Что такое морские болты?

Морские болты являются специализированный высокопрочный крепеж, изготовленный из коррозионностойких материалов — преимущественно нержавеющей и легированной стали. — предназначены для обеспечения надежных структурных соединений в судостроении, морских сооружениях и портовой технике, работающей в условиях соленой воды. Они отличаются от стандартных промышленных крепежных изделий составом материала, характеристиками защиты от коррозии, производственным процессом и требованиями контроля качества — все это продиктовано уникально агрессивной морской средой, где обычные крепежные детали подвергаются коррозии и выходят из строя в течение нескольких месяцев. Судовые болты используются для соединения корпусных конструкций, монтажа оборудования, сборки двигательной установки, а также конструкции портовых кранов и погрузочного оборудования.

Материалы, используемые в морских болтах

Выбор материала является самым важным решением при выборе морских болтов. Среда морской воды и соленого воздуха является одной из самых агрессивных в технике:

Марки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является основным материалом для морских болтов, находящихся в прямом контакте с соленой водой. Чаще всего указываются следующие степени:

• Нержавеющая сталь 316 (А4): стандарт морской промышленности — добавление 2–3% молибдена обеспечивает значительно лучшую стойкость к точечной и щелевой коррозии, чем марка 304 в хлоридных средах; используется для корпусного оборудования, палубного оборудования и подводных соединений.
• Нержавеющая сталь 316L: низкоуглеродистый вариант с повышенной коррозионной стойкостью сварных соединений — используется там, где болты привариваются к узлам или существует риск сенсибилизации.
• Дуплексная нержавеющая сталь (2205, 2507): для высокопрочных морских применений, где стандарт 316 не обеспечивает достаточную структурную прочность — предел текучести примерно в два раза выше, чем у 316, с превосходной стойкостью к точечной коррозии; используется в соединениях морских платформ, компонентах якорных цепей и болтах гребного вала.

Легированная сталь с защитой поверхности

Для высокопрочных конструкций, где предел прочности нержавеющей стали недостаточен, используются болты из легированной стали с горячим цинкованием, гальваническим покрытием или покрытием Dacromet (цинково-алюминиевые чешуйки). Они предназначены для конструкций портовых кранов, палубного оборудования судов и монтажного оборудования машинного отделения, где болт можно проверять и заменять в соответствии с графиком планового технического обслуживания.

Применение на судах и в портовой технике

Приложения для отправки

Морские болты являются used throughout the structure and equipment of a ship, from keel to mast:

• Соединения конструкции корпуса: конструкционные болты, соединяющие обшивку корпуса, шпангоуты и лонжероны - подвержены динамическим волновым нагрузкам и постоянному погружению в морскую воду.
• Крепление двигательной установки: болты основания главного двигателя, фланцевые соединения карданного вала, болты корпуса дейдвудной трубы — высоконагруженные крепежные детали, которые должны сохранять зажимное усилие при вибрации и термоциклировании.
• Палубное оборудование: швартовые утки, основания лебедок, крышки люков и крепления навигационного оборудования — подвергаются воздействию брызг, дождя и ультрафиолета, а также испытывают механическую нагрузку
• Подводное оснащение: решётки кингстонов, ограждения подруливающих устройств, крепления с цинковым анодом — постоянно погружены в воду и подвержены наиболее суровым коррозионным условиям на судне

Применение портовой техники

В портовых сооружениях морские болты обеспечивают структурную целостность:

• Судно-береговые краны и козловые конструкции: конструкционные болты большого диаметра в рельсовых соединениях, секциях башни и шарнирных соединениях стрелы, которые несут полную поднимаемую нагрузку плюс динамические коэффициенты усиления
• Козловые краны на резиновых колесах (RTG) и портальные транспортеры: крепежные детали в ходовой части, узлах разбрасывателей и структурных соединениях, которые работают в агрессивной портовой среде с выхлопами дизельных двигателей, солевыми брызгами и загрязнением гидравлического масла.
• Причальное и причальное оборудование: анкерные болты швартовных кнехтов, крепежные детали панели кранцев и соединения погрузочных рычагов - подвержены комбинированным нагрузкам от сил швартовки судна и приливного движения.

Производственный процесс и стандарты качества

Морские болты производятся посредством контролируемых производственных процессов, которые обеспечивают механические свойства и точность размеров, необходимые для обеспечения структурной безопасности:

Горячая ковка и холодная высадка

Большие морские болты (M24 и выше) обычно производятся методом горячей ковки — нагревания стальной заготовки и придания ей формы под прессом или молотковой ковкой для создания выровненной структуры зерен, которая придает кованым крепежным изделиям превосходную усталостную прочность по сравнению с обработанным стержнем. Болты меньшего размера (ниже M24) производятся методом холодной высадки, что упрочняет материал и обеспечивает превосходную стабильность размеров при высоких темпах производства.

Обработка резьбы и обработка поверхности

Резьбы формируются путем накатки (предпочтительно из-за прочности — накатка увеличивает усталостную долговечность за счет создания полезных сжимающих остаточных напряжений в основании резьбы) или фрезерования резьбы с ЧПУ для прецизионных применений. Обработка поверхности, применяемая для защиты судовых болтов из легированной стали, включает горячее цинкование (обычно цинк толщиной 45–55 микрон), покрытие Dacromet или химическое никелирование в зависимости от требуемого уровня защиты от коррозии.

Проверка качества

Морские болты для конструкционных применений подлежат строгим требованиям контроля качества, которые обычно устанавливаются классификационными обществами (например, действующими в соответствии со стандартами IACS) или международными стандартами:

• Испытание на растяжение: пробная нагрузка, предельная прочность на разрыв и удлинение проверены на образцах из каждой производственной партии
• Проверка твердости: Твердость по Роквеллу или Виккерсу подтверждает соответствие термообработки по всему поперечному сечению болта.
• Ультразвуковая или магнитопорошковая дефектоскопия: для крупных конструкционных болтов неразрушающий контроль подтверждает отсутствие внутренних дефектов или поверхностных трещин, которые могут вызвать усталостное разрушение при циклическом нагружении.
• Испытание на коррозию в солевом тумане: болты из легированной стали с покрытием тестируются в камерах солевого тумана, чтобы убедиться, что обработка поверхности обеспечивает указанную продолжительность защиты.
• Проверка размеров: проверка калибра резьбы, размеры головки и длина болта на соответствие допускам чертежа

Руководство по выбору марок и материалов морских болтов