Цепи стальные грузоподъемные
Цепи стальные грузоподъемные: классификация, производство, применение и контроль
Стальные грузоподъемные цепи представляют собой серийно изготовленные металлические изделия, состоящие из последовательно соединенных звеньев, предназначенные для подъема, опускания, удержания, перемещения и закрепления грузов. Они являются ключевым элементом такелажного оборудования в энергетике, строительстве, на производстве, в портовом хозяйстве и при проведении монтажных работ. Основное отличие от сварных и тяговых цепей — повышенные требования к прочности, пластичности и надежности, регламентируемые национальными и международными стандартами.
Классификация и стандарты
Классификация цепей основана на методе изготовления, характеристиках материала и области применения. Основные стандарты: ГОСТ 2319 (Россия/СНГ), DIN 5687/5688 (Германия/Европа), ASME B29.1 / B29.4 (США).
По классу прочности (марке стали)
Класс прочности (Grade) определяет минимальное разрывное усилие, которое должна выдерживать цепь. Обозначается цифрами: 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14. Чем выше число, тем выше прочность цепи при одинаковом диаметре металла.
- Класс 3, 5 (Normal, Grade 30, 50): Цепи общего назначения из нелегированных углеродистых сталей. Применяются для стягивания, крепления, не для непосредственного подъема людей или ответственных грузов.
- Класс 8 (T, Grade 80): Высокопрочные цепи. Изготовлены из легированной стали, термически обработаны. Основной класс для грузоподъемных операций в промышленности и энергетике. Имеют характерный золотистый цвет из-за оксидирования.
- Класс 10, 12 (V, Grade 100, 120): Сверхвысокопрочные цепи. Изготовлены из специальных легированных сталей с комплексной термообработкой. Обладают повышенной износостойкостью и сопротивлением ударным нагрузкам. Используются в тяжелых условиях (горнодобывающая промышленность, морские операции).
- Класс 14 (Grade 140): Цепи наивысшей прочности. Применяются в специфических областях, требуют особого контроля при эксплуатации из-за меньшей пластичности.
- Сварные калиброванные (Short Link Chain): Звенья сварены встык после формовки. Шов подвергается термообработке и контролю. Это основной тип грузоподъемных цепей.
- Некалиброванные (Long Link Chain): Имеют большую длину звена относительно диаметра. Чаще используются для такелажа, ограждений, реже для подъема.
- Цепи сварные круглозвенные (G80, Т8): Стандартное исполнение.
- Цепи овальнозвенные: Звено имеет овальную форму, что увеличивает гибкость и площадь контакта с грузом.
- Цепи с распорками (растяжки): Внутри каждого звена установлена распорка, увеличивающая жесткость и предотвращающая деформацию при боковых нагрузках.
- Изготовление заготовки: Стальной пруток требуемого диаметра (d) разрезается на отрезки.
- Гибка и замыкание звена: Отрезок изгибается в звено, концы смыкаются.
- Сварка: Выполняется стыковая контактная сварка оплавлением. Зона сварки подвергается последующей термообработке для снятия внутренних напряжений.
- Термообработка: Включает закалку и отпуск для достижения требуемых механических свойств (прочность, вязкость).
- Калибровка: Звено проходит через штамп для придания точных геометрических размеров и устранения перекосов.
- Контроль: 100% контроль сварного шва (часто магнитопорошковый или вихретоковый), выборочные испытания на растяжение, испытания на гибку, проверка твердости.
- Маркировка: На каждые 1-5 метров цепи наносится клеймо или бирка с указанием номинального размера (d), класса прочности (G80), стандарта (DIN 5687-8) и производителя.
- 10 – диаметр металла прутка (d) в миллиметрах.
- 40 – внутренняя длина звена (L) в миллиметрах (обычно L=4d для калиброванных цепей).
- G80 – класс прочности (Grade 80).
- DIN 5687-8 – стандарт, по которому изготовлена цепь.
- Звенья соединительные (КО, ОВ): Для ремонта или сборки стропов.
- Вертлюги: Для предотвращения скручивания цепи.
- Крюки, скобы, рымы: Для соединения с грузом или подъемным механизмом.
- Натяжные устройства (талрепы): Для стягивания и выбора слабины.
- Коробки для цепей (контейнеры): Для безопасного хранения и транспортировки.
- Износ: Уменьшение диаметра металла в любом месте звена на 10% и более от номинала.
- Вытяжка: Увеличение длины звена на 5% и более от первоначального размера (измеряется по группе из 5-10 звеньев).
- Деформация (растяжение) зева звена: Увеличение внутренней ширины более чем на 5%.
- Трещины, надрывы, раковины: Любые, даже незначительные, особенно в зоне сварки.
- Коррозия и пitting (точечная коррозия): Глубокие очаги коррозии, снижающие сечение металла.
- Перегрев (синий побежалости): Наличие цветов побежалости свидетельствует о потере прочности из-за нагрева.
- Деформация звена от ударной нагрузки: Любое искривление, изгиб, скручивание.
- Монтажа и демонтажа турбоагрегатов, генераторов, трансформаторов, крупногабаритных элементов котлов.
- Перемещения тяжелого инструмента и оборудования при ремонтах.
- Такелажных работ на строительстве энергообъектов (подъем металлоконструкций, ферм).
- Крепления грузов на транспорте при внутриплощадочных перевозках.
- Создания оттяжек и расчалок при временном закреплении конструкций.
По типу изготовления
По виду звена
Производство и контроль качества
Производство высокопрочной цепи класса 8 и выше включает несколько критически важных этапов:
Маркировка и обозначение
Пример маркировки: 10х40-G80-DIN 5687-8
Технические характеристики и таблицы нагрузок
Основные параметры: диаметр металла (d), шаг звена (внутренняя длина L), ширина звена (внутренняя ширина W), испытательная нагрузка, рабочая нагрузка и минимальное разрывное усилие.
Таблица 1. Характеристики стальных калиброванных цепей класса прочности 8 (G80/T8) по DIN 5687-8/ГОСТ 2319
| Диаметр цепи (d), мм | Внутр. длина звена (L), мм | Внутр. ширина звена (W), мм | Масса 1м, кг | Рабочая нагрузка (WLL), т | Миним. разрывное усилие, т |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 40 | 30 | 2.2 | 3.2 | 12.8 |
| 13 | 52 | 39 | 3.7 | 5.4 | 21.6 |
| 16 | 64 | 48 | 5.6 | 8.0 | 32.0 |
| 20 | 80 | 60 | 8.7 | 12.5 | 50.0 |
| 26 | 104 | 78 | 14.7 | 21.0 | 84.0 |
| 32 | 128 | 96 | 22.3 | 32.0 | 128.0 |
Примечание: Рабочая нагрузка (Working Load Limit, WLL) указывается с коэффициентом запаса прочности, обычно не менее 4:1 для цепей G80 (разрывное усилие / WLL = 4). Для специальных применений (подъем людей) коэффициент запаса увеличивается до 7:1 и выше.
Комплектующие и такелажная оснастка
Цепи используются в составе грузозахватных приспособлений с соответствующими комплектующими:
Все комплектующие должны соответствовать классу прочности и размеру используемой цепи. Запрещается использование некалиброванных или самодельных звеньев («скрутки»).
Эксплуатация, осмотр и браковка
Безопасность эксплуатации цепей регламентируется правилами Ростехнадзора (ПБ 10-382-00) и международными нормами. Обязателен периодический осмотр.
Правила браковки стальных цепей:
Цепи, подвергшиеся ремонту сваркой или ковкой, к дальнейшему использованию в качестве грузоподъемных не допускаются.
Применение в энергетике
В энергетической отрасли цепи используются для:
Особое внимание уделяется использованию цепей в условиях возможного воздействия высоких температур (вблизи паропроводов, котлов) и агрессивных сред (ТЭЦ, химические цеха), что требует правильного выбора материала и более частых осмотров.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь G80 от цепи класса прочности 8?
Это одно и то же. G80 — обозначение по международному стандарту ISO, где «G» — Grade (класс), «80» — значение в килопондах на мм² (примерно 800 Н/мм²). Класс прочности 8 — обозначение по DIN и ГОСТ. Цифра «8» не имеет прямой связи с прочностью в Н/мм², это условный номер класса.
Можно ли использовать грузовые цепи класса 8 (G80) для подъема людей (в люльках, якорях)?
Нет, для подъема людей должны использоваться специальные цепи с повышенным коэффициентом запаса прочности (обычно не менее 7:1), подвергающиеся более строгому контролю. Они маркируются отдельно (например, «Человек» или «Person»). Стандартные цепи G80 имеют коэффициент 4:1 и для этих целей не подходят.
Как правильно определить износ цепи по диаметру?
Необходимо измерить диаметр звена в наиболее изношенном месте (обычно это внутренняя поверхность, контактирующая с крюком или другим звеном) микрометром или штангенциркулем. Сравнить с номинальным диаметром (d). Если износ превысил 10%, цепь подлежит браковке. Пример: для цепи d=10 мм допустимый минимальный диаметр после износа — 9 мм.
Что означает цвет звеньев цепи (золотистый, серебристый, черный)?
Цвет — следствие финишной обработки и может указывать на класс прочности или покрытие. Золотистый цвет (оксидирование) характерен для цепей G80. Серебристый цвет может быть у оцинкованных цепей (для коррозионной стойкости) или у цепей без покрытия. Черный цвет — обычно окалина или фосфатное покрытие на цепях общего назначения (Grade 3, 5). Однако полагаться только на цвет нельзя — необходимо проверять маркировку.
Какой стандарт предпочтительнее: ГОСТ, DIN или ASME?
Выбор стандарта зависит от региона эксплуатации и требований заказчика. Цепи DIN 5687-8 (G80) и ГОСТ 2319 (Т8) по ключевым параметрам (разрывная нагрузка, размеры) сопоставимы. ASME B29.1 (Grade 80) имеет некоторые отличия в геометрии звена. Важно, чтобы цепь и все комплектующие были сертифицированы по одному и тому же стандарту, а их параметры были подтверждены заводскими испытаниями.
Как часто необходимо проводить осмотр грузоподъемных цепей?
Выделяют несколько видов осмотра:
Ежедневный (перед началом работы): Визуальный осмотр пользователем.
Периодический (ежеквартальный, но не реже): Детальный осмотр с измерением износа ответственным лицом с записью в журнал.
Полный (ежегодный): Осмотр и испытания с приложением испытательной нагрузки, проводимые специализированной организацией. В тяжелых условиях (многосменная работа, агрессивная среда) периодичность осмотров увеличивается.
Можно ли смазывать грузоподъемные цепи?
Да, смазка разрешена и рекомендуется для снижения внутреннего трения между звеньями и защиты от коррозии. Следует использовать специальные консистентные смазки, не содержащие твердых примесей. Перед смазкой цепь необходимо очистить от абразивных загрязнений (песка, металлической стружки). Избыток смазки также нежелателен, так как к ней прилипает пыль.