Цепи якорный ГОСТ 228
Цепи якорные ГОСТ 228: технические характеристики, классификация и применение
Цепь якорная по ГОСТ 228 (полное наименование стандарта — ГОСТ 228-79 «Цепи якорные и приводные. Технические условия») представляет собой сварную короткозвенную калиброванную цепь, предназначенную для комплектации судовых якорей, а также для использования в качестве такелажного и грузозахватного элемента в различных отраслях промышленности. Основное функциональное назначение — удержание плавучих средств (судов, буев, понтонов) на месте стоянки за счет соединения якоря с корпусом судна через якорно-швартовное устройство. Цепи характеризуются высокой прочностью, износостойкостью, надежностью и способностью выдерживать значительные динамические нагрузки.
Нормативная база и область действия стандарта
ГОСТ 228-79 является межгосударственным стандартом, устанавливающим технические требования к изготовлению, контролю, приемке, маркировке, упаковке и хранению якорных цепей с диаметром прутка от 5 до 120 мм. Стандарт распространяется на цепи, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества и качественной конструкционной стали. Для цепей, работающих в особых условиях (например, в арктических морях), могут применяться стали с повышенными ударно-вязкими свойствами при низких температурах. Помимо ГОСТ 228, при производстве и приемке цепей руководствуются требованиями стандартов на сталь (ГОСТ 380, ГОСТ 1050), методы испытаний (ГОСТ 3241, ГОСТ 7564) и правилами классификационных обществ (Российского морского регистра судоходства, Речного регистра и др.).
Конструкция и типы звеньев
Основным конструктивным элементом является сварное звено, образованное из круглого калиброванного прутка (прутка). Стандарт предусматривает два основных типа цепей, отличающихся конфигурацией звена:
- Цепи с распоркой (распорные) (тип П). В каждом звене установлена распорка (контрфорс) — продольная перемычка, вваренная в средней части внутренней стороны звена. Распорка существенно повышает жесткость и прочность звена, препятствуя его деформации под нагрузкой, увеличивает износостойкость. Такие цепи применяются для ответственных участков якорной цепи (смычка у якоря, коренная смычка).
- Цепи без распорки (беспаспортные) (тип БП). Звенья не имеют внутренней распорки. Обладают меньшей жесткостью и прочностью по сравнению с распорными цепями аналогичного калибра. Применяются на участках цепи, не испытывающих максимальных нагрузок, а также в такелажном деле и на флотах вспомогательного назначения.
- Резка прутка. Калиброванный пруток требуемого диаметра нарезается на мерные заготовки.
- Гибка. Заготовки на специальных прессах изгибаются в незамкнутые звенья.
- Сборка. Незамкнутые звенья вставляются друг в друга, формируя цепь.
- Контрольная сборка и сварка. Собранная цепь подвергается контрольной сборке для проверки геометрии, после чего концы каждого звена стыкуются и свариваются контактной стыковой сваркой (оплавлением). Для цепей калибром свыше 17 мм сварка ведется с подогревом.
- Термообработка. Для цепей разрядов 3 и 4 обязательна объемная закалка и отпуск для достижения требуемых механических свойств по всему сечению прутка.
- Калибровка. Сваренные и термообработанные звенья прокатываются между плитами калибровочного пресса для устранения перекосов, придания точных геометрических размеров и обеспечения правильного шага цепи.
- Контроль и испытания. Каждая смычка проходит визуальный и измерительный контроль, испытание на растяжение (до 50% от разрушающей нагрузки) и испытание на разрыв выборочных звеньев или контрольных образцов.
- Товарный знак или наименование завода-изготовителя.
- Калибр цепи (диаметр прутка в мм).
- Разряд прочности (цифра 1, 2, 3, 4).
- Тип цепи (П — с распоркой, БП — без распорки).
- Год изготовления.
- Номер смычки и номер сертификата.
- Грузоподъемное оборудование: в качестве грузозахватных органов (грузовые стропы, траверсы), особенно для подъема тяжелых, горячих или абразивных грузов.
- Такелажные работы: для обвязки, буксировки, закрепления грузов.
- Дорожное и мостовое хозяйство: цепи противоскольжения для колес спецтехники, ограждения, элементы подвесных конструкций.
- Буровая и горная промышленность: для крепления оборудования, в качестве якорей грунтовых задержателей.
- Гидротехнические сооружения: крепление понтонов, боновых заграждений, буев.
Звенья соединяются между собой соединительными звеньями (Кентер-звеньями) или скобами, образуя отрезки стандартной длины — смычки (обычно длиной 25-27 метров). Смычки между собой соединяются разъемными соединительными звеньями (контрфорсными или безконтрфорсными), что позволяет оперативно изменять длину вытравленной якорной цепи.
Классификация по прочности (калибры и разряды)
ГОСТ 228 устанавливает строгую классификацию цепей по прочностным характеристикам, которая определяется двумя параметрами: калибром (диаметром прутка d) и разрядом прочности. Разряд прочности обозначает марку стали и уровень механических свойств.
Таблица 1. Основные разряды прочности якорных цепей по ГОСТ 228-79
| Разряд прочности | Марка стали (примерная) | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа (Н/мм²), не менее | Область применения и характеристики |
|---|---|---|---|
| 1 | Ст3сп, Ст3пс | 370 | Цепи общего назначения для внутренних водных путей, вспомогательных судов, такелажные работы. Наименьшая прочность. |
| 2 | Ст5сп, Ст5пс | 490 | Цепи для морских судов ограниченного района плавания, буев, грунтовых задержателей. |
| 3 | 35, 45 | 690 | Стандартные якорные цепи для морских транспортных, промысловых и пассажирских судов. Наиболее распространенный разряд. |
| 4 | 45Г2, 50Г2 | 880 | Цепи повышенной прочности для крупнотоннажных судов, буровых платформ, специальных сооружений. |
Таблица 2. Примеры размеров и весовых характеристик для цепи разряда 3 (d – диаметр прутка)
| Калибр d, мм | Шаг цепи t, мм, примерный | Ширина звена B, мм, примерная | Масса 1 метра цепи, кг, примерная | Разрушающая нагрузка, кН (тс), не менее |
|---|---|---|---|---|
| 15 | 60 | 43 | 4.8 | 122 (12.4) |
| 22 | 88 | 63 | 10.3 | 262 (26.7) |
| 34 | 136 | 97 | 24.5 | 626 (63.8) |
| 46 | 184 | 131 | 44.8 | 1143 (116.5) |
| 58 | 232 | 166 | 71.2 | 1816 (185.1) |
Примечание: Фактические значения шага (t), ширины (B) и массы регламентируются таблицами ГОСТ 228. Разрушающая нагрузка рассчитывается по формуле, указанной в стандарте, и зависит от разряда.
Технология изготовления и контроль качества
Производственный цикл включает несколько ключевых этапов:
Маркировка, упаковка, хранение
На каждом конце смычки должно быть установлено маркировочное звено или надето кольцо с несмываемой маркировкой. Маркировка включает:
Цепи поставляются в бухтах (для малых калибров) или в отрубах (смычках). Места сварки звеньев должны быть защищены от коррозии смазкой. Хранение осуществляется в закрытых сухих помещениях на стеллажах или подкладках.
Области применения помимо судового оборудования
Благодаря высокой надежности, цепи ГОСТ 228 нашли широкое применение в различных инженерных областях:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь ГОСТ 228 от цепи ГОСТ 231 (приводной)?
Цепь ГОСТ 231 (приводная роликовая) предназначена для передачи механической энергии в приводах станков и механизмов. Это совершенно другой тип цепи, состоящий из пластин, валиков и втулок, не сварной, а сборной конструкции. Цепь ГОСТ 228 — сварная грузовая/якорная, ее основное назначение — восприятие статических и динамических растягивающих нагрузок, а не передача крутящего момента.
Как правильно подобрать калибр якорной цепи для судна?
Подбор осуществляется на основе Правил классификационного общества (Морского или Речного Регистра). Основным исходным параметром является «снабженческий номер» судна, рассчитываемый из его размерений и характеристик. По таблицам Правил в зависимости от снабженческого номера, типа судна и района плавания определяется требуемый калибр (диаметр) цепи, ее разряд, общая длина и вес якоря. Самостоятельный подбор без учета Правил недопустим.
Что означает обозначение «Цепь 22-П-3 ГОСТ 228-79»?
Это условное обозначение расшифровывается следующим образом: Цепь якорная с диаметром прутка 22 мм, с распоркой (тип П), третьего разряда прочности, изготовленная в соответствии с ГОСТ 228-79.
Как часто и каким образом проводится испытание якорных цепей в эксплуатации?
Эксплуатационные испытания регламентируются Регистром. Обычно проводится ежегодное детальное обследование с выборочным обмером износа звеньев в наиболее нагруженных участках (у якоря, у клюза). Раз в 5 лет (или чаще, в зависимости от износа) цепи подвергаются отжигу для снятия внутренних напряжений и проверке на стенде растягивающей нагрузкой. Цепь, у которой износ диаметра прутка в любом месте превысил 12% от номинала, подлежит замене.
Можно ли использовать цепи разряда 1 или 2 для морских судов?
Цепи разрядов 1 и 2 имеют ограниченное применение на море. Они могут использоваться на вспомогательных судах, буях, грунтозацепах в соответствии с разрешением Регистра, но не для основных якорей морских транспортных судов неограниченного района плавания. Для последних, как правило, обязательны цепи разряда 3 и выше.
Каков порядок расчета разрушающей нагрузки цепи?
Согласно ГОСТ 228-79, минимальная разрушающая нагрузка (P, кН) для цепей с распоркой рассчитывается по формуле: P = (0.9 d² σв) / 1000, где d — диаметр прутка в мм, σв — временное сопротивление разрыву стали выбранного разряда в МПа. Для цепей без распорки в формулу вводится коэффициент 0.8. Фактические значения приводятся в таблицах стандарта.
Заключение
Цепь якорная ГОСТ 228 представляет собой высокотехнологичное, стандартизированное изделие, от качества и надежности которого напрямую зависит безопасность судна или сооружения. Понимание ее классификации по разрядам и типам, геометрических и прочностных характеристик, а также строгое соблюдение правил эксплуатации и контроля являются обязательными условиями для специалистов, ответственных за техническое состояние грузоподъемных и якорных устройств. Применение данных цепей выходит далеко за рамки судоходства, находя эффективное использование в различных отраслях промышленности, где требуются прочные и долговечные сварные грузовые цепи.