Морские швартовочные канаты для коммерческих судов: волокна, характеристики MEG4 и выбор троса.

Морские швартовочные канаты — это синтетические или проволочные тросы, удерживающие судно у причала. Они поглощают ударные нагрузки, распределяют усилие между несколькими тросами и растягиваются контролируемым образом. Тип волокна, конструкция, диаметр и сертифицированная разрывная нагрузка определяют, какой канат подходит для судна. Международный морской форум нефтяных компаний устанавливает эти параметры в своих Руководящих принципах по швартовочному оборудованию, четвертое издание (MEG4). Это расчетная разрывная нагрузка троса, которая определяется исходя из минимальной расчетной разрывной нагрузки судна, а не из каталожной прочности каната. Нейлон, полиэстер, HMPE и полиолефиновые смеси рассчитаны на разные нагрузки. Данное руководство охватывает швартовочные канаты для соединения судна с причалом. Постоянное удержание на морской платформе, одноточечная швартовка и якорная стоянка на морском дне — это отдельная задача проектирования.

Почему одной лишь разрывной нагрузки недостаточно для указания швартовочного троса?

Что делает швартовочный трос? На прочность при проходке коммерческого судна влияют три фактора, а не только разрывная нагрузка: поглощенная энергия, нагрузка, распределяемая на соседние канаты, и растяжение до разрушения. Опубликованная разрывная нагрузка описывает один образец на одной испытательной машине. Два каната с одинаковыми показателями ведут себя по-разному на одном и том же судне, если их жесткость различается.

Большинство ошибок в технических характеристиках начинаются именно здесь. Допустим, на одной станции используется более жесткий трос, чем на соседних. Движение судна сначала нагружает этот трос, и он может достичь предела прочности на разрыв, в то время как соседние тросы еще растягиваются. Неисправность выглядит как дефект каната.

Это системное несоответствие.

MEG4 переносит спецификацию якорного троса на судно. Трос больше не соответствует требованиям, потому что его разрывная нагрузка кажется достаточной. Он соответствует требованиям, потому что его сертифицированная разрывная нагрузка соответствует значению, на которое были рассчитаны судовые фитинги. Прежде чем запрашивать цену, уточните у поставщика именно это значение для судна. Трос, цена которого определяется по каталожной разрывной нагрузке, может быть сертифицированным, дешевым и все равно не подходить для судна.

MBLSD, LDBF и аппаратные характеристики: какие переменные определяют результат в первую очередь?

Технические характеристики линейного профиля для коммерческого судна начинаются с минимальной расчетной разрывной нагрузки. Тип материала, конструкция и диаметр — все это зависит от этой величины, независимо от места стоянки или бюджета. В стандарте MEG4 используются четыре термина, и в техническом задании на закупку необходимо различать их. Все четыре — это силы. В сертификатах они указываются в кН или тонно-силах.

• MBLSD (Минимальная расчетная разрывная нагрузка судна). Размеры корабельного оборудования, несущей конструкции и системы крепления были выбраны исходя из этих параметров.
• LDBF (расчетная разрывная сила). Минимальная сила, при которой новый, сухой, склеенный трос порвется при испытании. Стандарт MEG4 устанавливает ее на уровне 100–105% MBLSD. Исключением является нейлон. Стандарт MEG4 требует, чтобы нейлоновые тросы испытывались во влажном состоянии и в склеенном виде, поскольку намокший нейлон никогда не возвращается к своей первоначальной прочности в сухом состоянии.
• TDBF (расчетная тормозная сила хвостового оперения). MEG4 устанавливает хвостовые выводы на уровне 125–130% MBLSD. Хвостовые выводы подвергаются большему износу в местах соединения клемм.
• WLL (рабочая предельная нагрузка). Максимальный объем добычи, указанный в виде доли MBLSD: 50% для синтетических канатов, 55% для стальных проволочных канатов.

Два фактора определяют исход событий раньше остальных.

Первый вариант — это LDBF, и он предоставлен компанией MBLSD. Если допустить ошибку, она будет повторяться на каждом последующем этапе. Ни оптоволокно, ни строительные работы не смогут её восстановить.

Второй параметр — это габариты оборудования. Он включает в себя допустимую нагрузку на тормоз лебедки, а также безопасную рабочую нагрузку, указанную на корпусе. корабельные кнехты и палубное оборудование, а также коэффициент изгиба D/d на направляющих, упорах и барабанах. Эта фурнитура изготовлена из неподвижной стали. Замена после доставки обходится гораздо дороже, чем покупка подходящего троса. Длина, обработанные концы, цвет и упаковка могут измениться позже, поэтому они ждут.

Обратите внимание на водоизмещение. Диаграммы диаметров, сопоставляющие длину корпуса с диаметром троса, были созданы для малых судов, где водоизмещение и парусность остаются в узком диапазоне. Судно с высокой надстройкой ловит ветер как парус. Двум судам одинаковой длины могут потребоваться разные тросы.

Предложенный диаметр без учета MBLSD, грузоподъемности тормоза лебедки и геометрии направляющей троса — это всего лишь предположение, замаскированное под коммерческое предложение.

Если ваше судно стоит на защищенном внутреннем причале с небольшим водоизмещением и низкой ветроустойчивостью, то правильно подобранный полиэстеровый или нейлоновый трос по доступным ценам справится со всей задачей. Высококачественный полиэтилен (HMPE) оправдывает свою высокую стоимость только в тех случаях, когда грузоподъемность, грузоподъемность лебедки или безопасность экипажа ограничивают возможности операции.

Основные типы морских швартовочных канатов и их типичное применение.

Выбор волокна для морских швартовных канатов зависит от преобладающей нагрузки на причале, при условии, что диаметр и сертифицированная разрывная прочность остаются неизменными.

Нейлон (полиамид)

Нейлон растягивается сильнее, чем любое другое распространенное швартовное волокно. Это делает его обычным решением там, где волнение, приливная волна или проходящий транспорт создают чрезмерную нагрузку. Растяжение также является его пределом. Более растягивающийся трос накапливает больше энергии, а именно накопленная энергия делает оборванный трос опасным. Поведение нейлона во влажном состоянии — это не просто примечание. Именно поэтому MEG4 сертифицирует нейлон на образцах, полученных во влажном состоянии и методом сращивания.

Полиэстер

Полиэстер по прочности примерно вдвое меньше нейлона, но при этом лучше противостоит ультрафиолетовому излучению. В местах, где тросы находятся под нагрузкой и подвергаются воздействию окружающей среды в течение нескольких месяцев, солнечный свет определяет срок службы в большей степени, чем первоначальная прочность. Поэтому полиэстер чаще всего выбирают для долгосрочных коммерческих швартовных систем. Однако это не универсальный вариант. Система лебедок судна, план размещения и спецификация могут указывать на необходимость использования других материалов.

HMPE (сверхвысокомолекулярный полиэтилен, волокна типа Dyneema)

Высокомолекулярное полиэтилен (HMPE) обеспечивает прочность, сравнимую со сталью, при значительно меньшем весе и очень малой растяжимости. Легкие тросы сокращают время швартовки и повышают безопасность экипажа. Низкая растяжимость также исключает амортизацию, которую обеспечивает нейлон, поэтому основные тросы из HMPE обычно используются с нейлоновыми хвостовиками или швартовными компенсаторами. Само волокно хорошо противостоит истиранию и усталости. Проблема заключается в готовом тросе. Непокрытый трос из HMPE все еще режется, нагревается и быстро изнашивается при контакте с шероховатой, корродированной или острой сталью. Этот риск несут состояние фурнитуры, покрытие и защита от истирания, а не название волокна.

Смеси полипропилена и полиолефинов

Обычный полипропилен слабее полиэстера, нейлона или высокомолекулярного полиэтилена (HMPE) при том же диаметре и быстрее разрушается под воздействием солнечного света. Он предназначен для швартовочных и погрузочных канатов, а не для загруженных станций. Высокопрочные полипропиленовые, полиолефиновые и смешанные полиолефиново-полиэфирные канаты — это совсем другой продукт. Производители поставляют и сертифицируют их как основные швартовочные канаты, где важны плавучесть, грузоподъемность и стоимость. Решение принимается на основе сертифицированного показателя LDBF, жесткости и качества крепления готового каната. Никогда не на основе названия волокна.

Показатели растяжения у разных поставщиков можно сравнивать только в том случае, если каждый из них указывает нагрузку, при которой проводилось измерение, обычно это 10%, 20% и 30% сертифицированной разрывной силы. Эта основа устанавливается стандартом ISO 2307, определяющим методы испытаний физических и механических свойств волоконных канатов (линейная плотность, удлинение, разрывная сила). Технический паспорт, в котором заявлено “высокое растяжение” и не указана точка приложения нагрузки, нельзя сравнивать с паспортом, в котором она указана.

Конструкция каната — это отдельное решение, не связанное с типом волокна. Она влияет на обращение с канатом, его проверку качества и поведение при многократных нагрузках.

Количество прядей — это тенденция, а не правило. Эффективность по-прежнему зависит от материала, длины скручивания, геометрии плетения и дизайна производителя.

Прежде чем сравнивать цены, запросите информацию по этим шести товарам:

1. Значение LDBF готового сварного шва с указанием основы испытания (сухое или влажное для нейлона).
2. Упругость, указанная в процентах от сертифицированной разрывной нагрузки, составляет
3. Линейная плотность и удельный вес позволяют проверять вес и плавучесть.
4. Минимальное соотношение D/d устанавливается производителем.
5. Температурный предел для данного сорта волокна и любого покрытия.
6. Стандарт испытаний и ссылка на сертификат с отслеживаемостью партии.

Критерии истирания, проверки и вывода из эксплуатации

Списание швартовного троса осуществляется в соответствии с критериями производителя и планом управления тросами судна, с учетом возраста, наработки, истории нагрузок и истории нахождения на месте. Единого срока службы не существует для каждого волокна и каждой конструкции. Трос, признанный непригодным только по дате изготовления, может быть исправным. Трос, используемый только по дате изготовления, может быть опасным.

Износ связан с параметрами конструкции, а не с техническим обслуживанием. На причалах, где угол наклона сильно прижимает трос к выступу направляющей, износ накапливается в узкой полосе. Эта полоса может терять поперечное сечение, в то время как остальная часть троса будет выглядеть как новая. Трос, прошедший по всей его длине, пройдет проверку. Тот же трос, проверенный в точке наклона, не пройдет.

Эта проверка пропускается.

Признаками являются внешнее истирание, внутреннее истирание, порезы, остаточная жесткость, деформация и любые следы плавления. Места сращивания имеют такое же значение, как и тело каната. Плавление заслуживает особого внимания. Трение, достаточно сильное для сплавления волокон, указывает на дефект фурнитуры или геометрии, а не на дефект материала. Само по себе поверхностное ворсирование ничего не меняет. На некоторых волокнах это нормальный начальный износ, и в этом случае следует обратиться к руководству по контролю качества производителя и измерить потерю сечения.

Перемещение тросов между станциями позволяет равномерно распределить износ. Делайте это только в контролируемом режиме или поочередно, и только там, где это разрешено производителем и планом управления тросом. После каждого перемещения повторно проверьте соответствие длины и жесткости другим тросам в данном маршруте. Посмотрите, где теперь расположены петли и защита от истирания, и не упала ли изношенная лента на новую опорную поверхность. Убедитесь, что бирка и запись истории перемещены вместе с тросом.

Всё это не просто формальность. Линия, которая обрывается под нагрузкой, высвобождает всё накопленное в ней количество энергии, а допустимая рабочая нагрузка (WLL) существует для того, чтобы удерживать эту энергию в безопасных пределах. Соблюдайте WLL, отмечайте зоны обратного хода и не допускайте в них людей.

С чего начать при выборе морских швартовочных канатов?

Перед сравнением предложений необходимо уточнить два момента. Первый — это расчетная разрывная нагрузка троса, необходимая вашему судну, которая определяется его минимальной расчетной разрывной нагрузкой. Второй — это габариты оборудования: грузоподъемность тормоза лебедки, допустимая рабочая нагрузка фитингов и коэффициент изгиба D/d, в пределах которого должен работать трос. Далее следуют характеристики волокна, конструкции, диаметра и обработанных концов, которые можно скорректировать без перепроектирования комплекта. Если же порядок действий будет обратным, то сравнение будет потрачено на тросы, которые изначально не подходили.

Заложите в бюджет средства на защиту от истирания в ту же покупку. Веревки обычно выбрасываются из-за контактной полосы длиной в несколько метров, а не из-за износа по всей длине.

При обращении по поводу швартовочных канатов, пожалуйста, предоставьте следующую информацию. Каждый пункт влияет на ответ:

1. Тип судна, дедвейт тоннаж или смещение, и профиль максимальной ветроустойчивости
2. Расчетная минимальная разрывная нагрузка судна и целевое значение LDBF, на основе которого вы указываете параметры.
3. Условия швартовки В предполагаемом месте стоянки: защищенная акватория, амплитуда приливов и отливов, ожидаемая волна, преобладающий ветер.
4. Грузоподъемность тормоза лебедки и допустимая рабочая нагрузка (SWL) указаны на палубном оборудовании.
5. Геометрия направляющей, упора и барабана, включая минимальное доступное соотношение D/d.
6. Количество линий на станцию, наличие ответвлений и тип предоставляемых услуг на каждой линии.
7. Необходимая длина каждой линии и количество готовых концов: петля для сращивания, наперсток, обмотанная лента.
8. Необходимые сертификаты и документы, включая информацию об условиях тестирования и отслеживаемости партий.

Передайте эти восемь параметров тому, кто будет рассчитывать стоимость ваших канатов. Запрос, содержащий проектную документацию судна (MBL) и фотографию точки крепления, получит полезный ответ с первого же обмена сообщениями, а не диаметр, взятый с карты.

Швартовочные тросы удерживают судно вне причала. Кранцы поглощают энергию контакта, когда корпус причаливает. Оба устройства решают половину одной и той же проблемы удержания, и на оба параметра влияют одни и те же факторы: водоизмещение, сопротивление ветра, расположение у причала и геометрия фитингов. Кранцы и пневматические подушки для спуска судна на воду — это то, что... Zhonghaihang производители. Швартовочные канаты не входят в наш ассортимент, поэтому приведенный выше контрольный список составлен для того, чтобы улучшить ответ вашего поставщика канатов, а не наш. Если вопрос касается нагрузок на причале, а не самого каната, то те же параметры могут стать поводом для обсуждения кранцев.