在波瀾壯闊的海洋上,船舶承載著貿易、探索與交流的使命,穿梭于世界各地。而在船舶安全保障體系中,船用錨鏈扮演著至關重要的角色,它宛如一條堅固的紐帶,連接著船舶與海底,守護著船舶在各種復雜海況下的穩定與安全。
船用錨鏈的發展歷程源遠流長,見證了人類航海技術的不斷進步。公元前 3000 年,古埃及人開啟了錨鏈的雛形篇章,他們用繩子將石頭系住,作為原始的錨及錨鏈。這種簡陋的裝置雖簡單,卻開啟了人類利用工具固定船舶的先河。隨著時間的推移,冶金技術的發展讓錨的材質逐漸從石頭轉變為金屬。公元前 600 年,哲學家阿拉哈斯制造出了鐵質的錨,為船舶停泊提供了更可靠的保障,但受限于當時的技術,船錨的回收成為一大難題。
工業革命的浪潮推動了航海技術的飛速發展,1808 年,英國海軍的塞繆爾?布朗爵士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應用。這一變革極大地提升了錨鏈的強度和耐用性,為遠洋航行提供了更堅實的支持。此后,不斷有新的設計和改進出現,1821 年,英國的霍金斯設計出爪鐵錨,其獨特的錨臂設計使得錨能在拋出后自行下沉并輕松鉤住泥沙,大大提高了錨的抓地力。1933 年,泰勒發明的犁錨更是具有劃時代意義,不僅抓地力牢固,還方便錨鏈的收納,進一步優化了船舶的停泊操作。
一根完整的船用錨鏈宛如一個精密的系統,由眾多鏈環相互連接組成。這些鏈環包括普通鏈環、加大鏈環、末端鏈環、轉環、末端卸扣、連接鏈環或連接卸扣等,每個鏈環都有其獨特的作用和尺寸規格。普通鏈環是錨鏈的主體,數量占大多數,它的直徑決定了錨鏈的大小和強度;加大鏈環主要用于尺寸過渡,確保錨鏈在不同部位的連接順暢;末端鏈環與其他鏈環的連接方式和尺寸過渡相關,起著關鍵的銜接作用;轉環則能有效防止錨鏈過分扭絞,保障錨鏈在使用過程中的靈活性;連接鏈環和連接卸扣用于連接不同的錨鏈節,使錨鏈能夠根據船舶需求進行組裝和調整 。
錨鏈的長度通常以 “節” 為單位,中國規定每節錨鏈的標準長度為 27.5m ,在實際使用中,一根完整的錨鏈由錨端鏈節、中間鏈節和末端鏈節三部分組成。錨端鏈節通過錨卸扣與錨相連,其末端卸扣和錨卸扣的橫銷朝向錨,轉環的環栓朝向中間鏈節,以減少摩擦和卡阻;中間鏈節如用連接卸扣連接,連接卸扣的圓弧部分應朝向錨,避免在拋起錨時產生跳動、沖擊和卡阻;末端鏈節則與棄鏈器相連,轉環的環栓同樣朝向中間鏈節。各鏈節之間的緊密配合和連接,構成了錨鏈強大的承載能力和穩定性,為船舶安全提供了堅實保障。
船用錨鏈根據不同的分類標準,呈現出多種類型,以滿足各類船舶在不同航行環境下的需求。按鏈環結構劃分,有檔錨鏈和無檔錨鏈是兩種主要類型。有檔錨鏈在鏈環上設有橫檔,在相同尺寸和材質條件下,其強度比無檔錨鏈大,變形小,堆放時也不易扭纏,因此被現代大中型船舶廣泛采用。而無檔錨鏈由于沒有橫檔,結構相對簡單,僅適用于小型船舶,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。
從制造方法來看,鑄鋼錨鏈、電焊錨鏈和鍛造錨鏈各有特點。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,適合大規模生產,但其工藝復雜,成本高,耐沖擊性能相對較差;電焊錨鏈采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,是目前應用較為廣泛的一種制造方式;鍛造錨鏈具有較好的耐沖擊韌性,但制造工藝復雜,成本高,質量穩定性欠佳。
船用錨鏈的性能直接關系到船舶的安全,因此有著嚴格的性能指標和測試標準。抗拉強度是衡量錨鏈性能的關鍵指標之一,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,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,對于同一船舶,若選用強度大的鋼材,鏈環尺寸可以適當減小。
拉力試驗負荷也是重要的性能檢測環節,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。試驗過程中,除錨端卸扣與錨一起作拉力試驗外,其余如連接環、轉環、加大鏈環等,均需按錨鏈的試驗要求作拉力試驗。錨鏈需平整擺放,不得有搓扭,試驗合格后應出具拉力試驗報告。若試驗后發現鏈環有斷裂、變形等情況,需根據實際情況進行更換或修理,并重新進行拉力試驗 。
沖擊試驗負荷用于檢查錨鏈的鑄造和熱處理質量,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。試驗時,將試樣鏈環平放在兩個鋼墊上,在鏈環中部進行 6 次沖擊,不發生任何破裂為合格。拉斷試驗負荷則用于檢驗錨鏈的極限強度,確保錨鏈在極端情況下仍能保障船舶安全。
船用錨鏈與錨的連接方式直接影響到整個錨固系統的可靠性,常見的連接方式有焊接連接、螺栓連接和扣環連接。焊接連接是將錨鏈焊接到錨的銷柄上,這種方式連接牢固,不易脫落,但過多的焊接會影響錨鏈的韌性,導致錨鏈易斷裂,且維修難度較大。螺栓連接則是將錨鏈用螺栓連接到錨的銷柄上,方便拆卸和維修,但螺栓容易出現松動或脫落的情況,需要經常檢查和緊固 。扣環連接是用扣環將錨鏈連接到錨的銷柄上,連接方式靈活,不影響錨鏈的強度,但扣環需要經常檢查和更換,否則磨損或損壞可能會威脅船舶安全。
在連接過程中,必須嚴格保證錨鏈和錨銷的質量和規格相符,避免因連接不當導致斷裂或脫落。焊接時要精準掌握焊接溫度和時間,防止過度焊接或焊接不牢;螺栓的緊固力度要適中,過緊易導致螺栓變形或脫落,過松則會影響錨鏈強度;扣環要定期檢查和更換,特別是在施工或海上作業時,要密切關注錨鏈和扣環的磨損情況。連接完畢后,還需在安全海域進行試錨測試,確認錨鏈和錨的連接牢固可靠,方可投入使用。
船用錨鏈長期處于惡劣的海洋環境中,承受著海水腐蝕、機械磨損和巨大的拉力,因此定期保養至關重要。首先要定期檢查錨鏈的磨損情況,尤其是彎曲部分等易磨損部位,一旦發現磨損嚴重,應及時更換。保持錨鏈的清潔也不容忽視,避免其接觸鹽分、油污和其他污染物,定期進行清潔和防銹處理。對連接銷和鏈環等部位要定期潤滑,減少磨損和摩擦,確保錨鏈在使用過程中的靈活性。同時,要定期檢查錨鏈的緊固情況,確保連接部分完好無損。在存儲錨鏈時,應將其放置在干燥、通風良好的地方,避免潮濕和腐蝕,同時遠離高溫環境。
船用錨鏈作為船舶安全的重要保障,歷經數千年的發展,不斷演進和完善。從結構設計到制造工藝,從性能指標到連接方式和保養維護,每一個環節都凝聚著人類的智慧和對航海安全的不懈追求。在未來,隨著材料科學和制造技術的不斷進步,船用錨鏈將繼續提升性能,為船舶在廣闊的海洋上安全航行保駕護航。