Цепи сварные оцинкованные длиннозвенные

Цепи сварные оцинкованные длиннозвенные: конструкция, стандарты и применение в электроэнергетике

Цепь сварная оцинкованная длиннозвенная (ЦОЛ) представляет собой грузоподъемное и такелажное изделие, состоящее из последовательно соединенных методом контактной сварки овальных звеньев, изготовленных из круглой калиброванной стали и покрытых слоем цинка для защиты от коррозии. Отличительной чертой является соотношение размеров звена: длина внутренней части звена (L) значительно превышает его ширину (d), обычно в 5 и более раз (L ≥ 5d). Эта особенность определяет ключевые эксплуатационные свойства – гибкость, малый собственный вес при значительной длине и способность равномерно распределять нагрузку.

Конструктивные особенности и технология производства

Производство ЦОЛ регламентируется рядом национальных и международных стандартов. Базовым является ГОСТ 2319-81 «Цепи сварные грузоподъемные. Технические условия». Однако в профессиональной среде, особенно для ответственных объектов, часто используются более строгие стандарты, такие как DIN 763 (Германия) или аналогичные.

Технологический процесс включает несколько этапов:

• Изготовление заготовки: Используется низкоуглеродистая сталь марок Ст0, Ст3кп или аналогичная, обладающая хорошей свариваемостью и пластичностью. Проволока калиброванного диаметра (d) разрезается на отрезки, которые затем изгибаются в овальные заготовки.
• Сварка звена: Концы заготовки стыкуются и свариваются методом контактной сварки оплавлением. Это обеспечивает однородный, прочный шов, практически не уступающий по прочности основному металлу. Качество сварки – критически важный параметр, определяющий надежность всей цепи.
• Формирование цепи: Готовые звенья вставляются друг в друга и свариваются в непрерывную цепь заданной длины.
• Оцинковывание: Готовые цепи подвергаются горячему цинкованию – погружению в ванну с расплавленным цинком при температуре ~450°C. Это создает на поверхности прочное покрытие, состоящее из слоя сплава железа и цинка и внешнего слоя чистого цинка. Покрытие обеспечивает барьерную и катодную (протекторную) защиту стали от коррозии, что критически важно для эксплуатации на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.

Ключевые характеристики и параметры выбора

Основные параметры, которые необходимо учитывать при выборе цепи:

• Калибр (d): Номинальный диаметр прутка, из которого изготовлено звено. Определяет механическую прочность. Стандартный ряд: от 3 мм до 20 мм и более.
• Длина звена (L): Внутренняя длина овального звена. В длиннозвенных цепях, как правило, L = 5d (нормальные) или L = 6d (удлиненные).
• Ширина звена (B): Внутренняя ширина звена. Обычно B = 3.6d для цепей типа 5 (DIN 763).
• Рабочая нагрузка (Working Load Limit, WLL): Максимально допустимая статическая нагрузка при прямом натяжении. Никогда не должна превышаться в ходе эксплуатации.
• Разрывное усилие (Min Breaking Force, MBF): Минимальное усилие, при котором цепь должна разрушиться при испытаниях. Коэффициент запаса прочности (отношение MBF к WLL) обычно составляет 4:1 для грузоподъемных цепей по ГОСТ.

Таблица 1. Пример основных параметров цепей ЦОЛ (на основе аналогов ГОСТ 2319/DIN 763)

Калибр, d (мм)	Внутр. длина звена, L (мм)	Внутр. ширина звена, B (мм)	Вес 1 м цепи (кг, approx.)	Рабочая нагрузка, WLL (т)	Разрывное усилие, MBF (т, min)
6	30	21	0.7	0.63	2.5
8	40	28	1.3	1.1	4.4
10	50	35	2.0	1.7	6.8
12	60	42	2.9	2.5	10.0
16	80	56	5.2	4.5	18.0
20	100	70	8.1	7.0	28.0

Применение в электроэнергетике и смежных областях

В электроэнергетике ЦОЛ не являются токоведущим элементом, но выполняют ряд критически важных вспомогательных и несущих функций.

1. Такелажные работы при монтаже и ремонте

Используются для строповки, подъема и перемещения тяжелого оборудования: силовых трансформаторов, ячеек КРУ, секций шин, барабанов с кабелем. Длинное звено обеспечивает лучшее облегание груза и снижает риск повреждения изоляции или лакокрасочного покрытия по сравнению с короткозвенными цепями.

2. Крепление и растяжка

Применяются для закрепления оборудования на транспортных платформах, растяжки мачт, временных опор, вышек и кранов. Высокая гибкость позволяет надежно фиксировать объекты сложной формы.

3. Ограждение и маркировка

Цепи с калибром 6-10 мм, окрашенные в сигнальные цвета (желтый, красно-белый), широко используются для организации временных ограждений зон производства работ, опасных зон (например, вокруг раскопок кабельных трасс), для маркировки границ. Легкость монтажа/демонтажа и долговечность делают их предпочтительнее пластиковых лент.

4. Противообледенительные устройства на ВЛ

На воздушных линиях электропередачи (ВЛ) в горной местности могут применяться в составе систем активного борьбы с гололедом. Цепи подвешиваются на провод выше точки крепления к изолятору. При ветре и вибрации они вызывают соударения, разрушающие ледяную корку.

5. Якорные и швартовные цепи для плавучих объектов

На гидроэлектростанциях, в портовых энергораспределительных устройствах используются для швартовки плавучих бонов, понтонов с оборудованием, кабелеукладчиков.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативами

Преимущества:

• Гибкость и удобство работы: Легко укладываются, обвязываются, не образуют жестких узлов.
• Стойкость к коррозии: Горячее цинкование обеспечивает долговременную защиту в агрессивных атмосферных условиях (промзоны, прибрежные районы).
• Износостойкость: Цинковое покрытие обладает хорошей стойкостью к абразивному износу.
• Высокий запас прочности: Надежность и предсказуемость разрушения.
• Длительный срок службы при правильной эксплуатации и своевременном контроле.

Недостатки и ограничения:

• Непригодность для динамических нагрузок и подъема людей: ЦОЛ не являются цепями для лебедок или якорными цепями. Запрещено использовать для изготовления стропов для подъема людей или в качестве грузоподъемных при динамических ударных нагрузках без соответствующего сертификата и конструкции.
• Чувствительность к ударным и изгибающим нагрузкам: По сравнению со стальным канатом, цепь хуже переносит поперечные нагрузки и изгиб под напряжением, что может привести к деформации звеньев.
• Большая масса по сравнению с синтетическими стропами аналогичной грузоподъемности.
• Необходимость регулярного контроля: Требуется визуальный осмотр на предмет износа, деформации звеньев, трещин, особенно в зонах сварки.

Эксплуатация, контроль и утилизация

Эксплуатация должна вестись в соответствии с Правилами безопасности при работе с грузоподъемными механизмами. Запрещено:

• Использовать цепи с износом калибра более 10% от первоначального диаметра.
• Применять цепи с деформированными (растянутыми, скрученными) или имеющими трещины звеньями.
• Выправлять звенья ударами молотка или иным способом.
• Подвергать цепи перегрузкам или ударным нагрузкам.
• Использовать без дополнительной защиты при контакте с острыми кромками груза.

Периодический контроль включает измерение износа штангенциркулем, магнитопорошковую или ультразвуковую дефектоскопию сварных швов для ответственных применений. Утилизация отработавших цепей осуществляется как металлолом. Цинковое покрытие не представляет значительной экологической опасности при обычных условиях утилизации черных металлов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь ЦОЛ от цепи короткозвенной (ГОСТ 2319)?

Короткозвенная цепь (типа 3, где L ≈ 3.5d) обладает большей жесткостью и прочностью на разрыв при том же калибре, но меньшей гибкостью. Она чаще применяется в качестве грузоподъемной в механизмах (тали, лебедки). ЦОЛ (тип 5, L=5d) – более гибкая, легкая, предназначена в основном для такелажа, крепления, ограждения.

Можно ли использовать ЦОЛ в качестве заземления или для перемещения под напряжением?

Нет, категорически запрещено. ЦОЛ не является токоведущим элементом и не рассчитана на использование в качестве переносного заземления или для работ под напряжением. Для этих целей существуют специальные гибкие медные проводники и изолирующие штангы.

Как определить износ цепи и ее непригодность к дальнейшей эксплуатации?

Критерии браковки: 1) Износ диаметра прутка звена в наиболее тонком месте на 10% и более. 2) Наличие видимых трещин, особенно в зоне сварки. 3) Деформация (вытягивание) звена, приводящая к увеличению его внутренней длины на 5% и более. 4) Отслоение или сильная коррозия цинкового покрытия, приведшая к коррозии основного металла.

Что означает маркировка на концевых звеньях?

На сертифицированных цепях, соответствующих DIN 763 или аналогичным строгим стандартам, на концевое звено наносится клеймо производителя, указывающее калибр (d), класс прочности (например, 8) и знак независимого контроля (например, «GL»). По ГОСТ 2319 маркировка может содержать товарный знак завода и калибр. Отсутствие маркировки снижает отслеживаемость и надежность изделия.

Как правильно хранить цепи?

Цепи должны храниться в сухом, проветриваемом помещении, в подвешенном состоянии или уложенными на стеллажи без контакта с землей. Перед длительным хранением рекомендуется смазать легким консервационным маслом. Не допускается хранение в сырости или в контакте с агрессивными химическими веществами.

Какая разница между горячим цинкованием и гальваническим оцинкованием для цепей?

Горячее цинкование дает значительно более толстый (50-150 мкм), прочный и долговечный слой, который обеспечивает как барьерную, так и протекторную защиту. Покрытие имеет характерную кристаллическую текстуру. Гальваническое покрытие тоньше (5-25 мкм), более гладкое, но менее износостойкое и служит в основном для барьерной защиты в менее агрессивных условиях. Для наружного использования в энергетике предпочтительны горячеоцинкованные цепи.