, in particolare, delle porte dei piani e delle serrature;
2. a verificare lo stato di conservazione delle funi e delle catene;
3. alle operazioni normali di pulizia e di lubrificazione delle parti.

Inoltre

Il manutentore provvede, almeno una volta ogni sei mesi per gli ascensori e almeno una volta all’anno per i montacarichi:

1. a verificare l’integrità e l’efficienza del paracadute, del limitatore di velocità e degli altri dispositivi di sicurezza;
2. a verificare minutamente le funi, le catene e i loro attacchi;
3. a verificare l’isolamento dell’impianto elettrico e l’efficienza dei collegamenti con la terra;
4. ad annotare i risultati di queste verifiche sul libretto di cui all’articolo 16.
5. Il manutentore promuove, altresì, tempestivamente la riparazione e la sostituzione delle parti rotte o logorate, o a verificarne l’avvenuta, corretta, esecuzione.

Infine

1. Il proprietario o il suo legale rappresentante provvedono prontamente alle riparazioni e alle sostituzioni.
2. Nel caso in cui il manutentore rilevi un pericolo in atto, deve fermare l’impianto, fino a quando esso non sia stato riparato informandone, tempestivamente, il proprietario o il suo legale rappresentante e il soggetto incaricato delle verifiche periodiche, nonché il comune per l’adozione degli eventuali provvedimenti di competenza.

Ho sottolineato alcuni dei passaggi chiave di questo decreto in quanto ritengo che, di fatto, qui ci sia tutto quello di cui abbiamo bisogno per il proseguo di questo articolo.

Innanzitutto si afferma che il manutentore deve controllare le funi. Lo stesso concetto viene ribadito successivamente, aggiungendo l’avverbio minutamente, il cui significato è chiaro.

Infine si afferma che qualora si rilevassero necessità particolari, il proprietario dell’impianto o il suo legale rappresentante (l’Amministratore) devono provvedere alla sostituzione o alla riparazione. Fino a qui è tutto chiaro e abbastanza semplice. Ma soffermiamoci un istante su un particolare, di non poca importanza. Nel Decreto non viene data alcuna informazione su quali sistemi debba utilizzare il tecnico esperto per il rilievo delle problematiche, né su quali siano i criteri che possano portare alla decisione di scartare o meno un determinato componente. In effetti è normale che un Decreto non si spinga così in profondità relativamente alla parte piuttosto tecnica. Per questo ci sono le norme, nazionali ed internazionali, che sono documenti scritti da esperti del settore all’interno di specifiche commissioni (pensiamo all’UNI o all’ISO, per esempio) che spiegano quali tipologie di controlli effettuare e quali criteri utilizzare per decidere se le funi, ad esempio, possono essere mantenute in opera oppure no.

Essendo questo un articolo dedicato proprio alle funi di trazione, mi soffermo sulla normativa tecnica di settore che è piuttosto ampia.

Innanzitutto chiariamo che le funi sono oggi considerate alla stregua di una ‘macchina’ e pertanto è necessario applicare la relativa direttiva (la cosiddetta Direttiva Macchine, appunto). Le funi oggi devono avere la marcatura CE, come qualsiasi altro componente dell’impianto, e per questo sono soggette ad una serie di norme armonizzate che di fatto vanno seguite. La normativa ‘principe’ qui è la EN12385, e noi ci soffermeremo sul capitolo 3 (Funi di acciaio – Sicurezza – Parte 3: Informazioni per l’uso e la manutenzione).

In questa sezione, la norma specifica le informazioni per l’uso e la manutenzione che devono essere fornite dal fabbricante o che devono essere fornite nel manuale d’uso e manutenzione che accompagna la macchina.

Al capitolo A.4 si legge: La frequenza dei controlli e degli esami approfonditi ed i criteri di scarto dovrebbero essere in conformità a (…) Funi di sollevamento: ISO4344.

Esiste quindi una normativa, la ISO4344, dedicata al settore del sollevamento (persone), che definisce cosa bisogna controllare e come decidere se scartare o mantenere in opera una fune.

Se leggiamo cosa indica la norma in questione, osserviamo che è necessario effettuare un controllo della fune su tutta la sua lunghezza, con l’obiettivo di contare il numero di fili rotti e di confrontarlo con quanto indicato nella sezione ‘criteri di scarto’. E’ inoltre necessario misurare il diametro della fune, osservare se ci sono deformazioni, valutare fenomeni di usura e corrosione, etc… L’età della fune non deve essere considerata come criterio di scarto.

 

3  Il controllo della fune

In un ascensore, lo sappiamo, non c’è una sola fune da controllare. Su vecchi impianti se ne trovano ancora due, ma la media in Italia è di 4 funi. Oggi esistono molti ascensori senza locale macchina (cosiddetti MRL) con 6 o più funi.

Cerchiamo quindi di capire come il controllo delle funi debba essere effettuato in modo da operare secondo normativa.

Il manutentore dovrebbe fermare l’impianto, approcciarsi alla prima fune e ispezionarla su tutta la sua circonferenza per osservare se in quel tratto ci sono fili rotti. In caso positivo dovrebbe annotare la posizione e il numero dei fili, conteggiati su una lunghezza di riferimento definita dalla normativa.

A quel punto si può passare alla fune successiva, ripetendo il procedimento.

Una volta terminata l’ispezione sul primo tratto, si dovrebbe muovere la cabina per approcciarsi al tratto successivo, ripetendo l’operazione.

Non è possibile eseguire il controllo con l’ascensore in movimento in quanto si violerebbero le più basilari norme di sicurezza, con il rischio di incorrere in infortuni anche gravi.

Una volta terminata l’ispezione, si dovrebbe confrontare il numero di anomalie riscontrate nel tratto peggiore con quanto indicato nella normativa. Solo a quel punto è possibile decidere se operare la sostituzione oppure no.

Ma quanto tempo occorre per effettuare una operazione del genere?

Ipotizzando che il tratto di fune ispezionabile dal manutentore sia di una lunghezza pari a mezzo metro e che l’impianto abbia 4 fermate, è necessario effettuare almeno una trentina di successivi riposizionamenti dell’ascensore. Supponiamo che ci siano 4 funi e che il tempo impiegato per controllare visivamente quel ‘mezzo metro’ sia di almeno 60 secondi per ciascuna fune.

Facendo gli opportuni calcoli si ottiene un tempo totale (escluse le varie annotazioni dei difetti trovati) pari a 48 minuti. Se l’impianto avesse 8 fermate, il tempo raddoppia (più di un’ora e mezza).

Da un documento pubblicato da una associazione di aziende produttrici e manutentrici di ascensori, risulta che il tempo medio dedicato all’ispezione di tutta la sala macchine (funi, inverter, quadro comandi, motore, pulegge…) è compreso tra un minimo di 5 minuti ed un massimo di 10 minuti.

Anche considerando la tempistica maggiore e ipotizzando che alle funi venga dedicata la metà del tempo necessario per l’ispezione totale (5 minuti), risulta complesso pensare che la verifica venga eseguita nel suo insieme.

In effetti quanto descritto in precedenza non viene di norma effettuato. La classica verifica che il manutentore esegue è quella del cosiddetto ‘legnetto’.

Fig. 1: La prova del legnetto

 

In sostanza, un pezzo di legno (di frassino, dicono…) viene appoggiato su tutte le funi e l’ascensore viene movimentato a velocità nominale. Quando il manutentore avverte una vibrazione del legno, suppone che essa sia dovuta alla presenza di fili rotti sulla fune.

A prescindere dal fatto che faccia un po’ sorridere vedere l’utilizzo di una simile tecnica in un contesto di applicazione di specifiche normative nell’anno 2019, è anche evidente che il legnetto sarebbe al limite sensibile alla presenza di ‘qualcosa’ nel punto di contatto con la fune. Ma chi ha studiato un minimo di geometria sa benissimo che una retta ha un unico punto a contatto con una circonferenza. Qui ci sarebbero 360 gradi da ispezionare …

Aggiungo infine che non esiste nessuna legge o norma che impone l’utilizzo di questo pezzo di legno (e mi stupirei se fosse il contrario). Si tratta di una ‘tecnica’ entrata oramai nel fare quotidiano di molti operatori del settore, non normata e non descritta…

3  Il metodo magnetoinduttivo

In molti settori da decenni, vengono utilizzati dei dispositivi detti ‘magnetoinduttivi’ che consentono, utilizzando metodologie scientifiche basate sui campi magnetici, di rilevare in modo strumentale la presenza di fili rotti, usura, corrosione, etc…

In alcuni settori, come ad esempio quello delle funivie, questi sistemi sono obbligatori, in altri, come quello del sollevamento merci, sono stati recentemente introdotti dalla normativa internazionale (ISO4309).

Nel settore ascensoristico tali sistemi sono stati introdotti nel 2009 e ad oggi sono utilizzati a livello nazionale su circa l’1.5% del parco ascensori. Il rimanente 98.5% è controllato con un pezzo di legno.

Il principio di funzionamento del sistema è piuttosto semplice. Un campo magnetico viene introdotto all’interno delle funi e nel momento in cui si presentano discontinuità dovute a difettologie di varia natura, si verifica una variazione del campo, rilevata da opportuni sensori (figura 2-3).

I vantaggi di una maggiore oggettivit´a sul controllo vanno ovviamente a vantaggio dell’utente finale il quale vede aumentata la sicurezza ed il risparmio, evitando una inutile sostituzione delle funi.

In fig.4 ´e riportato il tracciato caratteristico che si ottiene dall’analisi di una fune. La presenza di un difetto, ad es. un singolo filo interrotto su 114 fili, genera un picco che viene evidenziato nel tracciato.

 

4  La campagna prove – i dati

Nel corso dell’ultimo decennio, sono stati condotti esami magnetoinduttivi su circa 50.000 ascensori, sia all’inter-no della verifica semestrale che in corrispondenza della verifica biennale.

I dati rilevati consentono di avere uno spaccato abbastanza significativo dello stato di usura delle funi nei nostri ascensori, ma anche di poter confrontare gli esiti ‘tradizionali’ con quelli scientifici, caratteristici del metodo.

Gli esiti forniti dalla strumentazione magneto-induttiva sono stati suddivisi in 3 categorie:

1. Tenere sotto controllo: il limite dettato dalla ISO 4344 non è ancora stato raggiunto ma lo stato di usura della fune è compreso tra il 10% e il 90% del limite di scarto;
2. Sostituire: il limite dettato dalla ISO 4344 è stato raggiunto;

Fig. 2: Esame magneto-induttivo su fune integra    Fig. 2: Esame magneto-induttivo su fune con difetto   Fig. 4: Segnale su fune di diam. 9 mm con 10 fili rotti nella parte terminale

 

3. Funi integre: lo stato di usura della fune è minore del 10% del limite di scarto.

La stessa suddivisione assume carattere differente nel caso della verifica tradizionale. Gli esiti sono comunque raggruppabili nelle tre categorie sopra riportate, anche se spesso compare nell’esito tradizionale la frase ‘trovati fili rotti’ senza alcuna indicazione sul numero o sul reale stato di usura.

Nel grafico in fig.5 ´e riportata la suddivisione in percentuale dei risultati ottenuti mediante metodo magnetoinduttivo.  Circa il 20% degli impianti testati era caratterizzato da un esito ‘negativo’ nel quale cioè le funi erano da sostituire.

Fig. 5: Risultati degli esami magneto-induttivi (%)      Fig. 6: Risultati degli esami tradizionali (%)

Andiamo ora ad osservare i risultati ottenuti dall’esito ‘tradizionale’.

Qui soltanto all’1% circa degli impianti viene prescritto il cambio funi. Perché?

La risposta è molto semplice. Attraverso un esame come quello effettuato durante la verifica tradizionale, solo una parte dei difetti viene messa in evidenza. Il difetto è macroscopico e la sostituzione viene prescritta in una fase nella quale il cedimento può avvenire da un momento all’altro, come si può osservare nella figura 7.

In questo caso il concetto stesso di manutenzione preventiva viene meno. Il danno viene segnalato quando non è più possibile attuare delle correzioni o programmare un cambio funi senza creare disagio ai condomini. Gli impianti raffigurati nell’immagine precedente sono stati fermati senza preavviso e i condomini sono rimasti senza ascensore presumibilmente per almeno 4-5 giorni. E’ accettabile nel 2019? Può una persona anziana o un disabile avare delle difficoltà nell’uscire di casa a causa di un guasto che poteva essere previsto?

In un periodo storico nel quale si fa un gran parlare di Industria 4.0, di smart technology e di banda larga, scopriamo che una parte importante di un impianto è controllata mediante un pezzo di legno (di frassino, però…).

 

5  Le responsabilità

Di chi sono le responsabilità di un eventuale fermo impianto o di un incidente? Del manutentore sicuramente, ma qual è la quota di responsabilità dell’Amminis-tratore di Condominio e dei Condomini? Qui si entra in un ambito non semplice e io non sono un avvocato (perché mi diverto a fare l’ingegnere), ma è evidente che molto dipende da come il manutentore informa il legale rappresentante del condominio.

Quest’ultimo non può certo essere un tuttologo e certamente ha fiducia nel manutentore al quale affida il controllo degli organi di sicurezza del proprio ascensore, ma nel momento in cui egli è informato di un pericolo, deve obbligatoriamente prendere le misure necessarie per mitigare il rischio, per una sicurezza sia del Condominio, sia del proprio operato.

Nel corso di questi anni sono stato più volte informato del fatto che molti Amministratori si sarebbero rifiutati di effettuare analisi approfondite delle funi dei propri impianti, principalmente per motivi economici.

Un comportamento del genere è errato in quanto per la legge (e per il buon senso) la sicurezza non ha prezzo. E da quello che so, il prezzo in questione dovrebbe essere vicino al centinaio di euro per ispezione (annuale).

E’ certamente compito del manutentore avvertire l’Amministratore nel caso in cui si renda necessario effettuare controlli di questo tipo, ma è anche compito dell’Amministratore operare affinché la sicurezza e la continuità d’esercizio vengano garantiti.

Ad ogni modo, si suggerisce sempre di richiedere alla società incaricata del controllo informazioni relative alla modalità di esecuzione delle verifiche (non solo sulle funi), non per controllarne l’operato, ma perché accanto alla richiesta economica, la rispondenza alle normative dovrebbe essere un importante parametro di scelta di un fornitore.

 

Fig. 6: Risultati degli esami tradizionali (%)