Hydraulic control valves (၂)

Safety valve - control valve နဲ႔အတူ တြဲဖက္ၿပီး၊ circuit အတြင္းမွ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor တိုင္းမွာ safety valve ေတြကို၊ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor ဟာ ပံုမွန္ထက္ပိုမိုမၽားၿပားတဲ႔ဝန္အပို 'excessive load' ကို ထမ္းေဆာင္ရၿခင္းေႀကာင္႔၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ abnormal high-pressure fluid ကို safety valve မွ၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးပါတယ္။ သာမန္ ordinary hydraulic circuit ေတြမွာ abnormal high-pressure အေနနဲ႔ ၿမင္႔တက္လာလာမယ္႔ hydraulic fluid ကို၊ small relief flow rate ၿဖင္႔စီးဆင္းေလၽွာ႔ခၽေပးရန္၊ safety valve ေတြကို direct acting valve အၿဖစ္၊ တည္ေဆာက္ အသံုးၿပဳပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ hydraulic circuit ေတြမွာေတာ႔ large relief flow rate ၿဖင္႔စီးဆင္းေလၽွာ႔ခၽေပးရန္၊ safety valve ေတြကို pilot valve အၿဖစ္၊ တည္ေဆာက္အသံုးၿပဳပါတယ္။ safety valves ေတြမွ low peak pressure ၿဖင္႔ေလၽွာ႔ခၽေပးၿခင္းၿဖင္႔ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor တို႔မွာသက္ေရာက္လာမယ္႔၊ excessive shock ကိုကာကြယ္ေပးသလို၊ excessive load ကိုထမ္းေဆာင္ေနစဥ္ relief flow rate ကို ထိမ္းသိမ္းကာေလၽွာ႔ခၽေပးၿခင္းၿဖင္႔၊ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor တို႔မွာ ထမ္းေဆာင္ထားရတဲ႔ ဝန္ေႀကာင္႔၊ ရုတ္တရက္ၿပိဳလဲပၽက္စီးမွဳ fall down မၿဖစ္ေစရန္၊ တားဆီးေပးပါတယ္။

hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor တို႔မွာ external impact ၿဖစ္ေပါါတဲ႔ေနရာအေပါါ မူတည္ၿပီး၊ safety valve ရဲ႕ အလုပ္လုပ္ပံု၊ ကြာၿခားပါတယ္။ hydraulic cylinder ရဲ႕ ထိပ္ဖက္ cylinder head မွ external impact ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ critical pressure သို႔မဟုတ္ abnormal high-pressure fluid ဟာ၊ hydraulic circuit မွတဆင္႔ safety valve ရဲ႕ port "A" သို႔သာ၊ ဝင္ေရာက္ပါတယ္။ abnormal high-pressure fluid ရဲ႕ တြန္းအားေႀကာင္႔ valve အတြင္းမွ၊ spool ဟာ ဘယ္ဖက္သို႔ေရြွ႕သြားၿပီး၊ relief port ေတြအားလံုးကို ဖြင္႔ေပးလိုက္ၿခင္းေႀကာင္႔၊ tank အတြင္းသို႔ high-pressure fluid flow စီးဆင္းသြားပါတယ္။ hydraulic cylinder ရဲ႕ ေအာက္ေၿခ cylinder bottom နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ hydraulic circuit ကေတာ႔၊ ပိတ္လၽွက္ closed position အေနအထားမွာ၊ ရိွေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ 

hydraulic cylinder ရဲ႕ေအာက္ေၿခ cylinder bottom မွ external impact ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ abnormal high-pressure fluid ကေတာ႔၊ hydraulic circuit မွတဆင္႔ safety valve ရဲ႕ port "B" သို႔၊ ဝင္ေရာက္ပါတယ္။ abnormal high-pressure fluid ရဲ႕ တြန္းအားေႀကာင္႔ valve အတြင္းမွ၊ spool ဟာ ညာဖက္သို႔ေရြွ႕သြားၿပီး၊ relief port ေတြအားလံုးကို ဖြင္႔ေပးလိုက္ၿခင္းေႀကာင္႔၊ tank အတြင္းသို႔ high-pressure fluid flow စီးဆင္းသြားပါတယ္။ hydraulic cylinder ရဲ႕ ထိပ္ဖက္ cylinder head နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ hydraulic circuit ကေတာ႔၊ ပိတ္လၽွက္ closed position အေနအထားမွာ၊ ရိွေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ hydraulic motor ေတြမွာလည္း external impact ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ abnormal high-pressure fluid ဟာ၊ motor ရဲ႕ လည္ပတ္မွဳလားရာ direction of rotation ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ hydraulic circuit မွတဆင္႔ safety valve ရဲ႕ port "A" သို႔မဟုတ္ port "B" သို႔၊ ေရြွးခၽယ္ဝင္ေရာက္ပါတယ္။

Fig. Peak pressure

hydraulic cylinder ဟာ excessive load ေႀကာင္႔ hydraulic circuit မွာ abnormal high-pressure fluid ၿဖစ္ေပါါစဥ္ သို႔မဟုတ္ hydraulic cylinder ဟာ အဆံုးအေနအထား stroke end position သို႔ေရာက္ရိွ သြားတဲ႔အတြက္ abnormal high-pressure fluid ၿဖစ္ေပါါစဥ္၊ safety valve မွ high-pressure fluid ကို relief အေနနဲ႔မေလၽွာ႔ခၽခင္အခၽိန္အခိုက္အတန္႔မွာ၊ 'set pressure' ပမာဏထက္ ပိုမိုၿမင္႔မားတဲ႔ pressure တန္ဖိုးတခု၊ ေပါါေပါက္လာၿပီး 'surge pressure' လို႔ေခါါပါတယ္။ hydraulic motor ေတြမွာလည္း excessive load ေႀကာင္႔ surge pressure ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။ surge pressure ေႀကာင္႔ hydraulic circuit အတြင္းမွ components ေတြမွာ 'cavitation' ၿဖစ္ေပါါနိဳင္သလို၊ hydraulic fluid flow ကို အေနွာက္အယွက္ေပးတဲ႔အတြက္၊ control valve ေတြရုတ္တရက္ ပိတ္ဆို႔သြားတတ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ valve ပြင္႔စဥ္၊ hydraulic fluid flow ဟာ high pressure side အၿခမ္းမွ low pressure side အၿခမ္းသို႔၊ ရုတ္တရက္ စီးဆင္းသြားတတ္ပါတယ္။

(၂) - Flow control valve - pressure-compensated flow control valve, quick drop valve တို႔ဟာ flow control valve ေတြၿဖစ္ႀကပါတယ္။ flow control valve ေတြဟာ hydraulic circuit အတြင္းမွာ load အေၿပာင္းအလဲ ရိွေနေပမယ္႔ circuit အတြင္းမွ hydraulic fluid ကို၊ constant flow rate ၿဖင္႔ တသမတ္တည္း စီးဆင္းေနေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

hydraulic circuit အတြင္းမွ fluid စီးဆင္းမွဳမရိွခင္၊ spring force ၿဖင္႔ flow control valve ဟာ closed position အေနအထားၿဖင္႔၊ ပိတ္ၿမဲပိတ္ေနပါတယ္။ hydraulic circuit အတြင္းမွ fluid ဟာ၊ ပံုမွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ flow direction အတိုင္း၊ valve အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါ၊ port 'A', 'B' နဲ႔ 'C' တို႔အားလံုး ပြင္႔သြားမွာၿဖစ္ၿပီး၊ large flow rate ပမာဏၿဖင္႔ ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ flow control valve မွာ rusting အေနနဲ႔ သံေခၽးတက္ေနၿခင္းနဲ႔ existence of foreign matters ဆိုတဲ႔ အရာဝထၱဳ တခုခုဝင္ေရာက္ၿပီး၊ ပိတ္ဆို႔ေနၿခင္းတို႔ၿဖစ္ေပါါေနပါက၊ hydraulic fluid ဟာ valve ရဲ႕ port 'B' မွသာ၊ restricted flow အၿဖစ္ ၿဖတ္သန္း စီးဆင္းသြားနိဳင္ပါတယ္။  

hydraulic circuit အတြင္းမွ fluid ဟာ၊ ပံုမွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ ဆန္႔ကၽင္ဖက္ flow direction အတိုင္း၊ valve အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါမွာေတာ႔၊ flow control valve ဟာ closed position အေနအထားၿဖင္႔၊ ပိတ္ၿမဲပိတ္ေနၿပီး၊ port 'B' မွသာ၊ restricted flow အၿဖစ္ ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အကယ္၍ flow control valve မွာ rusting အေနနဲ႔ သံေခၽးတက္ေနၿခင္းနဲ႔ existence of foreign matters ဆိုတဲ႔ အရာဝထၱဳတခုခုဝင္ေရာက္ၿပီး၊ ပိတ္ဆို႔ေနၿခင္းတို႔ၿဖစ္ေပါါေနပါက၊ port 'A', 'B' နဲ႔ 'C' တို႔အားလံုး ပြင္႔သြားမွာၿဖစ္ၿပီး၊ fluid flow rate ကို control အၿဖစ္ထိမ္းသိမ္းလို႔မရရိွေတာ႔ပဲ၊ free flow rate အေနနဲ႔သာ စီးဆင္းသြားနိဳင္ပါတယ္။

Pressure compensated flow control valve - hydraulic pump အထြက္ discharge မွရရိွလာတဲ႔ fluid ရဲ႕ total flow rate "Q" ဟာ၊ flow control valve အတြင္းမွ return spring ရဲ႕ force ထက္ပိုမၽားမွသာ၊ valve ပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ flow control valve အတြင္းမွ orifice ကိုၿဖတ္သန္းၿပီး၊ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor သို႔စီးဆင္းဝင္ေရာက္မယ္႔ flow rate ကို "Q1" လို႔သတ္မွတ္ၿပီး၊ valve shoulder နဲ႔ drain hole တို႔မွတဆင္႔ hydraulic tank သို႔ drain အၿဖစ္ return အေနနဲ႔ စီးဆင္း ဝင္ေရာက္မယ္႔ flow rate ကိုေတာ႔ "Q2" လို႔သတ္မွတ္ပါတယ္။ flow rate "Q1" ဟာ orifice ကို ၿဖတ္သန္းစဥ္ differential pressure (P1 - P2) ေပါါေပါက္ပါတယ္။ differential pressure (P1 - P2) နဲ႔ return spring ရဲ႕ force တို႔ဟာ balance အေနနဲ႔ ညီမၽွေနစဥ္၊ valve ေရြွ႕လၽွားမွဳ၊ မရိွပဲ closed position မွာသာရပ္တန္႔ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ flow control valve အတြင္းမွ return spring ရဲ႕ pre-load အၿဖစ္ ခၽိန္ညိွထားတဲ႔ set pressure ဟာ differential pressure (P1 - P2) နဲ႔ return spring ရဲ႕ force တို႔ဟာ balance အေနနဲ႔ ညီမၽွေနစဥ္၊ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ pressure နဲ႔ တူညီေနခဲ႔လၽွင္၊ drain hole ပြင္႔သြားမွာၿဖစ္ၿပီး၊ hydraulic fluid ဟာ "Q2" အေနနဲ႔ hydraulic tank သို႔ စီးဆင္းသြားပါတယ္။

 

Fig. Pressure compensated flow control valve

အကယ္၍ flow control valve အတြင္းမွ orifice ကိုၿဖတ္သန္းစီးဆင္းမယ္႔ flow rate "Q1" ၿမင္႔တက္ လာတဲ႔အခါ၊ differential pressure (P1 - P2) လိုက္ပါၿမင္႔တက္လာၿပီး၊ valve ဟာ ညာဖက္သို႔ေရြွ႕လၽွားသြားကာ၊ drain hole လည္း ပိုမိုပြင္႔လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။ orifice ကိုၿဖတ္သန္း စီးဆင္းမယ္႔ flow rate ဟာ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor သို႔စီးဆင္းဝင္ေရာက္မယ္႔ flow rate ထက္ပိုမၽားမွသာ၊ drain hole အတြင္းသို႔ စီးဆင္းဝင္ေရာက္သြားမယ္႔ fluid ကို၊ recover အေနနဲ႔ အစားထိုးနိဳင္ၿပီး၊ standard "Q1" ကိုရရိွနိဳင္ပါတယ္။ orifice ကိုၿဖတ္သန္းစီးဆင္းမယ္႔ flow rate ေလၽွာ႔နည္းေနခဲ႔လၽွင္၊ differential pressure (P1 - P2) လည္းလိုက္ပါကၽဆင္းၿပီး၊ valve ဟာ ဘယ္ဖက္သို႔ေရြွ႕လၽွားသြားတဲ႔အတြက္၊ drain hole အနည္းငယ္သာ၊ ပြင္႔ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ flow control valve မွ drain hole အတြင္းသို႔ စီးဆင္းဝင္ေရာက္သြားမယ္႔ fluid ကို restrict fluid flow အၿဖစ္ စီးဆင္းေစၿပီး၊ 'compensated' အေနနဲ႔ အစားထိုးနိဳင္မွသာ၊ standard "Q1" ကိုရရိွနိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။

load pressure "P2" ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ orifice ရဲ႕ထိပ္မွာသက္ေရာက္ေနတဲ႔ pressure "P1" လည္း၊ လိုက္ပါၿမင္႔တက္ၿပီး differential pressure (P1 - P2) ဟာ အေၿပာင္းအလဲမရိွ unvaried အေနအထားၿဖင္႔ constant flow rate ကိုစီးဆင္းေစတဲ႔အတြက္ 'pressure compensated flow control valve' လို႔ေခါါၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ pressure compensated flow control valve မွာ load pressure "P2" ရရိွေစဖို႔အၿပင္ pressure "P1" ပါလိုက္ပါၿမင္႔တက္ေစဖို႔ back pressure ရရိွေစမယ္႔၊ throttled passage ကိုထည္႔သြင္းတည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ load pressure "P2" ဟာ valve မွ throttled passage ကိုၿဖတ္စီးစဥ္၊ pressure compensated flow တခုၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ back pressure ၿဖင္႔၊ လံုေလာက္တဲ႔ standard "Q1" ရရိွေစရန္ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

Reference and image credit to : ကိုတင္မင္းထူး၊ "Unit Instruction Manual - Hydraulic Control Valves" - KOMATSU

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. 

Hydraulic control valves (၁)

ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္မွ 'ကိုတင္မင္းထူး' က "Hydraulic Control Valve" ဆိုတဲ႔ Instruction Manual စာအုပ္တအုပ္၊ ဖိုရမ္မွာ တင္ေပးပါတယ္။ ဖတ္ႀကည္႔တဲ႔အခါ သမရိုးကၽ hydraulic ဆိုင္ရာ အၿခားစာအုပ္ေတြနဲ႔ မတူပဲ၊ ရွင္းလင္းလြယ္ကူတာေတြ႔ရပါတယ္။ အဲဒီစာအုပ္ထဲမွ အခၽက္အလက္ေတြကို ကိုးကားၿပီး၊ ၿပန္လည္ေဖာ္ၿပဖို႔ရည္ရြယ္ထားသလို၊ ရွာေဖြကာစာအုပ္ေပးပို႔တဲ႔ 'ကိုတင္မင္းထူး' ကိုလည္း၊ ေကၽးဇူးတင္ပါတယ္။

 Fig. Hydraulic control valve

hydraulic pump မွတဆင္႔ရလာတဲ႔ hydraulic pressure ကို၊ hydraulic cylinders ေတြနဲ႔ hydraulic motors ေတြေရြွ႕လၽွားလည္ပတ္ရန္၊ ေမာင္းနွင္အသံုးၿပဳရာမွာ၊ လံုေလာက္တဲ႔ flow rate နဲ႔ flow direction တို႔လိုအပ္ၿပီး၊ hydraulic control valves ေတြမွေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ hydraulic control valves ေတြကို တည္ေဆာက္ဖြဲ႔စည္းပံု structure နဲ႔ အလုပ္လုပ္ပံု function တို႔အရ၊ (၁) - pressure control valve၊ (၂) - flow control valve နဲ႔ (၃) - directional control valve ဆိုၿပီးခြဲၿခား၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။

Fig. Relief valve

(၁) - pressure control valve - pressure relief valve နဲ႔ safety valve တို႔ဟာ pressure control valve ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ pressure relief valve ေတြကို၊ poppet type relief valve, spool type relief valve နဲ႔ pilot type relief valve ဆိုၿပီး၊ ထပ္မံခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ relief valve ေတြဟာ hydraulic circuit အတြင္းမွ pressure ကို constant pressure အၿဖစ္ တည္ၿငိမ္ေနေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ hydraulic circuit အတြင္းမွာ pressure ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ အလိုအေလၽွက္ပြင္႔သြားၿခင္းၿဖင္႔၊ hydraulic fluid ရဲ႕ pressure ကို၊ မူလ ခၽိန္ညွိထားတဲ႔ 'set pressure' အတိုင္းသာ ရိွေနေစရန္ ထိန္းေပးတယ္လို႔၊ ေယဘုယၽ အေနနဲ႔ေၿပာနိဳင္ပါတယ္။ relief valves ေတြကို၊ အသံုးၿပဳပံု application အရ၊ pressure regulating valve, emergency relief valve နဲ႔ safety valve ဆိုၿပီးထပ္မံ၊ ခြဲၿခားႀကပါေသးတယ္။

'pressure relief valve' ဟာ အထက္မွာဆိုခဲ႔သလို၊ hydraulic circuit အတြင္းမွာ pressure ၿမင္႔တက္ လာတဲ႔အခါ၊ အလိုအေလၽွာက္ပြင္႔သြားၿခင္းၿဖင္႔၊ hydraulic fluid ရဲ႕ pressure ကိုမူလခၽိန္ညွိထားတဲ႔ 'set pressure' အတိုင္းသာ ရိွေနေစရန္ထိန္းေပးတဲ႔ valve ၿဖစ္ပါတယ္။ 'emergency relief' valve ကေတာ႔ normally closed အေနအထားၿဖင္႔၊ အၿမဲပိတ္ေနတဲ႔ valve ၿဖစ္ၿပီး၊ hydraulic circuit အတြင္းမွ အစိတ္အပိုင္း တခုခုေႀကာင္႔ impact အေနနဲ႔ ပံုမွန္မဟုတ္တဲ႔ abnormal high pressure သက္ေရာက္လာတဲ႔အခါ၊ hydraulic fluid ရဲ႕ pressure ကိုေလၽွာ႔ခၽေပးမယ္႔ valve ၿဖစ္ပါတယ္။ 'safety valve' ဟာလည္း hydraulic circuit အတြင္း၊ excessive pressure အေနနဲ႔ ၿမင္႔မားလြန္းတဲ႔ pressure ေပါါေပါက္လာတဲ႔အခါ၊ circuit အတြင္းမွ အစိတ္အပိုင္း devices and parts ေတြ ထိခိုက္ပၽက္စီးမွဳ မၿဖစ္ေပါါေစရန္၊ hydraulic fluid ရဲ႕ pressure ကိုေလၽွာ႔ခၽေပးၿခင္းၿဖင္႔၊ တားဆီးကာကြယ္ေပးပါတယ္။

Fig. Spring-loaded relief valve  

relief valves ေတြဟာ 'spring-loaded valves' ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ valve အေပါါမွ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ spring force ၿဖင္႔ valve seat အေပါါမွာ normally close contact အၿဖစ္၊ အထိုင္ခၽထားတဲ႔ valves ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ valve အတြင္းသို႔ opposite hydraulic fluid pressure ဝင္ေရာက္လာေပမယ္႔၊ spring fore ထက္ေလၽွာ႔နည္းတဲ႔အခါ၊ valve ဟာ ပိတ္ၿမဲပိတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အကယ္၍ opposite hydraulic fluid pressure ဟာ spring fore ထက္ပိုမၽားၿပီး၊ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါ valve ပြင္႔သြားမွာၿဖစ္သလို၊ pressure ထပ္မံၿမင္႔တက္လာၿခင္းကိုလည္း၊ တားဆီးေပးပါတယ္။ 

Fig. Poppet type relief valve

Poppet type relief valve - set screw မွာ ေသးငယ္တဲ႔ small hole အေပါက္ (၁) ေပါက္ကို ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ hydraulic circuit အတြင္း pressure ၿမင္႔တက္လာၿခင္းေႀကာင္႔ valve ေရြွ႕လၽွားရာမွာ အလံုပိတ္ enclosed spring housing အတြင္းမွာရိွေနမယ္႔ hydraulic fluid သို႔မဟုတ္ ေလတို႔ေႀကာင္႔ restrict အေနနဲ႔ အတားအဆီးၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။ set screw မွ ေသးငယ္တဲ႔ small hole ဟာ enclosed spring housing အတြင္းမွာရိွေနမယ္႔ hydraulic fluid သို႔မဟုတ္ ေလတို႔ကို relieve အၿဖစ္ ေၿဖေလၽွာ႔ကာထုတ္ေပးလိုက္တဲ႔အတြက္၊ valve ဟာလည္း ေခၽာေမြ႔လြယ္ကူစြာ smooth movement ၿဖင္႔ေရြွ႕သြားနိဳင္ပါတယ္။

Fig. Poppet type relief valve

hydraulic circuit အတြင္းမွ fluid pressure ဟာ၊ စတင္ၿမင္႔တက္လာၿပီး၊ ဖိထားတဲ႔ spring force ထက္ ပိုမၽားလာတဲ႔အခါ၊ valve ဟာ crack open အေနနဲ႔ အနည္းငယ္စတင္ပြင္႔ပါတယ္။ valve ဟာ crack open position ၿဖင္႔ high-pressure fluid ကိုစတင္ေလၽွာ႔ခၽသလို၊ fluid pressure ဟာ continuous အေနနဲ႔ ဆက္လက္ၿမင္႔တက္ေနသမၽွ၊ ပိုမိုပြင္႔ၿပီး high-pressure fluid ကိုဆက္လက္ေလၽွာ႔ခၽကာ၊ fluid pressure ၿမင္႔တက္လာမွဳ ရပ္ဆိုင္းသြားတဲ႔အထိ ေလၽွာ႔ခၽေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Set pressure and Crack pressure

valve မွ fluid pressure ၿမင္႔တက္လာမွဳရပ္ဆိုင္းသြားတဲ႔အထိ၊ ေလၽွာ႔ခၽသြားတဲ႔ pressure ကို 'set pressure' လို႔ေခါါၿပီး၊ ဖိထားတဲ႔ spring force ထက္ပိုမၽားလာတဲ႔အခါ၊ valve ဟာ crack open အေနနဲ႔ အနည္းငယ္ စတင္ပြင္႔တဲ႔ pressure ကို 'crack pressure' လို႔ေခါါပါတယ္။ set pressure ဟာ crack pressure ပမာဏထက္ ပိုမၽားသလို၊ valve မွ relief အေနနဲ႔ ေလၽွာ႔ခၽေပးတဲ႔ hydraulic fluid ရဲ႕ စီးဆင္းမွဳ flow rate ပမာဏဟာလည္း၊ ကြာၿခားပါတယ္။ set pressure ဟာ relief fluid flow rate နဲ႔ဆက္စပ္ေနၿပီး၊ ရိုးရွင္းတဲ႔ ordinary hydraulic circuit ေတြမွာ၊ relief valve ရဲ႕ set pressure ဟာ hydraulic pump မွ discharge pressure တခုလံုးကိုပါ၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးတာေတြ႔ရပါတယ္။ လံုးပတ္ diameter အရြယ္အစားေသးငယ္တဲ႔ 'poppet type relief valve' ေတြမွာ 'set pressure' နဲ႔ 'crack pressure' ပမာဏတို႔ဟာ၊ ကြာၿခားမွဳမရိွပဲ hydraulic circuit အတြင္းမွ pressure ၿမင္႔တက္လာလာမယ္႔ fluid ကို၊ fixed relief flow rate ၿဖင္႔စီးဆင္းေစကာ၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ 'poppet type relief valve' ေတြမွာေတာ႔ 'set pressure' နဲ႔ 'crack pressure' ပမာဏတို႔အႀကားမွာ၊ ႀကီးမားတဲ႔ ကြာၿခားမွဳရိွပါတယ္။

Fig. Spool type relief valve

Spool type relief valve - hydraulic circuit အတြင္းမွ fluid pressure ဟာ၊ relief valve ရဲ႕ piston သို႔ သက္ေရာက္ေနၿပီး၊ spring fore ထက္ေလၽွာ႔နည္းတဲ႔အခါ၊ piston ဟာေရြွ႕လၽွားမွဳမရိွတဲ႔အတြက္၊ valve ဟာ ပိတ္ၿမဲပိတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အကယ္၍ opposite hydraulic fluid pressure ဟာ spring fore ထက္ ပိုမၽားၿပီး၊ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါ piston ေရြွ႕လၽွားမွဳၿဖစ္ေပါါၿပီး၊ valve ပြင္႔သြားမွာၿဖစ္သလို၊ pressure ထပ္မံၿမင္႔တက္လာၿခင္းကိုလည္း၊ တားဆီးေပးပါတယ္။ 

 Fig. 'spool type relief valve' diameter & 'poppet type relief valve' diameter

opposite hydraulic fluid pressure ရဲ႕တြန္းအားၿမင္႔တက္လာတာနဲ႔အမၽွ၊ piston ပိုမိုေရြွ႕လၽွားသလို valve မွ relief port ဟာလည္း၊ ပိုမိုပြင္႔လာၿပီး၊ relief flow rate လည္းၿမင္႔တက္လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။ 'spool type relief valve' ေတြမွာေတာ႔ 'set pressure' နဲ႔ 'crack pressure' ပမာဏတို႔အႀကားမွာ၊ ကြာၿခားမွဳရိွပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ 'poppet type relief valve' ေတြနဲ႔နိွဳင္းယွဥ္ႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ valve diameter အရြယ္အစား ပိုမိုႀကီးမားတဲ႔အတြက္၊ relief flow rate ၿမင္႔မားၿပီး၊ 'set pressure' နဲ႔ 'crack pressure' တို႔အႀကား၊ ကြာၿခားမွဳပမာဏဟာ၊ နည္းပါးတာကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Pilot type relief valve - pilot valve တလံုးကို၊ main valve ၿဖင္႔တြဲဖက္တတ္ဆင္ကာ၊ relief valve အၿဖစ္ အသံုးၿပဳၿပီး၊ high-pressure fluid ကိုေလၽွာ႔ခၽေပးပါတယ္။ main valve မွာသက္ေရာက္ေနတဲ႔ hydraulic circuit မွ fluid pressure အနည္းငယ္ slight quantity ပမာဏကို၊ pilot valve သို႔ေပးသြင္းၿပီး၊ pilot valve ရဲ႕ ေရြွ႕လၽွားမွဳမွတဆင္႔၊ main valve မွ relief port အား ပြင္႔ေစကာ၊ high-pressure fluid ကို၊ မၽားၿပားတဲ႔ large quantity ပမာဏၿဖင္႔၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

 Fig. Pilot type relief valve

valve အတြင္းသို႔ opposite hydraulic fluid pressure ဝင္ေရာက္လာေပမယ္႔၊ spring fore ထက္ေလၽွာ႔နည္းတဲ႔အခါ၊ main valve ကိုဖိထားတဲ႔ spring force ေႀကာင္႔ေရြွ႕လၽွားမွဳမရိွပဲ relief port ဟာ၊ closed position ၿဖင္႔ ပိတ္ၿမဲပိတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ main valve အတြင္းဝင္ေရာက္လာတဲ႔ opposite hydraulic fluid pressure ဟာ pilot valve အတြင္းသို႔လည္း၊ ဝင္ေရာက္ေနပါတယ္။ opposite hydraulic fluid pressure ဝင္ေရာက္လာေပမယ္႔၊ pilot valve ရဲ႕ spring fore ထက္ေလၽွာ႔နည္းတဲ႔အခါ၊ valve ဟာ ပိတ္ၿမဲ ပိတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Pilot type relief valve

balanced hole ကိုၿဖတ္သန္းၿပီး၊ hydraulic fluid flow စီးဆင္းမွဳ မရိွတဲ႔အေၿခအေနမွာ၊ main valve ရဲ႕ နွစ္ဖက္စလံုးမွာညီမၽွစြာသက္ေရာက္ေနတဲ႔၊ balanced pressure ေႀကာင္႔ valve ေရြွ႕လၽွားမွဳမၿဖစ္ေပါါပဲ၊ relief port ဟာလည္း၊ ပိတ္ေနပါတယ္။ hydraulic circuit အတြင္း fluid pressure စတင္ ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ pilot valve ဟာ balanced မွတဆင္႔ relief fluid ကိုစတင္စီးဆင္းေစပါတယ္။ main valve ရဲ႕ တဖက္မွာရိွတဲ႔ balanced hole မွာ fluid pressure ၿမင္႔တက္လာကာ၊ spring fore ထက္ ပိုမၽားၿပီး၊ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါ main valve စတင္ပြင္႔သလို၊ relief port မွတဆင္႔ high-pressure fluid ကို စီးဆင္းေစပါတယ္။ fluid pressure ဆက္လက္ၿမင္႔တက္ေနသမၽွ၊ relief port ပိုမိုပြင္႔ၿပီး high-pressure fluid ကိုဆက္လက္ေလၽွာ႔ခၽကာ၊ fluid pressure ၿမင္႔တက္လာမွဳ ရပ္ဆိုင္းသြားတဲ႔အထိ၊ ေလၽွာ႔ခၽေနမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

pilot type relief valve ေတြမွာ ေပါါေပါါက္တဲ႔ set pressure နဲ႔ crack pressure တို႔အႀကား၊ ကြာၿခားမွဳဟာ၊ အၿခား relief valve ေတြၿဖစ္တဲ႔ poppet type နဲ႔ spool type relief valve ေတြနဲ႔ နိွဳင္းယွဥ္ႀကည္႔လၽွင္၊ ကြာၿခားမွဳပမာဏ အနည္းဆံုးၿဖင္႔ hydraulic circuit ကို quick regulating အေနနဲ႔ အထိေရာက္ဆံုး ထိမ္းသိမ္းေပးနိဳင္တာကို၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

 Fig. Adjustment of relief valve set pressure by 'shim'

Adjustment of relief valve set pressure - relief valve ရဲ႕ set pressure ကိုတိုးၿမွင္႔ခၽိန္ညိွတဲ႔အခါ၊ crack pressure လည္း increase အေနနဲ႔ လိုက္ပါ တိုးၿမင္႔လာမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ set pressure တိုးၿမွင္႔ခၽိန္ညိွၿခင္းဟာ valve ရဲ႕ closing position အပိတ္ အေနအထားမွ spring ရဲ႕ pre-load ကိုတိုးၿမွင္႔ၿခင္းၿဖစ္ၿပီး၊ တနည္းအားၿဖင္႔ spring ကိုတြန္းထားမယ္႔ 'shim' အၿပားရဲ႕ အထူ thickness ကိုေလၽွာ႔ခၽၿခင္းလည္းၿဖစ္ပါတယ္။ အၿပန္အလွန္အားၿဖင္႔ spring ကို တြန္းထားမယ္႔ shim အၿပားရဲ႕ အထူ thickness ကို တိုးၿမွင္႔ၿခင္းၿဖင္႔၊ relief valve ရဲ႕ set pressure ကိုေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။ 

Fig. Adjustment of relief valve set pressure by 'set pressure adjustment screw'

အခၽိဳ႕ relief valve ေတြရဲ႕ set pressure တိုးၿမွင္႔ၿခင္းအား၊ spring ကိုတြန္းထားမယ္႔ shim အၿပားရဲ႕ အထူ thickness ကိုေလၽွာ႔ခၽၿခင္းၿဖင္႔ ေဆာင္ရြက္စရာမလိုပဲ၊ lock nut ၿဖင္႔တတ္ဆင္ထားတဲ႔ relief valve မွ 'set pressure adjustment screw' ကိုေလၽွာ႔ခၽကာ၊ spring ရဲ႕ pre-load ကိုတိုးၿမွင္႔ၿခင္းၿဖင္႔ ေဆာင္ရြက္နိဳင္ပါတယ္။

Measurement of set pressure - set pressure ကိုတိုင္းတာတဲ႔အခါ၊ hydraulic circuit ရဲ႕ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ application အရ၊ open loop system နဲ႔ closed loop system တို႔အေပါါ မူတည္ၿပီး၊ ကြာၿခားမွဳရိွပါတယ္။ 'open loop system' ဆိုတာကေတာ႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး cycle ရဲ႕ အဆံုးမွာ၊ ဖိအားနိမ္႔ unpressurized fluid return အေနနဲ႔ hydraulic tank သို႔၊ hydraulic fluid ၿပန္လည္ေရာက္ရိွလာတဲ႔ system ၿဖစ္ပါတယ္။ open loop system မွာ hydraulic pump ရဲ႕ outlet နဲ႔ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor မွ tank သို႔ၿပန္လာမယ္႔ return line တို႔အႀကားမွာ၊ directional control valve တလံုးကို၊ ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားပါတယ္။

Fig. Open loop system

Fig. Closed loop system

'closed loop system' မွာေတာ႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး cycle ရဲ႕အဆံုးမွာ၊ fluid return အေနနဲ႔ hydraulic tank သို႔၊ hydraulic fluid ၿပန္လည္ဝင္ေရာက္လာၿခင္းမရိွပဲ၊ system အတြင္းမွာသာ၊ ဖိအားၿမင္႔ closed pressurized loop အၿဖစ္ရိွေနမယ္႔ system ၿဖစ္ပါတယ္။ closed loop system မွာ hydraulic pump ရဲ႕ inlet နဲ႔ hydraulic cylinder သို႔မဟုတ္ hydraulic motor မွ tank သို႔ၿပန္လာမယ္႔ return line တို႔ကို၊ တိုက္ရိုက္ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။

'open loop system' မွ control valve ရဲ႕ 'set pressure' ကိုတိုင္းတာတဲ႔အခါ၊ hydraulic circuit တခုလံုးကို closed position မွာထားရိွၿပီး၊ hydraulic pump ရဲ႕ outlet မွရရိွလာတဲ႔ fluid pressure ကို relief valve မွ၊ high-pressure fluid အေနနဲ႔လက္ခံၿပီးမွ၊ relief flow rate တခုၿဖင္႔ မေလၽွာ႔ခၽခင္ေနာက္ဆံုးအခၽိန္မွာ၊ ဖတ္ယူပါတယ္။ 'closed loop system' မွ control valve ရဲ႕ 'set pressure' ကိုတိုင္းတာတဲ႔ အခါမွာေတာ႔၊ hydraulic cylinder အား အဆံုးအထိ end stroke position ၿဖင္႔ဆန္႔ထုတ္ထားစဥ္ သို႔မဟုတ္ hydraulic motor အား ဝန္အၿပည္႔ full load ၿဖင္႔လည္ပတ္ေနစဥ္၊ relief valve မွာ၊ ဖတ္ယူပါတယ္။ hydraulic fluid ဟာ ပတ္ဝန္းကၽင္ရဲ႕ ambient temperature အပူရိွန္ေပါါမူတည္ၿပီး၊ ေစးပၽစ္မွဳ viscosity ေၿပာင္းလဲတတ္ပါတယ္။ ambient temperature နိမ္႔တဲ႔အခါ၊ hydraulic fluid ရဲ႕ temperature လည္းလိုက္ပါကၽဆင္းၿပီး၊ ေစးပၽစ္မွဳ viscosity ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အတြက္၊ 'set pressure' တိုင္းတာတဲ႔အခါ၊ ရရိွလာမယ္႔ တန္ဖိုးပမာဏ ၿမင္႔မားပါတယ္။ အလားတူ ambient temperature ၿမင္႔မားတဲ႔အခါ၊ ေစးပၽစ္မွဳ viscosity ကၽဆင္းၿပီး 'set pressure' တိုင္းတာတဲ႔အခါ၊ ရရိွလာမယ္႔ တန္ဖိုးပမာဏဟာလည္း၊ ကၽဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ 'set pressure' တိုင္းတာရာမွာ၊ မွန္ကန္တဲ႔တန္ဖိုးပမာဏ ရရိွေစရန္၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ hydraulic fluid အတြက္ သတ္မွတ္ထားေသာ 'specific temperature range' အတြင္းမွာသာ၊ ဖတ္ယူသင္႔ပါတယ္။ 

Reference and image credit to : ကိုတင္မင္းထူး၊ "Unit Instruction Manual - Hydraulic Control Valves" - KOMATSU

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.

Tonnage Measurement & Weight Measurement

သေဘ္ာေတြရဲ႕ အရြယ္အစားကိုေဖာ္ၿပတဲ႔အခါ၊ "tonnage measurements" နဲ႔ "weight measurements" ဆိုတဲ႔ အေလးခၽိန္အတိုင္းအတာ အသံုးအနံွဳးေတြနဲ႔၊ နိွဳင္းယွဥ္ေဖာ္ၿပႀကပါတယ္။ tonnage measurements အသံုးအနံွဳးမွာ 'GRT' လို႔ေခါါတဲ႔ gross registered tonnage နဲ႔ 'NRT' လို႔ေခါါတဲ႔ net registered tonnage တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ 'International Tonnage Measurement Convention 1969' ဥပေဒအရၿပဌာန္းခဲ႔တဲ႔ GRT နဲ႔ NRT အသံုးအနံွဴးေတြကို၊ (၁၉၉၂) ခုနွစ္မွာ 'GT' ဆိုတဲ႔ gross tonnage နဲ႔ NT ဆိုတဲ႔ net tonnage အသံုးအနံွဴးေတြၿဖင္႔၊ အစားထိုးၿပင္ဆင္ခဲ႔ပါတယ္။ GRT - gross registered tonnage, NRT - net registered tonnage, GT - gross tonnage နဲ႕ NT - net tonnage အစရိွတဲ႔၊ tonnage measurement အသံုးအနံွဴးေတြကို သေဘ္ာမွတ္ပံုတင္ၿခင္း၊ အခြန္အခေပးေဆာင္ၿခင္းအစရိွတဲ႔၊ ကိစၥေတြအတြက္ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

'GRT' ဆိုတဲ႔ gross register tonnage ဆိုတာကေတာ႔ သေဘ္ာတစီးလံုးရဲ႕ ထုထည္ volume ကို တိုင္းတာၿပီး၊ အေလးခၽိန္ weight ဖြဲ႔ကာ သတ္မွတ္ထားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ ထုထည္ volume အားၿဖင္႔ (၁၀၀) ကုဗေပ သို႔မဟုတ္ (၂. ၈၃) ကုဗမီတာဟာ၊ သတ္မွတ္ မွတ္ပံုတင္အေလးခၽိန္ registered tonnage (၁) တန္ နဲ႔ ညီမၽွပါတယ္။ (၁၀၀) ကုဗေပ သို႔မဟုတ္ (၂. ၈၃) ကုဗမီတာထုထည္ volume ပမာဏရိွတဲ႔ ကန္ထဲကို၊ ေရ fresh water အၿပည္႔ ၿဖည္႔လိုက္တဲ႔အခါ၊ ေရ ရဲ႕ သိပ္သည္းဆ specific gravity ကို (၁) အၿဖစ္သတ္မွတ္တဲ႔အတြက္၊ အေလးခၽိန္အားၿဖင္႔ (၂, ၈၀၀) ကီလိုဂရမ္ သို႔မဟုတ္ (၂. ၈) မက္ထရစ္တန္နဲ႔ ညီမၽွတယ္လို႔ ယူဆၿပီး၊ သတ္မွတ္ထားတာ ၿဖစ္ပါတယ္။

'NRT' ဆိုတဲ႔ net registered tonnage ဆိုတာကေတာ႔၊ cargo hold နဲ႔ cargo tank တို႔လို၊ ကုန္ cargo ထည္႔သြင္းသယ္ေဆာင္မယ္႔ ေနရာေတြရဲ႕ ထုထည္ volume ကိုတိုင္းတာၿပီး၊ ေရ ရဲ႕ သိပ္သည္းဆၿဖင္႔၊ အေလးခၽိန္ဖြဲ႔ကာ၊ သတ္မွတ္မွတ္ပံုတင္ထားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ engine room, bridge သို႔မဟုတ္ wheel house နဲ႔ သေဘ္ာသားမၽားေနထိုင္ရာ crew accommodation အစရိွတဲ႔ ေနရာေတြကို၊ ထည္႔သြင္း တိုင္းတာၿခင္းမၿပဳပဲ၊ ကုန္ထည္႔သြင္း သယ္ေဆာင္မယ္႔ ေနရာေတြကိုသာ၊ သတ္မွတ္တိုင္းတာပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ သေဘ္ာ အမၽိဳးအစားအလိုက္၊ ကုန္ေသတၱာတင္ container vessel သေဘ္ာ၊ ခရီးသယ္တင္ passenger vessel သေဘ္ာ အစရိွတဲ႔ သေဘ္ာ အမၽိဳးအစားအလိုက္၊ NRT တြက္ခၽက္ယူပံု ကြဲၿပားမွဳလည္း ရိွပါတယ္။ အလားတူ သေဘ္ာမွတ္ပံုတင္ registered  ၿပဳလုပ္ထားရာ ဆိပ္ကမ္း port သို႔မဟုတ္ တိုင္းၿပည္ country နဲ႔ သေဘ္ာသြားလာ ၿဖတ္သန္းခုတ္ေမာင္းရာ သို႔မဟုတ္ ဆိုက္ကပ္ရာဆိပ္ကမ္း သို႔မဟုတ္ တိုင္းၿပည္အေပါါမူတည္လို႔ ကြဲၿပားမွဴရိွပါေသးတယ္။

'GT' ဆိုတဲ႔ gross tonnage ကိုတြက္ယူရာမွာ၊ သေဘ္ာတည္ေဆာက္ပံု design ပံုသ႑န္ေပါါမူတည္ၿပီး၊ GRT ဆိုတဲ႔ gross register tonnage တြက္ယူပံုနဲ႔ ကြာၿခားပါတယ္။ GT ကို keel လို႔ေခါါတဲ႔ သေဘ္ာဧရာ ဝမ္းဗိုက္ေအာက္ေၿခမွ hull framing ေတြကစကာ၊ ေခါင္းတိုင္ funnel အထိအလံုပိတ္ enclosed space အၿဖစ္၊ ယူဆကာ၊ ကုဗမီတာၿဖင္႔ ထုထည္ volume ကို တိုင္းတာတြက္ခၽက္ပါတယ္။ ကုဗေပၿဖင္႔ တိုင္းတာ တြက္ခၽက္တဲ႔ GRT နဲ႔နိွဳင္းယွဥ္ႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ (၀. ၅၉၁၉) GT ဟာ (၁) GRT နဲ႔ညီမၽွၿပီး ထုထည္အားၿဖင္႔ (၂. ၈၃၁၆) ကုဗမီတာ ရိွတာကိုေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

ပနားမားတူးေၿမာင္းကို ၿဖတ္သန္းခုတ္ေမာင္းတဲ႔အခါ 'PU/ UMS - Panama Canal Universal Measurement System' ဆိုတဲ႔၊ သေဘ္ာရဲ႕ စုစုေပါင္းထုထည္ total volume အေပါါမွာ အေၿခခံကာ တြက္ယူၿဖစ္ၿပီး၊ (၁) PU/ UMS Net ယူနစ္ဟာ (၁၀၀) ကုဗေပနဲ႔ ညီမွၽတယ္လို႔ သတ္မွတ္ထားပါတယ္။ စူးအက္တူးေၿမာင္းကို ၿဖတ္သန္းခုတ္ေမာင္းတဲ႔အခါမွာေတာ႔ (၁၈၇၃) ခုနစ္ ကတည္းက၊ ၿပဌာန္းခဲ႔တဲ႔ 'Moorsom System' တြက္နည္းမွ၊ ဆင္းသက္လာၿပီး၊ တူးေၿမာင္းအုပ္ခၽဳပ္ေရး အဖြဲ႔ၿဖစ္တဲ႔ Suez Canal Authority ကအႀကိမ္ႀကိမ္ ၿပင္ဆင္ထားတဲ႔ 'Suez Canal Net Tonnage' တြက္နည္းကို၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။

Fig. Ship's side view

သေဘ္ာရဲ႕ အလၽွား length ကို 'LOA' ဆိုတဲ႔ length over all, 'LBP' ဆိုတဲ႔ length between perpendiculars နဲ႔ 'LWL' ဆိုတဲ႔ length on load waterline ဆိုၿပီး၊ နည္းလမ္း (၃) ခုၿဖင္႔ တိုင္းတာေဖာ္ၿပပါတယ္။ 'LOA' ဆိုတဲ႔ length over all ဟာ၊ သေဘ္ာဦး forward bow မွ သေဘ္ာပဲ႔ပိုင္း aft stern အထိ တေၿဖာင္႔တည္း၊ တိုင္းတာၿခင္းၿဖစ္ၿပီး၊ 'LBP' ဆိုတဲ႔ length between perpendiculars ဆိုတာကေတာ႔ သေဘ္ာဦးနဲ႔ သေဘ္ာပဲ႔ပိုင္းမွ၊ အေကြးအဝိုက္ ဧရိယာေတြကို၊ ခၽန္လွပ္ကာ အကၽယ္ width အေနနဲ႔ တညီတည္းရိွေနမယ္႔၊ ဦးကေန ပဲ႔ပိုင္း အထိ ေတာက္ေလၽွာက္တိုင္းတာၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ 'LWL' ဆိုတဲ႔ length on load waterline ဟာလည္း၊ သေဘ္ာရဲ႕ load line လို႔ေခါါတဲ႔၊ ကုန္္အၿပည္႔ တင္ထားစဥ္၊ ေရေပါါေပါါေနမယ္႔ သေဘ္ာရဲ႕အလၽွားကိို၊ တိုင္းတာၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Ship's front view

သေဘ္ာအမၽိဳးအစားနဲ႔ သေဘ္ာတည္ေဆာက္ပံု design ပံုသ႑န္ကြဲၿပားမွဳေတြေႀကာင္႔၊ သေဘ္ာရဲ႕ အလၽွားကို မွတ္ပံုတင္တဲ႔အခါ၊ တိကၽတဲ႔ အလၽွားအတိုင္းအတာတခုၿဖင္႔၊ သတ္မွတ္ရန္လိုအပ္လာၿပီး 'registered length' လို႔ေခါါပါတယ္။ rudder shaft သို႔မဟုတ္ rudder head ရဲ႕ ဗဟိုမွ၊ အတြင္းဖက္ အကၽဆံုး သေဘ္ာဦးသံၿပား bow plate နဲ႔ forecastle upper deck တို႔ရဲ႕ဆံုမွတ္ crossing point အထိ တိုင္းတာၿပီး registered length အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕ ကန္႔လန္႔ၿဖတ္အကၽယ္ width ကိုေတာ႔ ဗၽက္ breadth  လို႔ေခါါေဝါါသံုးနံွဴးပါတယ္။သေဘ္ာရဲ႕ ကန္႔လန္႔ၿဖတ္အကၽယ္ width ကိုေတာ႔ ဗၽက္ breadth  လို႔ေခါါေဝါါသံုးနံွဴးပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕ depth အနက္မွာ ေရေပါါ ေပါါေနမယ္႔အပိုင္း free board နဲ႔ ေရထဲနစ္ေနမယ္႔အပိုင္း ေရစူး draft တို႔ပါဝင္ပါတယ္။

"weight measurements" မွာ၊ displacement, lightship သို႕မဟုတ္ light weight နဲ႕ DWT ဆိုတဲ႔ dead weight tonnage တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ 'displacement' ဆိုတာကေတာ႔ ေရထဲမွာ ေကၽာက္ခၽရပ္နားထားတဲ႔ သေဘ္ာရဲ႕အေလးခၽိန္ၿဖစ္ၿပီး၊ 'long tons' သုိ႔မဟုတ္ 'metric tons' မက္ထရစ္တန္ယူနစ္္ၿဖင္႔ တြက္ခၽက္ေဖာ္ၿပပါတယ္။ သေဘ္ာ hull ရဲ႕ water line ေအာက္မွာရိွတဲ႔ ထုထည္ကို သေဘ္ာရဲ႕ အလၽွား length, ေရထဲမွာ ရိွေနမယ္႔ ေရစူး draft နဲ႔ သေဘ္ာရဲ႕ ဗၽက္ breadth တို႔ကိုေၿမွာက္ၿခင္းၿဖင္႔၊ ရရိွလာတဲ႔ တန္ဘိုးကို ေရငံ Salt Water ရဲ႕သိပ္သည္းဆ (၁. ၀၂၅) ၿဖင္႔ေၿမွာက္ကာ၊ displacement ကို မက္ထရစ္တန္ယူနစ္္ အေနနဲ႔ တြက္ယူရရိွနိဳင္ပါတယ္။ ေရ ရဲ႕ သိပ္သည္းဆ specific gravity ဟာ ေရခၽိဳ fresh water, ေရငံ salt water အစရိွတဲ႔ ေရ အမၽိဳးအစား အေပါါမူတည္ၿပီး ကြဲၿပားသလို၊ ေနရာေဒသ အေပါါမူတည္လို႔ ကြဲၿပားပါေသးတယ္။ ဥပမာအပူပိုင္းေဒသ tropical zone မွ ေရငံဟာ အေအးပိုင္းေဒသမွ ေရငံနဲ႔ သိပ္သည္းဆၿခင္း နိွဳင္းယွဥ္ ႀကည္႔လၽွင္၊ ပိုမိုနည္းတာကိုေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

displacement ကို 'long tons' ယူနစ္အေနနဲ႔ တြက္ယူတဲ႔အခါ၊ သေဘ္ာ hull ရဲ႕ water line ေအာက္မွာ ရိွတဲ႔ ထုထည္ကို သေဘ္ာရဲ႕ အလၽွား length, ေရထဲမွာ ရိွေနမယ္႔ ေရစူး draft နဲ႔ သေဘ္ာရဲ႕ ဗၽက္ breadth တို႔ကိုေၿမွာက္ၿခင္းၿဖင္႔၊ ရရိွလာတဲ႔ တန္ဘိုးကို 'ေပ - feet' ဖြဲ႔ၿပီး၊ သေဘ္ာအမၽိဳးအစားနဲ႔ တည္ေဆာက္ပံုအရ ခြဲၿခားသတ္မွတ္ထားတဲ႔  'Block Coefficient of the Hull' ဆိုတဲ႔ ကိန္းေသတန္ဘိုးတခုၿဖင္႔ ထပ္မံေၿမွာက္ယူပါတယ္။ water line ေအာက္မွာရိွတဲ႔ ထုထည္စုစုေပါင္း volume ကို ကုဗေပ ယူနစ္ၿဖင္႔ရရိွလာတဲ႔အခါ၊ (၁) ကုဗေပမွာရိွတဲ႔ ေရငံ Salt water ရဲ႕သိပ္သည္းဆ (၆၄) ၿဖင္႔ေၿမွာက္ကာ၊ 'ေပါင္ - pound' ဖြဲ႔ၿပီး၊ (၃၅) ၿဖင႔္ စားၿခင္းၿဖင္႔ long tons ယူနစ္ကို၊ ရရိွပါတယ္။

'lightship' သို.မဟုတ္ 'lightweight' ဆိုတာကေတာ႔၊ ေလာင္စာဆီ fuel, ကုန္ cargo, ခရီးသည္ passengers နဲ႔ သံုးေရ domestic used fresh water အစရိွတဲ႔အေလးခၽိန္ေတြမပါဝင္တဲ႔၊ သေဘ္ာရဲ႕ အမွန္တကယ္ အေလးခၽိန္ၿဖစ္ပါတယ္။ DWT ဆိုတဲ႔ 'dead weight tonnage' ကိုေတာ႔ displacement မွ lightship သို႔မဟုတ္ lightweight ကို နွဳတ္ယူၿခင္းၿဖင္႔၊ တြက္ယူရရိွနိဳင္ပါတယ္။ 

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.

Crankcase Explosion & Oil Mist Detector - (၂)

blow pass နဲ႔ atomized spray ကဲ႔သို႔ high pressure leak ေႀကာင္႔ပါါေပါက္လာတဲ႔ oil mist particles ေတြနဲ႔ hot spot ေႀကာင္႔ပါါေပါက္လာတဲ႔ oil mist particles ေတြဟာ (3 ~ 10) microns အရြယ္အစားခန္႔ရိွပါတယ္။ hot spot ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲဲ႔ oil mist ကိုၿမင္ရတာမို႔ blue smoke လို႔လဲေခါါႀကပါတယ္။ မူလက flash point (200°C) ခန္႔ရိွတဲ႔ lubricating oil ဟာ၊ blue smoke အဆင္႔သို႔ေရာက္ရိွသြားတဲ႔အခါ flash point ဟာလည္း၊ (150°C) ေအာက္သို႔ကၽဆင္းသြားပါေတာ႔တယ္။ engine ရဲ႕ out put power (2, 250) Kw နဲ႔အထက္ သို႔မဟုတ္ cylinder ရဲ႕ diameter (300) mm နဲ႔အထက္ engine တိုင္းမွာ၊ oil mist ၿဖစ္ေပါါမွဳ level ပမာဏကိုႀကိဳတင္သိနိိဳင္္ဖိိုု႔ OMD ဆိုတဲ႔ oil mist detector တတ္ဆင္အသံုးၿပဳရန္ SOLAS regulation မွာ mandatory အၿဖစ္၊ ၿပဌာန္းထားပါတယ္။

2 stroke engine ေတြမွာ၊ oil mist detector ကို crankcase explosion မၿဖစ္ေပါါခင္ႀကိဳတင္သိနိဳင္ဖို႔၊ တတ္ဆင္ႀကသလို timing gear case explosion မၿဖစ္ေပါါခင္ႀကိဳတင္သိနိဳင္ဖို႔၊ timing case oil mist detector ကိုလည္း တတ္ဆင္ႀကတာေတြ႔ဖူးပါတယ္။ oil mist detector ေတြဟာထုတ္လုပ္သူေပါါ မူတည္ၿပီး ပံုစံနဲ႔အလုပ္လုပ္ပံု ကြာၿခားႀကေပမယ္႔၊ photo electric cell အသံုးၿပဳထားတဲ႔ အေၿခခံ အလုပ္လုပ္ပံုမွာေတာ႔ အားလံုးတူညီႀကပါတယ္။ OMD လို႔ေခါါတဲ႔ oil mist detectors ေတြကိုေလ့လာႀကည္႔ရင္ light obscuration type OMD နဲ႔ light scatter type OMD ဆိုၿပီး (၂) မၽိဳးေတြ႔ရမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

measuring cell unit နဲ႔႔ reference cell unit ေတြ parallel တတ္ဆင္ထားတဲ႔ detector ကို obscuration type OMD အၿဖစ္ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ obscuration type ODM  မွာ၊ crankcase ထဲမွ oil mist ေတြကို OMD ဟာ၊ အဆက္မၿပတ္ စုတ္္ယူေနၿပီီး oil mist ရဲ႕ density ၿမင္႔တက္္လာတဲ႔အခါ alarm အၿဖစ္အခၽက္ေပးသလို၊ engine ကိုပါ slow down ၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ crankcase တိုင္းမွာ sampling tubes ေတြကို တတ္ဆင္ထားၿပီး fan အေသးေလးတလံုးမွ စုတ္ယူပါတယ္။ sampling tubes ေတြဟာ တခုနဲ႔တခု loop အေနနဲ႔ယူထားတာမၽိဳး မဟုတ္ပဲ၊ crankcase တိုင္းမွာ တခုစီ သီးၿခားတတ္ဆင္ထားတာၿဖစ္ၿပီး၊ tube တခုစီဟာ (12.5) meter အလၽွားထက္မပိုသင္႔ပါဘူး။

Fig. Reflector - light obscuration type oil mist detector

rotator unit ဟာ sampling tube မွတဆင္႔ crank case တခုစီမွ oil mist ကို (၄) စကၠန္႔ၿခား တခါေၿပာင္းလဲစုတ္ယူၿပီး၊ oil mist sample ဟာ rotator unit မွတဆင္႔ measuring cell unit ကိုေရာက္လာပါတယ္။ measuring cell unit နဲ႔႔ reference cell unit ေတြဟာတခုနဲ႔တခု parallel တတ္ဆင္ထားတဲ႔ tube ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ tube တခုစီရဲ႕ ထိပ္တဖက္စီမွာ photo-electric cell နဲ႔႔ အၿခားထိပ္တဖက္္စီမွာ lens ကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ tube (၂) ခုႀကားအၿပင္ဖက္မွာေတာ႔ reflector lamp မီးလံုးတလံုးကိုတတ္ဆင္ထားၿပီး mirror မွန္ခၽပ္ကေလးေတြမွတဆင္႔ lens ေတြေပါါ အလင္းေရာင္ေပးပါတယ္။ lens ေပါါကၽေရာက္လာတဲ႔ အလင္းေရာင္ဟာ tube တဖက္ထိပ္မွာရိွတဲ႔ photo-cells ေတြေပါါကၽေရာက္ေနၿပီး၊ mili-amp သို႔မဟုတ္ mili-volt တန္ဖိုး တခုကိုထုတ္ေပးေနပါတယ္။ crank case အတြင္းမွတဆင္႔ဝင္ေရာက္လာတဲ႔႔ oil mist ဟာ measuring tube အတြင္း ၿဖတ္သန္းသြားမွာ ၿဖစ္ၿပီး၊ reference tube အတြင္းမွာေတာ႔ၿပင္ပေလ out side air ၿဖတ္သန္းသြားပါတယ္။

measuring tube အတြင္းမွ oil mist ရဲ႕ concentration တနည္းအားၿဖင္႔ density ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ photo cell ေပါါကၽေရာက္ေနတဲ႔ အလင္းေရာင္ရဲ႕ intensity ကၽဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီအခါ measuring tube photo electric cell မွထုတ္ေပးေနတဲ႔ signal output တန္ဖိုးလည္း ေလၽွာ႔နည္း ကၽဆင္းသြားၿပီး၊ reference tube photo electric cell မွထုတ္ေပးေနတဲ႔ signal output တန္ဖိုးနဲ႔ နိွဳင္းယွဥ္တဲ႔အခါ electrical imbalance ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ crankcase unit တခုမွာ oil mist ရဲ႕ concentration ၿမင္႔တက္လာမွဳမွ တဆင္႔ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ electrical imbalance တန္ဘိုးတခုဟာ၊ alarm ကို activated ၿဖစ္ေစသလို၊ rotator ဟာ (၄) စကၠန္႔ၿခား တခါလည္ပတ္ေနရာကေန၊ ရပ္သြားမွာၿဖစ္ၿပီး၊ မည္သည္႔ unit မွာ oil mist ၿမင္႔တက္ေနတယ္ဆိုတာကို၊ ေဖာ္ၿပမွာၿဖစ္ပါတယ္။  lens နဲ႔ mirror ေတြမွာ oil mist ေတြ ကပ္ၿငိတတ္တဲ႔အတြက္၊ ပံုမွန္သန္႔ရွင္းေပးဖို႔လိုအပ္သလို၊ rotator valve နဲ႔ extractor fan အပါအဝင္ sampling line ေတြပိတ္ဆို႔မွဳ မၿဖစ္ေပါါေစဖို႔အတြက္လည္း ပံုမွန္သန္႔ရွင္းေပးဖို႔လိုအပ္ပါတယ္။

Fig. infra red - light obstruction type oil mist detector

reflector lamp မီးလံုးကို lighting source အၿဖစ္အသံုးၿပဳတဲ႔ obscuration type OMD ေတြအစား အနီေအာက္ေရာင္ၿခည္ဆိုတဲ႔ infra red light ကိုအသံုးၿပဳတဲ႔ obscuration type OMD ေတြကိုေၿပာင္းလဲ အသံုးၿပဳလာတာေတြ႔ရပါတယ္။ reflector နဲ႔  infra red - light obscuration type OMD ေတြဟာ၊ တည္ေဆာက္ပံု ရိုးရွင္းေပမယ္႔ sampling point နဲ႔ detector ႀကားမွာ၊ ပိုက္လိုင္းအရွည္ ဆက္သြယ္ေပးဖို႔ လိုအပ္ၿခင္း၊ အခၽိန္တခုမွာ sample point တခုကိုသာ detect လုပ္နိဳင္ၿခင္းနဲ႔ monitoring unit ဟာ engine ရဲ႕ crankcase သို႔မဟုတ္ timing gear case အနီးအနားမွာတတ္ ဆင္ထားရတဲ႔အတြက္၊ false alarm ေတြေပါါေပါက္တတ္ၿခင္း အစရိွတဲ႔အားနည္းခၽက္ေတြရိွပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ oil mist density နဲ႔ အမွန္တကယ္ဖတ္ယူရရိွတဲ႔တန္ဘိုး read out တို႔ရဲ႕ဆက္သြယ္ခၽက္ဟာ non linear အေနနဲ႔ ဆက္သြယ္ေနတဲ႔အတြက္ alarm setting ခၽိန္တဲ႔အခါ၊ တိတိကၽကၽရရိွဖို႔ခက္ခဲတာကို လည္းေတြ႔ရပါတယ္။ monitor အေနနဲ႔ oil mist density ကို mg/ liter unit အၿဖစ္ဖတ္ယူၿခင္းမဟုတ္ပဲ၊ smoke particles အေနနဲ႔သာ ဖတ္ယူပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ obscuration type of oil mist detector ထုတ္လုပ္ေရာင္းခၽသူ maker ေတြနဲ႔ authorized dealer ေတြေတာ္ေတာ္မၽားမၽားကို၊ ေမးႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ 2mg/lit density မွာ activated ၿဖစ္ေစဖို႔ alarm setting ခၽိန္ထားတယ္လို႔သာေၿဖတတ္ပါတယ္။

Fig. infra red - light obstruction type oil mist detector

အေပါါပံုမွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ oil mist detector ကေတာ႔၊ သေဘ္ာေတြမွာအတြ႔မၽားတဲ႔ infra red - light obstruction type ၿဖစ္ပါတယ္။ control air ကို regulator မွတဆင္႔ low pressure compressed air အေနနဲ႔ venturi unit အတြင္းသို႔ေပးသြင္းပါတယ္။ အဲဒီအခါ crankcase အတြင္းမွ oil mist sample ေတြကို၊ venturi unit ကစုတ္ယူ ပါတယ္။ venturi ဆိုတာကေတာ႔ air ejector တမၽိဳးၿဖစ္ၿပီး တခၽိဳ႔ venturi unit ေတြမွာ fan blades ေတြထည္႔သြင္း တတ္ဆင္ထားတတ္ပါတယ္။ 

control valve block မွ valve ေတြ ကို အလိုအေလၽွာက္အဖြင္႔အပိတ္လုပ္ေပးၿပီး၊ crankcase တခုၿခင္းစီမွ၊ oil mist sample ေတြကို measuring track အတြင္းသို႔ပို႔ေပးပါတယ္။ oil mist sample ေတြကိုစုတ္ယူတဲ႔အခါ oil droplets ဆိုတဲ႔ ဆီအစအနေတြလည္း ပါလာတတ္တဲ႔အတြက္ oil droplet separator မွာစစ္ထုတ္ၿပီးမွ၊ ဝင္ေရာက္ေစပါတယ္။ sample air ကိုေတာ႔ detector ကိုယ္ထည္မွာ တြဲဖက္တတ္ဆင္ထားတဲ႔ scavenging air chamber အတြင္းမွရယူပါတယ္။ temperature compensation အတြက္ temperature sensor ကိုတတ္ဆင္ထားသလို၊ flow monitor ကိုပါ chamber ထဲမွာတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ measuring chamber ဟာ vacuum ၿဖစ္ေနတဲ႔အတြက္ sample air ဟာ အလိုအေလၽွာက္ဝင္ေရာက္နိဳင္ပါတယ္။

Fig. Sintered bronze filters

crankcase ေတြအတြင္းမွ oil mist sample ေတြနဲ႔အတူပါဝင္လာတဲ႔ particles ေတြဟာ track အတြင္းမွ infra red light source အပါအဝင္၊ chamber ေတြကိုပါ၊ ညစ္ေပေစတတ္တဲ႔အတြက္ 'sintered bronze filters' လို႔ေခါါတဲ႔ ေႀကးဇကာအၿပားေလးေတြကိုတတ္ဆင္ၿပီး၊ စစ္ယူပါတယ္။ ေႀကးဇကာၿပားေလးေတြကို မႀကာခဏၿဖဳတ္ကာ သန္႔ရွင္းေပးဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ measuring track အတြင္းမွာ infra red LED နဲ႔ photo-diode တို႔ကို တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ infra red beam ရဲ႕ အလင္းေရာင္ intensity ကို photo-diode မွ၊ electrical signal အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲကာ၊ evaluation unit သို႔ပို႔ေပးပါတယ္။ oil mist density ၿမင္႔တက္ လာတဲ႔အခါ infra red beam ရဲ႕ intensity ကၽဆင္းသြားၿပီး၊ photo-diode မွ signal out put ဟာလည္း ကၽဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. light scatter type oil mist detector

light scatter type detector ေတြကေတာ႔ oil mist sample ကို crank case အတြင္းမွာပဲ detect လုပ္တာၿဖစ္သလို read out အေနနဲ႔ true zero မွစတင္ ဖတ္ယူနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ ပိုမိုတိကၽတယ္လို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ fog ဆိုတဲ႔ နွင္းၿမဴေတြ၊ ဒါမွမဟုတ္ haze ဆိုတဲ႔ မီးခိုးၿမဴေတြရိွေနတဲ႔ ညေမွာင္ေမွာင္မွာ လက္နိွပ္ဓါတ္မီး၊ ထိုးလိုက္တဲ႔အခါ၊ အလင္းတန္း light beam ကိုထင္ထင္ရွားရွားၿမင္ရပါတယ္။ အလားတူပဲ ေရေငြ႔ water vapor ေတြနဲ႔ steam ေရေနြးေငြ႔ေတြရိွေနတဲ႔ ညေမွာင္ေမွာင္မွာလည္း၊ light beam ကိုထင္ထင္ရွားရွား ၿမင္ရပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ ႀကည္လင္ေနတဲ႔ ညအေမွာင္ မွာေတာ႔ light beam ကိုၿမင္ရမွာ မဟုတ္ပါဘူး။ light scatter type detector မွာ sensor chamber အတြင္းကို၊ မီးခိုးေတြ ဝင္လာတဲ႔အခါ၊ ၿပန္႔ကၽဲေနတဲ႔၊ scattering smoke particle ေတြေႀကာင္႔ light beam မွာေၿပာင္းလဲမွဳေတြ ၿဖစ္ေပါါလာရပါတယ္။ အဲဒီအခါ light beam ကိုေစာင္႔ႀကည္႔ေနတဲ႔ photo cell ဟာ၊ activated ၿဖစ္ၿပီး၊ trigger circuit ကို၊ activate လုပ္ေစပါတယ္။ light scatter type detector ေတြဟာ၊ scatter light မွ၊ အလြန္ေသးငယ္တဲ႔၊ small airborne particles ေတြအေပါါ မူတည္ၿပီး အလုပ္လုပ္ႀကပါတယ္။ light scattering ဟာ absorption, reflection, refraction, polarization နဲ႔ diffraction ေတြေပါါမူတည္ ၿပီး၊ ေၿပာင္းလဲတတ္တဲ႔ electromagnetic radiation နဲ႔လည္း အၿပန္အလွန္၊ သက္ေရာက္မွဳရိွပါတယ္။

engine ရဲ႕ crank throw compartment တခုစီမွာ detector တခုစီ၊ တတ္ဆင္ထာၿပီး၊ signal out put ကို central processing unit သို႔ တစကၠန္႔မွာ (၂) ႀကိမ္နံွဳးၿဖင္႔ေပးပို႔ပါတယ္။ central processing unit ကိုေတာ႔ engine control room မွာတတ္ဆင္ထားေလ့ရိွႀကပါတယ္။ detector ဟာ crank throw compartment မွာရိွေနတာမို႔ oil particles ေတြသာမက splash oil ဆီအစအနေတြ "စင္" တတ္တဲ႔အတြက္၊ filter နဲ႔ buffer ေတြကိုပါ ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ အခၽိဳ႕ light scatter type detector ေတြမွာေတာ႔ oil mist sample ကိုစုတ္ယူဖို႔ fan အေသးေလးေတြပါ ထည္႔သြင္း တတ္ဆင္ထားတာေတြ႔ဖူးပါတယ္။

Fig. light scatter type oil mist detector

တကယ္ေတာ႔ oil mist detectors ေတြဟာ crankcase explosion ကို ကာကြယ္တာဆီးေပးတာမဟုတ္ပဲ၊ မၿဖစ္ေပါါခင္ အသိေပးတဲ႔ စနစ္သာၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ 'alarm & monitoring unit' တခုသာ ၿဖစ္ပါတယ္။ တခါတရံမွာ အမွန္တကယ္ oil mist content ၿမင္႔တက္လာတာမဟုတ္ပဲ malfunctioning မွတဆင္႔ engine ကို slow down ဆြဲခၽတတ္ပါတယ္။ သေဘ္ာဟာ အရိွန္ၿပည္႔ full seed away နဲ႔ ကၽယ္ၿပန္႔တဲ႔ open sea မွာလြပ္လြပ္လပ္လပ္သြားေနတာမဟုတ္ပဲ၊ maneuvering ဒါမွမဟုတ္ 'congested water' လုိ၊ ေရလမ္းေႀကာင္းကၽပ္တဲ႔ high density traffic area ေနရာေတြမွာ၊ သြားလာခုတ္ေမာင္းေနစဥ္ engine ကို slow down ဆြဲခၽသြားခဲ႔ရင္ collision ဆိုတဲ႔ သေဘ္ာတိုက္တာေတြအထိ၊ ၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။ oil mist detector unit ေတြ ပံုမွန္အလုပ္လုပ္ေနေစဖို႔ သက္ဆိုင္ရာ maker ထုတ္လုပ္သူမၽားရဲ႕ ညြွန္ႀကားခၽက္ေတြအတိုင္း ပံုမွန္ၿပဳၿပင္ထိမ္းသိမ္းမွဳ regular maintenance နဲ႔ စမ္းသတ္စစ္ေဆးမွဳ testing ေတြကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးသင္႔ပါတယ္။

Reference and Image Credit :  http://engineeringworkshop.blogspot.sg/

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.

Crankcase Explosion & Oil Mist Detector - (၁)

သေဘ္ာ main engine ရဲ႕ scavenge space မွာမီးေလာင္တတ္သလို၊ crankcase မွတဆင္႔ ေပါက္ကြဲမွဳလည္း ၿဖစ္ေပါါတတ္ၿပီး "crankcase explosion" လိုု႔ေခါါႀကပါတယ္။ ၿမင္႔မားတဲ႔အပူခၽိန္နဲ႔ လည္ပတ္ေနတဲ႔ engine မွာ crankcase explosion ၿဖစ္ေပါါရာမွ piston လိုအစိတ္အပိုင္းေတြနဲ႔ ပူေလာင္ေနတဲ႔ lubricating oil ေတြ အၿပင္ကို လြင္႔စင္ထြက္လာၿပီး၊ သေဘ္ာရဲ႕ စက္ခန္း engine room အတြင္းမွာတာဝန္ထမ္းေဆာင္ေနသူေတြအတြက္၊ အသက္အနၱရာယ္ဆံုးရံွဳး၊ ထိခိုက္မွဳေတြၿဖစ္ေပါါတတ္သလို၊ ေနာက္ဆက္တြဲအေနနဲ႔ engine room မွာပါ မီးေလာင္တတ္ပါတယ္။ crankcase explosion ဘယ္ကစလည္းလို႔ေမးလၽွင္ crankcase အတြင္း "hot spot" ေတြၿဖစ္ေပါါရာမွ၊ စတယ္လို႔သာေၿဖရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ hot spot ေတြၿဖစ္ေပါါလာရတာကေတာ႔ reciprocating movement နဲ႔ အထက္နဲ႔ေအာက္ အတက္အဆင္းၿပဳကာလွဳပ္ရွားေနတဲ႔ piston မွာ temperature ၿမင္႔တက္လာၿခင္း၊ bearing temperature ၿမင္႔တက္လာၿခင္း၊ leak ၿဖစ္ေနတဲ႔ piston ring ေတြမွ blow past ၿဖစ္ရာမွတဆင္႔ spark ေတြ crankcase အတြင္းကၽလာၿခင္းနဲ႔ scavenge trunk အတြင္းမီးေလာင္ၿခင္း အစရိွတဲ႔ အခၽက္ေတြေႀကင္႔ၿဖစ္ပါတယ္။ crankcase explosion ဟာ 2 stroke engine ေတြမွာသာမက၊ 4 stroke engine ေတြမွာလည္းၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။

crankcase အတြင္းမွ hot spot ေတြနဲ႔ ၿမင္႔မားတဲ႔အပူခၽိန္နဲ႔ circulate လုပ္ေနတဲ႔ lubricating oil တို႔ ေတြ႔ဆံုတဲ႔အခါ၊ ဆီဟာ vaporized အေနနဲ႔အေငြ႕ပၽံပါတယ္။ vaporized particles ေတြဟာ lubricating oil cooler ကိုၿဖတ္သန္းတဲ႔အခါ၊ atomization action ၿဖင္႔ oil mist လို႔ေခါါတဲ႔ အၿဖဴေရာင္ whit mist ေတြၿဖစ္ေပါါၿပီး၊ engine ရဲ႕ crankcase အတြင္းမွ hot spot ေတြနဲ႔ ထပ္မံထိေတြ႔ရာမွတဆင္႔ မီးထေလာင္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ မီးေလာင္ၿခင္းေႀကာင္႔ crankcase အတြင္းမွာ သာမန္ထက္ၿမင္႔မားတဲ႔ အပူခၽိန္ temperature နဲ႔ ဖိအား pressure ေပါါေပါက္လာၿပီး၊ pressure ဟာ maximum permissible limit ကိုေကၽာ္လြန္သြားရာမွ ေပါက္ကြဲမွဳ explosion ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ crankcase explosion မၿဖစ္ေေပါါခင္မွာ အရိပ္လဏၡာ symptoms ေတြၿပေလ့ရိွပါတယ္။ exhaust temperature ရုတ္တရက္ၿမင္႔တက္လာၿခင္း၊ engine ရဲ႕ load ရုတ္တရက္ၿမင္႔တက္လာၿခင္း၊ engine ေမာင္းနွင္လည္ပတ္ပံု မမွန္ေတာ႔ၿခင္း၊ engine အတြင္းမွ ထူးၿခားတဲ႔ဆူညံသံေပါါထြက္လာၿခင္းနဲ႔ oil mist သို႔မဟုတ္ whit mist ၿဖစ္ေပါါရာမွ ထူးၿခားတဲ႔အနံ႕ တမၽိဳးေပါါထြက္လာၿခင္းစတဲ႔ pre-explosion signs လို႔ေခါါတဲ႔ symptoms ေတြကို သတိၿပဳသင္႔ပါတယ္။ pre-explosion signs ေတြၿပလာခဲ႔လၽွင္ engine ကို slow down လုပ္ကာရပ္ၿပီး၊ fuel line နဲ႔ supply air line ေတြကို ပိတ္ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ indicator cock ေတြဖြင္႔ကာ turning gear ကို engage လုပ္ၿပီး၊ engine ကိုလွည္႔ထားရပါတယ္။ တဆက္တည္း cooling efficiency ကိုေပးနိဳင္ သေလာက္ေပးၿပီး internal parts ေတြကို cooled down လုပ္ကာ အေအးခံရမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ engine ေအးေနၿပီလို႔ ယူဆရတဲ႔အခါ၊ crankcase doors ေတြကိုဖြင္႔ၿပီး၊ unit တခုၿခင္းအလိုက္ inspection အေနနဲ႔ စစ္ေဆးရန္လိုအပ္ပါတယ္။

crankcase explosion မၿဖစ္ေပါါေစဖို႔အတြက္ preventive action အေနနဲ႔ေဆာင္ရြက္သင္႔တာေတြကေတာ႔ - (၁) - oil mist detector တတ္ဆင္အသံုးၿပဳၿခင္း၊ (၂) - temperature ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ရန္ reciprocating movement  ၿဖင္႔လွဳပ္ရွားေနတဲ႔ အစိတ္အပိုင္းေတြအတြင္းမွာ proper lubricating ေခၽာဆီ လံုလံုေလာက္ေလာက္ ရရိွေစၿခင္း၊ (၃) - temperature ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ရန္ white metal materiel bearings ေတြကိုအသံုးၿပဳၿခင္း၊ (၄) - engine ကို over loaded ၿဖစ္တဲ႔အထိ အသံုးမၿပဳၿခင္း၊ (၅) - crankcase အတြင္းမွ pressure ကိုေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ရန္ pressure relief valves ေတြ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳၿခင္း၊ (၆) - တတ္ဆင္ထားတဲ႔ pressure relief valves ေတြကို ပံုမွန္ pressure test ေဆာင္ရြက္ေပးၿခင္း၊ (၇) - pressure relief valves ေတြမွာ flame arrestor လို႔ေခါါတဲ႔ wire mesh ေတြ ထည္႔သြင္းထားၿခင္းၿဖင္႔ crankcase အတြင္း မီးေလာင္တဲ႔အခါ flame ေတြ engine room သို႔မေရာက္ရိွေစရန္ တားဆီးထားၿခင္း၊ (၈) - vent pipes ေတြကို choke အေနနဲ႔ပိတ္ဆို႔ မေနေစရန္ ပံုမွန္စစ္ေဆးၿခင္းနဲ႔ (၉) - crankcase အတြင္းမီးေလာင္မွဳမွ explosion အဆင္႔အထိ ကူးစက္မသြားေစရန္ CO2 နဲ႔ inert gas system ကဲ႔သို႔ fixed fire extinguishing system ေတြကို၊ crankcase အတြင္း တတ္ဆင္ၿခင္း တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။

 Fig. 2 door type spring loaded self-closing pressure relief valve

crankcase အတြင္းမွ pressure ကိုေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ရန္ pressure relief valve အၿဖစ္၊ spring loaded self-closing valves ေတြကို တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ 2 stroke slow speed engine ေတြမွာ 2 door type spring loaded self-closing pressure relief valve ေတြကို cylinder unit တိုင္းရဲ႕ crank case doors ေတြတိုင္းမွာ တတ္ဆင္ထာၿပီး၊ 4 stroke medium speed engine ေတြမွာေတာ႔ relief valve တလံုးခန္႔သာ တတ္ထားေလ့ ရိွပါတယ္။ spring loaded self-closing valve ၿဖစ္တဲ႔အတြက္၊ တည္ေဆာက္ပံုအရ ၿပင္ပမွ atmospheric air ကို crank case အတြင္းသို႔၊ မဝင္ေရာက္ေစရန္ တားဆီးေပးထားနိဳင္ပါတယ္။ valve seat ကို spring နဲ႔တြဲကာ၊ အလံုပိတ္ enclosed arrangement အေနနဲ႔ တည္ေဆာက္ထားၿပီး၊ assembly တခုလံုးကို crank case door မွာ တတ္ဆင္ကာ၊ ၿပင္္ပမွ safe guard ၿဖင္႔ကာရံထားပါတယ္။

crank case အတြင္း မီးေလာင္ၿခင္းေႀကာင္႔ဖိအားၿမင္႔တက္ကာ pressurized ၿဖစ္လာတဲ႔အခါ၊ sparing ၿဖင္႔ဖိထားတဲ႔ valve ဟာႀကြတက္္လာၿပီး၊ pressure ကို engine အၿပင္ဖက္ atmosphere ထဲသို႔၊ ထုတ္လိုက္ၿခင္းၿဖင္႔ ဖိအားကို pressure reduce အေနနဲ႔ေလၽွာ႔ခၽလိုက္ပါတယ္။ crank case အတြင္းထဲမွာ pressure ကၽသြားတဲ႔႔အခါ spring မွ valve ကိုမူလေနရာသို႔ၿပန္လည္တြန္းပို႔လိုက္ပါတယ္။ oil-wetted gauze လို႔ေခါါတဲ႔ flame arrestor ဇကာေတြကို engine room ဖက္မွာတတ္ထားပါတယ္။ flame arrestor ဟာ crank case အတြင္းမွ မီးေတာက္၊ မီးစ flame ေတြ engine အၿပင္ဖက္သို႔ ထြက္မလာနိဳင္ေစရန္ flame trap သေဘာမၽိဳးၿဖင္႔ တားဆီးေပးပါတယ္။ အၿပင္္ကို မေရာက္နိိဳင္ပါဘူး။ relief valve ေတြအတြင္းမွ spring ေတြပံုုမွန္အလုုပ္လုပ္ၿခင္း ရွိမရိွနဲ႔  oil-wetted gauze ဇကာေတြ corrosion ၿဖစ္ၿပီးေပါက္ၿပဲေနၿခင္း ရိွမရိွတို႔ကို၊ ပံုမွန္စစ္ေဆးေပးရန္ လိုအပ္္ပါတယ္။

 Fig. operating level of oil mist

crankcase explosion ဟာ engine အတြင္း oil mist ေတြၿဖစ္ပြားရာမွ စတင္တယ္လို႔ေၿပာနိဳင္ေပမယ္႔၊ လည္ပတ္လွဳပ္ရွားေနတဲ႔ အစိတ္အပိုင္းေတြအႀကား ၿဖတ္သန္းသြားလာေနတဲ႔ lubricating oil ေတြမွာ ၿမင္႔မားတဲ႔ high temperature အပူရိွန္အၿမဲရိွေနၿပီး၊ oil mist လို႔ေခါါတဲ႔ အၿဖဴေရာင္ whit mist ေတြ အၿမဲတမ္းေပါါေပါက္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ oil mist ၿဖစ္ေပါါမွဳ density ေပါါမူတည္ၿပီီး၊ ပမာဏမၽားမွသာ crankcase explosion ၿဖစ္္ေပါါပါတယ္။ ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ oil mist ရဲ႕ သိပ္သည္းဆ density (0 ~ 1.99 mg/ Lit) ပမာဏကို ပံုမွန္ working level အၿဖစ္္သတ္မွတ္ၿပီး၊ (1.99 ~ 50 mg/ Lit) ပမာဏကိုေတာ႔ အနၱရာယ္ရိွတဲ႔ danger level အၿဖစ္ သတ္္မွတ္ကာ၊ (50 mg/ Lit)  ပမာဏအထက္ ဆိုရင္ေတာ႔  ေပါက္ကြဲမွဳၿဖစ္ေစနိဳင္တဲ႔ explosive level အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ oil mist ရဲ႕ သိပ္သည္းဆ density ၿမင္႔တက္မွဳေပါါေပါက္ရတဲ႔ အဓိက အေႀကာင္းရင္းေတြကို (၁) - ဖိအားၿမင္႔ကာ pressurized ၿဖစ္ေနတဲ႔ lubricating piping system မွာ vibration ေႀကာင္႔ fittings ေတြေခၽာင္ထြက္ၿပီး၊ atomized spray အေနနဲ႔  lubricating oil ဟာအၿပင္ဖက္သို႔ ပန္းထြက္လာၿခင္းနဲ႔  (၂) -  lubricating oil ဟာ သာမန္ထက္ထူးထူးကဲကဲ အပူူခၽိန္ၿမင္႔ေနတဲ႔ေနရာမွ hot spot ေတြနဲ႔ ထိေတြ႔ၿပီး၊ ဆူပြက္ကာ boiling ၿဖစ္ေပါါၿခင္း ဆိုၿပီးေတြ႔ရပါတယ္။

air ဆိုတဲ႔ ေလ တနည္းအားၿဖင္႔ ေအာက္စီဂၽင္၊ fuel ေလာင္စာနဲ႔ ignition မီးစ ဒါမွမဟုတ္ heat အပူတို႔ ေပါင္းဆံုရာမွ မီးေလာင္ၿခင္း ၿဖစ္ေပါါတယ္လို႔ ေယဘုယၽအားၿဖင္႔လက္ခံထားႀကေပမယ္႔ အလံုပိတ္ enclosed space အၿဖစ္ တည္ေဆာက္ထားတဲ႔ engine ရဲ႕ crankcase အတြင္းသို႔၊ ၿပင္ပေလ အဆက္မၿပတ္ ဝင္ေရာက္ေနတာ မဟုတ္တဲ႔အတြက္ ေအာက္စီဂၽင္ပမာဏဟာ နည္းပါးပါတယ္။ crankcase အတြင္း မီးေလာင္ၿခင္းဟာ hot spot လို႔ေခါါတဲ႔ သာမန္ထက္အပူခၽိန္ ပိုမၽားတဲ႔ေနရာေတြမွတဆင္႔ ေပါါေပါက္လာတာၿဖစ္ပါတယ္။ engine အတြင္း hot spot ရဲ႕အပူခၽိန္ (200 ိC) ထက္ေကၽာ္လြန္သြားတဲ႔အခါ၊ ထိေတြ႔မိတဲ႔ lubricating oil အေငြ႔ပၽံၿပီး၊ cooler ကိုၿဖတ္ကာ၊ (5 ~ 10) micron အရြယ္အစားရိွတဲ႔ white oil mist ေတြအၿဖစ္၊ engine အတြင္းသို႔ၿပန္လည္ ဝင္ေရာက္လာပါတယ္။ oil mist ရဲ႕ concentration ဟာ (50 mg/ Lit) သို႔မဟုတ္ oil mist - air ratio (13) % ခန္႔ရိွလာၿခင္းကို lower explosive level လို႔ေခါါပါတယ္။ oil mist ဟာ (850 ိC) အပူခၽိန္သို႔ေရာက္ရိွလာတဲ႔အခါ ignition စတင္ၿဖစ္ေပါါသလို၊ တခါတရံမွာေတာ႔ crank case အတြင္းသို႔ blow past ၿဖစ္ရာမွတဆင္႔ ignition ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။

ရွည္ေမၽာေမၽာ crank path ပံုစံမၽိဳးတည္ေဆာက္ထားတဲ႔ engine ေတြမွာ crankcase explosion ပိုၿဖစ္ေလ႔ ရိွတာကိုလည္း ေတြ႔ရပါတယ္။ engine design ပံုစံအေနအထားေတြကို ထည္႔သြင္းစဥ္းစားလာႀကၿပီး၊ 2 stroke engine ေတြရဲ႕ crankcase volume ကို 500 cu-meter အထက္ အရြယ္အစားအေနနဲ႔ တည္ေဆာက္ႀကပါတယ္။ crankcase explosion ဟာအဆင္႔ (၂) ဆင္႔နဲ႔ၿဖစ္ေပါါၿပီး 'primary explosion' နဲ႔ 'secondary explosion' လို႔ခါါဆိုႀကပါတယ္။ explosion ၿဖစ္တဲ႔အခါ၊ မီးေတာက္ flame ဟာ အရင္ဆံုးေရွ႕မွာေပါါေပါက္လာၿပီး၊ crankcase ရဲ႕ေအာက္ဖက္သို႔ထိုးဆင္းပါတယ္။ flame နဲ႔အတူ pressure wave တခု ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး pressure wave သို႔မဟုတ္ turbulence ရဲ႕ၿမင္႔မားတဲ႔ အရိွန္အဟုန္ေႀကာင္႔ လည္ပတ္ေမာင္းနွင္ေနတဲ႔ engine အစိတ္အပိုင္းေတြ ၿပင္းထန္စြာလွဳပ္ရွားသြားၿပီး၊ oil mist vapor ေတြ ပိုမိုေပါါေပါါက္လာၿခင္းကို primary crankcase explosion အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ ပိုမိုေပါါေပါါက္လာတဲ႔ oil mist vapor ေတြေႀကာင္႔ flame ပိုမိုႀကီးမားလာၿပီး၊ flame ရဲ႕ ေရွ႕မွ pressure wave ကို ပိုမိုၿမင္႔မားေစပါတယ္။ pressure ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ vent valve ေတြမွတဆင္႔ vent လုပ္ေပးၿခင္းၿဖင္႔၊ အၿပင္ဖက္သို႔ flame ထြက္လာတတ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ pressure ကို release လုပ္လိုက္ၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ pressure release လုပ္ၿပီးတဲ႔အခါ valve seal ဟာ မူလေနရာသို႔  ၿပန္လည္ေရာက္ရိွရမွာ ၿဖစ္ၿပီး၊ အကယ္၍ relief valve ၿပန္မပိတ္ခဲ႔လၽွင္ crankcase အတြင္းမွ pressure ဟာ atmosphere pressure ထက္ေလၽွာ႔နည္းသြားၿပီး၊ ၿပင္ပေလဟာ crankcase အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္လာနိဳင္ပါတယ္။

Fig. explosion pressure/ time variation

ၿပင္ပေလဟာ flammable mixture ေတြနဲ႔ေပါင္းစပ္သြားတဲ႔အခါ၊ ေနာက္ထပ္ explosion တခု crankcase အတြင္းေပါါေပါက္လာၿပီး secondary explosion လို႔ေခါါဆိုႀကပါတယ္။ secondary explosion ဟာ crankcase door ကိုပြင္႔ထြက္သြားေစနိဳင္တဲ႔အထိ ၿပင္းထန္တာကိုေတြ႔ရပါတယ္။ အကယ္၍ relief valve ဟာ pressure ကို release မလုပ္နိဳင္ခဲ႔လၽွင္၊ secondary explosion အဆင္႔သို႔ တိုက္ရိုက္ေရာက္ရိွ သြားနိဳင္ပါတယ္။ crankcase door ပြင္႔ထြက္သြားရာမွ တဆင္႔၊ engine room မီးေလာင္မွဳပါ ဆက္တိုက္ ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။ crankcase explosion ၿဖစ္ပြားရတဲ႔အေႀကာင္းရင္းေတြကို၊ လက္လမ္းမွီသေလာက္ ေလ့လာႀကည္႔တဲ႔အခါ PTO gear box bearing မွာ hot spot ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္း၊ piston cooling oil inlet pipe ၿပဳတ္ထြက္ရာမွ တဆင္႔ ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္း၊ stuffing box မွ spring ေတြကို လြဲမွားစြာတတ္ဆင္ခဲ႔ၿခင္း၊ piston rod နဲ႔ cylinder frame တို႔ ထိတိုက္မိရာမွ ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္း၊ timing chain tightener ၿပဳတ္ထြက္ခဲ႔ၿခင္း၊ main bearing မွာ hot spot ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္း၊ cam shaft bearing မွာ hot spot ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္း၊ crank pin bearing မွာ hot spot ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ၿခင္းနဲ႔ piston crown ၿပတ္ထြက္သြားခဲ႔ၿခင္း စတဲ႔ အေႀကာင္းရင္းေတြကိုေတြ႔ရပါတယ္။


Reference and Image Credit :  Marine Auxiliary Machinery, 7th Edition, 1995 by Mc George, http://www.marinelighting.ca/, http://www.machineryspaces.com/

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.

Critical area in double hull tanker - (၁)

double hull tanker သေဘ္ာေတြရဲ႕ tank structure မွာ၊ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔၊ critical area ေနရာေတြရိွပါတယ္။ stress concentration effect, misalignment/ dis-continuity effect နဲ႔ corrosion effect တို႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔၊ ေနရာေတြဟာ သတိၿပဳရမယ္႔ "critical area" ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ corrosion ၿဖစ္ပြားေနၿပီး၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ higher stress ေတြသက္ေရာက္ေနတဲ႔ေနရာေတြမွာ ႀကီးမားတဲ႔အက္ကြဲမွဳ higher degree of cracking သို႔မဟုတ္ buckling လို႔ေခါါတဲ႔ တြန္႔ေခါက္ကာ ပံုသ႑န္ပၽက္ယြင္းမွဳ deformation ေတြၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။ သေဘ္ာတည္ေဆာက္စဥ္ construction process ကာလအတြင္း၊ misalignment and dis-continuity effect ေႀကာင္႔၊ အပၽက္အစီးေတြ ၿဖစ္ေပါါေလ့ရိွပါတယ္။

Fig. Cargo tank corrosion

corrosion effect ဟာ အလၽွားလိုက္ horizontal surface မၽက္နွာၿပင္ေတြမွာ၊ ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္ေလ့ ရိွပါတယ္။ ေရနံစိမ္း crud oil နဲ႔ ေရနံထြက္ကုန္ပစၥည္း petroleum products ေတြအတြင္း၊ ေရာေနွာ ပါဝင္ေနေလ့ရိွတဲ႔ residual water ေတြနဲ႔ tank ေတြကိုေဆးေႀကာၿခင္း 'tank cleaning' ေဆာင္ရြက္ရာမွ၊ ကၽန္ရစ္ခဲ႔တဲ႔ ေရေတြဟာ၊ transverse bulkhead ရဲ႕ horizontal girders ေတြနဲ႔ inner bottom တို႔အႀကားေနရာေတြမွာ ရိွေနတတ္ပါတယ္။ အကယ္၍ ေဆးမသုတ္ထားတဲ႔ un-coated area ေတြအၿဖစ္ ရိွေနမယ္ဆိုလၽွင္၊ plate wastage ဆိုတဲ႔ သံၿပားေဆြးေၿမ႕ပၽက္စီးမွဳေတြ၊ အလြယ္တကူ ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္ပါတယ္။ cargo tank ေတြအတြင္း၊ ထည္႔သြင္းအသံုးၿပဳတဲ႔ 'inert gas' ဟာ သံၿပားေဆြးေၿမ႕ပၽက္စီးမွဳ ၿဖစ္ေပါါၿခင္းကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးနိဳင္ပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ tank အတြင္းမွ 'ေရ' အႀကြင္းအကၽန္ residual water ေတြနဲ႔ inert gas အတြင္းပါဝင္ေနတဲ႔ sulphur တို႔ေပါင္းစပ္မိတဲ႔အခါ၊ သံေခၽးတက္ေစမယ္႔ corrosion fluids ေတြၿဖစ္ေပါါလာနိဳင္ပါတယ္။

Fig. Ballast tank corrosion

သေဘ္ာရဲ႕ ballast tank ေတြမွာ hard coating အၿဖစ္ေဆးသားအထူသုတ္ကာ၊ corrosion protection ေဆာင္ရြက္ႀကတဲ႔အၿပင္၊ sacrificial anodes ေတြတတ္ဆင္ၿပီး၊ 'corrosion protection' ကို ေဆာင္ရြက္ႀကပါတယ္။ sacrificial anodes ေတြကို တတ္ဆင္ၿပီး၊ corrosion ကိုေလၽွာ႔ခၽရာမွာ anode ဟာ 'immersed' အေနနဲ႔ ေရထဲမွာလံုးဝနစ္ၿမဳတ္ေနဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ ေဆးမသုတ္မီွ ေဆာင္ရြက္ရတဲ႔ surface preparation လုပ္ငန္းစဥ္ကို သတ္မွတ္ထားတဲ႔အတိုင္း၊ တိကၽစြာေဆာင္ရြက္နိဳင္မွသာ coating system အား၊ ထိေရာက္စြာအကၽိဳးရိွရိွ အသံုးခၽနိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ DWT တန္ (၅၀၀၀) နဲ႔အထက္၊ double bottom tanker ေတြတည္ေဆာက္တဲ႔အခါ၊ coating system အား၊ ထိေရာက္စြာအကၽိဳးရိွရိွ အသံုးခၽနိဳင္ရန္အတြက္ IMO ရဲ႕ Maritime Safety Committee မွ၊ MSC 215(82) resolution နဲ႔ MSC. 288(87) resolution တို႔ကို၊ SOLAS Chapter II-1/ 3-2 regulation အၿဖစ္ၿပဌာန္းထားၿပီး၊ "Performance Standard for Protective Coating" လို႔ေခါါပါတယ္။ coating system ဟာ intact အေနနဲ႔ ထူထဲ လံုေလာက္စြာရိွေနခဲ႔လၽွင္၊ corrosion ၿဖစ္ပြားမွဳကို တားဆီးေပးနိဳင္ေပမယ္႔၊ coating breakdown ဆိုတဲ႔ ေဆးသားကြာကၽမွဳ စတင္ၿဖစ္ေပါါတာနဲ႔ လၽွင္ၿမန္တဲ႔ accelerated corrosion ေတြ ခၽက္ၿခင္း ၿဖစ္ပြားေလ့ရိွပါတယ္။ stress concentration effect နဲ႔ အထပ္ထပ္အခါခါ အက္ကြဲမွဳ cyclic loading crack တို႔ေႀကာင္႔ ေဆးသားကြာကၽမွဳေတြ၊ ေပါါေပါက္နိဳင္ပါတယ္။ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔၊ critical area ေနရာေတြကို၊ သေဘ္ာရဲ႕ dead weight အေပါါအေၿခခံၿပီး၊ ခြဲၿခားေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment of below 20, 000 DWT double hull/ double bottom tanker

(၁) - double hull tanker သေဘ္ာေတြရဲ႕ tank structure မွာ၊ stress concentration နဲ႔ misalignment effect ေႀကာင္႔ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ "critical area" ေတြကေတာ႔ mid-hold transverse section နဲ႔ transverse bulkhead ေနရာေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ အရြယ္အစားေသးငယ္ၿပီး၊ DWT တန္ခၽိန္ (၂၀, ၀၀၀) ေအာက္သေဘ္ာေတြရဲ႕ primary structure တည္ေဆာက္ပံု arrangement မွာ (၁) - mid-hold transverse section ရဲ႕ longitudinal bulkhead ေနရာေတြနဲ႔ (၂) - primary web ရဲ႕ inner bottom plating နဲ႔ transverse framing ရဲ႕ end bracket တို႔၊ ဆံုတဲ႔ေနရာေတြကို၊ 'critical area' ေတြအၿဖစ္ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on transverse bulkheads of below 20, 000 DWT double hull/ double bottom tanker

"vertically corrugated bulkhead" မွ (၁) - inner bottom plate နဲ႔ corrugation အတြန္႔အေခါက္ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၂) - deck plate နဲ႔ corrugation အတြန္႔အေခါက္အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - deck longitudinal ေတြနဲ႔ corrugation အတြန္႔အေခါက္အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၄) - transverse bulkhead နဲ႔႔ဲ႔ horizontal side girders အဆက္ေနရာေတြဟာလည္း critical area ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ "horizontally corrugated bulkhead" မွ (၁) - longitudinal bulkhead နဲ႔ inner hull plate ရဲ႕ corrugation အတြန္႔အေခါက္အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၂) - transverse bulkhead နဲ႔႔ဲ႔ horizontal side girders အဆက္ေနရာေတြဟာလည္း 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ 

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on mid-ship section of below 150, 000 DWT double hull/ double bottom tanker without center line longitudinal bulkhead

(၂) (က) - "center line longitudinal bulkheads ေတြထည္႔သြင္းတည္ေဆာက္ထားၿခင္းမရိွတဲ႔ DWT တန္ခၽိန္ (၁၅၀, ၀၀၀) ေအာက္" double hull tanker သေဘ္ာေတြရဲ႕ "typical mid-hold transverse section" ေနရာေတြနဲ႔ "typical transverse bulkhead arrangement" ေနရာေတြမွာ၊ higher magnitude stress effect ေတြေႀကာင္႔၊ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ "critical area" ေတြရိွပါတယ္။ (၁) - lower hopper slopping plate နဲ႔ inner bottom plate တို႔ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၂) - lower hopper slopping plate နဲ႔ inner hull plate မွ longitudinal bulkhead တို႔ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၃) - lower hopper ရဲ႕အထက္ side web lower panel plate၊ (၄) - topside tank ရဲ႕ sloping plating သို႔မဟုတ္ longitudinal bulkhead နဲ႔ deck transverse bulkhead မွ end bracket တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၅) - topside tank ရဲ႕ sloping plating နဲ႔ longitudinal bulkheads တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၆) - side shell longitudinal connection နဲ႔ side web plating တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြဟာ၊ "mid-hold transverse section" မွ 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on transverse bulkheads of below 150, 000 DWT double hull/ double bottom tanker

DWT တန္ခၽိန္ (၁၅၀, ၀၀၀) ေအာက္ double hull tanker သေဘ္ာေတြမွာ၊ အတြန္႔အေခါက္ "vertically corrugated transverse bulkhead" ေတြနဲ႔ ၿပင္ညီ "vertically plane transverse bulkhead" ေတြကို၊ အသံုးၿပဳကာ တည္ေဆာက္ေလ့ရိွပါတယ္။ အတြန္႔အေခါက္ပံုသ႑န္ "vertically corrugated transverse bulkhead" မွာ (၁) - inner bottom plate နဲ႔ lower stool အဆက္ေနရာေတြ၊ (၂) - lower shelf plate နဲ႔ lower stool အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - lower stool shelf plate နဲ႔ vertical corrugation အဆက္ေနရာေတြ၊ (၄) - upper stool shelf plate နဲ႔ vertical corrugation အဆက္ေနရာေတြ၊ (၅) - upper stool နဲ႔ longitudinal deck girder system အဆက္ေနရာေတြ၊ (၆) - side structure မွ lower stool side plating နဲ႔ upper stool side plating အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၇) - transverse bulkhead နဲ႔ horizontal side girder အဆက္ ေနရာေတြဟာ 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

ၿပင္ညီ "vertically plane transverse bulkhead" မွာ (၁) - inner bottom plate နဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာေတြ၊ (၂) - horizontal stringers ေတြနဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - horizontal stringers ေတြနဲ႔ horizontal side girders အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၄) - watertight floor plate ရဲ႕ lower stool နဲ႔ inner bottom plate အဆက္ေနရာေတြ သို႔မဟုတ္ bottom shell longitudinal အဆက္ေနရာေတြဟာလည္း၊ stress concentration နဲ႔ misalignment effect ေႀကာင္႔ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ "critical area" ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on mid-ship section of below 150, 000 DWT double hull/ double bottom tanker with center line longitudinal bulkhead

(၂) (ခ) - "center line longitudinal bulkheads ေတြထည္႔သြင္းတည္ေဆာက္ထားတဲ႔၊ DWT တန္ခၽိန္ (၁၅၀, ၀၀၀) ေအာက္" double hull tanker သေဘ္ာေတြရဲ႕ "typical mid-hold transverse section" ေနရာေတြမွာလည္း (၁) - lower hopper slopping plate နဲ႔ inner bottom plate တို႔ ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၂) - lower hopper slopping plate နဲ႔ inner hull plate မွ longitudinal bulkhead တို႔ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၃) - transverse floor plate ေတြနဲ႔ center line longitudinal bulkhead မွ end brackets တို႔ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၄) - lower hopper ရဲ႕အထက္ side web lower panel plate၊ (၅) - center line longitudinal bulkhead မွ topside tank ရဲ႕ sloping plating သို႔မဟုတ္ longitudinal bulkhead နဲ႔ deck transverse bulkhead မွ end bracket တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၆) topside tank ရဲ႕ sloping plating နဲ႔ longitudinal bulkheads တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၇) - side shell longitudinal connection နဲ႔ side web plating တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြဟာ၊ 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

အတြန္႔အေခါက္ပံုသ႑န္ "vertically corrugated transverse bulkhead" မွ (၁) - inner bottom plate နဲ႔ lower stool တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၂) - lower shelf plating နဲ႔ lower stool တို႔ရဲ႕ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - lower stool shelf plating နဲ႔ vertical corrugation အတြန္႔အေခါက္ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၄) - upper stool shelf plating နဲ႔ vertical corrugation အတြန္႔အေခါက္ အဆက္ေနရာေတြ၊ (၅) - upper stool နဲ႔႔ဲ႔ longitudinal side girders အတြန္႔အေခါက္အဆက္ေနရာေတြ၊ (၆) - side structure နဲ႔ upper သို႔မဟုတ္ lower spool side plating အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၇) - transverse bulkhead နဲ႔႔ဲ႔ horizontal side girders အဆက္ေနရာေတြဟာလည္း 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

ၿပင္ညီ "vertically plane transverse bulkhead" မွာ (၁) - inner bottom plate နဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာေတြ၊ (၂) - horizontal stringers ေတြနဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - horizontal stringers ေတြနဲ႔ horizontal side girders အဆက္ေနရာေတြ၊ (၄) - watertight floor plate ရဲ႕ lower stool နဲ႔ inner bottom plate အဆက္ေနရာေတြ သို႔မဟုတ္ bottom shell longitudinal အဆက္ေနရာေတြ၊ (၅) - center line longitudinal bulkhead နဲ႔ horizontal stringers အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၆) - center line longitudinal bulkhead နဲ႔ transverse bulkhead အဆက္ေနရာေတြဟာလည္း၊ stress concentration နဲ႔ misalignment effect ေႀကာင္႔ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ "critical area" ေတြၿဖစ္ပါတယ္။

 

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on mid-ship section of above 150, 000 DWT double hull/ double bottom tanker with longitudinal bulkheads

(၃) - "center line longitudinal bulkheads ေတြထည္႔သြင္းတည္ေဆာက္ထားတဲ႔၊ DWT တန္ခၽိန္ (၁၅၀, ၀၀၀) အထက္ 'double hull tanker သေဘ္ာေတြရဲ႕ "typical mid-hold transverse section" ေနရာေတြမွာ (၁) - (၁) - lower hopper slopping plate နဲ႔ inner bottom plate တို႔ ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၂) - longitudinal bulkhead နဲ႔ double bottom floor panel ရဲ႕ hopper အဆက္ေနရာေတြ၊ (၃) - lower hopper sloping plate နဲ႔ side inner hull plate တို႔ဆံုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (၄) - lower hopper ရဲ႕အထက္မွ side web lower panel ေနရာေတြ၊ (၅) - inner bottom နဲ႔ longitudinal bulkhead ရဲ႕ vertical transverse end bracket အဆက္ေနရာေတြ၊ (၆) - primary bottom bracket web ရဲ႕ toe connect နဲ႔ inner bottom အဆက္ေနရာေတြ သို႔မဟုတ္ primary bottom bracket web ရဲ႕ toe connect နဲ႔ longitudinal bulkhead အဆက္ေနရာေတြ၊ (၇) - inner hull side နဲ႔ wing cargo tank ရဲ႕ cross tie အဆက္ေနရာေတြ၊ (၈) - inner hull side နဲ႔ deck transverse end bracket အဆက္ေနရာေတြ၊ (၉) - double bottom floor pillar stiffeners ေတြနဲ႔ bottom သို႔မဟုတ္ bottom longitudinal connection အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ (၁၀) - ballast နဲ႔ load waterline region ေနရာ အႀကားမွ side web ေတြနဲ႔ဆက္ထားတဲ႔ side longitudinal connection အဆက္ေနရာေတြဟာ 'critical area' ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ 

Fig. Areas susceptible to stress concentration and misalignment on transverse bulkhead of above 150, 000 DWT double hull/ double bottom tanker with longitudinal bulkheads

DWT တန္ခၽိန္ (၁၅၀, ၀၀၀) အထက္ 'double hull tanker သေဘ္ာေတြမွာ၊ ၿပင္ညီပံုသ႑န္ "vertically plane transverse bulkhead" ေတြကိုသာတတ္ဆင္တည္ေဆာက္ႀကၿပီး၊ (၁) - inner hull side နဲ႔ horizontal stringer အဆက္ေနရာ သို႔မဟုတ္ longitudinal bulkhead နဲ႔ horizontal stringer အဆက္ေနရာ၊ (၂) - inner bottom နဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာ သို႔မဟုတ္ horizontal stringer နဲ႔ vertical stiffening အဆက္ေနရာ၊ (၃) - watertight floor plate ရဲ႕ lower stool နဲ႔ inner bottom plate အဆက္ေနရာေတြ သို႔မဟုတ္ bottom shell longitudinal အဆက္ေနရာေတြနဲ႔ transverse bulkhead ရဲ႕ ဟိုဖက္ဒီဖက္ double side နဲ႔ inner hull longitudinal connection အဆက္ေနရာ သို႔မဟုတ္ side shell နဲ႔ inner hull longitudinal connection အဆက္ေနရာေတြဟာ၊ stress concentration နဲ႔ misalignment effect ေႀကာင္႔ ပၽက္စီးမွဳ failure ၿဖစ္ပြားေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ "critical area" ေတြၿဖစ္ပါတယ္။


Reference Image credit to : “Guidelines for the Inspection and Maintenance of Double Hull Tanker Structures” - Tanker Structure Co-operative Forum 2010 © International Chamber of Shipping, London and Oil Companies International Marine Forum, Bermuda., ကို Aung Htut (AH) - PSPC – 'Performance Standard for Protective Coating' အေၾကာင္း, http://novaprofile.com/, http://www.acotec.be/

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. 

Shipboard electrical distribution system

သေဘ္ာဆိုတာ 'mobile power plant' ရယ္လို႔ေၿပာနိဳင္ပါတယ္။ သေဘ္ာမွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ စက္ကရိယာ machinery အမၽားစုဟာ၊ လၽွပ္္စစ္ဓါတ္အားကို အသံုးၿပဳေမာင္းနွင္ရတဲ႔အတြက္၊ လိုအပ္မယ္႔ electrical power demand ပမာဏ၊ ႀကီးမားပါတယ္။ သေဘ္ာတစီးလံုးအတြက္လိုအပ္မယ္႔ electrical power demand ကို၊ ေပးပို႔ေထာက္ပံ႔ေနတဲ႔ 'shipboard electrical distribution system' ဟာ ဆံုးရွံဳးေလလြင္႔မွဳ losses မရိွသေလာက္နည္းပါးပါတယ္။ သေဘ္ာေတြမွာ AC 50/ 60 Hz, 3 phase, 450 V , 415 V နဲ႔ 380 V အစရိွ သလို၊ လွၽပ္စစ္ဓါတ္အားကိုထုတ္လုပ္ယူပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ electrical propulsion system အသံုးၿပဳတဲ႔ သေဘ္ာေတြနဲ႔ LNG tanker လိုသေဘ္ာေတြမွာေတာ႔ high voltage ၿဖစ္တဲ႔႔ 3 phase, 6.6 KV ကို ထုတ္ယူ သံုးစြဲပါတယ္။ general cargo သေဘ္ာေတြမွာ DWT တန္ခၽိန္ ၁၀, ၀၀၀ ေလာက္ဆိုရင္ 1 mega watt ေလာက္ power လိုအပ္မွာၿဖစ္ၿပီး၊ TEU ၁၀, ၀၀၀ ေလာက္ ရိွတဲ႔႔ container သေဘ္ာေတြမွာေတာ႔ 8 mega watt ေလာက္လိုအပ္္ပါတယ္။ tanker ေတြမွာေတာ႔ 1.5 ~ 5 mega watt ေလာက္နဲ႔ LNG tanker ေတြမွာေတာ႔ 12 mega watt ခန္႔လိုအပ္္ပါတယ္။

generators ေတြမွ ထုတ္ယူရရိွလာတဲ႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို main circuit breaker ေတြကတဆင္႔ main switch board ထဲမွာရိွတဲ႔ bus bar ေတြထဲကိုေပးပို႔ၿပီး၊ လိုအပ္သလိုခြဲယူအသံံုးၿပဳႀကပါတယ္။ main bus bar ေတြရဲ႕ rating ကို ကုန္တင္ကုန္ခၽ cargo operation အတြက္အသံုးၿပဳမယ္႔ critical machinery ေတြ အတြက္လိုအပ္မယ္႔ power နဲ႔ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ေနစဥ္မွာ အသံုးးၿပဳမယ္႔ critical machinery ေတြ အတြက္လိုအပ္မယ္႔ power ေတြအေပါါမူတည္ၿပီး၊ သေဘ္ာအမၽိဳးအစားအလိုက္၊ ေရြးခၽယ္ရပါတယ္။

bus bar တခုနဲ႔ တခုႀကားမွာ လၽွပ္ကာ insulated supports ေတြနဲ႔ clamps ေတြကိုသံုးၿပီး၊ main switch board နဲ႔ ခၽိတ္ဆက္ထားပါတယ္။ လၽွပ္ကူး conductive bus bar ေတြအၿဖစ္၊ copper ေႀကးၿပား အထူေတြကိုသံုးၿပီး၊ main switch board ထဲမွာ အလၽွားလိုက္တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ phase တခုစီ အတြက္ bus bar (၂) ေခၽာင္းတစံု တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ circuit barkers ေတြကို clamping အေနနဲ႔ ခၽိတ္ဆက္ထားပါတယ္။ circuit barkers ေတြနဲ႔ bus bars ေတြ၊ ခၽိတ္ဆက္တဲ႔အခါ sliding contact ေတြကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ ဟိုးအရင္ကေတာ႔ bus bar ေတြမွာ insulation ေတြ 'ပတ္' မထားပဲ၊ အသံုးၿပဳေလ့ရိွရာမွ၊ ေနာက္ပိုင္းမွာေတာ႔ insulation ေတြပတ္ကာအသံုးၿပဳလာတာကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Bus-bar

main switch board အတြင္း၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားစီးဆင္းေနတဲ႔ bus bars ေတြသြယ္တန္းးထားတဲ႔အခါ၊ bus bar ေတြတေခၽာင္း နဲ႔ တေခၽာင္းႀကားမွာ ၿပင္ပေလထု atmosphere ရိွေနပါတယ္။ bus bars ေတြဟာ dead ၿဖစ္ေနေပမယ္႔ capacitance effect နဲ႔ လၽွပ္သိုသေဘာမၽိဳး လၽွပ္စစ္ဓါတ္အား သိုေလွာင္ထားနိဳင္ေသးတဲ႔အတြက္၊ main switch board ရဲ႕ အတြင္းပိုင္းၿပင္ဆင္မွဳေတြေဆာင္ရြက္ရာမွာ၊ ၊ bus bars ေတြြကိုုထိေတြ႔ ကိုင္္တြြယ္ရမယ္ဆိုရင္၊ discharge လုပ္ၿပီးမွသာ ထိေတြ႔ကိုင္္တြယ္သင္႔ပါတယ္။

ကုန္းေပါါ at shore မွာ၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အား သယ္ေဆာင္ၿဖန္႔ၿဖဴးၿခင္း transmission & distribution ကိုေဆာင္ရြက္တဲ႔အခါ၊ 3 phase, 4 wires system ကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ phase တခုစီအတြက္ conductor တနည္းအားၿဖင္႔ wire တခုစီကိုသံုးထားၿပီး၊ စတုထၱေၿမာက္ wire ကေတာ႔၊  return circuit ၿဖစ္တဲ႔ 'neutral wire' ၿဖစ္ပါတယ္။ သေဘ္ာေပါါ on-board မွာေတာ႔ '3 phase, 3 wire insulated' သိိုု႔႔မဟုုတ္္ '3 phase, 4 wire neutral grounded' နဲ႔ 'single phase, 2 wire insulated' သိိုု႔႔မဟုုတ္္ 'single phase, 3 wire neutral grounded' အစရိွွတဲ႔ စနစ္ေတြြကိုု၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ 

 

Fig. Earth neutral system - earthed system has one pole or neutral point connected to earth.

လွၽပ္စစ္ဓါတ္ကိိုသယ္ေဆာင္ေပးပို႔ေနတဲ႔ conductor တခုခုမွာ insulation failure ေႀကာင္႔ပဲၿဖစ္ၿဖစ္၊ conductor ဟာ machinery ေတြရဲ႕ metal enclosure part အစိတ္အပိုင္းေတြကို၊ ထိမိလို႔ပဲၿဖစ္ၿဖစ္ voltage accumulation ေႀကာင္႔ ဓါတ္လိုက္ၿခင္းဆိုတဲ႔ 'electrical shock' ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ electrical shock ဟာ လူသားေတြအတြက္ အသက္အနၱရာယ္ထိခိုက္မွဳ ၿဖစ္ေပါါနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ ကုန္းေပါါမွာ neutral wire ကို ground ခၽကာအသံုးၿပဳႀကၿပီး "earthed neutral system" လို႔ေခါါပါတယ္။ ground ခၽၿခင္း တနည္းအားၿဖင္႔ earth ဖမ္းထားၿခင္းေႀကာင္႔ circuit failure ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ protection devices ေတြမွတဆင္႔ tripping ၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကိုၿဖတ္ေတာက္ကာ electrical shock အနၱရာယ္မွ၊ ကာကြယ္တားဆီးပါတယ္။ လူသားေတြ ေဘးအနၱရာယ္ ကင္းရွင္းေစဖို႔ကိုသာ အဓိက ရည္ရြယ္ၿပီး၊ machinery ေတြရဲ႕ safety ပိုင္းနဲဲ႔ operation ပိုင္းေတြကို၊ ထည္႔သြင္းစဥ္းးစားၿခင္း မရိွတာ၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Insulated earth system, totally electrically insulated from earth (ship's hull)

သေဘ္ာေပါါမွာ essential machinery ေတြရဲ႕ safety ပိုင္းနဲဲ႔ operation ပိုင္းေတြကိုသာ အဓိက ထားပါတယ္။ အဓိကရည္ရြယ္ခၽက္ main priority ကေတာ႔ သေဘ္ာေဘးအနၱရာယ္ ကင္းရွွင္းေစဖို႔သာ ၿဖစ္ၿပီး၊ navigation နဲ႔ fire safety အစရိွွတဲ႔ အခၽက္ေတြကိုကာကြယ္နိဳင္ဖို႔ပဲၿဖစ္ပါတယ္။ အေႀကာင္း တစံံုတခုေႀကာင္႔ earth fault ၿဖစ္ေပါါခဲ႔ရင္၊ essential machinery ေတြကို isolate လုပ္ကာ ဆက္လက္ေမာင္းနွင္အသံုးၿပဳေစဖို႔ စီီမံထားတာကိုေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ circuit failure ၿဖစ္တဲ႔အခါ၊ "insulated neutral system" ကေနတဆင္႔ ground ခၽၿခင္း တနည္းအားၿဖင္႔ earth ဖမ္းထားၿခင္းၿဖင္႔၊ ကာကြယ္တားဆီးတယ္လို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။

insulated neutral system မွာ insulator ဟာ စီးဆင္းေနတဲ႔လွၽပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ conductor ထဲမွာသာ ရိွေနေစရန္ဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ circuit faults ဟာ insulation brake နဲ႔ conductor brake ဆိုတဲ႔အေၿခအေန (၂) ခုေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ open circuit fault, earth fault နဲ႔ short circuit fault ဆိုတဲ႔ basic circuit fault (၃) မၽိဳးရိွပါတယ္။

 

Fig. A = open circuit fault, B = earth fault, C = short circuit fault

conductor brake ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ လွၽပ္စစ္ဓါတ္စီးဆင္းၿခင္းမရိွေတာ႔တဲ႔အတြက္ open circuit fault ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ insulation brake ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါမွာေတာ႔၊ conductor ဟာ၊ သေဘ္ာရဲ႕ hull သို႔မဟုတ္ earthed metal enclosure ေတြနဲ႔ထိမိၿပီး၊ earth fault ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ insulation brake ဟာ conductor (၂) ခုလံုးမွာ ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ conductor တခုနဲ႔ တခုထိမိရာမွ၊ short-circuit fault ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ earth fault ဟာ equipments ေတြနဲ႔ machinery ေတြမွာ အမၽားဆံုးၿဖစ္ေပါါတတ္ၿပီး၊ earthed ဆိုတဲ႔ ground ခၽမထားတဲ႔အခါ၊ ၿပင္းထန္တဲ႔ electrical shock ကိုၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ 

ကုန္းေပါါမွာအသံုးၿပဳတဲ႔ "earthed neutral system" ကို၊ သေဘ္ာေပါါမွာအသံုးၿပဳအခါ၊ line conductor တခုတည္းမွာသာ တတ္ဆင္ၿပီး၊ earth fault current ကိုစီးေစပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ single earth fault လို႔ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ earth fault ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ high current ဟာ၊ short circuit fault အၿဖစ္၊ ေၿမႀကီး ground ထဲကို စီးသြားသလို၊ on-board မွာေတာ႔ သေဘ္ာရဲ႕ hull ကို စီးဆင္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ စီးသြားတဲ႔ earth fault current ေႀကာင္႔ line မွာရိွတဲ႔ fuse ကဲ႔သို႔၊ protection devices ေတြမွတဆင္႔၊ ေပးပို႔ေနတဲ႔ လွၽပ္စစ္ဓါတ္အားကိို ၿဖတ္ေတာက္လိုက္ပါတယ္။ အကယ္၍ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ေနစဥ္ လွၽပ္စစ္ဓါတ္အား ၿဖတ္ေတာက္လိုက္တဲ႔အခါ၊ equipment သို႔မဟုတ္ machinery ဟာ၊ steering gear ကဲ႔သို႔ အေရးႀကီးတဲ႔ critical machinery သို႔မဟုတ္ မရိွမၿဖစ္လိုအပ္တဲ႔ essential machinery သာၿဖစ္ခဲ႔လၽွင္၊ ေသာင္တင္ၿခင္း grounded နဲ႔ သေဘ္ာတိုက္ၿခင္း collision ေတြၿဖစ္ပြားနိဳင္ပါတယ္။

"insulated neutral system" မွာေတာ႔ single earth fault ေႀကာင္႔ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ earth fault current ဟာ၊ completed circuit အၿဖစ္မစီးဆင္းနိဳင္တာကိုေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ single earth fault (၂) ခု ၿဖစ္ေပါါတဲ႔ အခါမွသာ short circuit fault အေနနဲ႔႔ သေဘ္ာရဲ႕ hull သို႔ စီးဆင္းသြားၿပီး၊ protection devices ေတြမွတဆင္႔ equipments ေတြနဲ႔ machinery ေတြကို၊ isolate လုပ္လိုက္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ line (၂) ခုမွာ earth fault ၿဖစ္မွသာ၊ ေပးပို႔ေနတဲ႔ လွၽပ္စစ္ဓါတ္အားကိို ၿဖတ္ေတာက္တယ္လို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္္။ 

သေဘ္ာမွာ earth fault ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔ေနရာေတြကေတာ႔ (i) အပူအေအးလြန္ကဲတဲ႔ေနရာေတြ၊ (ii) တုန္ခါမွဳ vibration မၽားလြန္းတဲ႔ေနရာေတြ၊ (iii) အေကြး bend ေနရာေတြ၊ (iv) ေရခိုးေရေငြ႔ moisture နဲ႔ စြတ္စိုတဲ႔ေနရာေတြ၊ (v) ဖုန္နဲ႔ အမိွဳက္သရိုက္၊ အညစ္အေႀကး dust and dirt မၽားလြန္းတဲ႔ေနရာေတြနဲ႔ (vi) mechanical stress မၽားလြန္းတဲ႔ေနရာေတြၿဖစ္ပါတယ္။

generator ေတြမွထုတ္ေပးတဲ႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ main switch board မွာရိွတဲ႔ bus bar ေတြကတဆင္႔၊ အသံုးၿပဳမယ္႔ေနရာေတြကို ခြဲၿခားေပးပို႔ပါတယ္။ သေဘ္ာမွာအသံုးၿပဳတဲ႔ main switch board ေတြဟာ 'self mounted - drip proof type' ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ လက္ခံမယ္႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားဟာ AC 50 volt ထက္ေကၽာ္ရင္ 'dead front panel' ၿဖစ္ရမယ္လို႔ SOLAS regulation အရသတ္မွတ္ထားပါတယ္။ 'self mounted' ဆိုတာကေတာ႔ main switch board ဟာ bulkhead လို နံရံမွာကပ္ၿပီး၊ တတ္ဆင္ထားတာ မဟုတ္သလို၊ standing frame လို ေဘာင္တခုခုကို မွီၿပီး တတ္ဆင္ထားတာမၽိဳးလည္းမဟုတ္ပဲ၊ သီးၿခား ရပ္တည္ေနတာရယ္လို႔ ေၿပာနိဳင္ပါတယ္။

'drip proof' ဆိုတာကေတာ႔ ေတာ္ရံုတန္ရံု ေရမွဳန္ေရမြွားေရစက္ေတြ စင္တဲ႔အခါနဲ႔ ေရေတြကၽတဲ႔ အခါေတြမွာ main switch board ထဲမဝင္နိဳင္ေအာင္၊ panel တံခါးေတြမွာ liner ေတြထည္႔သြင္း တတ္ဆင္ထားၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ main switch board ရဲ႕ panel ေတြမွာရိွတဲ႔ barker ေတြကို၊ off လုပ္ၿပီးမွသာ panel တံခါးေတြကို၊ ဖြင္႔လို႔ရေစဖို႔ စီမံထားတာကိုေတာ႔ 'dead front panel' လို႔ေခါါပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ main switch board ေရွ႕နဲ႔ေနာက္ဖက္ေနရာေတြမွာ 'hand rail' လို႔ေခါါတဲ႔ လက္ကိုင္တန္းေတြ တတ္ဆင္ထားဖို႔နဲ႔ main switch board ေရွ႕နဲ႔ ေနာက္ဖက္ ႀကမ္းၿပင္ floor မွာေတာ႔ 'insulation map' လို႔ေခါါတဲ႔ rubber sheet ေတြခင္းထားဖို႔ SOLAS regulation မွာ ၿပဌာန္းထားပါေသးတယ္။

open circuit fault, earth fault နဲ႔ short circuit fault ဆိုတဲ႔ circuit fault ေတြေပါါေပါက္လာတဲ႔အခါ၊ main switch board မွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ safety devices ေတြမွတဆင္႔၊ လၽပ္စစ္ဓါတ္အားေပးပို႔မွဳကို လိုအပ္သလို isolate ခြဲၿခားေပးပါတယ္။ အေၿခခံ safety devices ေတြကေတာ႔ circuit breakers ေတြ၊ fuses ေတြနဲ႔ over current relay ေတြၿဖစ္ႀကၿပီး၊ dead front panel ကိုလည္း safety device တခုအေနနဲ႔ ထည္႔သြင္းစဥ္းစား နိဳင္ပါတယ္။ over load ၿဖစ္တဲ႔အခါေတြနဲ႔ short circuit fault ေပါါေပါက္တဲ႔အခါေတြမွာ၊ circuit breaker ေတြကတဆင္႔ အလိုအေလၽွက္ ၿဖတ္ေတာက္ေပးပါတယ္။ အလားတူ rating အမၽိဳးမၽိဳးရိွတဲ႔ fuses ေတြမွတဆင္႔ short circuit ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ isolate လုပ္ေပးပါတယ္။ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ fuses ေတြဟာ rated current ပမာဏထက္ (၁) ဆခြဲပိုတဲ႔ fuses ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ over current relays ေတြကေတာ႔ high current ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔အခါ၊ တားဆီးေပးပါတယ္။

main switch board ကို feeder side နဲ႔ load side ရယ္လို႔ခြဲၿခားနိဳင္ၿပီး၊ feeder side ဟာ လၽွပ္စစ္ဓါတ္ကို၊ လက္ခံရယူတဲ႔ အပိုင္းၿဖစ္ကာ၊ parallel operation ဆိုတဲ႔ generators ေတြခၽိတ္ဆက္ေမာင္းနွင္နိဳင္ဖို႔၊ synchronizing panel လည္းပါဝင္ပါတယ္။ load side ကေတာ႔ လက္ခံရရိွတဲ႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ equipment ေတြနဲ႔ machinery ေတြအတြက္၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အပိုင္းၿဖစ္ၿပီး၊ essential load နဲ႔ non-essential load side ရယ္လို႔ (၂) ပိုင္း ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕ safety, propulsion နဲ႔ navigation တို႔နဲ႔ ပက္သက္တဲ႔ equipments ေတြ၊ critical machinery ေတြဟာ essential load ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ လိုအပ္တဲ႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ main switch board မွတိုက္ရိုက္ေပးပို႔သလို၊ sectional boards ေတြနဲ႔ distribution boards ေတြမွတဆင္႔ 'group starter panel' ေတြထပ္မံခြဲထုတ္ကာ၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားေပးပို႔ပါတယ္။

 Fig. Group starter panel 

လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို main switch board bus bar ေတြမွတဆင္႔၊ distribution boards ေတြထံေပးပို႔တဲ႔အခါ individual circuit breaker ေတြခံကာေပးပို႔သလို၊ distribution boards ေတြမွ group starter panels ေတြကိုေပးပို႔တဲ႔ အခါမွာလည္း၊ individual circuit breaker ေတြခံ ကာေပးပို႔ပါတယ္။ main switch board နဲ႔တဆက္တည္း၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ group stater panels ေတြကို bus bar ေတြမွတိုက္ရိုက္ေပးပို႔ ၿပီး၊ သီးၿခားတတ္ဆင္ ထားတဲ႔ group starter panels ေတြဆီကိုေတာ႔ cable ေတြ အသံုးၿပဳကာေပးပို႔ပါတယ္။ သီးၿခားတတ္ဆင္ထားတဲ႔ group starter panels ေတြအတြင္း ရရိွလာတဲ႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ bus bar အငယ္စားေတြကိုသံုးၿပီး individual starter panel ေတြ အတြင္းသို႔ breaker ေတြခံကာေပးပို႔ပါတယ္။ individual stater panel ေတြဟာ၊ cable ေတြအသံုးၿပဳၿပီး သက္ဆိုင္ရာ machinery ေတြကိုေပးပို႔ကာေမာင္းနွင္ လည္ပတ္ေစပါတယ္။

ဒါ႔အၿပင္လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို၊ 'transformer' မွတဆင္႔ 220 volt သို႔မဟုတ္ 110 volt သို႔ step down ေလၽွာ႔ခၽကာ၊ lighting, sockets ေတြနဲ႔ domestic used အတြက္ေပးပို႔ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ 'secondary distribution' လို႔ေခါါနိဳင္ပါတယ္။ မီးေလာင္ၿခင္း fire၊ ေရလြွမ္းၿခင္း flooding ၊ ေသာင္တင္ၿခင္း grounding နဲ႔ သေဘ္ာတိုက္ၿခင္း collision အစရိွတဲ႔ emergency အေရးေပါါအေၿခအေနေတြမွာ၊ critical machinery ေတြၿဖစ္တဲ႔ essential load ေတြအတြက္၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အား ကို emergency switch board မွတဆင္႔ေပးပို႔ပါတယ္။ main switch board နဲ႔ main generators ေတြဟာ သေဘ္ာရဲ႕ water line ေအာက္မွာ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ emergency switch board နဲ႔ emergency generator တို႔ကိုေတာ႔ water line သို႔မဟုတ္ load line ရဲ႕အထက္ ေနရာေတြၿဖစ္တဲ႔ upper deck လို၊ continuous deck မွာ သီးၿခားတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ သာမန္အေၿခအေနမွာ generator မွ၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို main switch board နဲ႔ emergency switch board ကိုေပးပို႔ပါတယ္။ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႔ generator ဟာ၊ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားကို main switch board သို႔မပို႔နိဳင္ေတာ႔တဲ႔အခါ၊ emergency generator အလိုအေလၽွာက္ စတင္လည္ပါတ္ၿပီး၊ emergency switch board မွတဆင္႔ essential load ေတြထံ၊ လၽွပ္စစ္ ဓါတ္အားေပးပို႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။


Reference and image credit to : Marine electrical equipment and practice by H.D Mc George, http://www.ship-technology.com, http://www.ubitechonline.com,

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.