Как закрепляются буи? Системы швартовки буев, разъяснения морских экспертов

Когда буй стоит у входа в гавань, кажется, что он движется вместе с волнами, но на самом деле он никогда не уплывает. Это не удача. Буй удерживается на месте с помощью швартовочной системы, разработанной по одному простому принципу: плавучая часть должна быть соединена с морским дном с помощью компонента, который может поглощать энергию ветра, волн и течения, не передавая при этом резкий рывок якорю.

На практике буй крепится с помощью якоря или грузила на дне, цепи, идущей вверх к бую, и кандалов или поворотов между каждой секцией. Цепь висит по кривой, называемой цепной линией, которая действует как пружина. Когда буй толкают в сторону, часть цепи поднимается со дна, постепенно увеличивая натяжение якоря. Вот почему буи могут пережить штормы, которые могут сломать натянутый трос.

Четыре компонента системы швартовки буев

Все причальные буи, от небольшого речного маркера до большого морского буя для передачи данных, имеют одну и ту же базовую конструкцию. Обычно вы можете разделить систему на четыре части.

Корпус буя — единственная видимая часть. Стальные корпуса предпочтительнее для постоянной установки, поскольку они лучше противостоят ударам, ультрафиолетовому излучению и истиранию, чем пластик. Например, стальной сферический буй может десятилетиями служить местом швартовки прогулочных катеров или навигационным знаком в прибрежных водах.

Морской стальной сферический буй для постоянной швартовки и навигации Этот стальной сферический буй обеспечивает стабильную плавучесть благодаря равномерно распределенной силе и высокой устойчивости к опрокидыванию. Он может поддерживать навигационные или метеорологические датчики, что делает его идеальным для долгосрочного прибрежного и морского применения. Посмотреть продукт →

Цепь является наиболее распространенным соединителем, поскольку ее вес создает цепной эффект. Во временных системах иногда используется веревка, но цельноцепные швартовки считаются более надежными для долгосрочных установок.

Как якорь или грузило удерживают буй на месте

Якорь или грузило выдерживает два вида нагрузок: горизонтальное натяжение от течения и ветра и вертикальную подъемную силу от волн, действующих на буй. Для большинства буев горизонтальная нагрузка намного больше, чем вертикальная подъемная сила. Поэтому для наземного снаряжения требуется большая площадь поверхности относительно почвы или большая масса, чтобы противостоять скольжению.

Существует три практических подхода:

• Плавные якоря , такие как Danforth или типы с высокой удерживающей способностью, закапываются при приложении горизонтального натяжения. Лучше всего они работают в песке, грязи или глине.
• Безштоковые якоря распространены на судах, но реже на постоянных буях; они полагаются на свой вес и большие лапы, чтобы зацепиться за морское дно.
• Грузила дедвейтом , сделанный из бетона, стали или чугуна, просто сидите на дне и полагайтесь на трение и массу. Это наиболее предсказуемый вариант на камнях или очень твердом песке.

Условия морского дна определяют, какой подход использовать. Грязное дно может очень хорошо удерживать якорь, но тот же якорь может выйти из строя на гладком камне. Грузило может скользить по мягкой грязи, поскольку у него нет заглубленной поверхности, за которую можно было бы зацепиться. Прежде чем выбирать снасти, всегда следует провести исследование морского дна или воспользоваться местной картой.

Обзор наиболее распространенных стилей привязки и того, где каждый из них работает лучше всего, см. наше полное руководство по типам анкеров .

Почему цепочка является основой системы

Цепь между буем и якорем не просто соединяет две точки. Его вес придает швартовке уникальную способность медленно высвобождать энергию. Когда буй движется вбок, цепь отрывается от морского дна, и поднятая длина постепенно увеличивает силу натяжения якоря. Если бы то же соединение было выполнено с помощью легкой веревки, нагрузка мгновенно резко возросла бы и могла бы выдернуть якорь или разорвать соединение.

Имеют значение две характеристики цепи: диаметр и длина.

• Длина обычно связано с глубиной воды. В постоянных буях для швартовки в обычной конструкции используется длина цепи, равная трех-пятикратной глубине воды. Более длинная цепь уменьшает угол якоря, что улучшает удержание.
• Диаметр выбирается в зависимости от ожидаемой нагрузки, глубины воды и класса цепи. Цепь меньшего размера быстро изнашивается в месте соприкосновения с морским дном, а цепь большего размера увеличивает ненужный вес и стоимость.

Стальная цепь, используемая в причалах буев, обычно подвергается горячему цинкованию для защиты от коррозии. Нержавеющая сталь используется в особых ситуациях, например, в научных буях, где устойчивость к коррозии важнее стоимости. Стандартная якорная цепь со шпильками является проверенным выбором для постоянных буевых систем, поскольку она устойчива к перекручиванию и обеспечивает гладкую поверхность изгиба цепной цепи.

Горячеоцинкованная якорная цепь со шпильками для буевых систем Эта шипованная якорная цепь, имеющая широкий диапазон диаметров от 12,5 мм до 162 мм, обеспечивает прочность на разрыв и коррозионную стойкость, подходящую для постоянного швартовки. Его конструкция сводит к минимуму перекручивание и обеспечивает надежную работу контактной сети. Посмотреть продукт →

При соединении участков цепи между буем и цепью или между цепью и якорем часто устанавливают вертлюг для предотвращения перекручивания.

Грузила: надежные снасти для труднопроходимых участков морского дна

Хотя якоря с плавниками эффективны на мягком дне, во многих постоянных буях используются грузила. Грузило — это тяжелая масса, помещенная на морское дно, и ее удерживающая сила возникает за счет веса и трения, а не за счет проникновения в грунт.

Бетонные грузила дешевы и могут быть отлиты в широком диапазоне форм, что делает их выбором по умолчанию для многих швартовочных подрядчиков. Чугунные и стальные грузила имеют более высокую плотность, поэтому занимают меньше места и могут использоваться в районах с сильным течением, где бетонный блок большего размера был бы громоздким. В таблице ниже суммированы компромиссы.

Если указано грузило, в массу обычно отливают или приваривают подъемную проушину или встроенную цепную петлю. Эта точка крепления должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать полную разрывную нагрузку швартовной цепи, поскольку вся сила буя проходит через нее.

Высокопрочное бетонное швартовное грузило для стабильного крепления морского дна Это грузило, изготовленное из прочного бетона, обеспечивает надежный вес и устойчивость на различных глубинах и в условиях морского дна. Его устойчивая к коррозии конструкция обеспечивает долгосрочную работу, сохраняя при этом надежную точку крепления для швартовочных сил. Посмотреть продукт →

Правильный вес грузила зависит от водоизмещения буя, течения воды и глубины. Обычной отправной точкой для среднего навигационного буя является грузило, вес которого примерно в три-пять раз превышает вес цепи, лежащей на морском дне. Специальные инженерные расчеты всегда лучше, чем эмпирическое правило.

Согласование швартовки с применением буя

Различные буи сталкиваются с очень разными режимами нагрузки. Навигационный буй, обозначающий канал, подвергается постоянному ветру и приливному течению; он должен удерживать позицию с небольшим допуском. Небольшой причальный буй для яхт подвергается повторяющимся ударным нагрузкам при приближении и отходе лодок, что может привести к выдергиванию якоря из мягкого грунта. Буй, закрепленный рядом с загоном для аквакультуры, испытывает как постоянное течение, так и высокочастотные волновые силы, поэтому его удерживающая система требует более прочного якоря и более длинной цепи.

Глубина воды является одной из наиболее важных переменных. На мелководье цепь может опираться на морское дно на большей части своей длины, что увеличивает трение и снижает нагрузку на якорь. На большой глубине большая часть цепи висит в толще воды, поэтому якорю приходится нести большую нагрузку. Вот почему буй, пришвартованный на глубине 20 метров, требует другого снасти, чем буй на глубине 5 метров, даже если буй и климат идентичны. В отличие от временного якоря лодки буйковый причал является постоянной установкой, поэтому расчетный запас должен быть более консервативным.

Установка и долгосрочный уход

Установка причального буя начинается с обследования морского дна для подтверждения типа дна. Сначала опускается снасть, затем вытягивается цепь и прикрепляется к бую. После установки буя на место швартовку натягивают, буксируя буй назад или натягивая цепь с помощью лодочной лебедки. Это устранит провисание и установит якорь или грузило на морское дно.

В процессе эксплуатации причал буя подвергается постоянному движению, что может привести к износу в определенных местах: первом звене цепи на буе, штифте скобы и в месте, где цепь касается морского дна. Ежегодная проверка должна охватывать следующее:

• Убедитесь, что буй не вышел за пределы установленного радиуса.
• Проверьте цепь на наличие коррозии, растянутых звеньев и трещин в сварных швах.
• Убедитесь, что скобы и вертлюги вращаются свободно и не изношены.
• Измерьте глубину у буя и проверьте, не затонуло ли грузило слишком глубоко.

Если вы планируете новый причал или сомневаетесь по поводу старого, общие вопросы о швартовке и постановке на якорь содержит практические ответы по настройке и выбору компонентов.

Правильно закрепить буй – это не значит сбросить груз за борт и надеяться на лучшее. Это система тщательно подобранных компонентов: буй, цепь, соединители и якорь или грузило. Цепь цепи поглощает энергию волн, снасть выдерживает нагрузку, а регулярные проверки обеспечивают надежность всей цепи. Когда эти детали выбраны с учетом конкретной глубины воды, морского дна и применения, буй может оставаться на месте в течение многих лет при лишь базовом обслуживании.