စပ္မိစပ္ရာ သေဘ္ာ propeller (၁)

"ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္" မွ ညီငယ္ေတြ၊ တူေတာ္ေမာင္ေတြ propeller 'pilgrim nut' အေႀကာင္းေရးဖို႔၊ ေတာင္းဆိုထားတာႀကာပါၿပီ။ အလုပ္ေတြရွဳပ္ေနတဲ႔အတြက္၊ မေရးၿဖစ္ခဲ႔တာလည္း ႀကာပါၿပီ။ အခုေတာ႔ အခၽိန္ ရသေလာက္၊ ေရးသြားဖို႔ ရည္ရြယ္ထားပါတယ္။ propeller 'pilgrim nut' အေႀကာင္း၊ မစခင္ propeller နဲ႔ ပက္သက္တာေလးေတြကို၊ အရင္ဆံုးေဖာ္ၿပပါ႔မယ္။

Fig. Theory of ship propulsion

သေဘ္ာရဲ႕ ေရယက္ပန္ကာရြက္လို႔ေခါါတဲ႔ propeller blades ေတြဟာ၊ အၿမဲေကာင္းမြန္ေနတဲ႔ tip top condition အေနအထားမွာသာရိွသင္႔ပါတယ္။ ပံုမွန္အေနအထားမွာမရိွပဲ၊ ခၽိဳ႕ယြင္းပၽက္စီးမွဳၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔ propellers ေတြဟာ၊ သေဘ္ာရဲ႕ propulsion efficiency ကို ကၽဆင္းေစပါတယ္။ propellers ေတြမွာ ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔ ခၽိဳ႕ယြင္းပၽက္စီးမွဳ defects ေတြကို၊ ခြဲၿခားႀကည္႔တဲ႔အခါ physical damage ဆိုတဲ႔ တစံုတခုနဲ႔ ထိခိုက္မိၿပီးပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားၿခင္း၊ fouling ဆိုတဲ႔ အဏ႖ဝါအနုဇီဝ marine growth ေတြ ကပ္ၿငိၿခင္းနဲ႔ cavitation ဆိုတဲ႔ အခၽိဳင္႔ေတြၿဖစ္ေပါါကာ၊ ပြန္းစားသြားၿခင္းဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရ ပါတယ္။

Fig. Damaged propeller

bouy လို႔ေခါါတဲ႔ ေဗာ္ယာေတြ၊ floating debris လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေပါါေမၽွာပါေနတဲ႔ အမိွဳက္သရိုက္ေတြနဲ႔ floating ice လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေပါါေမၽွာပါေနတဲ႔ ေရခဲတုံးေတြကဲ႔သို႔၊ မာေကၽာတဲ႔ အရာဝထၳဳေတြနဲ႔၊ ထိခိုက္မိရာမွ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားၿခင္း physical damage ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။ physical damage အေနနဲ႔ propeller tip လို႔ေခါါတဲ႔ ပန္ကာရြက္အနားေတြ၊ ေကြးေကာက္သြားၿခင္းနဲ႔ ၿပတ္ထြက္ သြားၿခင္းတို႔ကို၊ ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။ propeller ဟာ မူလပံုသ႑န္ true shape မွ၊ distortion အၿဖစ္ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားတဲ႔အခါ၊ propeller blades ေတြတခုနဲ႔တခု imbalance အၿဖစ္၊ အခၽိဳးအစား ညီညာမွဳ မရိွေတာ႔ပဲ၊ တုန္ခါမွဳ vibrations ေတြကိုပါ၊ ေပါါေပါက္ေစပါတယ္။

Fig. Total operational efficiency 

vibration ေႀကာင္႔ cavitation ပိုမိုၿဖစ္ေပါါေစသလို၊ trust လို႔ေခါါတဲ႔ သေဘ္ာေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ ေရယက္ အားကိုပါ၊ ကၽဆင္းေစပါတယ္။ သေဘ္ာေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ ေရယက္အား ကၽဆင္းမွဳေႀကာင္႔၊ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ေရြွ႕လၽွားတဲ႔ total operational efficiency လည္း၊ ကၽဆင္းသြားနိဳင္ပါတယ္။ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားတဲ႔ propeller blades မွ၊ damage area ကိုဖယ္ထုတ္ၿခင္း၊ ထပ္ပိုးကာ အသားၿဖည္႔ၿခင္း၊ trim အေနနဲ႔ စားကာကၽန္ blades ေတြနဲ႔ balance ၿဖစ္ေစရန္ ခၽိန္ွညိွၿခင္း အစရိွတာေတြကို၊ propeller repairing အေနနဲ႔ေဆာင္ရြက္ပါတယ္။

Fig. hydro-dynamic propeller cavitation

"cavitation" ကို၊ inertial cavitation, non-inertial cavitation နဲ႔ hydrodynamic cavitation ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ၿပီး၊ propellers ေတြမွာၿဖစ္ေပါါတဲ႔ cavitation ကေတာ႔၊ hydrodynamic cavitation ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ bearings ေတြ wear down ၿဖစ္ကာ၊ ပြန္းစား သြားၿခင္း၊ drive shaft ကို damage အၿဖစ္ ပၽက္စီးေစနိဳင္ၿခင္းနဲ႔ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ရာမွာ၊ fuel ေလာင္စာပိုမိုအသံုးၿပဳရၿခင္းတို႔လည္း၊ ၿဖစ္ေပါါလာနိဳင္ ပါတယ္။

 Fig. Propeller class

propellers ေတြကို၊ ISO Standard 484 အရ၊ Class S, Class I, Class II နဲ႔ Class III ဆိုၿပီး ခြဲၿခားထားပါတယ္။ propeller ရဲ႕ accuracy အရ ခြဲၿခားထားတာၿဖစ္ၿပီး၊ manufacturing tolerance အရသတ္မွတ္ထားၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ Class S propeller ဟာအလြန္ၿမင္႔မားတဲ႔ very high accuracy propeller ၿဖစ္ၿပီး၊ Class I propeller ကေတာ႔ high accuracy propeller ၿဖစ္ပါတယ္။ Class II နဲ႕ Class III propellers ေတြကိုေတာ႔ medium accuracy နဲ႔ wide tolerance propellers ေတြအၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။

Fig. Propeller fouling

propellers ေတြမွာ marine growth ေတြကပ္ၿငိၿခင္း fouling ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔အတြက္၊ ပံုမွန္ၿပဳၿပင္ထိမ္းသိမ္းမွဳ regular maintenance အၿဖစ္၊ cleaning ဆိုတဲ႔ propeller သန္႕ရွင္းေရးကိုေဆာင္ရြက္ရပါတယ္။ fouling လို႔ေခါါတဲ႔ calcium deposit ေတြဟာ thickness (၁) မီလီမီတာ အထူေလာက္၊ စတင္ၿဖစ္ေပါါလာတာနဲ႔၊ ေနာက္ထပ္အခၽိန္ (၁၂) လေလာက္ အတြင္းမွာ၊ high accuracy Class I propeller ဟာ၊ wide tolerance Class III propeller အဆင္႔သို႔ေၿပာင္းလဲ ကၽဆင္းသြားသလို၊ fuel consumption ဟာလည္း၊ (၆) % မွ (၁၂) % ခန္႔အထိ ပိုမိုၿမင္႔တက္လာပါတယ္။ အခၽိဳ႕ propellers ေတြဟာ၊ တည္ေဆာက္ပံု design နဲ႔ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ material composition တို႔ေႀကာင္႔၊ thickness (၂၀) မီလီ မီတာ အထူခန္႔အထိ၊ fouling ၿဖစ္ေပါါေပမယ္႔ accuracy ကၽဆင္းမွဳ မရိွတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Underwater propeller cleaning

Fig. Underwater propeller polishing

propeller မွာ fouling အၿဖစ္ကပ္ၿငိေနတဲ႔၊ marine growth ေတြခြာခၽၿခင္းကို cleaning နဲ႔ polishing ဆိုၿပီးခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ propeller polishing ဟာ သန္႔ရွင္းေၿပာင္လက္ေနတဲ႔ cleaned and polished surface မၽက္နွာၿပင္၊ ၿဖစ္ေပါါလာေစဖို႔ေဆာင္ရြက္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ propeller cleaning နဲ႔ polishing ကို၊ သေဘ္ာကၽင္းမွာ လြန္းတင္ၿပီး၊ ေဆာင္ရြက္ သလို၊ ေရထဲမွာတင္ underwater polishing အၿဖစ္လည္းေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ harsh abrasive လို႔ေခါါတဲ႔ စူးရွတဲ႔အရာဝထၳဳ ေတြကိုသံုးၿပီး၊ marine growth ေတြခြာခၽတဲ႔ အခါ၊ ေတာက္ေၿပာင္တဲ႔ shiny blade ပန္ကာရြက္ေတြ၊ ၿဖစ္လာေပမယ္႔ polished surface မွာ၊ နက္ရွိဳင္းတဲ႔ deeply scratched အစင္းရာေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။

Fig. Propeller work in dry docking

နက္ရွိဳင္းတဲ႔အစင္းရာေတြမၽားတဲ႔အခါ propeller blades ေတြရဲ႕ surface မၽက္နွာၿပင္ဟာ၊ ႀကမ္းတမ္းတဲ႔ roughness surface အေနနဲ႔၊ ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ အရင္ကထက္ ပိုမိုလၽွင္ၿမန္စြာ micro နဲ႔ macro fouling ေတြ၊ ကပ္ၿငိတြယ္ကပ္နိဳင္ပါတယ္။ Class I propellers ေတြမွာ၊ deeply scratched အစင္းရာေတြကို 1.6 micron (CLA) Ra* tolerance ထက္ မနက္ေစဖို႔၊ သတ္မွတ္ထားပါတယ္။ သေဘ္ာ အမၽိဳးအစား type နဲ႔ trading pattern သေဘ္ာေမာင္းနွင္သြားလာရာေဒသေပါါမူတည္ၿပီး၊ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ၊ အနည္းနဲ႔အမၽား ကြာၿခားေလ့ရိွပါတယ္။

 ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ propeller ကိုတခါေလာက္ polished အေနနဲ႔ ေၿပာင္ေခၽာေနေအာင္ 'သ' ထားလၽွင္၊ marine growth ကပ္ၿငိၿခင္းကို (၉) လခန္႔၊ တားဆီးကာကြယ္ထားနိဳင္ပါတယ္။ propeller ခုတ္ေမာင္း လည္ပတ္မွဳ မရိွပဲ၊ longer layover period အေနနဲ႔ အခၽိန္ကာလႀကာၿမင္႔စြာ၊ ေကၽာက္ခၽ ရပ္နားထားတဲ႔ သေဘ္ာေတြမွာ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳပိုမၽားၿပီး၊ trading constantly အေနနဲ႔ အဆက္မၿပတ္ နီးပါး၊ ေမာင္းနွင္ သြားလာေနတဲ႔ သေဘ္ာေတြမွာေတာ႔၊ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳ နည္းပါးတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Propeller edge modification

သေဘ္ာရဲ႕ propulsion efficiency ပိုမိုေကာင္းမြန္လာေစဖို႔ propellers ေတြကို၊ modification အေနနဲ႔ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲမွဳေတြ၊ လုပ္ေလ့ရိွပါတယ္။ propeller modification အၿဖစ္ diameter reduction, pitch reduction နဲ႔ trailing edge modification တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္နိဳင္ပါတယ္။ ပန္ကာရြက္မွ blade tips ေတြကို၊ ညာစြာၿဖတ္ထုတ္ကာ ၿပန္လည္ ခၽိန္ညွိၿခင္းၿဖင္႔ diameter reduction ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ propeller ရဲ႕ diameter အရြယ္အစား ကၽဆင္းသြားတဲ႔အခါ၊ rpm ဟာ balancing ratio အတိုင္း၊ လိုက္ပါ ၿမင္႔တက္လာ ပါတယ္။

diameter (၄၀၀၀) မီလီမီတာေအာက္ အရြယ္အစား propeller ေတြမွာေတာ႔၊ pitch reduction ကို ေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ hub ေပါါမွာ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ blade ေတြရဲ႕ အေစာင္းအေနအထား pitch angle ကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေၿပာင္းလဲၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ trailing edge modification အၿဖစ္၊ ပန္ကာရြက္မွ trailing edge ကို၊ bending အေနနဲ႔ေခါက္ကာ၊ ေကြးၿခင္း သို႔မဟုတ္ trailing edge ကို cutting အေနနဲ႔ ၿဖတ္ထုတ္ၿခင္း၊ တို႔ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ trailing edge modificationၿပဳလုပ္ၿခင္းေႀကာင္႔ rpm (၅) % ခန္႔ၿမင္႔တက္ လာတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Reference : House, David. J. Dry Docking and Shipboard Maintenance. Witherbys & Co Ltd, London., Hydrex Underwater Technology, 2005., Bindra, S.P. (1978). A Course in Docks and Harbour Engineering. Dhanpat Rai & Sons, Delhi.

Image credit to : http://ebookengineer.com/, http://www.maritimenz.govt.nz/, http://www.australpropeller.com.au/, http://www.cqdjournal.com/, http://www.answers.com/, http://www.bmtsmartservices.com/, http://www.kunitomi-div.com/, http://www.alphamarine.net/, http://www.nakashima.co.jp/

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.