Xích theo grade: phân biệt G30, G43, G70, G80, G100, G120 và cách chọn đúng

Tóm tắt nhanh: grade của xích là con số cho biết độ bền kéo của thép làm xích. Grade nhân 10 cho ra độ bền kéo tối thiểu tính bằng N/mm², ví dụ xích G80 tương ứng khoảng 800 N/mm². Trên thị trường có sáu loại chính: G30, G43, G70, G80, G100 và G120. Xích G30, G43 và G70 dùng để chằng buộc, kéo và không dùng nâng hàng qua đầu. Xích G80 trở lên (G80, G100, G120) là xích hợp kim xử lý nhiệt, dùng làm sling cẩu hàng. Tải làm việc giới hạn của xích bằng lực đứt nhỏ nhất chia cho hệ số an toàn (WLL = MBL / SF).

1. Grade của xích là gì?

Grade là con số tiêu chuẩn dùng để nhận biết độ bền cơ bản của xích. Nhìn vào grade, bạn biết xích đó thuộc nhóm độ bền nào, nên dùng vào ứng dụng nào và trong trường hợp nào thì không được dùng. Đây là thông số đầu tiên cần xem khi mua xích, vì hai sợi xích cùng kích thước nhưng khác grade có thể chịu tải rất khác nhau.

Grade được xác định thế nào?

Grade gắn với độ bền kéo của thép làm mắt xích, tính bằng N/mm². Con số trong tên grade nhỏ hơn 10 lần so với độ bền kéo thực: grade 80 ứng với 800 N/mm², grade 120 ứng với 1200 N/mm².

Khi xích bị kéo đứt, mắt xích đứt ở hai nhánh. Vì vậy lực đứt cơ bản của xích tính theo diện tích của hai mặt cắt của một mắt xích đơn. Với xích có đường kính thép d (mm) và grade G:

MBL = 2 \cdot \frac{\pi d^{2}}{4} \cdot (10 \cdot G)

Trong đó MBL là lực đứt nhỏ nhất tính bằng N, d là đường kính thép làm mắt xích (mm), G là số grade. Nếu biết lực đứt, bạn cũng tính ngược ra được grade bằng cách chia lực đứt cho diện tích hai mặt cắt rồi chia cho 10.

Lưu ý về đơn vị: nếu lực đứt trong tài liệu ghi bằng pound lực (lbf), hãy đổi sang Newton bằng cách chia cho 0,2248 vì 1 N bằng khoảng 0,2248 lbf. Sau đó mới chia cho diện tích hai mặt cắt (mm²) để ra giá trị N/mm².

2. Phân biệt sáu loại xích theo grade

Xích Grade 30 (G30)

Đây là xích dân dụng, dùng trong nhiều ngành như công nghiệp nhẹ, nông nghiệp và hàng hải. G30 không dùng để nâng hàng qua đầu.

Xích Grade 43 (G43)

G43 thường dùng để chằng buộc container, khai thác gỗ, nông nghiệp, kéo tàu thuyền và trong các ứng dụng hàng hải. Giống G30, xích G43 không dùng để nâng hạ hàng qua đầu.

Xích Grade 70 (G70)

G70 làm từ thép carbon độ bền cao và được xử lý nhiệt. Tải trọng chịu được ước tính lớn hơn xích G43 khoảng 20%. Xích G70 thường được các đơn vị vận tải xe tải, khai thác gỗ và chằng buộc, kéo khi di chuyển sử dụng. Xích này cũng không dùng để nâng cao quá đầu.

Xích Grade 80 (G80)

G80 là xích cường độ cao, làm bằng thép hợp kim xử lý nhiệt. Loại xích này thường dùng làm sling xích để cẩu hàng lên quá đầu, và cũng dùng làm xích kéo tải nặng. Phần lớn xích G80 được dùng để cẩu hàng.

Xích Grade 100 (G100)

G100 cũng là xích cường độ cao, làm bằng thép hợp kim xử lý nhiệt. Chủ yếu dùng làm sling để cẩu hàng lên quá đầu. Cường độ cao hơn xích G80 khoảng 25%. Loại xích này phổ biến trong xây dựng, sản xuất và các ứng dụng lắp đặt thiết bị.

Xích Grade 120 (G120)

G120 là loại xích mới, hiện có cường độ cao nhất trên thị trường: lớn hơn G100 khoảng 20% và lớn hơn G80 khoảng 50%. Xích thường dùng để nâng hạ, và cũng rất hữu ích để chằng buộc hàng. Vì tải trọng chịu được cao, khi dùng G120 bạn có thể cần ít dây xích hơn so với các loại xích thường, tùy từng trường hợp. Một số nhà sản xuất sơn xích G120 màu xanh lam sáng để dễ phân biệt, nhưng đừng chỉ dựa vào màu sơn để nhận biết grade.

3. Xích nào được dùng để nâng hạ hàng qua đầu?

Đây là điểm an toàn quan trọng nhất khi phân biệt các grade. Xích G30, G43 và G70 không dùng để nâng hạ hàng qua đầu. Chúng phù hợp với chằng buộc, kéo và các công việc không treo tải phía trên người. Xích dùng để cẩu hàng lên cao là loại xích hợp kim xử lý nhiệt từ G80 trở lên: G80, G100 và G120.

Khi dùng xích để nâng hạ, hãy nhớ bốn điều:

• Chỉ dùng xích và phụ kiện được sản xuất cho mục đích nâng hạ, có ký hiệu grade và chứng từ của nhà sản xuất.
• Phụ kiện đi kèm (móc, mắt nối, vòng nối) phải cùng grade với xích. Cả bộ sling chỉ chịu tải bằng mắt yếu nhất.
• Không dùng xích chằng buộc loại G43 hoặc G70 để làm sling nâng, kể cả khi tải nhẹ.
• Tải làm việc ghi trên sling hoặc trong bảng của nhà sản xuất là giới hạn cho phép, không phải lực đứt.

4. So sánh độ bền giữa các grade

Theo cách tính ở mục 1, độ bền của xích tăng theo con số grade. Bảng dưới là giá trị lý thuyết cho mắt xích đường kính thép 10 mm, tính bằng công thức MBL = 2 x (π d² / 4) x (10 x G). Đây là ước tính để so sánh các grade với nhau, không thay cho bảng lực đứt và tải làm việc của nhà sản xuất.

Hai nhận xét từ bảng. Thứ nhất, G100 cao hơn G80 khoảng 25% và G120 cao hơn G100 khoảng 20%, cao hơn G80 khoảng 50%, khớp với số liệu phổ biến của các nhà sản xuất. Thứ hai, tỷ lệ giữa các grade thấp như G43 và G70 trên thực tế được nhà sản xuất công bố theo tải làm việc, không theo lực đứt lý thuyết, nên con số có thể khác. Ví dụ, G70 thường được nói là chịu tải lớn hơn G43 khoảng 20%. Vì vậy hãy so sánh bằng bảng tải làm việc của đúng nhà sản xuất.

Vì cùng một tải, xích grade cao có thể dùng đường kính thép nhỏ hơn, nên sling nhẹ và gọn hơn. Đổi lại, xích grade cao thường đắt hơn và cần chọn đúng phụ kiện cùng grade.

5. Tải làm việc giới hạn (WLL), lực đứt (MBL) và hệ số an toàn (SF)

Tải làm việc giới hạn (WLL, Working Load Limit) là tải tối đa xích được phép chịu trong sử dụng bình thường. Công thức:

WLL = \frac{MBL}{SF}

MBL là lực đứt nhỏ nhất (Minimum Breaking Load) và SF là hệ số an toàn (Safety Factor). Hệ số an toàn do tiêu chuẩn hoặc nhà sản xuất quy định, thay đổi theo loại xích và mục đích sử dụng. Với xích nâng hạ, nhiều tiêu chuẩn dùng hệ số 4:1, nghĩa là WLL bằng một phần tư lực đứt. Hãy lấy hệ số theo đúng tiêu chuẩn của sản phẩm, không tự chọn.

Ví dụ tính cho xích G80, đường kính thép 10 mm

1. Diện tích hai mặt cắt: 2 x π x 5² = khoảng 157,1 mm².
2. Lực đứt: 157,1 x 800 = khoảng 125.700 N, tức khoảng 125,7 kN.
3. Với hệ số an toàn 4: WLL = 125,7 / 4 = khoảng 31,4 kN, tương đương khoảng 3,2 tấn.

Bảng tiêu chuẩn của nhà sản xuất thường ghi tải làm việc của xích G80 phi 10 mm là 3,15 tấn, rất sát kết quả tính. Khi dùng thật, luôn lấy con số trên bảng và nhãn của sản phẩm.

Những điều cần nhớ về WLL

• WLL tính theo xích đứng thẳng. Khi sling hai hoặc nhiều nhánh có góc, tải làm việc của cả bộ phụ thuộc góc giữa các nhánh. Hãy dùng bảng của nhà sản xuất.
• Không dùng tải vượt WLL, kể cả khi "xích còn chịu được".
• Khi kéo giật hoặc tải va đập, tải thực tế lớn hơn tải tĩnh nhiều lần. Hãy chọn xích có dư lượng an toàn.

6. Cách nhận biết grade của xích ngoài thực tế

Bạn không nên đoán grade qua hình dáng hay màu sắc. Hãy kiểm tra ba nguồn thông tin:

• Ký hiệu dập trên mắt xích. Xích nâng hạ thường có mã grade dập nổi trên mắt xích, ví dụ số 8, 80, 100 hoặc 120 tùy nhà sản xuất. Nếu mắt xích không có ký hiệu, hãy coi đó là xích không dùng để nâng.
• Nhãn hoặc thẻ của sling. Nhãn ghi grade, đường kính thép, tải làm việc theo góc nghiêng, mã truy xuất và tiêu chuẩn áp dụng.
• Chứng từ nhà sản xuất. Chứng chỉ chất lượng và thử tải xác nhận lô xích đạt grade ghi trên đơn hàng.

Màu sơn chỉ để tham khảo. Một số hãng sơn xích G120 màu xanh lam sáng, nhưng quy ước màu khác nhau giữa các nhà sản xuất, nên không thay thế được ký hiệu dập và chứng từ.

Khi nghi ngờ xích không rõ nguồn gốc hoặc không có ký hiệu grade, đừng dùng để nâng hạ. Hãy thay bằng xích có chứng từ đầy đủ.

7. Chọn xích theo ứng dụng

8. Quy trình năm bước chọn xích

4. Xác định công việc. Nâng hạ qua đầu, kéo, chằng buộc hay dùng dân dụng? Nếu có nâng hạ, chỉ xét G80, G100 và G120.
5. Xác định tải cần nâng hoặc chịu. Tính cả tải va đập, góc nghiêng giữa các nhánh sling và hệ số an toàn theo tiêu chuẩn.
6. Chọn grade và đường kính thép. Đối chiếu bảng WLL của nhà sản xuất với tải thực tế, chọn xích có WLL lớn hơn tải.
7. Chọn phụ kiện đồng bộ. Móc, mắt nối, vòng nối cùng grade với xích, có WLL không thấp hơn xích.
8. Kiểm tra chứng từ và ký hiệu khi nhận hàng. Ký hiệu dập trên mắt xích, nhãn sling, chứng chỉ chất lượng khớp với đơn đặt hàng.

9. Kiểm tra, sử dụng an toàn và loại bỏ xích

Xích đúng grade vẫn phải được kiểm tra trước và trong khi sử dụng. Tiêu chí loại bỏ cụ thể (mức mòn, mức giãn) do tiêu chuẩn và nhà sản xuất quy định, hãy tra theo tài liệu của sản phẩm.

Kiểm tra trước mỗi lần dùng

• Quan sát từng mắt xích, tìm vết nứt, vết cắt, vết khía và biến dạng.
• Kiểm tra mắt xích bị mòn, giảm đường kính ở chỗ tiếp xúc giữa các mắt.
• Kiểm tra xích bị giãn, các mắt không còn chuyển động tự do hoặc bị kẹt.
• Kiểm tra gỉ sét, ăn mòn và dấu hiệu bị nung nóng, biến màu.
• Kiểm tra móc, mắt nối và nhãn sling còn đọc được ký hiệu grade.

Sử dụng an toàn

• Không dùng xích bị xoắn, thắt nút hoặc gập góc gắt.
• Không tự hàn, nối hoặc sửa xích nâng bằng cách không được nhà sản xuất cho phép.
• Không dùng tải vượt WLL, không kéo giật.
• Bảo quản xích nơi khô ráo, tránh hóa chất ăn mòn.

Khi nào phải loại bỏ?

Loại bỏ xích khi có mắt bị nứt, biến dạng, mòn vượt giới hạn, giãn quá mức, bị nung nóng hoặc mất ký hiệu grade và nhãn nhận dạng. Xích đã loại bỏ nên được cắt hoặc đánh dấu rõ để không bị dùng lại nhầm.

10. Câu hỏi thường gặp về xích theo grade

Grade của xích có nghĩa là gì?

Grade là con số cho biết độ bền kéo của thép làm xích. Nhân grade với 10 ra độ bền kéo tối thiểu bằng N/mm², ví dụ G80 ứng với 800 N/mm².

Có sáu loại xích nào theo grade?

Sáu loại chính là G30, G43, G70, G80, G100 và G120.

Xích G43 hoặc G70 có dùng để cẩu hàng được không?

Không. G30, G43 và G70 không dùng để nâng hạ hàng qua đầu. Chúng dùng cho chằng buộc, kéo và các ứng dụng tương tự.

Xích nào dùng để cẩu hàng?

Xích hợp kim xử lý nhiệt từ G80 trở lên: G80, G100 và G120, kèm phụ kiện cùng grade và chứng từ của nhà sản xuất.

G100 mạnh hơn G80 bao nhiêu?

Khoảng 25%. G120 mạnh hơn G100 khoảng 20% và hơn G80 khoảng 50%.

WLL của xích tính thế nào?

WLL bằng lực đứt nhỏ nhất (MBL) chia cho hệ số an toàn (SF). Hệ số an toàn do tiêu chuẩn hoặc nhà sản xuất quy định.

Làm sao biết xích đang dùng là grade nào?

Xem ký hiệu dập trên mắt xích, nhãn sling và chứng từ nhà sản xuất. Đừng chỉ dựa vào màu sơn.

11. Tiêu chuẩn tham khảo

Hãy kiểm tra phiên bản hiện hành và tiêu chuẩn mà hợp đồng hoặc thiết bị của bạn yêu cầu.

• ASTM A413 / A413M: xích thép carbon, dùng cho các loại xích như G30, G43 và G70.
• EN 818: xích mắt ngắn dùng để nâng, an toàn. Ví dụ EN 818-2 cho xích Grade 8 và EN 818-4 cho sling xích Grade 8.
• Xích G100 và G120 thường theo tiêu chuẩn và catalogue của từng nhà sản xuất. Hãy yêu cầu chứng từ ghi rõ tiêu chuẩn áp dụng.