Стальные канаты и стропы: выбор, изготовление и правила отбраковки

В такелажных и стропальных работах стальные канаты и изготовленные из них стропы являются основным «расходным материалом», от состояния которого напрямую зависит безопасность подъёма и перемещения грузов. Неправильный подбор каната, нарушение технологии заплетки или игнорирование признаков износа неизбежно ведут к авариям. Чтобы этого избежать, необходимо чётко представлять, как устроены канаты, чем различаются их типы, как изготавливаются стропы и по каким критериям они подлежат выбраковке.

Конструкция и классификация стальных канатов

Стальные канаты свивают из высокопрочной проволоки диаметром до нескольких миллиметров. В центре каната или его прядей располагают сердечник — органический (пеньковый) или металлический. Органический сердечник пропитывают смазкой, что защищает внутренние проволоки от коррозии и придаёт канату дополнительную гибкость.

По типу свивки проволок в прядях различают три основных класса:

• ТК (точечное касание) — проволоки соседних слоёв перекрещиваются, создавая высокие контактные напряжения. Такие канаты жёсткие и быстро изнашиваются, поэтому их применяют в основном для вант и оттяжек.
• ЛК (линейное касание) — проволоки уложены параллельно слоями, что исключает точечные контакты и значительно повышает гибкость и износостойкость. Именно канаты типа ЛК наиболее востребованы в грузоподъёмных механизмах.
• ТЛК (точечно-линейное касание) — комбинированная конструкция, сочетающая достоинства предыдущих типов.

Для такелажных работ чаще всего используют шестипрядные канаты с органическим сердечником. Количество проволок в пряди определяет гибкость: канаты конструкции 6×19 (19 проволок в пряди) считаются жёсткими, а 6×37 — более гибкими и подходят для изготовления стропов и запасовки полиспастов.

Изготовление стропов и заделка концов

Стропы — это отрезки канатов или цепей, снабжённые концевыми элементами (крюками, звеньями, коушами) и предназначенные для быстрой и безопасной строповки грузов. По числу ветвей различают одноветвевые (1СК), двухветвевые (2СК), трёхветвевые (3СК), четырёхветвевые (4СК) и кольцевые (СКК) стропы.

Процесс изготовления канатного стропа включает несколько ответственных этапов. Прежде всего, выбирают канат нужного диаметра и конструкции, исходя из массы поднимаемого груза и требуемого коэффициента запаса прочности (не менее 6 для стальных канатов). Затем нарезают заготовку, предусматривая припуск на образование петель и заплетку. Резку выполняют абразивным кругом или газом; электродуговая резка запрещена, так как она изменяет структуру металла и снижает прочность.

Концы каната заделывают в петлю. Для этого используют несколько способов:

• Заплетка (сплетение) — наиболее надёжный способ. Пряди распущенного конца поочерёдно пробивают под пряди коренного участка каната. Число пробивок зависит от диаметра: при диаметре до 15 мм — не менее 4, от 15 до 28 мм — 5, свыше 28 мм — 6.
• Зажимы — применяют для временных стропов или в случаях, когда заплетка невозможна. Количество зажимов и расстояние между ними строго регламентированы. Дугу зажима всегда ставят на короткий (нерабочий) конец каната.
• Гильзоклиновое соединение и опрессовка — современный метод, при котором конец каната с коушем фиксируется в металлической гильзе путём обжатия на прессе.

Внутрь петли обязательно заделывают металлический коуш — фасонное кольцо, предохраняющее канат от резких перегибов и перетирания. Размер коуша подбирают строго по диаметру каната.

Браковка канатов: когда эксплуатация запрещена

Даже самый качественный канат со временем изнашивается и теряет прочность. Чтобы не допустить обрыва под нагрузкой, существуют чёткие критерии выбраковки. Оценку состояния проводят визуально и с помощью измерительного инструмента.

Обрывы проволок

Основной критерий — число обрывов наружных проволок на длине, равной шагу свивки. Для канатов кранов, перемещающих расплавленный металл или взрывопожароопасные вещества, нормы браковки вдвое строже. При обнаружении оборванной пряди канат подлежит немедленной замене независимо от остальных показателей.

Важно помнить: если на участке контроля видны два конца одной и той же оборванной проволоки, это считается как один обрыв, а не два.

Поверхностный износ и коррозия

Уменьшение диаметра наружных проволок вследствие износа или коррозии напрямую снижает допустимое число обрывов. Зависимость приведена в таблице:

Если диаметр каната уменьшился на 7% и более по сравнению с номиналом из-за поверхностного износа или коррозии, канат бракуют даже при отсутствии видимых обрывов. При повреждении сердечника (внутренний износ, разрыв) и уменьшении диаметра на 3% для некрутящихся канатов или на 10% для обычных канат также выбраковывается.

Опасные деформации

Канат не допускается к дальнейшей работе при наличии следующих дефектов, даже если обрывы проволок в норме:

• Волнистость — спиральное искривление оси. Если диаметр спирали волнистости превышает номинальный диаметр каната в 1,08 раза при совпадении направлений свивки, канат бракуется.
• Корзинообразная деформация — местное выпучивание прядей с образованием характерного «фонаря».
• Выдавливание сердечника или отдельных прядей наружу.
• Местное увеличение или уменьшение диаметра.
• Раздавливание, перекручивание, заломы и перегибы — особенно опасны остаточные деформации с острыми углами.
• Повреждения от термического воздействия или электрической дуги (изменение цвета, оплавление).

При обнаружении любого из перечисленных признаков канат или строп подлежит немедленной замене. Попытки ремонта таких дефектов недопустимы — только утилизация.

Браковка стропов

К стропам предъявляются те же требования, что и к канатам, с учётом особенностей конструкции. Дополнительными основаниями для выбраковки являются:

• износ или деформация концевых элементов (крюков, звеньев, скоб) более 10% первоначального сечения;
• трещины в звеньях или сварных швах;
• отсутствие или нечитаемость маркировочной бирки.

Каждый строп должен иметь бирку с указанием завода-изготовителя, номера, грузоподъёмности и даты испытания. Испытания проводят статической нагрузкой, превышающей паспортную на 25%, сразу после изготовления и далее в процессе эксплуатации.

Периодичность осмотров

Чтобы своевременно выявить дефекты, стропы осматривают каждые 10 дней, а траверсы и захваты — ежемесячно. Редко используемые приспособления проверяют перед каждой выдачей в работу. Результаты осмотра заносят в журнал учёта. Только неукоснительное соблюдение этих правил гарантирует, что подъём груза пройдёт без происшествий.