Цепи тяговые разборные: конструкция, стандарты и применение в электроэнергетике
Цепь тяговая разборная (ЦТР) представляет собой грузоподъемное и тяговое устройство, собранное из отдельных звеньев, соединенных между собой с помощью разборных соединительных элементов. В электроэнергетике и при строительстве ЛЭП они являются незаменимым инструментом для монтажа, натяжения, перемещения и закрепления тяжелого оборудования, проводов, грозозащитных тросов, а также для такелажных и вспомогательных работ. Ключевое отличие от сварных цепей — возможность быстро собрать цепь необходимой длины, произвести замену поврежденного звена без разрушения всей конструкции и адаптировать оснастку под конкретную задачу.
Конструктивные элементы и материалы
Конструкция ЦТР состоит из трех основных типов элементов: рядовых звеньев, соединительных звеньев и дополнительной оснастки.
- Рядовое звено: Изготавливается из круглой калиброванной стали марки не ниже 20 (или легированной, например, 20ХГ2Ц) методом объемной штамповки с последующей термообработкой (закалка + отпуск). Это обеспечивает высокую прочность, вязкость и сопротивление ударным нагрузкам. Форма звена — овальная, что снижает концентрацию напряжений.
- Соединительное (замыкающее) звено: Выполняет функцию разборного замка. Наиболее распространены два типа:
- Звено типа «Крюк-звено»: Состоит из кованого крюка с предохранительным замком и ответного звена. Простота и надежность.
- Звено типа «Звено-скоба» (с пальцем и шплинтом): Включает скобу, палец и шплинт. Считается более безопасным, так как палец не может самопроизвольно выпасть при переменной нагрузке.
- Дополнительная оснастка: К концам цепи для интеграции в такелажные системы крепятся грузозахватные приспособления: крюки с замком, скобы, коуши, карабины, талрепы.
- Монтаж и натяжение проводов и тросов: ЦТР используются в составе натяжных и подъемных устройств для временного закрепления концов кабеля, регулировки стрелы провеса. С их помощью формируют оттяжки для удержания натяжных полиспастов.
- Такелажные работы: Подъем, перемещение и установка силовых трансформаторов, ячеек КРУ, секций опор (железобетонных, металлических). Сборка цепных стропов необходимой длины и конфигурации.
- Закрепление и раскрепление: Создание временных оттяжек для только что установленных опор до полного набора прочности фундаментом. Фиксация оборудования при транспортировке.
- Аварийно-восстановительные работы: Быстрое создание временных конструкций для подъема или удержания поврежденных элементов (провисшие провода, накренившиеся опоры).
- Обустройство заземления: В некоторых случаях тяжелые цепи могут использоваться как переносной заземлитель для крупногабаритного оборудования, благодаря хорошему электрическому контакту между звеньями.
- Увеличение длины любого звена более чем на 5% от номинальной.
- Уменьшение площади поперечного сечения звена (износ) более чем на 10%.
- Наличие трещин, надрывов, вмятин на поверхности звеньев.
- Остаточная деформация (вытягивание, искривление) звеньев.
- Износ посадочных мест под палец в соединительном звене.
- Неисправность предохранительного замка на крюке или отсутствие/деформация шплинта на пальце.
- Наличие коррозии, снижающей сечение металла более чем на 10%.
- 4 = 80 кН. По Таблице 1 подходит цепь калибром 8 мм (разрушающая нагрузка 80 кН). Всегда учитывайте угол между ветвями цепи при обвязке груза, который увеличивает нагрузку на каждую ветвь.
Для защиты от коррозии применяется оцинковка горячим способом или покрытие износостойкими полимерными составами. В агрессивных средах (приморские регионы, химические производства) используются цепи из нержавеющей стали марок A2 (304) или A4 (316).
Классификация и технические характеристики
Основным классифицирующим параметром является калибр (диаметр прутка, из которого изготовлено звено), определяющий разрушающую нагрузку и рабочую грузоподъемность. В энергетике наиболее востребованы цепи калибром от 5 до 20 мм.
| Калибр цепи, d (мм) | Шаг цепи, t (мм) | Ширина звена, B (мм) | Разрушающая нагрузка, min (кН) | Рабочая нагрузка (для 4-кратного запаса прочности), (кН) | Масса 1 метра цепи, (кг) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 18 | 16 | 31.5 | 7.9 | 0.5 |
| 6 | 21 | 19 | 45.0 | 11.3 | 0.7 |
| 8 | 27 | 25 | 80.0 | 20.0 | 1.3 |
| 10 | 32 | 30 | 125.0 | 31.3 | 2.0 |
| 12 | 38 | 36 | 180.0 | 45.0 | 2.9 |
| 14 | 44 | 42 | 245.0 | 61.3 | 3.9 |
| 16 | 50 | 48 | 320.0 | 80.0 | 5.1 |
| 18 | 56 | 54 | 405.0 | 101.3 | 6.5 |
| 20 | 62 | 60 | 500.0 | 125.0 | 8.0 |
Важнейшим показателем является коэффициент запаса прочности (коэффициент безопасности). Для цепей, используемых для подъема людей или грузов (такелаж), он должен быть не менее 4:1 (по ГОСТ 2319, ISO 3075). Для чисто тяговых, удерживающих или оттягивающих операций (например, временное закрепление опоры) допускается использование цепей с коэффициентом 3:1, но это должно быть строго регламентировано внутренними производственными инструкциями.
Области применения в электроэнергетике и при строительстве ЛЭП
Эксплуатация, контроль и браковка
Безопасность эксплуатации ЦТР напрямую зависит от регулярного визуального и инструментального контроля. Цепи относятся к грузоподъемным приспособлениям и должны подвергаться периодическому освидетельствованию (ежесменно, ежемесячно, ежегодно) в соответствии с правилами Ростехнадзора.
Критерии браковки цепи:
Запрещается исправлять дефектные звенья сваркой или правкой. Поврежденное звено должно быть заменено на новое, аналогичное по калибру, материалу и термообработке.
Сравнение с альтернативными такелажными средствами
| Параметр | Цепь тяговая разборная | Стальной канатный строп | Текстильный строп |
|---|---|---|---|
| Гибкость | Средняя. Работает на изгиб только в одной плоскости. | Высокая. Легко обвязывает груз. | Очень высокая. Бережет поверхность груза. |
| Стойкость к абразиву и режущим кромкам | Очень высокая. | Средняя. Требуются чехлы. | Низкая. |
| Температурный диапазон | От -40°C до +200°C (для оцинкованной). | Ограничен стойкостью смазки и сердечника. | Ограничен (обычно -40°C до +100°C). |
| Ремонтопригодность в полевых условиях | Высокая. Замена звена за минуты. | Низкая. Требуется обжимка коушей на прессе. | Отсутствует. |
| Восприятие динамических нагрузок | Хорошее (вязкая сталь). | Очень хорошее (за счет упругости). | Отличное (амортизация). |
| Собственный вес | Высокий. | Средний. | Низкий. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как правильно выбрать калибр (диаметр) цепи для конкретной работы?
Расчет ведется от максимальной рабочей нагрузки (вес груза, усилие натяжения) с обязательным учетом коэффициента запаса прочности не менее 4 для подъемных операций. Например, для подъема груза массой 2 тонны (20 кН) минимальная разрушающая нагрузка цепи должна быть 20 кН
Можно ли соединять между собой звенья или цепи разных калибров и производителей?
Категорически не рекомендуется. Соединение цепей разного калибра, материала или термообработки приводит к неравномерному распределению нагрузки и концентрации напряжений в более слабом звене. Все элементы в одной ветви (рядовые звенья, соединительные звенья, оснастка) должны иметь одинаковый калибр и номинальную грузоподъемность.
Как часто нужно проводить браковку тяговых цепей на энергообъекте?
Проводите визуальный осмотр перед каждым применением (на предмет явных деформаций, трещин, целостности замков). Ежемесячно — детальный осмотр с измерением износа ключевых звеньев штангенциркулем. Ежегодно — полное освидетельствование с составлением акта и испытанием контрольной цепи на разрывной машине. После любого ударного нагружения цепь должна быть выведена из эксплуатации для внеочередного контроля.
Чем отличается тяговая разборная цепь от грузоподъемной (DIN 568) или от якорной?
Цепь грузоподъемная (DIN 568, ГОСТ 2319): Имеет более высокий класс прочности (например, 8), изготавливается из легированных сталей, звенья калиброваны с высокой точностью. Предназначена в первую очередь для подъема грузов в составе цепных стропов.
Цепь тяговая разборная: Часто имеет несколько меньший запас прочности (но не менее 4:1), может иметь более грубые допуски на изготовление. Основное назначение — тяговые, удерживающие, такелажные работы, где важна сборность.
Цепь якорная: Имеет увеличенную длину звена, часто без термообработки, предназначена для длительного контакта с водой и грунтом. Для такелажных работ в энергетике не применяется.
Каков правильный способ хранения и транспортировки ЦТР?
Перед хранением цепь необходимо очистить от грязи, промыть керосином и смазать. Хранить следует в сухом помещении, в подвешенном состоянии или уложенной на стеллажи, исключая контакт с землей. При транспортировке исключайте удары и перегибы, которые могут вызвать наклеп и появление микротрещин. Соединительные звенья должны быть зашплинтованы.
Заключение
Цепь тяговая разборная остается критически важным, надежным и гибким инструментом в арсенале специалистов электроэнергетического комплекса. Ее универсальность, ремонтопригодность и стойкость к суровым условиям эксплуатации делают ее незаменимой при строительстве, реконструкции и ремонте объектов ЛЭП и подстанций. Строгое соблюдение правил выбора, эксплуатации, контроля и браковки в соответствии с действующими нормативными документами является обязательным условием обеспечения безопасности персонала и безаварийности производства работ.