Korea Ever-Power · Οδηγός Μηχανικής Εφαρμογών
Σκουλήκι και τροχός σκουληκιού για θαλάσσιο βαρούλκο και εξοπλισμό πρόσδεσης
Ένα πλοίο μεταφοράς χύδην φορτίου 50.000 DWT αγκυροβολημένο σε ένα παλιρροιακό λιμάνι συγκρατεί την προβλήτα του ενάντια στο ρεύμα και τον άνεμο μέσω 8 σχοινιών πρόσδεσης, κάθε μία από τις οποίες τεντώνεται στους 15 έως 30 τόνους από ένα βαρούλκο πρόσδεσης. Το ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία μέσα σε κάθε βαρούλκο διατηρεί αυτήν την τάση μέσω αυτοασφαλιζόμενου συστήματος — συνεχώς, αθόρυβα, χωρίς ισχύ κινητήρα — ενώ το αλατόνερο, τα καυσαέρια ντίζελ και ο τροπικός ήλιος επιτίθενται σε κάθε εκτεθειμένη επιφάνεια στο κατάστρωμα. Εάν η αυτοασφαλιζόμενη λειτουργία αποτύχει σε ένα μόνο βαρούλκο, το πλοίο απομακρυνθεί από την προβλήτα και οι υπόλοιπες 7 σχοινιές απορροφούν ασύμμετρο φορτίο που μπορεί να τις ασφαλίσει διαδοχικά.
Μιλήστε με έναν μηχανικό θαλάσσιων συστημάτων μετάδοσης κίνησης →
Τα θαλάσσια βαρούλκα — πρόσδεσης, αγκύρωσης, φορτίου και τράτας — χρησιμοποιούν ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία επειδή η αυτοασφαλιζόμενη τάση διατηρεί την τάση της γραμμής χωρίς ξεχωριστό φρένο (κρίσιμο για την ασφάλεια πρόσδεσης), η υψηλή σχέση παρέχει το μηχανικό πλεονέκτημα για την τάνυση βαριών γραμμών πρόσδεσης από έναν συμπαγή κινητήρα τοποθετημένο στο κατάστρωμα και η γεωμετρία του ζεύγους γραναζιών με ατέρμονα κοχλία ταιριάζει στους περιορισμένους χώρους του καταστρώματος των προπελών πλοίων και των καταστρωμάτων επιχωμάτων. Το πρωτόκολλο προστασίας από τη διάβρωση ISO 12944 C5-M είναι το πλαίσιο προδιαγραφών που αντιστοιχίζει τη διαβρωτική ικανότητα της θαλάσσιας ατμόσφαιρας στο υλικό του ζεύγους γραναζιών με ατέρμονα κοχλία, το σύστημα επίστρωσης και την προδιαγραφή στεγανοποίησης. Το C5-M (πολύ υψηλή θαλάσσια αντοχή) απαιτεί ατέρμονα κοχλία 316L ή διπλής όψης από ανοξείδωτο ατσάλι, τροχό από νικέλιο-αλουμίνιο-μπρούντζο, επίστρωση τριών στρώσεων (αστάρι πλούσιο σε ψευδάργυρο συν εποξειδική ρητίνη συν πολυουρεθάνη) και στεγανοποιήσεις FKM — παράγοντας μια 25ετή διάρκεια ζωής-στόχο στο πιο επιθετικό περιβάλλον ατμοσφαιρικής διάβρωσης που ορίζεται από το πρότυπο. Απαιτείται έγκριση από νηογνώμονες (DNV, Lloyd's, BV, ABS) για όλα τα εξαρτήματα των βαρούλκων σε εμπορικά πλοία.
Γιατί τα θαλάσσια βαρούλκα χρησιμοποιούν κινητήρες με ατέρμονα κοχλία στα γρανάζια των θαλάσσιων βαρούλκων.
Ένα βαρούλκο πρόσδεσης πρέπει να εκτελεί δύο λειτουργίες: να τραβάει το σχοινί πρόσδεσης κατά την πρόσδεση (ενεργό, με κινητήρα, 2 έως 5 λεπτά ανά σχοινί) και να διατηρεί την τάση του σχοινιού καθ' όλη τη διάρκεια της παραμονής στην αριστερή πλευρά (παθητικό, με κινητήρα εκτός λειτουργίας, από ώρες έως εβδομάδες). Το ζεύγος γραναζιών με κοχλία στο εσωτερικό του βαρούλκου παρέχει και τα δύο: μείωση ταχύτητας υψηλής ροπής για την ρυμούλκηση και αυτοασφαλιζόμενη συγκράτηση τάσης για το στήριγμα στην αριστερή πλευρά. Δεν απαιτείται ξεχωριστός μηχανισμός τυμπάνου φρένου ή καστάνιας — η αυτοασφαλιζόμενη γεωμετρία διατηρεί την πλήρη τάση πρόσδεσης επ' αόριστον.
Αυτή η διπλή λειτουργία καθιστά το ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία το πρότυπο για θαλάσσια βαρούλκα σε όλους τους τύπους σκαφών — από παράκτια αλιευτικά σκάφη 500 GT έως VLCCs 300.000 DWT.
Το αυτοασφαλιζόμενο σύστημα συγκρατεί 15 έως 30 τόνους τάσης σχοινιού πρόσδεσης ανά βαρούλκο χωρίς την ισχύ του κινητήρα. Η τάση ποικίλλει ανάλογα με την παλίρροια, το ρεύμα και τον άνεμο — το ζεύγος γραναζιών με κοχλία απορροφά αυτές τις δυναμικές διακυμάνσεις σιωπηλά. Εάν το σκάφος παρουσιάσει κυματισμό σε ένα κύμα, η στιγμιαία αιχμή τάσης (έως και 2 φορές στατική) απορροφάται από την αυτοασφαλιζόμενη τριβή αντί να μεταδίδεται στον κινητήρα.
Ο χώρος στο κατάστρωμα του πλοίου είναι από τους πιο περιορισμένους σε οποιονδήποτε κλάδο. Η διάταξη του κοχλία 90 μοιρών τοποθετεί τον κινητήρα κάθετα κάτω από το τύμπανο του βαρούλκου — χωρώντας σε ένα αποτύπωμα καταστρώματος 600 × 800 mm που ένα κιβώτιο ταχυτήτων σε σειρά ισοδύναμης ονομαστικής ισχύος δεν θα μπορούσε να καλύψει. Κάθε τετραγωνικό μέτρο καταστρώματος έχει ανταγωνιστικές απαιτήσεις από καταπακτές φορτίου, ανεμιστήρες και πρόσβαση πληρώματος.
Τα εμπορικά πλοία απαιτούν όλα τα μηχανήματα καταστρώματος να φέρουν έγκριση τύπου από τον νηογνώμονα (DNV GL, Lloyd's Register, Bureau Veritas, ABS). Το ζεύγος ατέρμονων γραναζιών πρέπει να σχεδιάζεται, να κατασκευάζεται και να δοκιμάζεται σύμφωνα με τους ισχύοντες κανόνες ταξινόμησης — συμπεριλαμβανομένης της πιστοποίησης υλικών, των δοκιμών φορτίου σε 1,5 φορά την ονομαστική χωρητικότητα και της τεκμηριωμένης διαχείρισης ποιότητας.
ISO 12944 C5-M προστασία από τη διάβρωση — προδιαγραφή ζεύγους γραναζιών με κοχλία για θαλάσσια ατμόσφαιρα
Το πρότυπο ISO 12944 ταξινομεί την ατμοσφαιρική διαβρωτικότητα σε κατηγορίες από C1 (πολύ χαμηλή — θερμαινόμενοι εσωτερικοί χώροι) έως CX (ακραία — υπεράκτια με άμεση επαφή με αλμυρό νερό). Τα ζεύγη γραναζιών τύπου ατέρμονα κοχλία θαλάσσης λειτουργούν σε C4 έως C5-M ανάλογα με τον τύπο του σκάφους και την περιοχή λειτουργίας. Το πρωτόκολλο αντιστοιχίζει κάθε κατηγορία στις απαιτούμενες προδιαγραφές υλικού, επίστρωσης και στεγανοποίησης για μια στοχευμένη διάρκεια ζωής 15 έως 25 ετών.
Η κλιμάκωση του κόστους από το C4 στο CX είναι περίπου 3 έως 5 φορές — η οποία καθορίζεται κυρίως από το υλικό (316L σε duplex/Monel), την πολυπλοκότητα της επίστρωσης (δύο στρώσεων σε θερμικό ψεκασμό συν εποξειδική ρητίνη) και την τεκμηρίωση που απαιτείται για την ταξινόμηση σε ανοιχτή θάλασσα (δοκιμές φορτίου, επιθεώρηση επίστρωσης από τρίτους, ιχνηλασιμότητα υλικού σύμφωνα με το πρότυπο EN 10204 3.1). Ένα βαρούλκο πορθμείου εσωτερικής ναυσιπλοΐας στο C4 κοστίζει περίπου 1.200 δολάρια ΗΠΑ ανά ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία. Ένα βαρούλκο πρόσδεσης σε ανοιχτή θάλασσα στο CX κοστίζει 4.000 έως 6.000 δολάρια ΗΠΑ για ισοδύναμη ροπή στρέψης.
Περιβάλλον ψεκασμού αλατιού και κραδασμοί καταστρώματος πλοίου
Σπρέι αλατιού ως συνεχής έκθεση σε διαβρωτικό. Τα ποντοπόρα πλοία υφίστανται συνεχή εναπόθεση αλατιού στον εξοπλισμό του καταστρώματος — η συγκέντρωση αλατιού στον αέρα στο επίπεδο του καταστρώματος είναι 50 έως 300 mg/m²/ημέρα (μετρούμενη με το ποσοστό εναπόθεσης χλωρίου ISO 9225). Αυτή η μεμβράνη αλατιού, σε συνδυασμό με την υψηλή υγρασία (80 έως 100 τοις εκατό σχετική υγρασία στη θάλασσα), δημιουργεί ένα στρώμα ηλεκτρολύτη σε κάθε εκτεθειμένη μεταλλική επιφάνεια που προκαλεί συνεχή ηλεκτροχημική διάβρωση. Ο τυπικός χάλυβας άνθρακα διαβρώνεται με ταχύτητα 0,4 έως 0,8 mm ετησίως σε συνθήκες C5-M — καταναλώνοντας το πάχος τοιχώματος ενός τυπικού περιβλήματος ατέρμονα κοχλία εντός 5 έως 8 ετών. Το σύστημα επίστρωσης ISO 12944 δημιουργεί ένα φράγμα μεταξύ του ηλεκτρολύτη αλατιού και του χαλύβδινου υποστρώματος — αλλά η επίστρωση πρέπει να συντηρείται (διόρθωση τυχόν ζημιών κατά τη διάρκεια της τακτικής συντήρησης του πλοίου) για να διατηρηθεί το φράγμα κατά τη διάρκεια της στοχευόμενης διάρκειας ζωής των 20 έως 25 ετών.
Δόνηση καταστρώματος πλοίου. Τα ζεύγη θαλάσσιων γραναζιών με ατέρμονα κοχλία υφίστανται συνεχείς δονήσεις από την κύρια μηχανή του πλοίου (10 έως 25 Hz στα 0,5 έως 3 mm/s), βοηθητικές γεννήτριες (25 έως 50 Hz) και κάμψη του κύτους που προκαλείται από κύματα (0,1 έως 1 Hz σε χαμηλό πλάτος αλλά υψηλό εκτόπισμα). Αυτή η δόνηση δεν προκαλεί τις αιχμηρές μεταβατικές τάσεις των θραυστήρων εξόρυξης (Άρθρο A26) αλλά είναι συνεχής — 24 ώρες την ημέρα στη θάλασσα. Η επίδραση στο ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία είναι η διάβρωση λόγω τριβής στις επιφάνειες επαφής των δοντιών κατά τις μεγάλες περιόδους που το βαρούλκο δεν λειτουργεί (συγκράτηση τάσης πρόσδεσης ή στοίβαξη στη θάλασσα). Το πρόσθετο γράσου κατά της τριβής ή η περιοδική χειροκίνητη περιστροφή (μία πλήρης περιστροφή του τυμπάνου ανά εβδομάδα κατά τη διάρκεια των ωκεάνιων διελεύσεων) αποτρέπει τη ζημιά από την τριβή κατά τη διάρκεια εκτεταμένων περιόδων μη λειτουργίας.
Ένα κορεατικό ναυπηγείο που κατασκεύαζε μια σειρά από 8 παράκτια πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου (12.000 DWT) προδιαγράφησε ζεύγη ατέρμονων γραναζιών για τα εμπρόσθια βαρούλκα πρόσδεσης — 4 βαρούλκα ανά πλοίο, συνολικά 32 ζεύγη. Η αρχική προδιαγραφή χρησιμοποιούσε 304 ανοξείδωτα ατέρμονα γρανάζια με τροχούς από αλουμίνιο-μπρούντζο και επίστρωση εποξειδικής-πολυουρεθάνης δύο στρώσεων στα 200 µm DFT — κατάλληλη για C4 (προστατευμένο λιμάνι) αλλά υπο-προδιαγεγραμμένη για το πραγματικό περιβάλλον λειτουργίας (παράκτια ύδατα της Κορέας, C5-M). Μετά από 5 χρόνια λειτουργίας, το τρίτο πλοίο ανέφερε βλάβη αυτοασφαλιζόμενου βαρούλκου πρόσδεσης κατά τη διάρκεια της εποχής των τυφώνων — το ζεύγος ατέρμονων γραναζιών είχε διαβρωθεί σε σημείο όπου ο συντελεστής τριβής είχε αλλάξει (η διάβρωση με οπές στο σπείρωμα του ατέρμονα γραναζιού άλλαξε τη γεωμετρία της επαφής), μειώνοντας την αξιοπιστία αυτοασφαλιζόμενου γραναζιού σε υψηλά φορτία τάσης. Η επιθεώρηση και των 32 ζευγών σε όλο τον στόλο διαπίστωσε 9 ζεύγη με μετρήσιμη διάβρωση με οπές στο σπείρωμα του ατέρμονα γραναζιού — και τα 9 είχαν θραύση της επίστρωσης στη διεπαφή της στεγανοποίησης του άξονα (το πιο αδύναμο σημείο για την είσοδο αλατιού). Διορθωτική ενέργεια σε ολόκληρο τον στόλο: αντικατάσταση και των 32 ζευγών γραναζιών με ατέρμονα κοχλία 316L, τροχό NAB και αναβάθμιση σε τριπλή επίστρωση πλούσια σε ψευδάργυρο συν εποξειδική συν πολυουρεθάνη στα 320 µm DFT (προδιαγραφή C5-M). Αντικατάσταση όλων των στεγανοποιήσεων άξονα με διπλό χείλος τύπου FKM. Κόστος αντικατάστασης ανά ζεύγος: 1.850 USD (έναντι 980 USD του αρχικού). Συνολική αναβάθμιση στόλου: 59.200 USD. Η διαφορά των 870 USD ανά ζεύγος μεταξύ των προδιαγραφών C4 και C5-M — 27.840 USD σε ολόκληρο τον στόλο — θα είχε αποτρέψει την αντικατάσταση των 59.200 USD συν περίπου 120.000 USD σε χρόνο έκτακτης ανάγκης ξηρού δεξαμενισμού. Μάθημα: τα παράκτια σκάφη που δραστηριοποιούνται σε ανοιχτά νερά είναι C5-M, όχι C4 — ακόμη και αν αγκυροβολούν κυρίως σε προστατευμένα λιμάνια. Η έκθεση στη διάβρωση στη θάλασσα καθορίζει την προδιαγραφή του ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία, όχι τη θέση αγκυροβολίας.
Τρεις περιπτώσεις προδιαγραφών ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία θαλάσσιου βαρούλκου
Περίπτωση 1 — Κορεατικό ναυπηγείο: Βαρούλκα πρόσδεσης φορτηγών χύδην φορτίου 50.000 DWT, C5-M, εγκεκριμένης κλάσης
Ένα κορεατικό ναυπηγείο προδιαγράφησε ζεύγη ατέρμονων γραναζιών για 8 βαρούλκα πρόσδεσης (4 εμπρός, 4 πίσω) σε ένα φορτηγό φορτίου χύδην φορτίου 50.000 DWT για διεθνείς εμπορικές διαδρομές. Έλξη σχοινιού πρόσδεσης: 15 τόνοι ανά βαρούλκο. Ταχύτητα τυμπάνου: 8 m/min ταχύτητα γραμμής. Κινητήρας: 30 kW, 1.450 σ.α.λ. Λόγος ζεύγους ατέρμονων γραναζιών: 35:1. Ροπή εξόδου στον άξονα του τυμπάνου: 8.500 N·m. Αυτοασφαλιζόμενη ικανότητα συγκράτησης: 12.750 N·m (1,5 × ονομαστική σύμφωνα με τους κανόνες DNV). Ταξινόμηση: Έγκριση τύπου DNV GL. Υλικό: Ανοξείδωτος ατέρμονας 316L (C5-M για ωκεανό), τροχός NAB νικελίου-αλουμινίου-μπρούντζου. Επίστρωση: αστάρι πλούσιο σε ψευδάργυρο 80 µm + ενδιάμεσο εποξειδικό 120 µm + τελική επίστρωση πολυουρεθάνης 120 µm = 320 µm συνολικό DFT. Σφράγιση: Διπλό χείλος FKM, IP66, με λαβύρινθο γεμάτο με γράσο. Λάδι: Ορυκτό EP θαλάσσιου τύπου ISO VG 460 με αναστολέα διάβρωσης. Κόστος ανά ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία: 2.400 USD. Σύνολο για 8 βαρούλκα: 19.200 USD. Η 25ετής διάρκεια ζωής του σκάφους απαιτεί μία αντικατάσταση του τροχού με ατέρμονα κοχλία στη μέση της ζωής του (κατά το έτος 12 έως 15 κατά τη διάρκεια της ξηρής δεξαμενισμού) και εξαμηνιαία επιδιόρθωση με επίστρωση στις διεπαφές στεγανοποίησης.
Περίπτωση 2 — Ιαπωνική τράτα βαθέων υδάτων: βαρούλκο τράτας, υψηλός κύκλος λειτουργίας, κίνδυνος βύθισης σε αλάτι
Ένας Ιάπωνας κατασκευαστής αλιευτικών σκαφών προδιαγράφησε ζεύγη ατέρμονων γραναζιών για 2 βαρούλκα τράτας σε μια τράτα βαθέων υδάτων 500 GT. Τα βαρούλκα τράτας διαφέρουν από τα βαρούλκα πρόσδεσης στον κύκλο λειτουργίας: το βαρούλκο τράτας ρυμουλκεί το δίχτυ ψαρέματος (5 έως 15 τόνους) 8 έως 12 φορές ανά 24ωρη ημέρα ψαρέματος — πολύ πιο ενεργό από ένα βαρούλκο πρόσδεσης που λειτουργεί μία φορά ανά κατάπλου στο λιμάνι. Έλξη τυμπάνου: 12 τόνοι. Ταχύτητα πετονιάς: 30 m/min (ταχύτερη από την πρόσδεση — ο χρόνος στο αλιευτικό πεδίο είναι ο χρόνος παραγωγής). Κινητήρας: υδραυλικός 45 kW. Λόγος ζεύγους ατέρμονων γραναζιών: 25:1. Ροπή εξόδου: 6.200 N·m. Το βαρούλκο τράτας βρισκόταν στο πρυμναίο κατάστρωμα εργασίας — άμεσα εκτεθειμένο σε κύματα που σπάνε, εντόσθια ψαριών, ψεκασμό θαλασσινού νερού και σταγόνες μαζούτ. Κατηγορία διάβρωσης: C5-M με επικάλυψη ζώνης πιτσιλίσματος (διαλείπουσα βύθιση σε θαλασσινό νερό σε περίπτωση κακοκαιρίας). Υλικό: ατέρμονας γρανάζι 316L, τροχός NAB. Σφράγιση: IP67 με λαβύρινθο υπό πίεση (η θετική πίεση γράσου αποτρέπει την εισροή θαλασσινού νερού κατά τη διάρκεια συμβάντων κύματος πάνω από το κατάστρωμα). Κόστος ανά ζεύγος: 2.800 USD (ασφάλεια ζώνης πιτσιλίσματος σε σχέση με το πρότυπο C5-M). Περιήγηση μειωτήρας σκουληκιών θαλάσσιου βαθμού επιλογές για εφαρμογές βαρούλκων, βαρούλκων και μηχανημάτων καταστρώματος.
Περίπτωση 3 — Βιετναμέζικο πορθμείο εσωτερικής ναυσιπλοΐας: βαρούλκο πρόσδεσης, C4, βελτιστοποιημένο ως προς το κόστος
Ένας Βιετναμέζος χειριστής πορθμείων προδιαγράφησε ζεύγη ατέρμονων γραναζιών για 4 βαρούλκα πρόσδεσης σε ένα πορθμείο ποταμού 200 επιβατών που λειτουργούσε στο δίκτυο εσωτερικών πλωτών οδών του Δέλτα του Μεκόνγκ. Πρόσφυση σχοινιού πρόσδεσης: 3 τόνοι (το πορθμείο αγκυροβολημένο σε ήρεμο ρεύμα ποταμού χωρίς παλιρροιακές διακυμάνσεις). Κινητήρας: ηλεκτρικός 5,5 kW. Λόγος ζεύγους ατέρμονων γραναζιών: 30:1. Ροπή εξόδου: 1.800 N·m. Το εσωτερικό περιβάλλον γλυκού νερού ήταν C4 (υψηλό αλλά όχι θαλάσσιο — χωρίς αλατονέφωση, μέτρια υγρασία). Υλικό: γαλβανισμένος εν θερμώ ατέρμονας (επαρκής για γλυκό νερό C4), τροχός από φωσφορούχο μπρούντζο (κανένας κίνδυνος αποψευδαργύρωσης σε γλυκό νερό). Επίστρωση: εποξειδική πολυουρεθάνη δύο στρώσεων στα 200 µm DFT. Σφράγιση: EPDM διπλό χείλος, IP55. Κόστος ανά ζεύγος: 420 USD. Σύνολο για 4 βαρούλκα: 1.680 USD. Η προδιαγραφή C4 εξοικονόμησε περίπου 1.400 USD ανά ζεύγος σε σύγκριση με την προδιαγραφή ωκεανού C5-M — δικαιολογημένη επειδή το πορθμείο δεν μπήκε ποτέ σε αλμυρό νερό. Η 15ετής διάρκεια ζωής του πορθμείου δεν απαιτούσε αντικατάσταση τροχών στη μέση της ζωής του σε ελαφριά και ήπια περιβάλλοντα γλυκού νερού.
Συχνές ερωτήσεις
Ε: Χρειάζεται έγκριση από νηογνώμονα ένα ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία για βαρούλκο θαλάσσης;
Για εμπορικά πλοία που υπόκεινται στους κανόνες SOLAS και ταξινόμησης (όλα τα φορτηγά πλοία, τα επιβατηγά πλοία και τα πλοία ανοιχτής θάλασσας): ναι — το ζεύγος ατέρμονων γραναζιών πρέπει να έχει λάβει έγκριση τύπου ή να πιστοποιηθεί ατομικά από τον αρμόδιο νηογνώμονα. Η έγκριση καλύπτει την πιστοποίηση υλικού, την επαλήθευση σχεδιασμού (ανάλυση τάσης), την ποιότητα κατασκευής (συγκόλληση, μηχανική κατεργασία, θερμική επεξεργασία) και τη δοκιμή φορτίου (1,5 φορά την ονομαστική χωρητικότητα). Για μικρά σκάφη κάτω από την επιθεώρηση ταξινόμησης (αλιευτικά σκάφη κάτω των 24 μέτρων, σκάφη αναψυχής), η έγκριση κλάσης δεν απαιτείται νομικά, αλλά συνιστάται για λόγους ασφάλισης και ασφάλειας. Το κόστος τεκμηρίωσης για την έγκριση κλάσης προσθέτει 300 έως 800 δολάρια ΗΠΑ ανά ζεύγος — περιλαμβάνεται στην τιμολόγηση θαλάσσιας ποιότητας.
Ε: Πώς επηρεάζει η διάβρωση από τριβή τα ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία θαλάσσης;
Η τριβή συμβαίνει όταν οι επιφάνειες του σκουληκιού και των δοντιών του τροχού υφίστανται μικροκίνηση (πλάτος 0,01 έως 0,1 mm) από τους κραδασμούς του πλοίου ενώ βρίσκονται υπό στατικό φορτίο (τάση πρόσδεσης). Η μικροκίνηση διαταράσσει τη λιπαντική μεμβράνη, εκθέτει το γυμνό μέταλλο και παράγει υπολείμματα οξειδίου που λειτουργούν ως λειαντικό — επιταχύνοντας την τοπική φθορά στο σημείο επαφής των δοντιών. Μετά από μήνες πρόσδεσης σε θέση ελλιμενισμού με κραδασμούς που μεταδίδονται από τον κινητήρα, η τριβή μπορεί να προκαλέσει ορατά βαθουλώματα στη ζώνη επαφής. Πρόληψη: χρησιμοποιήστε γράσο με πρόσθετο κατά της τριβής (διθειούχο μολυβδαίνιο ή γραφίτη). περιστρέψτε το τύμπανο του βαρούλκου μία πλήρη περιστροφή εβδομαδιαίως κατά τη διάρκεια παρατεταμένων παραμονής στο λιμάνι. και προγραμματίστε επιθεώρηση ζεύγους γραναζιών σκουληκιού κατά την ετήσια επιθεώρηση κλάσης για να εντοπίσετε την τριβή πριν θέσει σε κίνδυνο τη γεωμετρία της αυτοασφαλιζόμενης επαφής.
Ε: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ατέρμονας κοχλία 2 εκκινήσεων σε ένα βαρούλκο θαλάσσης πρόσδεσης;
Όχι — τα ζεύγη γραναζιών ατέρμονα κοχλία πρόσδεσης πρέπει να είναι μονής εκκίνησης για αυτοασφαλιζόμενο σύστημα. Ένα ζεύγος 2 εκκινήσεων θα κινείται προς τα πίσω υπό τάση πρόσδεσης, επιτρέποντας στο σχοινί πρόσδεσης να εκτονώνεται ανεξέλεγκτα — ένας κρίσιμος κίνδυνος για την ασφάλεια. Τα βαρούλκα φορτίου (τα οποία χρησιμοποιούν ξεχωριστό φρένο για τη συγκράτηση φορτίου αντί να βασίζονται σε αυτοασφαλιζόμενο σύστημα) μπορούν να χρησιμοποιούν ζεύγη 2 εκκινήσεων για μεγαλύτερη απόδοση κατά τις εργασίες ρυμούλκησης. Τα βαρούλκα άγκυρας χρησιμοποιούν μονής εκκίνησης για τον ίδιο λόγο με τα βαρούλκα πρόσδεσης — η άγκυρα δεν πρέπει να εκτονώνεται όταν σταματά ο κινητήρας. Η απαίτηση αυτοασφαλιζόμενου συστήματος είναι απόλυτη και μη διαπραγματεύσιμη για όλες τις εφαρμογές θαλάσσιων βαρούλκων συγκράτησης σχοινιού.
Ε: Ποια είναι η αναμενόμενη διάρκεια ζωής ενός ζεύγους γραναζιών με ατέρμονα κοχλία θαλάσσης;
Σχεδιασμένο για τη διάρκεια ζωής του σκάφους: 20 έως 25 χρόνια με μία αντικατάσταση τροχού μέσης διάρκειας ζωής στο Έτος 12 έως 15 (που συμπίπτει με τη δεύτερη ειδική επιθεώρηση drydocking). Ο χαλύβδινος ατέρμονας (316L ή duplex) διαρκεί όλη τη διάρκεια ζωής του σκάφους εάν η επίστρωση διατηρείται. Ο τροχός NAB ή αλουμινίου-μπρούντζου είναι το στοιχείο φθοράς — οι ώρες λειτουργίας είναι συνήθως 200 έως 500 ετησίως (μόνο εργασίες πρόσδεσης), επομένως η μηχανική φθορά είναι ελαφριά. Ο παράγοντας που περιορίζει τη διάρκεια ζωής είναι η διάβρωση — είτε εξωτερική (αστοχία επίστρωσης που εκθέτει το περίβλημα) είτε εσωτερική (αστοχία στεγανοποίησης που επιτρέπει την είσοδο αλατούχου ψεκασμού στο λάδι). Με την προδιαγραφή C5-M και την ετήσια συντήρηση της επίστρωσης, ο στόχος των 25 ετών είναι εφικτός.
Ε: Ποιο λιπαντικό χρησιμοποιείται στα ζεύγη γραναζιών σκουληκιών θαλάσσιου βαρούλκου;
Στάνταρ είναι το ορυκτέλαιο EP θαλάσσιου τύπου ISO VG 460 ή 680 με αναστολέα διάβρωσης και πρόσθετο κατά της τριβής. Το συνθετικό PAG χρησιμοποιείται για εφαρμογές ακραίων θερμοκρασιών (Αρκτική, τροπική) όπου το εύρος θερμοκρασίας υπερβαίνει το λειτουργικό εύρος του ορυκτέλαιου. Διάστημα αλλαγής λαδιού: ετησίως κατά τη διάρκεια της επιθεώρησης της κατηγορίας ή όταν η ανάλυση λαδιού δείχνει περιεκτικότητα σε νερό πάνω από 0,5 τοις εκατό (υποδεικνύοντας υποβάθμιση της στεγανοποίησης που επιτρέπει την είσοδο αλατούχου ψεκασμού) ή αριθμό οξέος πάνω από 2,0 mgKOH/g. Ορισμένα μικρότερα βαρούλκα αλιευτικών σκαφών χρησιμοποιούν γράσο θαλάσσιου τύπου αντί για λάδι για απλότητα — αποδεκτό για βαρούλκα κάτω των 5 τόνων έλξης με πετονιά, όπου η παραγωγή θερμότητας κατά την ρυμούλκηση είναι αρκετά χαμηλή για να διαχειρίζεται το γράσο.
Τα ζεύγη γραναζιών θαλάσσιου βαρούλκου λειτουργούν υπό τις πιο επιθετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες διάβρωσης σε οποιαδήποτε βιομηχανική εφαρμογή — αλατούχο σπρέι ISO 12944 C5-M σε συγκέντρωση 50 έως 300 mg/m²/ημέρα, συνεχή υγρασία άνω του 80 τοις εκατό και έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία σε ανοιχτά καταστρώματα για 20 έως 25 χρόνια. Το πρωτόκολλο διάβρωσης C5-M αντιστοιχίζει αυτό το περιβάλλον σε ανοξείδωτο ή διπλό ατέρμονα κοχλία 316L, τροχό NAB, επίστρωση τριών στρώσεων σε ελάχιστο DFT 320 µm και σφραγίδες FKM — ένα επίπεδο προδιαγραφών που κοστίζει 2 έως 5 φορές περισσότερο από το C4 εσωτερικής ναυσιπλοΐας, αλλά είναι υποχρεωτικό για κάθε σκάφος που λειτουργεί σε ανοιχτά παράκτια ή ωκεάνια ύδατα. Η αυτοασφαλιζόμενη λειτουργία διατηρεί την τάση πρόσδεσης χωρίς ισχύ κινητήρα — μια λειτουργία ασφαλείας όπου η αστοχία κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση του σκάφους και δομικές ζημιές. Η έγκριση από τον νηογνώμονα διασφαλίζει ότι το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα πληροί τα επαληθευμένα πρότυπα σχεδιασμού, υλικού και δοκιμών φορτίου που απαιτούν η ναυτική ασφάλεια.
Για ναυπηγεία, κατασκευαστές ναυτιλιακού εξοπλισμού και χειριστές σκαφών, το τμήμα μηχανικών μας ταξινομεί το περιβάλλον διάβρωσης και συνιστά το επίπεδο προστασίας ISO 12944. Κατάλογος προτύπων σετ γραναζιών με ατέρμονα κοχλία για θαλάσσιες χρήσεις Καλύπτει μεγέθη βαρούλκων από απόσταση κέντρου 80 έως 250 mm με συσκευασίες υλικών και επιστρώσεων C4 έως C5-M. Υποβολή προδιαγραφή κίνησης θαλάσσιου βαρούλκου με τον τύπο του σκάφους, την έλξη της γραμμής πρόσδεσης, τα ύδατα λειτουργίας και τις απαιτήσεις του νηογνώμονα.
Καθορίζετε ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία για θαλάσσια βαρούλκα ή μηχανήματα καταστρώματος;
Στείλτε πληροφορίες για τον τύπο του σκάφους, το βάρος έλξης του σχοινιού πρόσδεσης ή το βάρος της άγκυρας, τα ύδατα λειτουργίας (εσωτερική, παράκτια, θαλάσσια, υπεράκτια), τον νηογνώμονα και τη διάρκεια ζωής του σκάφους. Θα ταξινομήσουμε την κατηγορία διάβρωσης και θα προτείνουμε τις προδιαγραφές υλικού, επίστρωσης και στεγανοποίησης.
Αίτημα για προδιαγραφές θαλάσσιου συστήματος κίνησης βαρούλκου →
Επιμέλεια: Cxm
