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錨鏈
來源:互聯網

錨鏈(Chain Cable),是指連接船體與錨的鋼質鏈條,其主要作用是來傳遞和緩沖船舶所受的外力。船拋錨后,能將風浪和潮流作用在船身上的力較和緩地傳到錨上。

公元前3000年,四大文明古國人用繩子將石頭系住做為原始的錨及錨鏈;公元前600年,哲學家阿拉哈斯結合當時的冶金技術,制造出了鐵質的錨;1808年,英國英國皇家海軍的塞繆爾·布朗爵士(SirSamuelBrowm)建議使用鐵制錨鏈和索具,到1811年,鐵制錨鏈在海軍中得到廣泛使用。

錨鏈的種類按鏈環的結構,可分為有檔錨鏈和無檔錨鏈兩種,前者的強度比后者大;按制造方法錨鏈可分為鑄鋼錨鏈和電焊錨鏈等。錨鏈的長度以節為單位,每節錨鏈的標準長度為27.5m,中國規范規定1節標準錨鏈的長度是27.5m(歐美國家有的以25m或20m為1節),鏈節與鏈節之間多以連接鏈環或連接卸扣連接。一根完整的錨鏈按照鏈節在整根錨鏈中所處位置的不同,可分為錨端鏈節、中間鏈節和末端鏈節三部分。

歷史沿革

公元前3000年,古埃及人開始利用石頭來制作簡易的錨。他們把岸邊的石頭搬到船上,然后利用武器或者銳利的工具將石頭中間鑿開一個孔,用繩子將石頭系住,之后把石頭丟到水里或者放到岸邊卡住,作為原始的“錨”。

公元前600年,哲學家阿拉哈斯結合當時的冶金技術,制造出了鐵錨。這種傳統的錨有著一個巨大的彎鉤,可以讓船只順利停泊在海面上。但是由于當時技術有限,船錨放下去后,很難收回,而那時的船錨如果需要收回的話,需要人們裝備著專業的潛水設備到水底進行回收。

1808年,英國皇家海軍的塞繆爾·布朗爵士(SirSamuelBrowm,1776-1852)建議使用鐵制錨鏈和索具。1811年,鐵制鏈普遍在海軍中使用,每船一條。1816年,海軍元帥??怂姑┧梗‥xmouth)率領的艦隊炮擊阿爾及爾省時,就用錨鏈拋錨,因為那種錨鏈不會被擊毀錨鏈的成本價不比大麻纖維制成的錨纜貴多少,但像“勝利號”用的那種周長約20英寸的錨纜就不便宜。

1821年,英國的霍金斯再次對船錨進行了改良,他根據當時的技術,設計出了爪鐵錨,而這種錨有著錨臂,在拋出后可以自行讓錨緩慢的下沉,然后很輕松的鉤住泥沙。到1840年,下帆桁的吊鏈,中帆腳索和結繩鏈,船首斜鏈以及船首斜桅支索鏈都得到了普遍應用。1933年,泰勒又在已有基礎上改良發明了一種全新的犁錨,他在實驗后發現,這種外型奇特的不但有著牢固的抓地力,還方便錨鏈進行收納。

構成與組成

一根完整的錨鏈先由許多錨鏈環相互連接組成一定長度的錨鏈節,再由數節錨鏈節通過連接鏈環或連接連接環相連接起來組成整條錨鏈。

鏈環

錨鏈中鏈環(Chain Link)包括普通鏈環(Common Link,C)、加大鏈環(EnlargedLink,EL)、末端鏈環(Open End Link,E)、轉環(Swivel,SW)、末端卸扣(D Type End Shackle,ES)、連接鏈環(KS)或連接卸扣(JS)等。各鏈環的大小以該鏈環的圓鋼直徑來表示。

普通鏈環(Common Link,C)

普通鏈環是錨鏈中數量占大多數的鏈環,是表征錨鏈大小和強度的標準鏈環。錨鏈的大小以鏈徑(Chain Diameter,mm)表示,鏈徑(d)是相應錨鏈中普通鏈環的直徑。有檔普通鏈環的尺寸比例為:直徑d,寬3.6d,長6d。

加大鏈環(EnlargedLink,EL)

加大鏈環在錨鏈中主要起尺寸過渡作用,其尺寸比相應錨鏈中有檔普通鏈環增加10%。

末端鏈環(Open End Link,E)

末端鏈環是錨鏈中尺寸加大了的無檔鏈環(Open Link),用來配合其他鏈環的連接并起尺寸過渡作用,其直徑為1.2d。

連接鏈環(Detachable Joining Link)

連接鏈環是可拆卸的鏈環,有兩種拆卸形式:一種是肯特型(Joining Link Kenter-type),又叫雙半型或肯特連接環(Kenter Shackle,KS),其直徑為d,長6d,寬4.2d,是我國規范和國標指定的一種鏈環;另一種是C形(Joining Link C-type,又叫散合型)。由于連接鏈環的直徑與普通鏈環相同,可直接與普通鏈環連接。連接鏈環在組裝時,將各部分清理干凈,涂上潤滑脂防銹,連接好兩側錨鏈并組裝后,將圓錐銷(TaperPin)插入銷孔內,并用錨鏈沖緊固定,銷尾的孔隙用鉛塊( Plug)封固。

連接卸扣(Detachable Joining Shackle)

連接卸扣是可拆卸的D形卸扣;為了保證連接強度,連接卸扣的直徑加大到1.3d,則其兩邊均依次連接末端鏈環、加大鏈環然后再連接普通鏈環以保證尺寸的平順過渡,末端卸扣在錨鏈最前端與錨卸扣直接連接,直徑為1.4d。錨鏈中各D形卸扣的橫銷一般為不帶螺紋的近似橢圓柱形,橫銷用與卸扣平面垂直的圓錐銷固定,銷口用鉛塊封固。

錨鏈節

錨鏈的長度以“節(Length or Shackle)”為單位。中國規定每節錨鏈的標準長度為27.5m,在實用中也有以25m為一節的。使用英制的國家以15拓(Fathom)為一節,公制約27.5m。一根完整的錨鏈都由錨端鏈節、中間鏈節和末端鏈節三種鏈節組成。除帶有轉環的鏈節外,每節錨鏈的鏈環數應為奇數,以保證連接鏈環或連接連接環在通過錨機鏈輪時,都能平躺在鏈輪的穴座里順利通過。

錨端鏈節

錨端鏈節是錨鏈的第一節,通過錨卸扣與錨相連。該鏈節中的末端卸扣和錨卸扣的橫銷應朝向錨,即圓弧部分朝向中間鏈節,末端卸扣開口方向應符合用戶要求。按規定,錨鏈應設置轉環,轉環的環栓應朝向中間鏈節,以減少摩擦和卡阻。環栓與其本體應在同一中心線,并能自由轉動。設置轉環的目的是防止錨鏈在錨泊時過分扭絞。

中間鏈節

中間鏈節如用連接卸扣連接,則連接卸扣的圓弧部分應朝向錨,以避免拋起錨時其通過持鏈輪時產生跳動、沖擊和卡阻。

末端鏈節

末端鏈節是錨鏈的最后一節,與棄錨器相連接。其轉環的環栓也應朝向中間鏈節。鏈節之間多以連接鏈環或連接連接環連接。如用連接鏈環連接各節錨鏈,則連接鏈環的兩端為普通鏈環。如用連接卸扣連接各節錨鏈,則連接卸扣兩端均依次連接末端鏈環(也稱無擋鏈環)、加大鏈環然后再連接普通鏈環以保證強度和尺寸平順過渡。

分類

按結構劃分

有檔錨鏈(Stud Chain)

有檔錨鏈的鏈環設有橫檔,在尺寸和材質相同時,有檔鏈的強度比無檔鏈的大,變形小,且堆放時不易扭纏,為現代大中型船舶廣泛采用。

無檔錨鏈(Studless Chain)

無檔錨鏈的鏈環沒有橫檔,僅用于小型船舶。規范規定,當按要求配備的錨鏈直徑不超過17mm時,可以用試驗負荷相等的無檔錨鏈,或破斷負荷相等的鋼絲繩或纖維繩代替。

按制造方法劃分

鑄鋼

鑄鋼錨鏈強度高,剛性好,變形小,耐磨,橫檔不易松動,使用壽命長,而且適于大規模生產。其缺點是工藝復雜,成本高,耐沖擊性能較差。

電焊

電焊錨鏈是用符合要求的圓鋼材料彎制并焊接而成,具有生產工藝先進、簡單,成本低,質量好等優點。目前,電焊錨鏈已在商船上得到最廣泛的使用。

鍛造

鍛造錨鏈具有較好的耐沖擊韌性,但制造工藝復雜,成本高,質量不穩定。

性能指標

抗拉強度

用于生產有檔錨鏈的錨鏈鋼材等級,電焊錨鏈分為M1、M2、M3三級,鑄鋼錨鏈分為M2、M3兩級。在相應代號前加A(如AM2)表示有檔鏈,B表示無檔鏈(有BM1和BM2兩級)。鋼材級別越高、抗拉強度越大。AM1級錨鏈鋼為鎮靜鋼,AM2、AM3級錨鏈鋼為全鎮靜細晶處理鋼。對同一船舶,若選用強度大的鋼材,鏈環尺寸可以適當減小。

拉力試驗負荷

錨鏈在進行拉力試驗時,其試驗拉力負荷均應按新錨鏈名義尺寸試驗拉力的80%計取。錨鏈作拉力試驗時,除錨端連接環與鋪一起作拉力試驗外,其余如連接環、轉環、加大鏈環等,均應按錨鏈的試驗要求作拉力試驗。做拉力試驗時,錨鏈應平整擺放,不得有搓扭。錨鏈凡經拉力試驗合格,應出具拉力試驗報告。

錙鏈及其附件進行拉力試驗后,如發現鏈環有斷裂、變形等情況,應根據實際情況對其進行更換或修理,并重新進行拉力試驗。在拉力試驗后,尚應檢查錨鏈各部位外形及尺寸有無變化,檢查各鏈環間相對轉動的靈活性。只調換個別不合格鏈環或斷裂的鏈環橫檔時,可不必再作拉力試驗。

以上參考資料

沖擊試驗負荷

錨鏈的沖擊試驗是用沖擊方法進行沖彎試驗,以檢查錨鏈的鑄造和熱處理質量沖擊試祥是從每爐錨鏈中取1~3個鏈環與錨鏈節一起進行熱處理后作為沖擊試樣。做沖擊試驗時,先取試樣中一個鏈環,平放在兩個鋼墊上,鋼墊的間距應等于鏈環的內圈長度,以便鏈環的中部可以自由彎曲,然后在鏈環中部進行6次沖擊,不發生任何破裂為合格。沖擊力矩按下表規定:

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拉斷試驗負荷

錨鏈的沖擊試驗合格后,應進行錨鏈節和發件(末端環、轉環、連接鏈外、連接連接環、鏈端卸扣等)的拉斷試驗。錨鏈節的鏈環至少每爐抽取3個鏈環作拉斷試驗,其他件則以同一生產工藝,同一爐號,鏈徑相同而數量不超過50個的一種零件或部件為一組,從中抽取一個試樣做拉斷試驗。

錨鏈的拉斷試驗由三個鏈環組成,試驗時,把試樣裝在試驗機上,逐漸均勻地施加拉力(應保證三環試樣中每個鏈環均經受相同條件的試驗)直到拉斷為止。試樣拉斷時的負荷,應超過下表所規定拉斷試驗負荷。若試樣所加負荷已超過規范規定的拉斷負荷未斷時,即認為合格。

以上參考資料

尺寸及理論重量

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機械性能

錨鏈按錨鏈鋼機械性能不同,分成一級、二級、三級、鉆井采油船用、特殊用途等五種。船用有檔錨鏈材質為:一級檔鏈Q235、二級檔鏈20Mn2、三級檔鏈20Mn2或35Mnv;國際常用二級錨鏈,因三級錨鏈材質要求高,價格比較貴,故較少采用,一級錨鏈因負荷能力低,體積重,已不使用。

以上參考資料

作用與應用

作用

錨鏈的作用主要是連接錨與船向船體傳遞錨的抓駐力;在錨泊時,因拋出的錨鏈有一定的重量,可在水中對船舶所受到的風流等外力起一定的緩沖作用;平臥水底部分的錨鏈對錨的作用力保持水平,有利于錨的可靠抓底。同時這部分錨鏈因受到泥土的阻滯作用,還能提供一部分錨泊力。

運用

錨鏈在航海、海洋工程領域中得到廣泛應用,在船用錨鏈領域,錨鏈主要應用于各類船舶,包括貨船、油輪、渡輪等;在海洋工程系泊鏈領域,錨鏈主要應用于石油平臺、海上風電等海洋工程設施。

使用相關

長度標記

在拋錨時為能迅速識別錨鏈松出的長度,起錨時能掌握錨鏈在水中的節數,在錨鏈連接鏈環及其附近的有擋鏈環上做出標記,具體方法是:在第一與第二節之間的連接鏈環(或連接環)前后第一個有擋鏈環的撐擋上繞金屬絲(或白鋼環),并在兩鏈環之間的有擋鏈環上涂白漆,連接鏈環涂紅漆,以此表示第一節。在第二節與第三節之間的連接鏈環前后第二個有擋鏈環撐擋上繞金屬絲(或白鋼環),并在該兩鏈環之間的有擋鏈環上涂白漆,連接鏈環涂紅漆,以此表示第二節。以此類推,從第六節開始,重復第一節的方法進行標記。最后一至兩節可涂紅或黃色漆等醒目標記以作為預示錨鏈將松放至末端的危險警告,以警惕丟錨。

估算方式?

參考資料

錨鏈的檢查

錨鏈在使用中的磨耗和損壞,主要為鏈環腐蝕,鏈環耗變細,鏈環裂縫、拉伸、變形,以及鍛制錨鏈的鏈環撐檔受沖擊而松弛、脫落等。因而,每隔半年或結合廠修進塢、上排,對錨鏈要進行一次全面檢查。其檢查的方法和內容如下:先將錨鏈全部從錨鏈艙中倒出,排列在甲板、塢底或地面上,把鏈環上的舊油漆、泥垢、鐵銹等清除干凈,然后進行如下的檢查。

裂縫檢查

首先是用目視檢查,同時用小鐵錘敲打每一個鏈環、連接環、旋環有無裂痕及聲音是否清脆。其次是用卡尺測量鏈環及卸扣的直徑,與原直徑比較是否超過允許磨耗值(不得小于原直徑的 85%)。

拉長變形檢查

鏈環、卸扣等的長度與鏈徑有一定比例,用鋼尺測量鏈環和卸扣的長度,以檢查其伸長率是否超過允許值(有檔環不得超過原長度的7%)。

敲撐檢查

用鐵錘敲擊每個有檔環的撐檔,如松動、脫落應煨火敲緊,不能焊死。如為鑄鋼鏈,則只會斷裂,不會松動。

標記檢查

視各節錨鏈的長度標記,如不完整或模糊不清應重新補做和油漆,并檢查各節連接連接環或連接鏈環,注意銷子是否牢固,鉛封有否脫落。必要時可將全部連接鏈環拆開檢查,除去銹蝕,擦拭干凈,重新涂油后再行裝妥。

通過檢查發現損壞超過限度時,連接鏈環或卸扣可直接換新;鏈節中的鏈環應把它割去,用連接鏈環或卸扣代替。按規定,同一節錨鏈中有1/3以上的鏈環有明顯伸長、變形或磨耗量達到原直徑 15%時,整節錨鏈應換新。損壞不太嚴重,則應做好記錄,待廠修時更換。錨鏈的根端和常用的一端使用一二年后,應有計劃地調換各鏈節的前后位置,并重新制作標記。

錨鏈保養

日常要使錨鏈保持干燥,錨鏈標記要保持完整清晰,防止錨鏈銹蝕,經常進行除銹油漆每次起錨時應將錨鏈上的泥沙沖洗干凈,清除纏繞于錨鏈上的水草雜物。

規范標準

錨鏈的長度以節為單位,單節長度來源于英制單位英尋(?。蛘咭灿薪小巴亍钡?,是一個特有的海上使用的長度單位,1潯約等于1.8288米,一節錨鏈取的是15潯,也就是27.43米多,轉換成公制的時候,抹去了后面的尾數,直接取了27.5米。于是在國際上錨鏈的標準長度為27.5m(歐美國家有的以25m或20m為1節)。

以上參考資料

參考資料 >

如果海底太深,軍艦在海上如何“剎車”?錨鏈真的幾千米長嗎?.今日頭條.2024-06-05

亞星錨鏈:引領船用錨鏈和海洋工程系泊鏈領域的創新與發展.東方財富證券.2024-05-26

錨鏈為啥一節是27.5米?—來看錨鏈三問三答.航運在線網.2024-05-21

【國家標準】 電焊錨鏈.中國標網.2024-05-26

Ships and marine technology.iso.2024-05-26

ISO 1704:2008 Ships and marine technology — Stud-link anchor chains.iso.2024-05-26

全國標準信息公共服務平臺.SAC.2024-05-26

中國船級社.ccs.2024-05-26

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