Александр Гофштейн - Промальп в ответах на вопросы
Современные веревки изготавливаются из синтетических полиамидных или полиэфирных волокон. Эти волокна, имеющие линейную структуру, поперечно связаны между собой, так называемыми радикалами, размеры и сила химических связей которых определяют прочностные и эластичные свойства веревки.
В радикалах не задействованы все химические связи, поэтому часть их остается активной, что позволяет им вступать в контакте посторонними веществами, с кислородом и озоном воздуха, активизироваться под действием ультрафиолета, радиации, повышенной температуры. По этой причине в волокнах веревки постоянно идет процесс деструкции и старения и — как следствие — снижение физико-механических показателей.
Веревки, используемые в спортивном альпинизме, спелеологии и пром. альпинизме, имеют конструкцию в виде скрученных в пряди волокон сердцевины, защищенной плетеной оплеткой. Оплетка предохраняет сердцевину от механических повреждений, от загрязнения, от ультрафиолета, обеспечивает гибкость и стабильность положения витков. Нити оплетки, как правило, разнообразно окрашены, что облегчает работу с веревками.
Веревка изнашивается от нагрузок: чем больше нагрузка, тем больше разрушают поперечные связи и — соответственно — износ.
Попадание абразивных частиц между волокнами (например, загрязнение, кристаллики льда) разрушает микроструктуру веревки физически и также снижает ее прочность.
Перегрузка волокон возникает также на перегибах малого радиуса и при защемлении веревки в узлах.
У мокрой веревки, в которой часть энергии поперечных химических связей отвлечена пропитавшими веревку полярными молекулами воды, прочность также снижена.
Этих недостатков в значительной мере лишена веревка, изготовленная с сердцевиной из кевлара. Но сравнительно низкая динамическая прочность и высокая цена ограничивают область ее применения.
Из знаний свойств веревки вытекают правила обращения с ней:
- веревка должна храниться смотанной в бухты, в подвешенном состоянии, в сухом, проветриваемом и защищенном от света помещении, вдали от нагревательных приборов;
- веревку необходимо беречь от контакта с агрессивными веществами, абразивной пылью, и, по возможности, от прямых солнечных лучей;
- мокрую, обледеневшую веревку нужно сушить при умеренной температуре, в развернутом виде;
- точки закрепления нужно выбирать с учетом критического радиуса перегиба (не менее 5 мм);
- узлы следует применять по назначению и правильно их завязывать;
- использовать щадящие спусковые устройства и соблюдать правильную скорость спуска;
- защищать веревку от контакта с острыми гранями и кромками;
- вести формуляр использования веревки, регулярно осматривать ее и немедленно выбраковывать при обнаружении повреждений;
- при сильном загрязнении можно стирать веревку в воде комнатной температуры, с минимальным количеством нейтрального порошка ил и применять специально разработанные для веревок моющие средства;
- не чистить загрязнения на веревке органическими растворителями.
2.7. Отбраковка снаряжения
Под отбраковкой понимается изъятие образца снаряжения из эксплуатации. Для основной веревки это правило имеет некоторые исключения. Так веревка, в которой поврежден участок, может быть разрезана и ее отрезки использованы в качестве вспомогательной. Тоже относится к веревке, календарный срок годности которой истек.
Репшнур после шестимесячной эксплуатации отбраковывается независимо от условий работы. Из-за небольшого диаметра процессы старения и уязвимость репшнура гораздо выше, чем у основной веревки.
Для ИСС основанием отбраковки могут быть разорванные стежки, повреждения текстильной основы тесьмы, коррозия пряжек, колец.
Металлическое снаряжение — карабины, спусковые устройства, блоки, зажимы — отбраковываются при наличии механических повреждений, истончения (визуально определяемая величина износа), заедания подвижных деталей, появления излишних люфтов, усталости пружин, деформации тела карабина или других его частей. Отбракованное снаряжение удаляется с места производства работ во избежание случайного использования или заведомо приводится в полную негодность.
Трещины, следы ударов, вмятины, истекший срок эксплуатации — также основание для отбраковки касок.
2.8. Рывок при срыве как опасный фактор
Для понимания физической сущности рывка применяется термин «фактор рывка». Это безразмерная величина, представляющая отношение глубины падения к общей длине выданной веревки. Величина фактора рывка зависит от положения точки закрепления веревки относительно точки ее закрепления на ИСС, от упругих свойств веревки и от длины выданного ее отрезка: чем больший отрезок веревки участвует в динамическом процессе, тем лучше. Значит, больше волокон включатся в работу по поглощению энергии рывка.
При рывке в веревке возникают пиковые нагрузки, которые могут превысить предел ее прочности на разрыв с учетом того, что от паспортных данных веревки сразу следует вычесть потерю около 30% прочности на узлах, еще 10% потери прочности от увлажнения, и еще 10-20% потери прочности на перегибах. В результате реальная прочность верески оказывается всегда значительно ниже паспортной! При пиковой нагрузке энергия рывка выделяется в очень короткое время. На графике с координатами «усилие рывка — время». пиковая нагрузка изображается резким всплеском (пиком). Площадь под кривой и будет определять энергию рывка. Для снижения пиковой нагрузки и повышения безопасности целесообразно увеличить время процесса, что значительно снизит нагрузку на всю страховочную цепь. То есть, на графике превратить пик в пологий холм. Время процесса можно увеличить протравливанием веревки, использованием амортизаторов, применением динамической веревки высокого качества. Рывок при срыве опасен не только пиковыми нагрузками на веревку, точку ее закрепления, карабин, ИСС, тело альпиниста, но может неожиданно превысить допустимые пределы прочности страховочной цепи из-за неучтенных опасных составляющих: критической величины радиуса перегиба веревки, острой кромки, щели, неправильно завязанного узла или неправильного положения карабина или его муфты.
Надо иметь в виду, что предельная нагрузка на организм при срыве, когда возможные повреждения становятся не совместимыми с жизнью, — около 450 кгс. Эта величина в неблагоприятном случае может быть достигнута уже при факторе рывка = 1,3, то есть, при условии, что точка закрепления (или точка промежуточной страховки) находится чуть выше точки закрепления страховочной веревки на ИСС.
2.9. Амортизаторы рывка
Амортизаторы рывка — это устройства для снижения пиковой нагрузки, работающие автоматически, без участия человека. Их можно разделить на две группы: разрушаемые и неразрушаемые.
К амортизаторам первой группы относятся выпускаемые промышленностью текстильные амортизаторы рывка (ТУ 5225-001-01408401-98). Их основное назначение-смягчение рывка за счет поглощения энергии при разрыве нитей сшивки. Текстильные амортизаторы подбираются, исходя из суммарных весовых параметров альпиниста, его инструментов и находящихся при нем расходных материалов. Как правило, расчетная нагрузка начала срабатывания текстильного амортизатора находится в пределах 250-280 кгс. Амортизаторы зарубежного производства срабатывают при 600 кгс.
Аналогичной по принципу действия является конструкция самодельного амортизатора рывка Саратовкина. Его преимущество — возможность многократного использования. Недостатки — нестабильные показатели при нагрузках, необходимость экспериментального подбора прочности связывающих лент.
К амортизаторам второй группы относятся устройства, поглощающие энергию рывка за счет трения (например, амортизатор фирмы PETZL). В этом амортизаторе поглощение энергии рывка достигается за счет преобразования ее в тепло при протягивании отрезка веревки сквозь калиброванное отверстие. Причем диаметр отверстия и длина отрезка подбираются так, что при полном срабатывании амортизатора глубина падения не превышает двух метров, а выделившееся тепло не разогревает амортизатор до опасной для веревки температуры.
Роль частичного амортизатора могут выполнять некоторые узлы («проводника», «бабочка», «штык»), включенные в страховочную цепь и завязанные с некоторой слабиной.
2.10. Защита веревки на перегибах и острых кромках
О защите веревки на перегибах и на острых кромках см. также в п. 1.6:
При навешивании веревок, по возможности, нужно избегать положения, когда они соприкасаются с острыми гранями и кромками конструкций или рельефа. Если это невозможно, то грани и кромки следует изолировать от веревки заводскими протекторами или самодельными — отрезками пожарных рукавов, резиновыми шлангами, деревянными, тканевыми, металлическими подкладками, бумажными мешками и т.п.
