Материалы Комиссии по безопасности UIAA. Конференция по вопросам нейлона и веревок для альпинизма и спелеологии.

08.02.2003
Материалы Комиссии по безопасности UIAA. UIAA On-line.

Конференция по вопросам нейлона и веревок для альпинизма и спелеологии.
20/10/02 10:00
Конференция была организована в Турине Итальянским альпклубом при содействии

UIAA.

Итоги конференции. Турин. 8-9 марта, 2002 год.

Было представлено несколько научных докладов, включая математическое моделирование техники страховки и аналитические модели для исследования текстильных веревок. Процесс впитывания влаги полимерами теперь более понятен, чем 30 лет назад, когда испытания показали, что мокрая веревка теряет большую часть своих динамических свойств. Сегодня известно, что вода заставляет нейлон пластифицироваться, изменяя его механические и физические свойства.

1.

Сведения о полимерах (нейлоне), которые могут представлять интерес для пользователей веревок.
- полимеры состоят из макромолекул, где кристаллические части, упорядоченные структуры типа цепей, чередуются с аморфными частями, беспорядочными структурами с запутанными цепями.
- добавление воды снижает Tg материала и производит тот же эффект, что и нагревание материала.
- таким образом, механические и физические свойства нейлона меняются при нагревании и под воздействием влаги.
- тестирование влажной веревки - то же самое, что и тестирование сухой веревки при температуре 70-80"С.

2.

Сведения о веревках.
- энергоемкость веревки в принципе зависит от сердцевины веревки (многократно переплетённых прядей).
- для улучшения динамических возможностей, нужно увеличивать сердцевину и уменьшать толщину оплетки.
- сопротивление истиранию более или менее пропорционально толщине оплетки.
- толстая оплетка лучше защищает от истирания, чем тонкая.
- плотная оплетка против рыхлой. Плотная оплетка делает веревку более жесткой, устойчивой к истиранию, порезам, больше перекручивается, у неё более высокие характеристики по удлинению, она менее гибкая и менее стойка в узлах, чем верёвка с более рыхлой оплёткой.

3.

Почему веревка стала тоньше и выдерживает больше срывов.
- 50 лет назад 11 мм веревка едва выдерживала два срыва. Сегодня мы имеем 9,5 мм веревку, выдерживающую восемь срывов.
- нить: улучшено качество сырья, методы производства и контроля качества.
- плетение: улучшены методы скручивания, обжатия и крашения волокон.
- надлежащий выбор (и настройка) оплеточных машин и типа ниток (пряжи).
- лучшие знания о балансе сердцевины и оплетки в конструкции верёвки.
- годы экспериментов, исследований и опыта.

4.

Влияние солнечного света на динамические характеристики альпинистских веревок.
- некоторые цвета оплетки выцветают, некоторые - нет.
- существует зависимость между выцветанием волокон и механическими свойствами веревки: чем сильнее выцветают волокна, тем больше снижаются механические свойства. Похоже, в большей степени это затрагивает яркие и "стильные" цвета.
- механические свойства сердцевины веревки снижаются заметно более равномерно и в меньшей степени, чем оплетки.
- относительно низкое снижение механических свойств волокон (примерно 10% уменьшение нагрузки разрушения и удлиннения) соответствует заметному уменьшению количества выдерживаемых срывов (до 50%). Веревки подвергались действию солнечных лучей в течение трех месяцев на высоте 2550 м в Доломитах.
- как и ожидалось, снижение свойств на меньших высотах было меньше (уменьшение количества выдерживаемых срывов - до 25%).
- на величину силы рывка это влияния не оказывало.

5.

Когда заменять веревку: изучение процесса износа веревки.
- едва ли для кого-нибудь будет новостью то, что принципиальными факторами износа веревки являются комбинированные эффекты от трения о скалы, механическое воздействие подъемных и спусковых устройств, пыль и микрочастицы проникающие в оплетку, а также количество пройденных метров (а не время использования).
- враг веревки - это трение, наиболее интенсивное при спусках и верхней страховке, усугубляется грязью, а также неизбежным трением о скалу.
- некоторые спусковые устройства повреждают веревку в большей степени, чем другие.
- после 50 спусков с "восьмеркой" динамические свойства веревки снизилось на треть (число рывков). Спуски проводиль предельно аккуратно - медленно и без рывков.
- спуск с использованием "Робота" (многофункциональное устройство фирмы "Kong") не подверг опасности динамические свойства верёвки.
- не вызывает удивления и то, что веревка изнашивается значительно сильнее на граните, чем на известняке.
- износ веревки примерно пропорционален количеству разорваных текстильных нитей оплетки.
- данная работа подтверждает опубликованную ранее информацию. После прохождения приблизительно 5000 м динамическое сопротивление веревки снижается наполовину, а после дополнительных 6000 м снижается до 30% (Вестник UIAA N146, июнь 1994 г., на немецком).
- см. также Журнал UIAA N3, 2000, страницы 12-13. В сети эта публикация http://journal.uiaa.ch/edition.asp?id=114 (перевод этой статьи можно найти на нашем сайте: http://usite.ru/alvoTi/74100 ).

6.

Потеря надежности альпинистских веревок из-за циклических спусков ("парашютиком") при лазании с верхней страховкой.
Данный документ описывает неожиданную потерю динамических свойств альпинистской веревки при использовании её для лазания с верхней страховкой. Перевод не лучшего качества. Лучшую редакцию документа можно найти на www.alpineclubofcanada.ca/services/safety/index.html (скоро перевод появится на нашем сайте).

7.

Многочисленные заявления о преимуществах "сухого" покрытия веревок (стойкая водонепроницаемость, держать руками удобнее, большая стойкость к истиранию, долговечность и т.д. ). Прежде всего: не существует стандартных процедур. Производители могут действовать по своему усмотрению. Кроме того, не существует тестов, предназначенных специально для альпинистской веревки, котрые бы измеряли долговечность, надежность, устойчивость к истиранию или водостойкость. Получается, что нельзя делать обоснованных сравнений.

Однако, нет сомнений в том, что известны способы пропитки и завершающие стадии обработки, которые уменьшают впитывание верёвкой воды. Предположительно, поведение при старении таких пропиток на временных интервалах, сравнимых с временем эксплуатации верёвки, хорошее, но также общепринято, что водостойкость верёвки ухудшается в процессе её использования.

Изучение водостойких верёвок тринадцати разных производителей с использованием различных методик тестирования показало, что только очень немногие верёвки обладают действительно хорошими водоотталкивающими свойствами. Остальные впитывают воду значительно сильнее.

8.

Новые направления:
- найти способ поддерживать прочность веревки в условиях сильной влажности и в мокром состоянии.
- лучшая стойкость на острых краях (современные веревки могут порваться только будучи перерезанными на острых краях).
- разработка новых (полиамидных) волокон. Производители веревок используют только малую часть от всего производства нейлона в мире.

http://www.uiaa.ch/commissions/newsitem.asp?idnews=242