การวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาแรงดันตกในระบบทางทะเล

สำหรับระบบระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล ท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิง หรือระบบสายพานดับเพลิง การลดลงของแรงดันโดยไม่มีเหตุผลอันสมควรจะทำให้เกิดสัญญาณเตือนการหยุดทำงาน และส่งผลให้อุปกรณ์เสื่อมประสิทธิภาพ ลดความสามารถในการทำงาน และก่อภัยคุกคามต่อการทำงานของเครื่องจักรสำคัญ ดังนั้น วิศวกรเรือและหัวหน้าฝ่ายเทคนิคจึงสามารถหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานโดยไม่จำเป็นและการเข้าซ่อมบำรุงในอู่แห้งที่มีค่าใช้จ่ายสูงได้ โดยการตรวจสอบหาจุดที่ผิดปกติอย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ SME Group ได้รับประโยชน์จากทีมช่างเทคนิคด้านวิศวกรรมและกลศาสตร์มากกว่า 100 ท่าน รวมทั้งโรงงานขนาด 5,000 ตารางเมตรในเมืองหนานทง บริษัทฯ ดำเนินโครงการวิศวกรรมอุปกรณ์ทางทะเลมาอย่างต่อเนื่อง ให้บริการโครงการเฉลี่ยมากกว่า 500 โครงการต่อปี นับตั้งแต่ก่อตั้งในปี ค.ศ. 2000 และได้รับรองมาตรฐาน ISO 9001/14001/45001 (โดย ANAB/IAF/UKAS) พร้อมให้บริการทั่วโลก ในส่วนนี้ เราขอแนะนำวิธีการแก้ไขปัญหาแรงดันตกของอุปกรณ์และระบบที่ใช้บนเรืออย่างรวดเร็ว

การระบุสาเหตุหลัก: การอุดตันของตัวกรองและตะแกรงกรอง

ตะแกรงหรือตัวกรองที่อุดตันเป็นสาเหตุหลักของการลดลงของความดันในระบบระบบท่อสำหรับเรือ ตามหลักทั่วไป วัสดุแปลกปลอมทั้งหมด เช่น สิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตในทะเล ทราย เปลือกหอยแมลงภู่ และในบางกรณี สนิมที่หลุดร่วง จะสะสมอยู่ในตะกร้าของตัวกรองในระบบน้ำทะเล เมื่อตะกร้าถูกสิ่งสกปรกสะสมมากขึ้นเรื่อย ๆ ความต่างของความดันระหว่างด้านทางเข้าและด้านทางออกของตัวกรองจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากความดันด้านทางออกลดลง แต่ความดันด้านทางเข้าจะคงที่หรือสูงขึ้นเล็กน้อย การตรวจสอบตัวกรองเพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีการอุดตันจึงเป็นสิ่งสำคัญก่อนพิจารณาปัญหาอื่นใด วิธีทดสอบง่าย ๆ วิธีหนึ่งคือการตรวจสอบมาตรวัดความต่างของความดันที่ติดตั้งอยู่กับตัวกรอง และสังเกตค่าที่แสดงรวมทั้งความผิดปกติใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้น เราขอแนะนำให้ใช้ตัวกรองแบบดูเพล็กซ์ (duplex strainers) เนื่องจากสามารถสลับใช้งานระหว่างตัวกรองทั้งสองตัวได้ โดยขณะที่นำตะกร้าออกมาทำความสะอาด ตัวกรองอีกตัวยังคงทำงานได้ตามปกติ หากตัวกรองและตะแกรงของท่านทำงานได้ตามปกติแล้ว ท่านควรทบทวนกระบวนการภายในของท่าน หรือพิจารณาติดต่อวิศวกรเทคนิคผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง (SME Technical Engineers) เพื่อพิจารณาติดตั้งระบบตรวจสอบเพิ่มเติมที่สามารถแจ้งเตือนเมื่อตัวกรองจำเป็นต้องทำความสะอาด

ความผิดปกติของวาล์วและวาล์วแบบประตูที่ปิดไม่สนิท

การสูญเสียแรงดันเนื่องจากความผิดพลาดของมนุษย์หรือความล้มเหลวของวาล์วเป็นเรื่องที่พบได้บ่อย วาล์วที่ทำงานในตำแหน่ง "เปิดเต็มที่" เช่น วาล์วโกลบ (globe valve), วาล์วเกต (gate valve) หรือวาล์วผีเสื้อ (butterfly valve) อาจถูกปิดบางส่วนโดยไม่ตั้งใจ ส่งผลให้เกิดการจำกัดการไหลอย่างรุนแรง ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากแกนวาล์วสึกหรอ ตัวชี้ตำแหน่งสึกหรอ หรือความผิดพลาดในการปฏิบัติงานหรือการปรับค่าตามปกติ วาล์วตรวจสอบ (check valves) อาจล้มเหลวจากการกัดกร่อนหรือสิ่งสกปรกเกาะอยู่ที่แผ่นปิด (disc) หรือหมุดยึดบานพับสึกหรอ ทำให้แผ่นปิดค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดบางส่วนแทนที่จะปิดสนิท ในการตรวจสอบ ผู้ปฏิบัติงานควรตรวจดูวาล์วแต่ละตัวบนวงจรที่เกี่ยวข้องด้วยตนเอง เปรียบเทียบตำแหน่งของวาล์วแต่ละตัวกับแผนผังวงจรนั้น โดยดำเนินการตรวจสอบทีละตัวตามลำดับ สำหรับวาล์วตรวจสอบ มักจะสามารถเคาะตัวเรือนวาล์วด้วยค้อน (หลังดำเนินมาตรการด้านความปลอดภัยที่เหมาะสมแล้ว) เพื่อปลดปล่อยแผ่นปิดที่ติดขัดได้ อย่างไรก็ตาม วาล์วตรวจสอบที่ติดขัดหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิงมักจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่หรือถอดแยกชิ้นส่วนเพื่อซ่อมแซม นอกจากนี้ ยังควรตรวจสอบท่อเบี่ยง (bypass lines) ด้วย เผื่อกรณีผู้ปฏิบัติงานเผลอปล่อยให้วาล์วเบี่ยงอยู่ในตำแหน่งเปิดบางส่วนหรือเปิดเต็มที่ ซึ่งอาจก่อให้เกิดแรงดันที่ไม่คาดคิด ทีมงานที่มีความเชี่ยวชาญสูงของ SME ดำเนินการตรวจสอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของแพ็กเกจการบำรุงรักษาและตรวจสอบตามกำหนดอย่างสม่ำเสมอ จึงช่วยลดความเสี่ยงจากปัญหาที่มองไม่เห็นนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

มาตราส่วนท่อ สนิม และการสะสมสิ่งสกปรกภายใน

เมื่อเวลาผ่านไป ชิ้นส่วนต่าง ๆ จะเริ่มสะสมคราบตะกรันภายในท่อ ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน และชั้นสิ่งมีชีวิตเกาะติดภายในท่อในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งทั้งหมดนี้จะลดพื้นที่หน้าตัดของท่อลง โดยเฉพาะในระบบที่ใช้น้ำทะเลเป็นตัวกลางในการระบายความร้อน การตกตะกอนของ CaCO3 (แคลเซียมคาร์บอเนต) หรือการเจริญเติบโตของหอยแมลงภู่ภายในท่อตามระยะเวลาอาจทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อแคบลงอย่างมีนัยสำคัญ คราบสิ่งสกปรกภายในท่อจะค่อย ๆ เกิดขึ้นและแสดงผลออกมาในรูปแบบของการลดลงของแรงดันอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งอาจไม่ถูกสังเกตเห็นระหว่างการปฏิบัติงานจนกว่าประสิทธิภาพของเรือจะเริ่มเสื่อมลงในขั้นตอนที่สำคัญมาก สถานการณ์เช่นนี้สามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดโดยการเปรียบเทียบค่าแรงดันที่ปั๊มปล่อยออกและอัตราการไหลในปัจจุบันกับค่าที่บันทึกไว้จากการทดสอบในทะเลครั้งแรกหรือข้อมูลประสิทธิภาพเดิม หากพบการอุดตันอย่างรุนแรง เช่น แรงดันลดลง 15–20% ที่ความเร็วในการทำงานเฉพาะจุด ควรดำเนินการตรวจสอบท่อเพื่อหาสิ่งอุดตันในระดับดังกล่าวทันที การตรวจสอบความหนาของท่อด้วยคลื่นอัลตราโซนิกและการส่องกล้องเข้าไปในท่อ (borescope inspection) จะช่วยเชื่อมโยงระดับการเกิดคราบตะกรันกับสภาพของท่อได้ การทำความสะอาดด้วยสารเคมี (เช่น การล้างคราบตะกรันด้วยกรด) หรือการกำจัดคราบด้วยเจ็ทน้ำแรงดันสูงสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ โดยทั่วไปจะดำเนินการขณะเรือเข้าอู่แห้ง ส่วนในบางกรณี ท่อที่เสียหายหรือมีปัญหาอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด บริษัท SME ของเราใช้และติดตั้งระบบ ICCP ร่วมกับการสำรวจประเมินสภาพท่อเป็นประจำ โดยข้อมูลจากการประเมินนี้ช่วยให้ลูกค้าสามารถคาดการณ์และป้องกันปัญหาการสะสมคราบสิ่งสกปรกในอนาคตที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน ซึ่งหากปล่อยไว้อาจกลายเป็นวิกฤต เช่น การลดลงของแรงดันอย่างรุนแรง หรือเหตุฉุกเฉินด้านการปฏิบัติงานที่แท้จริงสำหรับเรือหรือโรงงาน

การสึกหรอของปั๊ม ความเสียหายของใบพัด และการลดลงของประสิทธิภาพมอเตอร์

ดังนั้น หากตัวกรองและวาล์วที่อยู่ก่อนหน้าปั๊มได้รับการตรวจสอบแล้วพบว่าทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ 100% สาเหตุของแรงดันตกมักเกิดจากตัวปั๊มเอง การสึกหรอเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับปั๊มทุกตัวที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งมักเกิดขึ้นกับใบพัดหมุน (impeller vanes), แหวนสึกหรอ (wear rings), ผนังด้านในของตัวเรือนปั๊ม และชิ้นส่วนอื่นๆ ด้วย ส่งผลให้การรั่วไหลภายในปั๊มเพิ่มขึ้น หรือการไหลเวียนกลับภายใน (internal recirculation) เพิ่มขึ้น ทำให้สูญเสียพลังงานมากขึ้นตามไปด้วย นอกจากนี้ ใบพัดหมุนอาจหลุดหายไปได้จากความดันดูดต่ำ ซึ่งการกัดเซาะจากฟองอากาศ (cavitation) จะทำให้สมรรถนะของปั๊มลดลงอย่างรวดเร็ว และบางครั้งอาจทำให้ปั๊มหยุดทำงานทันที จึงควรบันทึกค่าความดันที่ปล่อยออก (discharge pressure) ที่หน้าแปลนปลายทางของปั๊ม โดยทำการถอดท่อสูบดูด (suction pipeline) ออก และวัดก่อนวาล์วแยกระบบ (isolation valve) ตัวแรก (ซึ่งสามารถปิดแยกเพื่อทดสอบได้หากจำเป็น) หากความดันที่วัดได้ต่ำกว่าค่าที่คาดไว้สำหรับปั๊มภายใต้ความดันดูดตามมาตรฐาน (rated suction pressure) แสดงว่าปั๊มไม่ได้ทำงานตามความสามารถออกแบบเดิม ซึ่งอาจเกิดจากการสึกหรอของปั๊ม หรือใบพัดหมุนหลุดหายไปหนึ่งหรือสองใบ นอกจากนี้ ควรสังเกตค่าโหลดของมอเตอร์เปรียบเทียบด้วย: กระแสไฟฟ้าที่ลดลงบ่งชี้ว่าโหลดต่ำลง ซึ่งอาจเกิดจากปั๊มสึกหรอหรือใบพัดหมุนเสียหาย ในขณะที่ระบบที่อุดตันจะทำให้โหลดเพิ่มขึ้นตามปกติ การสึกหรอมักสังเกตได้ชัดเจนที่สุดจากความสั่นสะเทือนและอุณหภูมิของแบริ่ง ช่างเทคนิคของ SME จะช่วยตรวจสอบเส้นโค้งสมรรถนะของปั๊มบนเรือโดยใช้อุปกรณ์สอบเทียบ เช่น เครื่องวัดอัตราการไหล (flow meter) และเซ็นเซอร์วัดความดัน เป็นต้น การวิเคราะห์ปัญหาแรงดันตกจำเป็นต้องใช้กระบวนการเชิงตรรกะแบบขั้นตอน โดยเริ่มจากขั้นตอนง่ายๆ เช่น การล้างตัวกรอง ไปจนถึงการตรวจสอบและวินิจฉัยขั้นสูงของปั๊ม ด้วยวิธีการที่มีระเบียบวินัยนี้ วิศวกรทางทะเลสามารถวินิจฉัยระบบได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ลดเวลาในการแก้ไขปัญหา และหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนชิ้นส่วนโดยไม่จำเป็น SME Group มีประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในภาคอุตสาหกรรมทางทะเล มีฐานสนับสนุนทั่วโลก และทีมงานที่พร้อมให้บริการเหนือความคาดหมายเพื่อตอบสนองความต้องการและข้อกำหนดของลูกค้า