การเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดทางทะเล: สาเหตุ ความเสี่ยง และวิธีการป้องกัน

การเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดในทะเล คือ การที่สิ่งมีชีวิตทางทะเลมาอาศัยหรือตั้งรกรากบนอุปกรณ์ใต้น้ำโดยไม่ได้ตั้งใจ ไม่ว่าจะเป็นจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย และไดอะตอม หรือสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ เช่น หอยแมลงภู่ หอยกาบ สาหร่ายทะเล ก็ตาม ไม่ว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะเติบโตบนตัวเรือ ช่องรับน้ำทะเล ท่อ หรือโครงสร้างนอกชายฝั่ง ก็ล้วนก่อให้เกิดปัญหา ตลอดหลายปีที่ผ่านมา เราได้ดำเนินงานด้านการติดตั้งเพิ่มเติมและการบำรุงรักษาไปแล้วมากกว่า ๕๐๐ ครั้งต่อปี และในทุกกรณี ทีมงานของเราได้ระบุว่าปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นมีสาเหตุมาจากผลกระทบของการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดในทะเล

สาเหตุของการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดในทะเล

เกิดลำดับนิเวศวิทยาที่คาดการณ์ได้ ซึ่งทำให้เกิดฟิล์มของโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่เกาะติดบนพื้นผิวที่สะอาดอย่างสมบูรณ์ทันทีหลังจากจุ่มชิ้นส่วนลงในน้ำ ภายในระยะเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมง จุลินทรีย์จะเริ่มเข้าอาศัยบนพื้นผิวและสร้างไบโอฟิล์ม ตามด้วยแบคทีเรียและไดอะตอม จากนั้นภายใน 4 ถึง 6 วัน ตัวอ่อนของสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดการสะสมบนพื้นผิวขนาดใหญ่ เช่น หอยนางรม หนอนท่อ และหอยแมลงภู่ จะเข้ามาตั้งรกรากและเจริญเติบโต โดยถูกดึงดูดด้วยสภาพแวดล้อมย่อยที่อุดมด้วยสารอินทรีย์ ปัจจัยสำคัญบางประการที่ส่งผลต่อการสะสมนี้ ได้แก่

อุณหภูมิน้ำ: การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนที่สูงขึ้นในบริเวณน้ำเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ซึ่งระดับของการสะสมในเขตร้อนอาจสูงกว่าบริเวณเขตอบอุ่นและเขตหนาวได้มากถึง 10 เท่า

ความเค็มและระดับสารอาหาร: ระดับสารอาหารสูงในบริเวณปากแม่น้ำและชายฝั่งส่งเสริมให้เกิดการเบ่งบานของสาหร่ายและเพิ่มจำนวนตัวอ่อน ส่งผลให้อัตราการสะสมเพิ่มขึ้น

กิจกรรมของเรือ: เรือที่ไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ช้ามากจะมีการสะสมสิ่งมีชีวิตบนตัวเรือรุนแรงกว่าเรือที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งแรงต้านหรือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่จะช่วยยับยั้งการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตได้ ตัวอย่างเรือที่ไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ช้าทั่วไป ได้แก่ แท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง เรือเก็บและแปรรูปน้ำมันแบบลอยน้ำ (FPSOs) และเรือประเภทอื่นๆ ที่ทอดสมอ

วัสดุผิวและความหยาบของผิว: พื้นผิวที่มีปฏิกิริยาทางเคมีได้ดีกว่าหรือมีความหยาบกว่า จะเอื้อต่อการยึดเกาะและการกักเก็บสารอาหาร จึงช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถตั้งถิ่นฐานและเจริญเติบโตได้เร็วขึ้น

การเข้าใจปัจจัยกระตุ้นเหล่านี้ช่วยให้ผู้ดำเนินการสามารถคาดการณ์ความเสี่ยงจากการสะสมสิ่งมีชีวิตได้จากเส้นทางเดินเรือ รูปแบบการใช้งาน และฤดูกาล SME ใช้ความรู้นี้ในการออกแบบมาตรการป้องกันที่เหมาะสมกับลูกค้าแต่ละราย

ความเสี่ยงด้านการดำเนินงานและเศรษฐกิจ

ดังนั้น การสะสมสิ่งมีชีวิตจึงไม่ใช่เพียงปัญหาด้านรูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดต้นทุนด้านประสิทธิภาพที่วัดผลได้จริง ดังนี้:

การใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น: แม้แต่ฟิล์มสไลม์ที่บางมากก็ทำให้ผิวเรือหยาบขึ้น ส่งผลให้แรงต้านจากความเสียดทานเพิ่มขึ้น องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ประเมินว่า การเกิดคราบสิ่งมีชีวิตสะสมระดับปานกลางทำให้การใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น 10 ถึง 20% และการสะสมอย่างรุนแรง (เช่น การเจริญเติบโตของหอยนางรม) อาจทำให้การใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นได้สูงสุดถึง 40% ในสถานการณ์ที่ราคาน้ำมันสูง ปัจจัยนี้จึงเป็นต้นทุนที่สำคัญ

ความเร็วลดลงและการล่าช้าในการเดินทาง เมื่อประสิทธิภาพของเรือลดลงเนื่องจากคราบสิ่งมีชีวิตสะสมบนตัวเรือ เรือจะลดความเร็วลง โดยใช้รอบเครื่องยนต์มากขึ้นและใช้เวลานานขึ้นในการเดินทางเพื่อให้บรรลุกำหนดเวลา

การกัดกร่อนที่เร่งตัว การปรากฏตัวของไบโอฟิล์มยังก่อให้เกิดเซลล์การระบายอากาศที่ไม่สม่ำเสมอภายใต้บริเวณที่มีสิ่งมีชีวิตเกาะตัว ซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนแบบจุด (pitting) และการกัดกร่อนในรอยแยก (crevice corrosion) ที่พบได้บริเวณ sea chest ของระบบหล่อเย็นที่ใช้น้ำทะเล บริเวณเหล่านี้มีปัญหาเนื่องจากมีพื้นที่ที่การไหลของน้ำไม่ดีหรือเกิดการนิ่ง ทำให้สภาพแวดล้อมมีฤทธิ์กัดกร่อนต่อวัสดุพื้นฐานรุนแรงยิ่งขึ้น

การอุดตันและความล้มเหลวของอุปกรณ์ ในระบบท่อ สิ่งสกปรกขนาดใหญ่อาจทำให้การไหลของของเหลวตีบตัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนลดลง และเพิ่มพลังงานที่ใช้ในการสูบของเหลว หากปัญหานี้ลุกลามจนเกิดการอุดตันท่อแบบบางส่วนหรือทั้งหมด ก็อาจนำไปสู่ภาวะร้อนจัดอย่างรุนแรง หรือการหยุดให้บริการของโรงงาน รวมถึงค่าใช้จ่ายที่สูงมากสำหรับการซ่อมแซมฉุกเฉิน

บทลงโทษด้านกฎระเบียบและเชิงพาณิชย์: เรือที่มีสิ่งมีชีวิตเกาะติดตามตัวเรือ (biofouling) เป็นหนึ่งในแหล่งหลักที่แพร่กระจายสายพันธุ์ต่างถิ่น ปัจจุบัน หน่วยงานควบคุมสถานะท่าเรือ (port state control) และหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้บังคับใช้มาตรการควบคุมอย่างเข้มงวดต่อเรือที่เข้าเทียบท่า ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบตัวเรือโดยตรงและการทำความสะอาดพื้นผิวเรือ หากไม่ปฏิบัติตาม จะถูกกักเรือ ถูกปรับ หรือถูกปฏิเสธไม่ให้เข้าท่า

โครงการบริการหลายโครงการของ SME เกี่ยวข้องกับการกำจัดสิ่งมีชีวิตเกาะติดตามระบบต่างๆ และการฟื้นฟูสภาพการทำงานของระบบนั้นๆ ให้กลับมาเป็นปกติ

วิธีการป้องกัน: แนวทางแบบหลายชั้น

วิธีการแก้ปัญหาอัจฉริยะเพื่อลดการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดใต้น้ำ กลยุทธ์การควบคุมการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตนั้นรวมการปรับปรุงผิววัสดุ ระบบทำงานเชิงรุก และขั้นตอนการปฏิบัติงาน ไม่มีทางเลือกใดทางเลือกหนึ่งที่สามารถใช้ได้กับทุกกรณี การเลือกวิธีการแก้ปัญหานั้นขึ้นอยู่กับเส้นทางเดินเรือ แบบเรือ และระบบการบำรุงรักษาเป็นหลัก

สารเคลือบป้องกันสิ่งมีชีวิตเกาะติด: ในปัจจุบัน อุปสรรคแรกในการป้องกันการเกาะติดคือสีป้องกันสิ่งมีชีวิตเกาะติดแบบ SPC และสีซิลิโคนที่ปล่อยให้สิ่งมีชีวิตลอกออกได้เอง (foul-release) กลไกการปลดปล่อยสารกำจัดสิ่งมีชีวิต (เช่น ทองแดง หรือสังกะสี) ภายในสี SPC จำกัดจำนวนสิ่งมีชีวิตที่สามารถเกาะติดได้ ส่วนพื้นผิวที่มีแรงยึดเกาะต่ำจากสีซิลิโคนแบบปล่อยให้ลอกออกได้เองนั้นช่วยให้การไหลของน้ำชะล้างสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดออกไปได้ และให้ผลดีมากกับเรือที่แล่นด้วยความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม สีชนิดนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่เป็นระยะ โดยต้องทำขณะเรือแห้ง และอาจเผชิญข้อจำกัดด้านการใช้สารกำจัดสิ่งมีชีวิตหากนำไปใช้ในพื้นที่ที่มีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมเข้มงวด

ระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล (MGPS): การประยุกต์ใช้กับช่องรับน้ำทะเลและเครื่องระบายความร้อนแบบกล่อง ระบบ MGPS เหมาะสมยิ่งสำหรับช่องรับน้ำทะเลและท่อระบายน้ำ ระบบ MGPS ควบคุมการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดโดยใช้ขั้วไฟฟ้าแบบอิเล็กโทรไลติกในช่องรับน้ำทะเล/MGPS ซึ่งปล่อยไอออนทองแดงและอะลูมิเนียมในปริมาณที่ควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อยับยั้งการฝังตัวของตัวอ่อนและป้องกันไม่ให้เกิดฟิล์มชีวภาพสะสมภายในท่อและเรือ ต่างจากสารเคลือบแบบค่อยเปื่อยที่ปล่อยไอออนออกมาอย่างต่อเนื่อง ระบบ MGPS จะปล่อยไอออนก็ต่อเมื่อถูกเปิดใช้งานเท่านั้น จึงให้ผลลัพธ์ที่ควบคุมได้แม่นยำยิ่งกว่า ระบบ SME ได้รับการจัดส่งไปยังเรือหลายร้อยลำทั่วโลกเพื่อให้การป้องกันที่เชื่อถือได้

การตรวจสอบและทำความสะอาดเป็นประจำ: การทำความสะอาดใต้น้ำตามรอบเวลา (ด้วยยานพาหนะควบคุมจากระยะไกลหรือเจ้าหน้าที่ดำน้ำ) ช่วยกำจัดฟิล์มชีวภาพตั้งแต่ระยะเริ่มต้น และป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ ทั้งนี้ต้องระมัดระวังเป็นพิเศษขณะทำความสะอาด เพราะอาจทำให้ชั้นเคลือบเสียหายได้ การทำความสะอาดใต้น้ำโดยใช้ระบบจับเก็บ (capture systems) กำลังกลายเป็นข้อกำหนดที่จำเป็นมากขึ้นในท่าเรือที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตเกาะติดและ/หรือเศษชั้นเคลือบที่หลุดออกเข้าสู่สิ่งแวดล้อม

มาตรการปฏิบัติงาน: การสะสมของสิ่งสกปรกบนตัวเรือรุนแรงขึ้นเมื่อเรือหยุดนิ่งเป็นเวลานาน สามารถชะลอการเกิดได้ด้วยการวางแผนการเดินเรืออย่างเหมาะสม เช่น การแล่นด้วยความเร็วสูงเพื่อเพิ่มแรงเฉือนที่ตัวเรือ หรือการใช้เครื่องมือปัดสิ่งสกปรกออกทางกล สำหรับการติดตั้งแบบคงที่ระยะยาว การปล่อยให้ตัวเรือแห้งเป็นประจำจะได้ผลดี

ข้อได้เปรียบของผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในการป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิต

ที่ SME เราถือว่าปัญหาไบโอฟูลลิงเป็นความท้าทายระดับระบบแบบครบวงจร ซึ่งเราจัดการด้วยความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม ส่วนประกอบคุณภาพสูง และบริการที่ตอบสนองอย่างรวดเร็ว ทีมวิศวกรด้านไฟฟ้า กลศาสตร์ และสนับสนุนกว่า 100 ทีมของเรา ซึ่งทำงานจากโรงงานในหนานทงที่มีพื้นที่ 5,000 ตารางเมตร สามารถเดินทางไปปฏิบัติงานทั่วโลกเพื่อนำเสนอเทคนิคป้องกันไบโอฟูลลิงให้กับทรัพย์สินของท่าน นอกจากผลิตภัณฑ์และบริการอื่นๆ ที่เราให้แล้ว เรายังจัดจำหน่ายระบบ MGPS ดำเนินการสำรวจสภาพผิวเรือ (coating surveys) ติดตั้งระบบป้องกันช่องรับน้ำทะเล (sea chest protection) สำหรับเรือที่ใช้งานแล้ว และบำรุงรักษาระบบหล่อเย็น โครงการของท่านได้รับการคุ้มครองภายใต้การรับประกัน 12 เดือนของเรา และดำเนินการตามมาตรฐานระบบ ISO 9001/14001/45001 ของเรา เป้าหมายของเราคือให้การสนับสนุนผลิตภัณฑ์ดิบสำหรับโครงการมากกว่า 500 โครงการต่อปี และจัดส่งอะไหล่กว่า 1,000 ชิ้นให้กับเรือทั่วโลก แก่พันธมิตรภาคปิโตรเลียมนอกชายฝั่งของ SP Management Contractor และโรงซ่อมเรือในประเทศจีน ดังนั้นโปรดติดต่อเราได้ทุกเมื่อ เพราะเป้าหมายของเราคือก้าวข้ามความกังวลของท่านเกี่ยวกับไบโอฟูลลิง เพื่อให้ท่านได้ดำเนินงานอย่างสะอาดและคุ้มค่า