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.