Các loại chính của nút chặn chuỗi neo được sử dụng trên tàu thủy là nút chặn máy chém (cạnh dao), nút chặn chốt con lăn, nút chặn chuyển đổi (khóa xoay) và nút chặn xích thủy lực. Mỗi loại phục vụ cùng một mục đích cơ bản—khóa xích neo một cách an toàn ở vị trí được xếp gọn để ngăn chặn sự cố vô tình rơi ra và chuyển tải trọng tĩnh và động cực lớn từ xích sang thân tàu—nhưng chúng khác nhau về cơ chế tham gia, khả năng giữ, sự phù hợp với các kích cỡ tàu khác nhau và khả năng tương thích với hoạt động của kính chắn gió tự động. cáco Yêu cầu thống nhất UR S1 của Hiệp hội phân loại quốc tế (IACS), mỗi tàu biển phải được trang bị một nút chặn xích có khả năng chịu được lực bằng 80% độ bền đứt tối thiểu của xích neo . Tìm hiểu đặc điểm của từng nút chặn dây neo type cho phép các kiến trúc sư hải quân, chủ tàu và thủy thủ đoàn lựa chọn thiết bị cố định chính xác cho việc bố trí neo đậu của tàu và vận hành nó một cách an toàn trong suốt thời gian sử dụng của tàu.
1. Nút chặn xích máy chém (cạnh dao): Tiêu chuẩn công nghiệp hạng nặng
Nút chặn máy chém là nút chặn xích neo được sử dụng rộng rãi nhất trên các tàu buôn lớn—bao gồm tàu chở hàng rời, tàu chở dầu và tàu container—vì nêm trượt thẳng đứng của nó cung cấp một khóa cơ học chắc chắn, không thể đảo ngược trên một mắt xích đơn và không cần nguồn điện bên ngoài để duy trì lực giữ của nó. Thiết bị này bao gồm một vỏ thép chắc chắn được bắt vít hoặc hàn vào sàn, với một thanh hoặc nêm thép nặng trượt thẳng đứng xuống qua khe hở giữa hai mắt xích liền kề. Khi nêm được hạ xuống hoàn toàn, mặt góc cạnh của nó sẽ ấn chặt liên kết vào ghế được gia công và bất kỳ lực kéo nào trên dây xích sẽ siết chặt nêm hơn nữa do hình học tự cấp năng lượng. Khả năng giữ của máy chém nút chặn dây neo thường được đánh giá là phù hợp với đầy đủ 80% độ bền đứt xích theo yêu cầu của quy tắc phân loại và đối với máy chở hàng rời Panamax sử dụng chuỗi liên kết đinh tán Cấp U3 81 mm có độ bền đứt xấp xỉ 4.800 kilonewton , nút chặn phải giữ được tải trọng một cách an toàn 3.840 kilonewton . Nút chặn máy chém được vận hành bằng cách nâng thanh nêm bằng tay và khóa nó ở vị trí nâng lên bằng chốt giữ hoặc bằng xi lanh thủy lực trên các hệ thống lắp đặt lớn hơn. Nó đơn giản, hầu như không cần bảo trì ngoài việc bôi trơn các bề mặt trượt và là lựa chọn ưu tiên ở những nơi có đường kính xích vượt quá 50 mm.
2. Nút chặn chốt con lăn: Chuyên gia gắn kết tự động
Nút chặn chốt con lăn được thiết kế độc đáo để cho phép tời kéo vào xích neo mà không cần bất kỳ sự can thiệp thủ công nào, vì chốt có lò xo hoặc kích hoạt bằng trọng lực của nó tự động di chuyển qua từng mắt xích trong khi kéo và sau đó thả xuống phía sau mắt xích để ngăn chặn xích chạy ngược ra ngoài. Đặc điểm này làm cho cóc lăn nút chặn dây neo đặc biệt hiệu quả trong quá trình neo đậu, vì tổ lái không cần phải mở và đóng nút chặn nhiều lần giữa các lần vận hành kính chắn gió. Bên trong thân nút chặn, một chốt thép xoay có con lăn ở đầu nằm trên đầu xích. Khi sợi xích được kéo vào trong, các mắt xích sẽ nâng chốt lên và nó lăn qua chúng. Khi lực kéo dừng lại và dây xích cố gắng đảo ngược hướng, chốt rơi vào khoảng trống phía sau một mắt xích thẳng đứng và giữ dây xích ngay lập tức. Nút chặn chốt con lăn thường được tìm thấy nhiều nhất trên các tàu nhỏ hơn như thuyền làm việc, tàu đánh cá và du thuyền, đồng thời đóng vai trò là nút chặn dự phòng thứ cấp trên các tàu lớn hơn, nơi nút chặn máy chém cung cấp lực khóa chính. Bởi vì chốt có một mắt xích duy nhất nên khả năng giữ thường thấp hơn so với thiết kế máy chém và thường được đánh giá cho đường kính xích lên đến 40 mm . Cơ chế này yêu cầu phải vệ sinh thường xuyên trục chốt và con lăn để tránh bị kẹt do phun muối và bụi bẩn tích tụ.
3. Nút chặn xích chuyển đổi (Turnbuckle): Giải pháp đơn giản, có thể điều chỉnh
Nút chặn chuyển đổi, thường được gọi là nút chặn xích xoay, là một thiết bị nhẹ, vận hành thủ công, sử dụng móng vuốt căng bằng vít để kẹp dây xích, khiến nó trở thành lựa chọn tiết kiệm và có thể điều chỉnh cho các tàu nhỏ hơn và như một phương án dự phòng khẩn cấp trên các tàu lớn hơn. Cơ cấu này bao gồm một thanh ren hoặc chốt xoay có móc hình móng vuốt ở một đầu và điểm gắn boong ở đầu kia. Để đặt nút chặn, vấu được đặt trên một mắt xích thẳng đứng và chốt xoay được siết chặt bằng tay hoặc bằng thanh cho đến khi vấu nén liên kết vào tấm boong hoặc đế nút chặn. Hành động vít này cung cấp tải trước có thể lặp lại, đã biết và cho phép điều chỉnh tốt để phù hợp với những thay đổi nhỏ ở vị trí xích. Chuyển đổi nút chặn dây neo thường được sử dụng với đường kính xích lên tới khoảng 50 mm và thường thấy trên các tàu chở dầu, tàu kéo, tàu thủy nội địa ven biển. Ưu điểm chính là tính đơn giản và chi phí thấp; Nhược điểm chính là nó đòi hỏi phải siết chặt bằng tay và gài vào và nhả ra chậm hơn so với chốt hoặc hệ thống thủy lực. Các bộ phận ren phải được bôi trơn tốt để tránh bị kẹt và kẹt trong môi trường biển.
4. Nút chặn xích thủy lực: Sự lựa chọn được điều khiển từ xa, có độ chính xác cao
Bộ chặn xích thủy lực sử dụng một hoặc nhiều xi lanh thủy lực để đóng các hàm kẹp mạnh mẽ hoặc một nêm thẳng đứng xung quanh xích, cho phép vận hành từ xa từ cầu hoặc bảng điều khiển trung tâm và cung cấp lực giữ chính xác, có thể kiểm soát được. Loại này nút chặn dây neo ngày càng được chỉ định cụ thể cho các tàu cung cấp ngoài khơi, tàu định vị động, tàu hải quân và tàu chở khách lớn nơi hệ thống neo đậu được tích hợp vào hệ thống tự động hóa tàu tập trung. Bộ nguồn thủy lực có thể được đặt từ xa và nút chặn có thể được mở hoặc đóng chỉ bằng một nút nhấn, giúp các thành viên thủy thủ đoàn không cần phải ở trên boong trước khi thời tiết khắc nghiệt. Nhiều nút chặn thủy lực được trang bị cảm biến vị trí xác nhận sự gắn kết hoàn toàn với hệ thống điều khiển và với bộ chuyển đổi áp suất theo dõi lực kẹp liên tục. Một số mẫu còn tích hợp chức năng đo độ căng của xích, cung cấp dữ liệu thời gian thực về tải trọng được truyền qua nút chặn tới cấu trúc sàn. Khả năng giữ có thể được điều chỉnh để phù hợp với bất kỳ kích thước xích nào và nút chặn thủy lực được chế tạo thường xuyên cho đường kính xích vượt quá 150 mm trên những con tàu siêu lớn. Sự đánh đổi là chi phí ban đầu cao hơn, nhu cầu cung cấp năng lượng thủy lực và bảo trì bổ sung các xi lanh, ống mềm và van điều khiển.
| Loại nút chặn | Cơ chế tương tác | Phạm vi đường kính chuỗi điển hình | Lợi thế chính | Hạn chế chính |
|---|---|---|---|---|
| Nút chém | Khóa nêm trượt dọc giữa các liên kết | 50–130 mm | Tự siết chặt, lực giữ lớn | Vận hành bằng tay; tham gia/thả lỏng chậm hơn |
| Nút chặn con lăn | Cái chốt có lò xo bám trên dây xích, tự động khóa | 10–40 mm | Kéo rảnh tay; tương tác rất nhanh | Khả năng nắm giữ thấp hơn; cái chốt có thể bị kẹt nếu bẩn |
| Nút chuyển đổi (Turnbuckle) | Móng vuốt căng bằng vít giữ chặt một mắt xích | 15–50 mm | Đơn giản, có thể điều chỉnh, chi phí thấp | Vận hành thủ công chậm; chủ đề dễ bị ăn mòn |
| Nút chặn xích thủy lực | Xi lanh thủy lực đóng kẹp hoặc nêm từ xa | 50–150 mm | Vận hành từ xa, giám sát lực, độ chính xác | Chi phí cao; yêu cầu cung cấp năng lượng thủy lực |
Chọn nút chặn xích neo chính xác cho tàu
Việc lựa chọn nút chặn xích neo thích hợp phụ thuộc vào đường kính và cấp xích của tàu, khả năng giữ tàu cần thiết theo quy định của quy định cấp tàu, tần suất hoạt động neo dự kiến và liệu có cần vận hành từ xa hoặc tích hợp với hệ thống tự động hóa tàu hay không. Đối với một tàu chở hàng đi biển lớn có đường kính xích từ 73 mm trở lên, nút chặn máy chém hầu như luôn là lựa chọn hàng đầu do khả năng giữ không gì sánh bằng và thiết kế chắc chắn, ít phải bảo trì. Đối với tàu dịch vụ ngoài khơi cỡ trung bình thường xuyên neo đậu trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và trong đó an toàn của thuyền viên trên boong trước là ưu tiên hàng đầu, một bộ chặn xích thủy lực có điều khiển cầu từ xa thường được chỉ định mặc dù chi phí cao hơn. Đối với tàu kéo ven biển hoặc phà chở khách nhỏ, chốt con lăn hoặc nút chặn chuyển đổi cung cấp đủ độ bền với mức đầu tư vốn thấp hơn. Nhiều tổ chức đăng kiểm, bao gồm Lloyd's Register và DNV, yêu cầu các tổ chức được lựa chọn nút chặn dây neo phải được phê duyệt kiểu đối với kích thước xích cụ thể và phần liên kết của nó với boong phải được gia cố để phân phối toàn bộ tải trọng thiết kế vào kết cấu thân tàu mà không bị biến dạng vĩnh viễn.
Câu hỏi thường gặp về Nút chặn chuỗi neo
Sự khác biệt giữa nút chặn xích neo và máy nén xích là gì?
Một nút chặn dây neo là một thiết bị kết cấu nặng được thiết kế để chịu toàn bộ trọng lượng và tải trọng động của mỏ neo và xích khi được xếp gọn, với khả năng giữ được định mức bằng một phần sức bền đứt của xích. Máy nén xích là một thiết bị nhẹ hơn nhiều, chỉ cần giữ dây xích chống lại con mèo hoang của kính chắn gió để ngăn nó bị nâng lên trong quá trình kéo. Cả hai đều không thể thay thế cho nhau và không bao giờ được dựa vào máy nén làm thiết bị cố định duy nhất cho mỏ neo khi tàu đang ở trên biển.
Có thể sử dụng nút chặn con lăn làm thiết bị cố định xích chính trên tàu lớn không?
Không. Nút chặn chốt con lăn được dùng làm thiết bị cố định thứ cấp hoặc bổ sung và không được xếp hạng cho toàn bộ tải trọng giữ mà tổ chức đăng kiểm yêu cầu đối với việc cố định xích sơ cấp. Trên tàu lớn, máy chém hoặc thủy lực nút chặn dây neo phải đóng vai trò là thiết bị cố định chính và có thể lắp một chốt con lăn như một tính năng tiện lợi để hỗ trợ hoạt động kéo.
Các nút chặn xích nên được kiểm tra và bảo trì thường xuyên như thế nào?
The nút chặn dây neo phải được kiểm tra bằng mắt một lần mỗi ca khi ở trên biển để xác nhận sự ăn khớp hoàn toàn và việc kiểm tra chi tiết hơn về nêm, chốt, chốt bản lề và các mối hàn gắn trên boong phải được thực hiện hàng tháng. Tại cuộc khảo sát đặc biệt kéo dài 5 năm, nút chặn thường được tháo ra để thử nghiệm không phá hủy các bộ phận quan trọng. Mọi vết nứt, biến dạng hoặc lãng phí do ăn mòn quá mức phải được giải quyết trước khi giấy chứng nhận an toàn của tàu được gia hạn.
Từ chốt con lăn nhỏ gọn trên tàu kéo ven biển đến nêm thủy lực khổng lồ trên tàu khoan nước sâu, nút chặn dây neo dưới nhiều hình thức khác nhau, nó là một thiết bị an toàn không thể thương lượng, đứng giữa một mỏ neo được đặt chắc chắn và việc thả hàng tấn vật liệu trên mặt đất xuống biển một cách không kiểm soát. Việc kết hợp loại nút chặn với kích thước dây xích, cấu hình hoạt động và mức độ tự động hóa của tàu đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy qua nhiều thập kỷ phục vụ trong môi trường biển khắc nghiệt nhất.
