Цепи длиннозвенные оцинкованные
Цепи длиннозвенные оцинкованные: конструкция, стандарты, применение и расчет
Цепь длиннозвенная оцинкованная (ЦДО) представляет собой грузоподъемное и такелажное изделие, состоящее из последовательно соединенных овальных звеньев, изготовленных из круглой калиброванной стали и покрытых слоем цинка для защиты от коррозии. В отличие от короткозвенной (калиброванной) цепи, звенья ЦДО имеют соотношение внутренней длины к диаметру прутка (d) более 3.5, что обеспечивает большую гибкость, но меньшую стойкость к динамическим нагрузкам и износу в системах с блоками. Основная сфера применения ЦДО лежит в области неответственного такелажа, крепления, ограждения и растяжки.
Конструктивные особенности и технология производства
Производство ЦДО регламентируется стандартами, ключевым из которых является ГОСТ 2319-81 (цепи длиннозвенные. Технические условия). Процесс включает несколько этапов:
- Изготовление заготовки: Используется стальная катанка (проволока) круглого сечения марки Ст3сп, 20, 20ХГСА или аналоги, с диаметром (d), определяющим калибр цепи. Пруток нарезается на мерные отрезки.
- Гибка звена: Отрезки прутка изгибаются на специализированных станках, формируя овальное звено с характерным прямым замыкающим участком (замком).
- Сварка звена: Торцы звена свариваются контактной стыковой сваркой (оплавлением) с последующей проковкой места сварки для обеспечения прочности, соизмеримой с прочностью основного металла.
- Сборка цепи: Последующие звенья продеваются в предыдущие и также замыкаются сваркой, формируя бесконечную цепь или цепь с концевыми звеньями (скобы, крюки).
- Оцинковывание: Готовые цепи подвергаются горячему цинкованию по ГОСТ 9.307-89. Изделия погружаются в ванну с расплавленным цинком при температуре ~450°C, что приводит к образованию на поверхности прочного железо-цинкового сплава и внешнего слоя цинка. Толщина покрытия составляет 30-60 мкм, что обеспечивает надежную защиту от атмосферной коррозии в течение многих лет.
- Такелажные работы при монтаже оборудования: Подъем и перемещение неответственных узлов, коробов, кабельных барабанов (малого и среднего веса), временное крепление при установке трансформаторов, секций КРУ.
- Крепление и растяжка: Фиксация кабельных трасс, воздушных линий связи на опорах в качестве дополнительного элемента, растяжка технологических тросов, временных ограждений строительных площадок энергообъектов.
- Ограждающие конструкции: Изготовление ограждений для трансформаторных подстанций, распределительных устройств открытого типа, ограничение доступа к оборудованию под напряжением.
- Хозяйственные нужды: Крепление швартовых, страховочных элементов на складах, в ремонтных зонах.
- Диаметр прутка (d): Определяется исходя из расчетной рабочей нагрузки с необходимым запасом прочности (мин. коэффициент 4).
- Длина цепи: Поставляется в бухтах или отрезками мерной длины.
- Наличие концевых элементов: Скобы, крюки, коуши, замки. Тип концевой оснастки подбирается под задачу.
- Качество оцинковки: Покрытие должно быть сплошным, без наплывов, отслоений и оголенных участков.
- Качество сварки: Место сварки должно быть проковано и не иметь трещин, пор или непровара.
- Перед каждым использованием проводить визуальный осмотр на предмет износа, деформации звеньев, трещин, особенно в зонах сварки, и коррозии.
- Запрещается нагружать цепь ударными или динамическими нагрузками.
- Не допускается использование цепи в системах с полиспастами или блоками, предназначенными для калиброванных цепей, из-за ускоренного износа.
- Избегать перекручивания и образования узлов.
- Не производить сварку, нагрев или механическую доработку (подпилку) уже готовой оцинкованной цепи без согласования с производителем – это приводит к изменению механических свойств и потере защиты.
- Хранить цепи в сухом помещении, при длительном хранении на открытом воздухе – смазывать.
Ключевые параметры и технические характеристики
Основные параметры цепи определяются диаметром прутка (калибром) и шагом цепи. Согласно ГОСТ 2319-81, цепи изготавливаются калибров от 3 до 20 мм (основной диапазон 5-16 мм).
Таблица 1. Основные характеристики цепей длиннозвенных оцинкованных по ГОСТ 2319-81
| Диаметр прутка (d), мм | Шаг цепи (t), мм, не более | Ширина цепи (B), мм, не более | Разрушающая нагрузка (мин.), кН (тс) | Масса 1 метра цепи, кг, approx. |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 21 | 18 | 17.2 (1.75) | 0.75 |
| 6 | 25 | 21 | 24.5 (2.5) | 1.08 |
| 8 | 33 | 28 | 43.1 (4.4) | 1.92 |
| 10 | 41 | 35 | 67.2 (6.85) | 3.00 |
| 12 | 49 | 42 | 96.7 (9.86) | 4.32 |
| 14 | 57 | 49 | 131.4 (13.4) | 5.88 |
| 16 | 65 | 56 | 171.6 (17.5) | 7.68 |
Примечание: Рабочая нагрузка (допустимая) определяется путем деления разрушающей нагрузки на коэффициент запаса прочности (коэффициент безопасности). Для ЦДО, используемых в такелажных работах с ручным приводом, этот коэффициент обычно принимается равным 4 или 5. Таким образом, для цепи d=10 мм с разрушающей нагрузкой 67.2 кН, рабочая нагрузка составит примерно 13.4-16.8 кН (1.37-1.71 тс).
Области применения в электротехнике и энергетике
Несмотря на то, что ЦДО не являются электротехническим изделием в прямом смысле, они находят широкое вспомогательное применение в отрасли:
Отличия от других типов цепей и критерии выбора
Критически важно отличать длиннозвенную цепь от калиброванной (короткозвенной) по ГОСТ 191-82 (цепи грузоподъемные) и якорной цепи.
Таблица 2. Сравнение длиннозвенной и калиброванной (грузоподъемной) цепи
| Параметр | Цепь длиннозвенная (ЦДО) | Цепь калиброванная (грузоподъемная) |
|---|---|---|
| Соотношение внутренней длины к d | > 3.5 (обычно 4-5) | 3.0 — 3.5 (короткое звено) |
| Основной стандарт | ГОСТ 2319-81 | ГОСТ 191-82, DIN 5684, ISO 4778 |
| Точность изготовления | Нормальная | Высокая (калибровка) |
| Гибкость | Высокая | Ниже |
| Износостойкость в блоках | Низкая | Очень высокая |
| Сфера применения | Такелаж, крепление, ограждение | Грузоподъемные механизмы (краны, тали, лебедки) |
| Маркировка и сертификация | Обычно не требуется | Обязательна (испытательный сертификат, клеймо класса) |
Критерии выбора ЦДО:
Монтаж, эксплуатация и контроль состояния
При работе с ЦДО необходимо соблюдать правила безопасности:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли использовать ЦДО для подъема трансформатора или тяжелого силового оборудования?
Ответ: Нет, для подъема ответственного и тяжелого оборудования должны использоваться только сертифицированные грузоподъемные средства: стальные канаты или калиброванные цепи (ГОСТ 191-82) с соответствующими паспортами и маркировкой класса прочности. ЦДО предназначена для вспомогательных и неответственных работ.
Вопрос 2: Какой коэффициент запаса прочности применять для ЦДО при расчете такелажной оснастки?
Ответ: Для такелажных операций с ручным приводом и при статической нагрузке минимальный коэффициент безопасности принимается равным 4. Для условий с переменной или вибрационной нагрузкой, а также при использовании на строительных площадках коэффициент должен быть увеличен до 5-6.
Вопрос 3: Что означает маркировка «d=10 мм, t=41, B=35» на упаковке?
Ответ: Это основные геометрические параметры цепи по ГОСТ: d – диаметр прутка (10 мм), t – шаг цепи (расстояние между центрами двух соседних одноименных звеньев, не более 41 мм), B – ширина цепи в продольном направлении (не более 35 мм).
Вопрос 4: Чем опасна коррозия под оцинковкой и как ее обнаружить?
Ответ: При повреждении цинкового слоя (царапина, износ) в условиях влажности развивается подпленочная коррозия, которая не всегда заметна визуально, но резко снижает сечение прутка. Косвенными признаками являются вздутия и отслоения покрытия, белые продукты коррозии (оксид цинка). Цепи с такими дефектами подлежат выведению из эксплуатации.
Вопрос 5: Можно ли соединять отрезки ЦДО с помощью самодельных звеньев или скоб?
Ответ: Категорически не рекомендуется. Соединение должно выполняться с помощью сертифицированных такелажных элементов (штатных соединительных звеньев, карабинов) соответствующей грузоподъемности. Самодельные соединения не гарантируют равнопрочность и являются источником повышенной опасности.
Вопрос 6: В чем разница между горячим цинкованием и гальваническим (холодным) цинкованием цепи?
Ответ: Горячее цинкование создает более толстый (30-60 мкм), прочный и долговечный слой, обладающий не только барьерной, но и катодной защитой. Гальваническое покрытие тоньше (5-20 мкм), менее износостойкое и служит в основном для декоративных целей или защиты в слабоагрессивных средах. Для наружного применения предпочтительна горячеоцинкованная цепь.
Заключение
Цепь длиннозвенная оцинкованная является универсальным, гибким и коррозионностойким изделием для широкого спектра вспомогательных работ в энергетике и строительстве. Ее правильный выбор, основанный на понимании геометрических параметров, механических характеристик и ограничений, заложенных в ГОСТ 2319-81, а также строгое соблюдение правил эксплуатации и контроля технического состояния, являются залогом безопасности и эффективности проведения такелажных, монтажных и крепежных операций. Применение ЦДО должно быть строго разграничено с использованием грузоподъемных калиброванных цепей, что является критически важным аспектом промышленной безопасности.