انواع مختلف لنگرها: راهنمای دریایی، قایق بادبانی و آبزی پروری

لنگرها قابل تعویض نیستند - لنگر مناسب کاملاً به اندازه کشتی، نوع بستر دریا، شرایط محیطی و کاربرد بستگی دارد. پنج دسته کاربردی ترین لنگرها عبارتند از: لنگر کشتی های دریایی (بدون انبار، دریاسالاری)، لنگرهای قایق بادبانی (شاهوآهن، فلوک، رول بار)، و لنگر پهلوگیری آبزی پروری s (وزن مرده، مارپیچ، جاسازی درگ). انتخاب نوع نادرست می تواند منجر به کشیدن، آسیب ساختاری یا شکست کامل لنگر شود. این راهنما هر نوع را با نگهداری داده های قدرت، موارد استفاده ایده آل و مقایسه مستقیم تجزیه می کند تا بتوانید آگاهانه انتخاب کنید.

چرا نوع لنگر بیشتر از وزن لنگر اهمیت دارد؟

یک تصور غلط رایج این است که لنگر سنگین‌تر همیشه بهتر نگه می‌دارد. در واقع، هندسه لنگر و سازگاری بستر دریا بسیار مهمتر از جرم به تنهایی است. یک لنگر 15 کیلوگرمی گاوآهن مدرن در بستر شنی می تواند در شرایط مشابه از لنگر دریایی سنتی 40 کیلوگرمی بهتر عمل کند زیرا طراحی آن به آن اجازه می دهد تا عمیقاً دفن شود و مقاومت افقی بسیار بیشتر از وزن خود ایجاد کند.

قدرت نگهداری معمولاً به صورت نسبت نیروی نگهدارنده به وزن لنگر بیان می شود. لنگرهای مدرن با کارایی بالا به نسبت هایی از 20:1 تا 50:1 در شرایط بهینه بستر دریا، در حالی که طرح های سنتی ممکن است فقط 3:1 تا 8:1 را به دست آورند. نوع بستر دریا - ماسه، گل، سنگ، شن یا مرجان - تعیین می کند که کدام هندسه لنگر به طور قابل اعتمادی حفر می شود و کدام یک از سطح می گذرد.

لنگر کشتی های دریایی: ساخته شده برای کشتی های تجاری و دریایی

کشتی‌های تجاری بزرگ، کشتی‌های دریایی و سکوهای فراساحلی به لنگرهایی نیاز دارند که می‌توانند به سرعت از طریق یک لوله و سیستم بادگیر مستقر شوند و بازیابی شوند و به طور قابل اعتمادی در بسترهای مختلف در اعماق دریا نگه دارند. دو نوع غالب لنگرهای بدون استوک و دریاسالاری هستند.

لنگر بدون استوک (نوع سالن).

لنگر بدون استوک استاندارد جهانی برای حمل و نقل تجاری است. ویژگی بارز آن یک تاج چرخان با دو فلکه و بدون میله استوک افقی است که به کل لنگر اجازه می دهد تا در لوله هاس جمع شود. این امر انبار و استقرار را کاملاً مکانیزه می کند - برای کشتی هایی با وزن ده ها هزار تن بسیار مهم است.

• محدوده وزن معمولی: 500 کیلوگرم تا 30000 کیلوگرم برای تانکرهای بزرگ و کشتی های فله بر
• نسبت توان نگهداری: تقریباً 3:1 تا 5:1 - کمتر از طرح های مدرن اما قابل قبول با توجه به وزن مطلق عظیم
• بهترین بستر: گل و لای نرم تا متوسط. عملکرد ضعیف روی سنگ سخت یا شن درشت
• بر اساس قوانین جامعه طبقه بندی (لویدز، DNV، ABS) بر اساس شماره تجهیزات کشتی (EN)

دریاسالاری (ذخیره شده) لنگر

لنگر دریاسالاری دارای یک استوک بلند افقی عمود بر فلوک ها است، که هنگام فرود لنگر، یکی را مجبور می کند تا در بستر دریا حفاری کند. نگه‌داری عالی در کف‌های صخره‌ای یا نامنظم که در آن لنگرهای بدون استوک نمی‌توانند محکم شوند، ارائه می‌دهد. با این حال، انبار بیرون زده انبار کردن را دشوار می کند و استفاده از آن را به کشتی های کوچکتر، کشتی های میراث فرهنگی و کاربردهای خاص دریایی محدود می کند.

• نسبت قدرت نگهداری: 8:1 تا 12:1 در بسترهای مختلط یا سنگی
• عیب: بال در معرض می تواند زنجیره لنگر را خراب کند، زیرا کشتی با تغییر جزر و مد حرکت می کند.
• هنوز برای برخی از کاربردهای نیروی دریایی و گارد ساحلی که در آن نگه داشتن کف سنگی مهم است، مشخص شده است

قدرت نگهداری بالا (HHP) و Super-HHP لنگرهای دریایی

جوامع طبقه‌بندی مدرن لنگرهای HHP (قدرت نگه‌دارنده ≥ 2× لنگر بدون استوک معادل) و لنگرهای Super-HHP (قدرت نگه‌داری ≥ 4×) را می‌شناسند. طرح هایی مانند لنگر Spek، Pool و AC-14 در این دسته بندی ها قرار می گیرند و به طور فزاینده ای برای کشتی های پشتیبانی دریایی و سکوهای نیمه شناور مشخص می شوند. لنگر AC-14 که به طور گسترده در عملیات دریای شمال مورد استفاده قرار می گیرد، به نسبت قدرت نگهداری تا 15:1 در بسترهای رسی نرم دست می یابد. - نوع پایین غالب در آن منطقه.

لنگر قایق بادبانی: عملکرد و راحتی برای کشتی های تفریحی

لنگرهای قایق‌های بادبانی باید قدرت نگه‌داری بالا را با جابجایی آسان دستی یا به کمک بادگیر، انبار کردن فشرده بر روی یک غلتک کمانی، و قرارگیری قابل اعتماد در بسترهای متنوعی که در سفرهای دریایی با آن مواجه می‌شوند، متعادل کنند - خلیج‌های ماسه‌ای، مصب‌های گل‌آلود، تکه‌های علف‌های هرز، و کف مختلط. سه نوع بر بازار قایق بادبانی مدرن تسلط دارند.

لنگرهای گاوآهن (CQR و دلتا).

لنگر گاوآهن، به شکل یک گاوآهن کشاورزی، یکی از پرکاربردترین طرح های لنگر قایق بادبانی در سطح جهان است. CQR اصلی (ایمن) دارای یک ساقه لولایی است که به لنگر اجازه می دهد در صورت چرخش 180 درجه، لنگر بچرخد و دوباره تنظیم شود. دلتا یک تکامل ساقه ثابت است که در اکثر شرایط تنظیم سریعتر و نگهداشتن بهتر را ارائه می دهد.

• اندازه های معمولی: 10 کیلوگرم (قایق های تفریحی تا 10 متر) تا 35 کیلوگرم (قایق های تفریحی تا ارتفاع 18 متر)
• نسبت توان نگهداری: 15:1 تا 25:1 در شن و ماسه؛ 8:1 تا 15:1 در گل نرم
• برای غلتک های کمان استاندارد مناسب است و در اکثر قایق های تفریحی تولیدی به طور تمیز قرار می گیرد
• ضعف: می تواند به سرعت در علف های هرز یا شن های سخت غرق شود. طراحی CQR لولایی نسبت به Delta در تست‌های مستقل کارایی کمتری دارد

لنگرهای فلوک (دانفورث و قلعه).

لنگرهای فلوک دارای دو فلکه چرخشی مسطح بزرگ هستند که با زاویه کم عمق در بسترهای نرم دریا فرو می روند. آنها نسبت قدرت به وزن نگهداری استثنایی را در ماسه و گل نرم ارائه می دهند - Fortress FX-37 (4.5 کیلوگرم آلومینیوم) دارای درجه بندی مناسبی برای نگهداری است. شناور 12 متری در بادهای 30 گره - عملکرد قابل توجهی برای لنگر زیر 5 کیلوگرم.

• نسبت توان نگهداری: 25:1 تا 50:1 در گل نرم (در میان بالاترین هر نوع لنگر)
• مدل‌های قلعه آلومینیومی 40 تا 50 درصد سبک‌تر از نمونه‌های فولادی هستند - ایده‌آل به‌عنوان لنگر یا لنگر ثانویه
• محدودیت بحرانی: عملکرد ضعیفی بر روی سنگ، مرجان، شن، یا ته‌های به شدت علف‌های هرز دارد که در آن‌ها نتوانند نفوذ کنند.
• به خوبی روی غلتک کمان قرار نمی گیرد - معمولاً روی براکت های عرشه یا در قفسه قرار می گیرد

رول بار (Rocna، Manson Supreme، SPADE) لنگرها

لنگرهای رول بار نشان دهنده وضعیت فعلی هنر برای قایق های تفریحی هستند. یک لنگر مقعر به شکل شبیه چمچه به یک رول میله متصل شده است که لنگر را در لحظه تماس با بستر دریا به جهت صحیح می چرخاند و از تنظیم سریع و ثابت اطمینان حاصل می کند. آزمایش‌های مقایسه‌ای مستقل - از جمله آزمایش‌هایی که توسط مجله Practical Sailor انجام شده است - به طور مداوم طرح‌های رول بار را برای حفظ قدرت، تنظیم سرعت و تنظیم مجدد پس از تغییر جهت در بالا رتبه‌بندی می‌کنند.

• Rocna 15 کیلوگرم (مناسب برای قایق های بادبانی 10-14 متر): نگه داشتن نیرو تا 4500 کیلوگرم در شن و ماسه - نسبت 300:1 نسبت به جابجایی کشتی برای یک قایق بادبانی 10 تنی
• به طور قابل اعتماد در شن، گل، علف های هرز، و ته مخلوط قرار می گیرد. قابل قبول (نه عالی) روی سنگ
• مناسب برای غلتک های کمانی که برای لنگرهای گاوآهن طراحی شده اند. رول بار می تواند گاهی اوقات روی لبه های غلتکی گیر کند - قبل از خرید، سازگاری را بررسی کنید
• حق بیمه قیمت: 20 تا 50 درصد گران تر از لنگرهای گاوآهن با وزن معادل، اما به طور گسترده ارزش هزینه را برای رزمناوهای دریایی دارد.

مقایسه لنگر بر اساس نوع و کاربرد بستر دریا

هیچ لنگر واحدی در هر شرایطی عالی نیست. جدول زیر عملکرد رایج ترین انواع بستر دریا و کاربردها را برای هدایت انتخاب خلاصه می کند.

لنگرهای پهلوگیری آبزی پروری: مزارع پرورش ماهی و سازه های فراساحلی

لنگرهای پهلوگیری آبزی پروری هدفی اساساً متفاوت از لنگر شناورها دارند - آنها باید قفس ها، خطوط دراز، سیستم شناورها و قلم های توری را به طور مداوم، اغلب برای سال ها در یک زمان، تحت جریان های چند جهته و بارگذاری طوفان در موقعیت خود نگه دارند. قابلیت اطمینان در طول عمر استقرار چند ساله بر سهولت استقرار یا بازیابی اولویت دارد. سه نوع لنگر بر سیستم های پهلوگیری آبزی پروری غالب است.

لنگرهای Deadweight (گرانش).

لنگرهای بی وزن با تکیه بر اصطکاک و وزن لنگر در برابر بستر دریا در برابر بارهای پهلوگیری از طریق جرم خالص مقاومت می کنند. آنها معمولاً بلوک های بتنی ریخته گری شده، قاب های فولادی پر شده با بتن یا صفحات فولادی ساخته شده هستند.

• وزن معمولی: 500 کیلوگرم تا 10000 کیلوگرم در هر لنگر بسته به نیاز بار
• نیروی نگهدارنده افقی: تقریباً 40 تا 60 درصد وزن زیر آب (به دلیل ضریب اصطکاک بتن یا فولاد بر روی مواد بستر دریا)
• مزایا: ساخت ساده، کار بر روی هر نوع کف از جمله سنگ سخت که در آن لنگرهای تعبیه شده از کار می افتند، بازرسی آسان توسط غواص یا ROV
• معایب: برای نصب و برداشتن به تجهیزات بالابر سنگین (بارج جرثقیل) نیاز دارد. راندمان نگهداری نسبتا پایین در هر تن در مقایسه با لنگرهای تعبیه شده
• مقرون به صرفه ترین برای سایت های آبی ساحلی و حفاظت شده که حمل و نقل تجهیزات سنگین عملی است

لنگر پیچ حلزونی

لنگرهای حلزونی شامل یک محور فولادی مرکزی با یک یا چند صفحه یاتاقان مارپیچ هستند که با استفاده از یک موتور گشتاور هیدرولیک به بستر دریا می چرخند که معمولاً بر روی یک ابزار غواصی یا ROV زیر دریا نصب می شود. صفحات مارپیچ در ماتریس خاک قفل می شوند و در برابر بالا آمدن عمودی و کشش افقی مقاومت می کنند.

• ظرفیت نگهداری: 50 کیلو نیوتن تا 500 کیلو نیوتن بسته به قطر شفت، اندازه مارپیچ، تعداد صفحات و شرایط خاک
• نصب به تجهیزات جرثقیل سطحی سنگین نیاز ندارد - یک مزیت هزینه عملیاتی قابل توجه در مکان های دریایی در معرض
• می‌توان با چرخش معکوس حذف و جابه‌جا کرد - برای اجاره‌های آبزی پروری با مدت تصدی محدود یا برای مزارعی که مکان‌ها را برای بازیابی محیطی می‌چرخانند ارزشمند است.
• رابطه گشتاور به ظرفیت اجازه می دهد تا کیفیت نصب در زمان واقعی تأیید شود: گشتاور نصب اندازه گیری شده به طور مستقیم با ظرفیت نگهداری به دست آمده ارتباط دارد ، ارائه تضمین کیفیت داخلی بدون آزمایش بار اضافی
• محدودیت: نیاز به خاک شنی یا منسجم دارد. نمی تواند از طریق سنگفرش، شن یا سنگ نصب شود

لنگرهای جاسازی را بکشید (DEA)

لنگرهای تعبیه‌شده دراگ - از جمله طرح‌هایی مانند بروس، استیوپریس، و وریهوف استیومانتا VLA (لنگر با بار عمودی) - در امتداد بستر دریا کشیده می‌شوند تا زمانی که فلوک تا عمقی که مقاومت خاک از بار اعمال‌شده بیشتر شود، دفن شود. در عمق، با شخم زدن لنگر در زیر بار، قدرت نگهداری به طور چشمگیری افزایش می یابد.

• نسبت های قدرت نگهداری: 30:1 تا 100:1 برای طراحی های مدرن VLA در خاک رس نرم - آنها را به کارآمدترین نوع لنگر از نظر وزن برای کاربردهای دریایی تبدیل می کند.
• یک لنگر Stevpris Mk5 با وزن 3500 کیلوگرم می تواند نیروهای نگهدارنده بیش از حد ایجاد کند. 200 تن در خاک رس با مقاومت متوسط - دلیل استفاده از این طرح برای FPSO و لنگرهای نیمه شناور
• انواع VLA برای پذیرش زوایای بارگذاری نزدیک به عمودی پس از دفن عمیق طراحی شده‌اند، و آنها را برای پیکربندی‌های پهلوگیری محکم و نیمه محکم مورد استفاده در پرورش ماهی آزاد دریایی در نروژ و اسکاتلند مناسب می‌سازد.
• عیب: برای دستیابی به جاسازی کامل نیاز به فاصله کششی قابل توجهی (معمولاً 5-10× عمق لنگر) دارد که نیاز به مناطق وسیع و شفاف بستر دریا دارد. همچنین بازیابی بدون شناورهای مخصوص لنگرگیری دشوار است

طراحی سیستم پهلوگیری برای آبزی پروری: پیکربندی های تک در مقابل چند لنگر

انتخاب لنگر انفرادی تنها بخشی از طراحی پهلوگیری آبزی پروری است. پیکربندی - نحوه چیدمان و اتصال لنگرها - تعیین می‌کند که آیا سیستم می‌تواند بارهای طوفانی چند جهته، معکوس‌های جریان جزر و مدی و نیروهای دینامیکی قلم‌های شبکه بزرگ را که در امواج حرکت می‌کنند، تحمل کند یا خیر.

Spread Mooring

رایج ترین پیکربندی برای قفس ماهی قزل آلا و لانگ صدف. چهار تا هشت لنگر به صورت شعاعی در اطراف سازه مستقر شده اند. هر لنگر بخشی از بار کل را تحمل می کند. برای یک قفس ماهی قزل آلا با قطر 50 متر در سایتی با جریان طراحی 1.5 متر بر ثانیه و ارتفاع موج طرح 5 متر، کل نیروی لنگر افقی می تواند برسد. 150-300 کیلونیوتن - نیاز به لنگرهای متعدد با درجه بندی بالاتر از سهم بار فردی برای ارائه فاکتورهای ایمنی 3:1 تا 5:1 در هر لنگر.

پهلوگیری در خط طولانی (فرهنگ صدف و صدف)

مزارع صدف از لانگ های وزن دار که بین لنگرهای انتهایی آویزان هستند استفاده می کنند. لنگرهای مرده یا مارپیچ در هر انتها باید هم در برابر وزن رو به پایین محصول و هم در برابر کشش افقی خط در جریان مقاومت کنند. همانطور که وزن محصول صدف می تواند برسد 15-25 کیلوگرم در هر متر خطی خط یک خط طولانی 200 متری ممکن است 3000 تا 5000 کیلوگرم زیست توده را حمل کند - اندازه لنگر علاوه بر بارگذاری محیطی باید این بار ساکن را نیز در نظر بگیرد.

پهلوگیری تک نقطه ای (SPM) برای مزارع فراساحل

سیستم‌های آبزی پروری فراساحلی - که به طور فزاینده‌ای در مکان‌هایی با عمق آب 30 تا 100 متر مستقر می‌شوند - از لنگرهای تک نقطه‌ای استفاده می‌کنند که به سازه اجازه می‌دهند تا در برابر باد و جریان غالب، بارهای عرضی را به حداقل برسانند. یک DEA بزرگ یا خوشه ای از لنگرهای مارپیچ، نقطه اتصال بستر دریا را تشکیل می دهد. این سیستم ها برای مقاومت طراحی شده اند رویدادهای طوفانی دوره بازگشت 50 ساله یا 100 ساله دستورالعمل های جامعه طبقه بندی مانند آنچه توسط DNV منتشر شده است (DNVGL-ST-0437).

نحوه انتخاب لنگر مناسب: یک چارچوب تصمیم عملی

انتخاب لنگر از یک توالی منطقی از سوالات پیروی می کند. مراحل زیر را برای محدود کردن انتخاب خود انجام دهید:

1. برنامه را تعریف کنید: آیا این لنگر شناور (نگهداری موقت) است یا لنگر پهلوگیری (نصب دائم یا نیمه دائمی)؟ لنگرهای کشتی سهولت استقرار و بازیابی را در اولویت قرار می دهند. لنگرهای مهار ظرفیت نگهداری طولانی مدت و مقاومت در برابر خوردگی را در اولویت قرار می دهند.
2. اندازه کشتی یا ساختار را تعیین کنید: برای قایق‌های تفریحی، با جدول اندازه لنگر سازنده (معمولاً بر اساس LOA و جابجایی) مشورت کنید. برای کشتی های تجاری، وزن لنگر توسط محاسبات شماره تجهیزات بر اساس قوانین جامعه طبقه بندی کنترل می شود. برای سازه های آبزی پروری، با استفاده از داده های محیطی خاص سایت، تجزیه و تحلیل رسمی پهلوگیری را انجام دهید.
3. نوع بستر دریا را بشناسید: درخواست گزارش بستر دریا یا بررسی زمین شناسی برای تاسیسات دائمی حیاتی. برای لنگر انداختن قایق بادبانی، با راهنمای کروز و نمادهای نمودار مشورت کنید (مثلاً "s" برای شن، "m" برای گل، "r" برای سنگ).
4. ارزیابی شرایط محیطی: حداکثر سرعت باد مورد انتظار، ارتفاع موج، سرعت جریان و دامنه جزر و مدی همگی بر نیروی نگهدارنده مورد نیاز تأثیر می‌گذارند. یک قایق تفریحی که در یک خلیج سرپوشیده در برابر بادهای 15 گره لنگر انداخته است، نیازهای بسیار متفاوتی با لنگر انداختن از یک سردر در معرض دید در 40 گره دارد.
5. الزامات بازیابی را در نظر بگیرید: تاسیسات دائمی آبزی پروری ممکن است هرگز نیاز به بازیابی نداشته باشند. لنگرهای قایق بادبانی باید روزانه بازیابی شوند. لنگرهای کشتی های تجاری باید در عرض چند دقیقه مستقر شده و وزن شوند. هر سناریو به نفع یک نوع لنگر متفاوت است.
6. عوامل ایمنی مناسب را اعمال کنید: برای شناورهای تفریحی، ضریب ایمنی 2:1 بالاتر از حداکثر بار محاسبه شده معمول است. برای آبزی پروری دریایی و سیستم های پهلوگیری تجاری، استانداردهای DNV و ISO عوامل ایمنی را مشخص می کنند. 3:1 تا 5:1 برای پهلوگیری دائمی در مکان های در معرض دید.

مواد، خوردگی، و قابلیت اطمینان طولانی مدت

انتخاب مواد بر یکپارچگی سازه و هزینه‌های نگهداری در طول عمر لنگر تأثیر می‌گذارد، به‌ویژه برای لنگرها در محیط‌هایی که به طور مداوم زیر آب یا جزر و مد هستند.

لنگرهای فولادی

اکثریت قریب به اتفاق لنگرهای دریایی و تجاری از فولاد نرم یا فولاد با کشش بالا ساخته می شوند. گالوانیزه گرم (حداقل ضخامت پوشش 85 میکرومتر بر اساس ISO 1461) 10 تا 20 سال حفاظت در برابر خوردگی در آب دریا را برای لنگرهای قایق های تفریحی که به ندرت مستقر می شوند، فراهم می کند. لنگرهای لنگر مستغرق مستمر نیاز به حفاظت کاتدی (آندهای روی یا آلومینیوم قربانی) و بازرسی دوره ای دارند. فولاد محافظت نشده در آب دریای گرمسیری سالانه 0.1 تا 0.3 میلی متر ضخامت خود را از دست می دهد. - قابل توجه در طول یک استقرار 10 ساله.

لنگرهای آلومینیومی

لنگرهای آلیاژ آلومینیوم درجه دریایی (سری 5000 یا 6000) - عمدتاً طرح‌های فلوکی مانند Fortress - مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در آب دریا بدون پوشش دارند و 60 تا 65٪ سبک‌تر از لنگرهای فولادی مشابه هستند. تعادل در استحکام کمتر است: لنگرهای آلومینیومی برای شناورهای بالای 15 تا 18 متر یا در شرایط دریایی پر انرژی که بارگذاری ضربه می‌تواند باعث ترک خوردن خستگی شود، مناسب نیستند.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ درجه 316L برای لنگرهای قایق بادبانی با مشخصات بالا و سخت افزار لنگر استفاده می شود. در برابر شکاف و خوردگی حفره ای در آب دریا بسیار مقاوم است، اما نباید در محیط های رسوبی که به طور دائم دفن شده یا دارای اکسیژن کم هستند استفاده شود ، جایی که خوردگی شکاف می تواند به سرعت حتی در 316L ادامه یابد - یک حالت شکست شناخته شده در زنجیره پهلوگیری و قلاب لنگر مدفون در گل بی هوا.

مرجع سریع اندازه لنگر بر اساس نوع کشتی و ساختار

جدول زیر راهنمای اندازه گیری کلی را به عنوان نقطه شروع ارائه می دهد. همیشه مشخصات سازنده و شرایط سایت را بررسی کنید.