Korea Ever-Power · คู่มือวิศวกรรมการใช้งาน
เฟืองตัวหนอนและล้อเฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านและอุปกรณ์ผูกเรือ
เรือบรรทุกสินค้าขนาด 50,000 ตัน จอดเทียบท่าอยู่ที่ท่าเรือน้ำขึ้นน้ำลง โดยใช้เชือกผูกเรือ 8 เส้น ยึดไว้กับที่เพื่อต้านทานกระแสน้ำและลม แต่ละเส้นถูกดึงให้ตึงด้วยเครื่องกว้านผูกเรือด้วยแรง 15 ถึง 30 ตัน ชุดเฟืองตัวหนอนภายในเครื่องกว้านแต่ละตัวจะรักษาแรงดึงนี้ไว้ด้วยการล็อกตัวเองอย่างต่อเนื่อง เงียบเชียบ โดยไม่ต้องใช้พลังงานจากมอเตอร์ ในขณะที่ละอองน้ำเค็ม ไอเสียจากเครื่องยนต์ดีเซล และแสงแดดในเขตร้อนกัดกร่อนทุกพื้นผิวที่เปิดโล่งบนดาดฟ้า หากการล็อกตัวเองของเครื่องกว้านตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว เรือจะลอยออกจากท่าเทียบเรือ และเชือกที่เหลืออีก 7 เส้นจะรับแรงที่ไม่สมมาตร ซึ่งอาจทำให้เชือกขาดทีละเส้นได้
วินช์สำหรับเรือเดินทะเล—สำหรับผูกเรือ ทอดสมอ ขนส่งสินค้า และลากอวน—ใช้เฟืองตัวหนอนเป็นคู่ เนื่องจากระบบล็อคตัวเองช่วยรักษาความตึงของสายโดยไม่ต้องใช้เบรกแยกต่างหาก (ซึ่งสำคัญมากสำหรับความปลอดภัยในการผูกเรือ) อัตราส่วนสูงให้ข้อได้เปรียบเชิงกลในการดึงสายผูกเรือหนักๆ จากมอเตอร์ขนาดกะทัดรัดที่ติดตั้งบนดาดเรือ และรูปทรงของเฟืองตัวหนอนนั้นพอดีกับพื้นที่จำกัดบนดาดเรือส่วนหัวและส่วนท้ายเรือ มาตรฐาน ISO 12944 C5-M สำหรับการป้องกันการกัดกร่อนเป็นกรอบข้อกำหนดที่เชื่อมโยงความรุนแรงของการกัดกร่อนในบรรยากาศทางทะเลกับวัสดุของเฟืองตัวหนอน ระบบการเคลือบ และข้อกำหนดของซีล C5-M (สำหรับเรือเดินทะเลที่มีความรุนแรงสูงมาก) กำหนดให้ใช้เฟืองตัวหนอนสแตนเลส 316L หรือสแตนเลสดูเพล็กซ์ ล้อทำจากนิกเกิลอะลูมิเนียมบรอนซ์ การเคลือบสามชั้น (ไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสี บวกอีพ็อกซี บวกโพลียูรีเทน) และซีล FKM—ซึ่งให้เป้าหมายอายุการใช้งาน 25 ปีในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในบรรยากาศที่รุนแรงที่สุดที่กำหนดโดยมาตรฐาน จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติจากสมาคมจัดประเภทเรือ (DNV, Lloyd's, BV, ABS) สำหรับชิ้นส่วนวินช์ทั้งหมดในเรือพาณิชย์
เหตุใดเครื่องกว้านเรือจึงใช้ระบบขับเคลื่อนแบบเฟืองตัวหนอน
วินช์ผูกเรือต้องทำหน้าที่สองอย่าง: ดึงเชือกผูกเรือเข้ามาขณะเทียบท่า (แบบแอคทีฟ ใช้มอเตอร์ขับเคลื่อน ใช้เวลา 2 ถึง 5 นาทีต่อเส้น) และคงความตึงของเชือกไว้ตลอดระยะเวลาที่จอดเทียบท่า (แบบพาสซีฟ ไม่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงหลายสัปดาห์) ชุดเฟืองตัวหนอนภายในวินช์ทำหน้าที่ทั้งสองอย่างนี้: ลดความเร็วด้วยแรงบิดสูงสำหรับการดึง และคงความตึงของเชือกไว้ได้เองขณะจอดเทียบท่า ไม่จำเป็นต้องใช้ดรัมเบรกหรือกลไกแรตเช็ตแยกต่างหาก รูปทรงแบบล็อคตัวเองช่วยคงความตึงของเชือกผูกเรือได้อย่างเต็มที่อย่างไม่มีกำหนด
คุณสมบัติสองประการนี้ทำให้ชุดเฟืองตัวหนอนกลายเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องกว้านเรือในเรือทุกประเภท ตั้งแต่เรือประมงชายฝั่งขนาด 500 ตัน ไปจนถึงเรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่ VLCC ขนาด 300,000 ตัน
ระบบล็อคตัวเองสามารถรับแรงดึงของเชือกผูกเรือได้ 15 ถึง 30 ตันต่อวินช์ โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์ แรงดึงจะเปลี่ยนแปลงไปตามกระแสน้ำ กระแสลม และระดับน้ำขึ้นน้ำลง ชุดเฟืองตัวหนอนจะดูดซับความผันผวนเหล่านี้อย่างเงียบๆ หากเรือโคลงเคลงตามคลื่น แรงดึงที่พุ่งสูงขึ้นชั่วขณะ (สูงถึง 2 เท่าของแรงดึงขณะหยุดนิ่ง) จะถูกดูดซับโดยแรงเสียดทานของระบบล็อคตัวเอง แทนที่จะส่งไปยังมอเตอร์
พื้นที่บนดาดฟ้าเรือนั้นมีจำกัดมากที่สุดแห่งหนึ่งในอุตสาหกรรมใดๆ การจัดวางเฟืองตัวหนอน 90 องศาทำให้มอเตอร์อยู่ด้านล่างของดรัมกว้านในแนวตั้ง ซึ่งพอดีกับพื้นที่บนดาดฟ้าขนาด 600 × 800 มม. ซึ่งเกียร์บ็อกซ์แบบอินไลน์ที่มีกำลังเท่ากันไม่สามารถทำได้ ทุกตารางเมตรของดาดฟ้ามีการใช้งานที่แข่งขันกัน ไม่ว่าจะเป็นช่องเปิดสำหรับบรรทุกสินค้า ช่องระบายอากาศ และทางเข้าออกของลูกเรือ
เรือพาณิชย์ต้องมีใบรับรองประเภทจากสถาบันจัดประเภทเรือ (DNV GL, Lloyd's Register, Bureau Veritas, ABS) สำหรับเครื่องจักรบนดาดฟ้าทั้งหมด ชุดเฟืองตัวหนอนต้องได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบตามกฎการจัดประเภทที่เกี่ยวข้อง รวมถึงการรับรองวัสดุ การทดสอบการรับน้ำหนักที่ 1.5 เท่าของกำลังรับน้ำหนักที่กำหนด และการจัดการคุณภาพที่จัดทำเป็นเอกสาร
มาตรฐาน ISO 12944 C5-M การป้องกันการกัดกร่อน — สำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล ตามข้อกำหนดของชุดเฟืองตัวหนอน
มาตรฐาน ISO 12944 จำแนกความกัดกร่อนของบรรยากาศออกเป็นประเภทต่างๆ ตั้งแต่ C1 (ต่ำมาก – ในพื้นที่ภายในอาคารที่มีความร้อน) ถึง CX (รุนแรง – ในพื้นที่นอกชายฝั่งที่มีการสัมผัสกับน้ำทะเลโดยตรง) ชุดเฟืองตัวหนอนของเครื่องกว้านเรือทำงานที่ระดับ C4 ถึง C5-M ขึ้นอยู่กับประเภทของเรือและพื้นที่ใช้งาน โปรโตคอลนี้กำหนดประเภทของวัสดุ การเคลือบ และข้อกำหนดของซีลที่จำเป็นสำหรับอายุการใช้งานเป้าหมาย 15 ถึง 25 ปี
ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจากระดับ C4 ไปสู่ระดับ CX นั้นอยู่ที่ประมาณ 3 ถึง 5 เท่า โดยส่วนใหญ่เกิดจากวัสดุ (จาก 316L เป็นดูเพล็กซ์/โมเนล) ความซับซ้อนของการเคลือบ (จากสองชั้นเป็นการเคลือบแบบพ่นความร้อนบวกอีพ็อกซี่) และเอกสารที่จำเป็นสำหรับการจำแนกประเภทสำหรับงานนอกชายฝั่ง (การทดสอบการรับน้ำหนัก การตรวจสอบการเคลือบโดยบุคคลที่สาม การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุตามมาตรฐาน EN 10204 3.1) เครื่องกว้านเรือข้ามฟากในแม่น้ำที่ระดับ C4 มีราคาประมาณ 1,200 ดอลลาร์สหรัฐต่อคู่เฟืองตัวหนอน ในขณะที่เครื่องกว้านจอดเรือแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งที่ระดับ CX มีราคา 4,000 ถึง 6,000 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับความสามารถในการรับแรงบิดที่เทียบเท่ากัน
สภาพแวดล้อมที่มีละอองเกลือและการสั่นสะเทือนบนดาดเรือ
การพ่นละอองเกลือเป็นการสัมผัสที่กัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง เรือเดินทะเลต้องเผชิญกับการเกาะติดของละอองเกลืออย่างต่อเนื่องบนอุปกรณ์บนดาดฟ้า โดยความเข้มข้นของเกลือในอากาศที่ระดับดาดฟ้าอยู่ที่ 50 ถึง 300 มิลลิกรัม/ตารางเมตร/วัน (วัดโดยอัตราการตกตะกอนของคลอไรด์ตามมาตรฐาน ISO 9225) ฟิล์มเกลือนี้ เมื่อรวมกับความชื้นสูง (80 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ RH ในทะเล) จะสร้างชั้นอิเล็กโทรไลต์บนพื้นผิวโลหะที่สัมผัสกับอากาศทุกส่วน ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง เหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐานจะเกิดการกัดกร่อนที่ 0.4 ถึง 0.8 มิลลิเมตรต่อปีในสภาวะ C5-M ซึ่งจะทำให้ความหนาของผนังของตัวเรือนเฟืองตัวหนอนมาตรฐานลดลงภายใน 5 ถึง 8 ปี ระบบการเคลือบตามมาตรฐาน ISO 12944 สร้างเกราะป้องกันระหว่างอิเล็กโทรไลต์เกลือกับพื้นผิวเหล็ก แต่การเคลือบจะต้องได้รับการบำรุงรักษา (ซ่อมแซมความเสียหายใดๆ ในระหว่างการบำรุงรักษาเรือตามปกติ) เพื่อรักษาเกราะป้องกันนี้ไว้ตลอดอายุการใช้งานเป้าหมาย 20 ถึง 25 ปี
การสั่นสะเทือนของดาดเรือ ชุดเฟืองตัวหนอนในเรือเดินทะเลต้องเผชิญกับการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องจากเครื่องยนต์หลักของเรือ (10 ถึง 25 เฮิรตซ์ ที่ 0.5 ถึง 3 มม./วินาที) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง (25 ถึง 50 เฮิรตซ์) และการโก่งตัวของตัวเรือที่เกิดจากคลื่น (0.1 ถึง 1 เฮิรตซ์ ที่แอมพลิจูดต่ำแต่การเคลื่อนที่สูง) การสั่นสะเทือนนี้ไม่ได้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันเหมือนเครื่องบดในเหมือง (มาตรา A26) แต่เป็นการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงต่อวันในทะเล ผลกระทบต่อชุดเฟืองตัวหนอนคือการกัดกร่อนแบบเสียดสีที่พื้นผิวสัมผัสของฟันเฟืองในช่วงเวลาที่ยาวนานเมื่อเครื่องกว้านไม่ได้ทำงาน (การยึดแรงดึงเพื่อจอดเรือหรือเก็บไว้กลางทะเล) การเติมจาระบีป้องกันการกัดกร่อนหรือการหมุนดรัมด้วยมือเป็นระยะ (หมุนดรัมครบหนึ่งรอบต่อสัปดาห์ระหว่างการเดินทางในมหาสมุทร) จะช่วยป้องกันความเสียหายจากการกัดกร่อนแบบเสียดสีในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน
อู่ต่อเรือแห่งหนึ่งในเกาหลีใต้ ซึ่งกำลังต่อเรือบรรทุกสินค้าเทกองชายฝั่งขนาด 12,000 ตัน จำนวน 8 ลำ ได้ระบุให้ใช้เฟืองตัวหนอนสำหรับกว้านจอดเรือด้านหน้า โดยแต่ละลำมีกว้าน 4 ตัว รวมทั้งหมด 32 คู่ ข้อกำหนดเบื้องต้นใช้เฟืองตัวหนอนสแตนเลส 304 พร้อมล้ออลูมิเนียมบรอนซ์ และเคลือบด้วยอีพ็อกซี-โพลียูรีเทนสองชั้นที่ความหนา 200 ไมโครเมตร ซึ่งเหมาะสมสำหรับสภาพการใช้งาน C4 (ท่าเรือที่มีที่กำบัง) แต่ต่ำกว่ามาตรฐานสำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งานจริง (น่านน้ำชายฝั่งของเกาหลีใต้, C5-M) หลังจากใช้งานไป 5 ปี เรือลำที่สามรายงานว่ากว้านจอดเรือเกิดการล็อกตัวเองล้มเหลวในช่วงฤดูพายุไต้ฝุ่น เฟืองตัวหนอนเกิดการกัดกร่อนจนค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเปลี่ยนแปลงไป (การกัดกร่อนแบบเป็นหลุมบนเกลียวเฟืองตัวหนอนทำให้รูปทรงการสัมผัสเปลี่ยนไป) ลดความน่าเชื่อถือในการล็อกตัวเองที่แรงดึงสูง จากการตรวจสอบเฟืองตัวหนอนทั้ง 32 คู่ในรถไฟทั้งหมด พบว่า 9 คู่มีสนิมกัดกร่อนที่วัดได้บนเกลียวตัวหนอน โดยทั้ง 9 คู่มีการชำรุดของสารเคลือบที่บริเวณรอยต่อของซีลเพลา (จุดที่อ่อนแอที่สุดสำหรับการแทรกซึมของเกลือ) มาตรการแก้ไขสำหรับรถไฟทั้งกอง: เปลี่ยนเฟืองตัวหนอนทั้ง 32 คู่ด้วยเฟืองตัวหนอน 316L, ล้อ NAB และอัพเกรดเป็นสารเคลือบสามชั้นที่อุดมด้วยสังกะสีผสมอีพ็อกซี่ผสมโพลียูรีเทนที่ความหนา 320 µm (ตามข้อกำหนด C5-M) เปลี่ยนซีลเพลาทั้งหมดเป็นแบบสองชั้น FKM ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนต่อคู่: 1,850 ดอลลาร์สหรัฐ (จากเดิม 980 ดอลลาร์สหรัฐ) ค่าใช้จ่ายในการอัพเกรดทั้งกอง: 59,200 ดอลลาร์สหรัฐ ส่วนต่างราคา 870 ดอลลาร์สหรัฐต่อคู่ ระหว่างสเปค C4 และ C5-M ซึ่งคิดเป็น 27,840 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับเรือทั้งกองเรือ จะช่วยป้องกันค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนชิ้นส่วน 59,200 ดอลลาร์สหรัฐ และค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงฉุกเฉินอีกประมาณ 120,000 ดอลลาร์สหรัฐ บทเรียนที่ได้คือ เรือชายฝั่งที่ปฏิบัติงานในทะเลเปิดใช้สเปค C5-M ไม่ใช่ C4 แม้ว่าส่วนใหญ่จะจอดเทียบท่าในท่าเรือที่มีที่กำบังก็ตาม การสัมผัสกับการกัดกร่อนในทะเลเป็นตัวกำหนดสเปคของชุดเฟืองตัวหนอน ไม่ใช่ตำแหน่งที่จอดเรือ
กรณีศึกษาข้อกำหนดของชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านเรือเดินทะเล 3 แบบ
กรณีที่ 1 — อู่ต่อเรือเกาหลี: เครื่องกว้านผูกเรือสำหรับเรือบรรทุกสินค้าเทกองขนาด 50,000 ตัน รุ่น C5-M ได้รับการรับรองมาตรฐาน
อู่ต่อเรือแห่งหนึ่งในเกาหลีใต้ได้ระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับวินช์ผูกเรือ 8 ตัว (4 ตัวด้านหน้า 4 ตัวด้านท้าย) บนเรือบรรทุกสินค้าเทกองขนาด 50,000 DWT สำหรับเส้นทางการค้าระหว่างประเทศ แรงดึงเชือกผูกเรือ: 15 ตันต่อวินช์ ความเร็วของดรัม: 8 เมตร/นาที มอเตอร์: 30 กิโลวัตต์ 1,450 รอบต่อนาที อัตราส่วนของชุดเฟืองตัวหนอน: 35:1 แรงบิดเอาต์พุตที่เพลาของดรัม: 8,500 นิวตันเมตร ความสามารถในการยึดจับแบบล็อคตัวเอง: 12,750 นิวตันเมตร (1.5 เท่าของพิกัดตามกฎของ DNV) การจำแนกประเภท: ได้รับการอนุมัติประเภท DNV GL วัสดุ: เฟืองตัวหนอนสแตนเลส 316L (C5-M สำหรับการใช้งานในมหาสมุทร) ล้อบรอนซ์นิกเกิลอะลูมิเนียม NAB การเคลือบผิว: ไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสี 80 ไมโครเมตร + อีพ็อกซีชั้นกลาง 120 ไมโครเมตร + โพลียูรีเทนชั้นบน 120 ไมโครเมตร = ความหนาฟิล์มทั้งหมด 320 ไมโครเมตร ซีล: FKM แบบสองชั้น, IP66, พร้อมระบบหล่อลื่นด้วยจาระบี น้ำมัน: ISO VG 460 น้ำมันแร่เกรดสำหรับเรือเดินทะเล พร้อมสารยับยั้งการกัดกร่อน ราคาต่อคู่เฟืองตัวหนอน: 2,400 ดอลลาร์สหรัฐ ราคารวมสำหรับวินช์ 8 ตัว: 19,200 ดอลลาร์สหรัฐ อายุการใช้งานตามการออกแบบของเรือ 25 ปี จำเป็นต้องเปลี่ยนเฟืองตัวหนอนหนึ่งครั้งในช่วงกลางอายุการใช้งาน (ในการเข้าอู่แห้งระหว่างปีที่ 12 ถึง 15) และทำการเคลือบผิวเพิ่มเติมที่บริเวณรอยต่อของซีลทุกสองปี
กรณีที่ 2 — เรือประมงน้ำลึกของญี่ปุ่น: เครื่องกว้านอวน, รอบการทำงานสูง, ความเสี่ยงจากการแช่น้ำเค็ม
ผู้ผลิตเรือประมงญี่ปุ่นระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านลากอวน 2 เครื่อง บนเรือประมงลากอวนน้ำลึกขนาด 500 ตัน เครื่องกว้านลากอวนแตกต่างจากเครื่องกว้านจอดเรือในเรื่องรอบการทำงาน: เครื่องกว้านลากอวนจะดึงอวน (5 ถึง 15 ตัน) 8 ถึง 12 ครั้งต่อวันทำการประมง 24 ชั่วโมง ซึ่งใช้งานมากกว่าเครื่องกว้านจอดเรือที่ทำงานเพียงครั้งเดียวต่อการเทียบท่า แรงดึงดรัม: 12 ตัน ความเร็วสาย: 30 เมตร/นาที (เร็วกว่าการจอดเรือ – เวลาที่อยู่ในพื้นที่ทำการประมงคือเวลาในการผลิต) มอเตอร์: ไฮดรอลิก 45 กิโลวัตต์ อัตราทดเฟืองตัวหนอน: 25:1 แรงบิดเอาต์พุต: 6,200 นิวตันเมตร เครื่องกว้านลากอวนตั้งอยู่บนดาดฟ้าทำงานด้านท้ายเรือ ซึ่งสัมผัสกับคลื่นที่ซัดเข้าฝั่ง เศษปลา ละอองน้ำทะเล และน้ำมันเชื้อเพลิงโดยตรง ระดับการกัดกร่อน: C5-M พร้อมการเคลือบป้องกันละอองน้ำ (การแช่น้ำทะเลเป็นระยะๆ ในช่วงสภาพอากาศเลวร้าย) วัสดุ: เฟืองตัวหนอน 316L, ล้อ NAB ซีล: IP67 พร้อมระบบซีลแบบเขาวงกตอัดแรงดัน (แรงดันจาระบีบวกป้องกันน้ำทะเลเข้าในระหว่างที่คลื่นซัดขึ้นดาดฟ้า) ราคาต่อคู่: 2,800 ดอลลาร์สหรัฐ (ราคาสูงกว่ารุ่น C5-M มาตรฐานสำหรับพื้นที่น้ำกระเซ็น) ดูรายละเอียดเพิ่มเติม เกียร์ทดรอบแบบหนอนสำหรับงานทางทะเล ตัวเลือกสำหรับการใช้งานรอก เครื่องกว้าน และเครื่องจักรบนดาดฟ้าเรือ
กรณีที่ 3 — เรือข้ามฟากในแม่น้ำของเวียดนาม: วินช์ผูกเรือ, C4, การเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุน
ผู้ประกอบการเรือข้ามฟากชาวเวียดนามระบุชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านผูกเรือ 4 ตัว บนเรือข้ามฟากแม่น้ำขนาด 200 ที่นั่ง ซึ่งให้บริการในเครือข่ายทางน้ำภายในประเทศของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขง แรงดึงเชือกผูกเรือ: 3 ตัน (เรือข้ามฟากจอดในกระแสน้ำสงบ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของน้ำขึ้นน้ำลง) มอเตอร์: ไฟฟ้า 5.5 กิโลวัตต์ อัตราทดเฟืองตัวหนอน: 30:1 แรงบิดเอาต์พุต: 1,800 นิวตันเมตร สภาพแวดล้อมน้ำจืดภายในประเทศเป็น C4 (สูงแต่ไม่ใช่น้ำทะเล — ไม่มีละอองน้ำเค็ม ความชื้นปานกลาง) วัสดุ: เฟืองตัวหนอนชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (เหมาะสมสำหรับน้ำจืด C4) ล้อบรอนซ์ฟอสฟอรัส (ไม่มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของสังกะสีในน้ำจืด) การเคลือบผิว: อีพ็อกซี-โพลียูรีเทนสองชั้นที่ความหนา 200 ไมโครเมตร ซีล: EPDM สองชั้น IP55 ราคาต่อคู่: 420 ดอลลาร์สหรัฐ ราคารวมสำหรับเครื่องกว้าน 4 ตัว: 1,680 ดอลลาร์สหรัฐ ข้อกำหนด C4 ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้ประมาณ 1,400 ดอลลาร์สหรัฐต่อคู่ เมื่อเทียบกับข้อกำหนด C5-M สำหรับเรือเดินทะเล ซึ่งถือว่าคุ้มค่าเนื่องจากเรือเฟอร์รี่ไม่เคยแล่นในน้ำเค็ม อายุการใช้งานตามการออกแบบ 15 ปีของเรือเฟอร์รี่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนล้อในช่วงกลางอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมน้ำจืดที่ไม่รุนแรงและใช้งานเบา
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ชุดเฟืองตัวหนอนของเครื่องกว้านจอดเรือจำเป็นต้องได้รับการอนุมัติจากสมาคมจัดประเภทเรือหรือไม่?
สำหรับเรือพาณิชย์ที่อยู่ภายใต้ข้อกำหนด SOLAS และกฎการจำแนกประเภท (เรือบรรทุกสินค้า เรือโดยสาร และเรือนอกชายฝั่งทั้งหมด): ใช่ — ชุดเฟืองตัวหนอนต้องได้รับการอนุมัติประเภทหรือรับรองเป็นรายชิ้นโดยสมาคมจำแนกประเภทที่เกี่ยวข้อง การอนุมัติครอบคลุมการรับรองวัสดุ การตรวจสอบการออกแบบ (การวิเคราะห์ความเค้น) คุณภาพการผลิต (การเชื่อม การกลึง การอบชุบความร้อน) และการทดสอบการรับน้ำหนัก (1.5 เท่าของความจุที่กำหนด) สำหรับเรือขนาดเล็กที่ต่ำกว่าการสำรวจจำแนกประเภท (เรือประมงที่มีความยาวต่ำกว่า 24 เมตร เรือสำราญ) การอนุมัติจากสมาคมจำแนกประเภทไม่จำเป็นตามกฎหมาย แต่แนะนำเพื่อเหตุผลด้านประกันภัยและความปลอดภัย ค่าใช้จ่ายด้านเอกสารสำหรับการอนุมัติจากสมาคมจำแนกประเภทจะเพิ่มขึ้น 300 ถึง 800 ดอลลาร์สหรัฐต่อคู่ — รวมอยู่ในราคาสินค้าเกรดสำหรับเรือเดินทะเลแล้ว
ถาม: การกัดกร่อนจากการเสียดสีส่งผลกระทบต่อชุดเฟืองตัวหนอนในเรืออย่างไร?
การสึกหรอแบบเสียดสี (Fretting) เกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวฟันเฟืองตัวหนอนและล้อเฟืองเกิดการเคลื่อนที่เล็กน้อย (แอมพลิจูด 0.01 ถึง 0.1 มม.) จากการสั่นสะเทือนของเรือขณะรับน้ำหนักคงที่ (แรงดึงจากการผูกเรือ) การเคลื่อนที่เล็กน้อยนี้จะรบกวนฟิล์มหล่อลื่น ทำให้โลหะเปลือยสัมผัสกับพื้นผิว และก่อให้เกิดเศษออกไซด์ที่ทำหน้าที่เป็นสารกัดกร่อน ซึ่งเร่งการสึกหรอเฉพาะจุดที่จุดสัมผัสของฟันเฟือง เมื่อจอดเทียบท่าเป็นเวลานานหลายเดือนพร้อมกับการสั่นสะเทือนที่ส่งผ่านจากเครื่องยนต์ การสึกหรอแบบเสียดสีอาจทำให้เกิดรอยบุ๋มที่มองเห็นได้ในบริเวณที่สัมผัส การป้องกัน: ใช้จาระบีที่มีสารป้องกันการสึกหรอแบบเสียดสี (โมลิบเดนัมไดซัลไฟด์หรือกราไฟต์); หมุนดรัมกว้านหนึ่งรอบเต็มทุกสัปดาห์ระหว่างการจอดเทียบท่าเป็นเวลานาน; และกำหนดการตรวจสอบคู่เฟืองตัวหนอนระหว่างการสำรวจประจำปีเพื่อตรวจจับการสึกหรอแบบเสียดสี ก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อรูปทรงเรขาคณิตของการสัมผัสแบบล็อคตัวเอง
ถาม: สามารถใช้เฟืองตัวหนอน 2 ขั้นในเครื่องกว้านจอดเรือได้หรือไม่?
ไม่ – ชุดเฟืองตัวหนอนของวินช์ผูกเรือต้องเป็นแบบสตาร์ทเดี่ยวเพื่อการล็อคตัวเอง ชุดเฟืองแบบสองสตาร์ทจะหมุนย้อนกลับภายใต้แรงดึงของสายผูกเรือ ทำให้สายผูกเรือคลายตัวออกอย่างควบคุมไม่ได้ ซึ่งเป็นอันตรายร้ายแรงต่อความปลอดภัย วินช์ขนส่งสินค้า (ซึ่งใช้เบรกแยกต่างหากสำหรับการยึดน้ำหนักแทนที่จะอาศัยการล็อคตัวเอง) อาจใช้ชุดเฟืองแบบสองสตาร์ทเพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในระหว่างการดึง วินช์สมอใช้แบบสตาร์ทเดี่ยวด้วยเหตุผลเดียวกับวินช์ผูกเรือ คือ สมอต้องไม่คลายตัวออกเมื่อมอเตอร์หยุดทำงาน ข้อกำหนดการล็อคตัวเองเป็นข้อกำหนดที่แน่นอนและไม่สามารถต่อรองได้สำหรับวินช์จับสายทุกประเภทในเรือ
ถาม: อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยของชุดเฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านเรือคือเท่าไร?
ออกแบบมาเพื่ออายุการใช้งานของเรือ: 20 ถึง 25 ปี โดยมีการเปลี่ยนล้อหนึ่งครั้งในช่วงกลางอายุการใช้งานในปีที่ 12 ถึง 15 (ตรงกับการเข้าอู่แห้งเพื่อตรวจสอบพิเศษครั้งที่สอง) แกนเหล็ก (316L หรือดูเพล็กซ์) มีอายุการใช้งานตลอดอายุของเรือหากมีการบำรุงรักษาการเคลือบผิว ล้อ NAB หรืออลูมิเนียมบรอนซ์เป็นส่วนประกอบที่สึกหรอได้ง่าย — โดยทั่วไปแล้วชั่วโมงการทำงานจะอยู่ที่ 200 ถึง 500 ชั่วโมงต่อปี (เฉพาะการปฏิบัติงานจอดเทียบท่า) ดังนั้นการสึกหรอทางกลจึงน้อย ปัจจัยที่จำกัดอายุการใช้งานคือการกัดกร่อน — ไม่ว่าจะเป็นภายนอก (การเคลือบผิวล้มเหลวทำให้ตัวเรือนสัมผัสกับภายนอก) หรือภายใน (ซีลล้มเหลวทำให้ละอองเกลือเข้าไปในน้ำมัน) ด้วยข้อกำหนด C5-M และการบำรุงรักษาการเคลือบผิวประจำปี เป้าหมาย 25 ปีจึงสามารถบรรลุได้
ถาม: สารหล่อลื่นชนิดใดที่ใช้ในชุดเฟืองตัวหนอนของเครื่องกว้านเรือ?
น้ำมันแร่เกรดสำหรับเรือเดินทะเล ISO VG 460 หรือ 680 ที่มีสารยับยั้งการกัดกร่อนและสารป้องกันการเสียดสี เป็นมาตรฐาน น้ำมันสังเคราะห์ PAG ใช้สำหรับงานที่มีอุณหภูมิสูงมาก (อาร์กติก เขตร้อน) ซึ่งช่วงอุณหภูมิเกินขีดจำกัดการทำงานของน้ำมันแร่ ระยะเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมัน: ปีละครั้งระหว่างการตรวจสอบตามมาตรฐาน หรือเมื่อการวิเคราะห์น้ำมันแสดงปริมาณน้ำเกิน 0.5 เปอร์เซ็นต์ (บ่งชี้ว่าซีลเสื่อมสภาพทำให้ละอองเกลือเข้าไปได้) หรือค่าความเป็นกรดเกิน 2.0 mgKOH/g วินช์ของเรือประมงขนาดเล็กบางลำใช้จาระบีเกรดสำหรับเรือเดินทะเลแทนน้ำมันเพื่อความสะดวก — ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับวินช์ที่มีแรงดึงต่ำกว่า 5 ตัน ซึ่งความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการดึงต่ำพอที่จาระบีจะรับมือได้
ชุดเฟืองตัวหนอนของวินช์เรือเดินทะเลทำงานภายใต้สภาวะการกัดกร่อนในบรรยากาศที่รุนแรงที่สุดในงานอุตสาหกรรมใดๆ — การทดสอบการพ่นละอองเกลือ ISO 12944 C5-M ที่ 50 ถึง 300 มก./ตร.ม./วัน ความชื้นต่อเนื่องสูงกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ และการสัมผัสกับรังสียูวีบนดาดฟ้าเปิดเป็นเวลา 20 ถึง 25 ปี โปรโตคอลการกัดกร่อน C5-M กำหนดให้ใช้สแตนเลส 316L หรือสแตนเลสดูเพล็กซ์สำหรับเฟืองตัวหนอน ล้อ NAB การเคลือบสามชั้นที่ความหนาขั้นต่ำ 320 ไมโครเมตร และซีล FKM — ซึ่งเป็นระดับข้อกำหนดที่มีราคาสูงกว่า C4 สำหรับการใช้งานในแม่น้ำ 2 ถึง 5 เท่า แต่เป็นข้อบังคับสำหรับเรือทุกลำที่ปฏิบัติงานในน่านน้ำชายฝั่งหรือมหาสมุทรเปิด การล็อคตัวเองช่วยรักษาแรงดึงของสมอโดยไม่ต้องใช้กำลังมอเตอร์ — ซึ่งเป็นฟังก์ชันด้านความปลอดภัยที่หากเกิดความล้มเหลวระหว่างพายุอาจทำให้เรือลอยและเกิดความเสียหายต่อโครงสร้างได้ การอนุมัติจากสมาคมจัดประเภทเรือรับรองว่าชุดเฟืองตัวหนอนเป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบ วัสดุ และการทดสอบแรงดึงที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ซึ่งเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทางทะเล
สำหรับอู่ต่อเรือ ผู้ผลิตอุปกรณ์ทางทะเล และผู้ประกอบการเรือ ฝ่ายวิศวกรรมของเราจะจำแนกสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนและแนะนำระดับการป้องกันตามมาตรฐาน ISO 12944 แคตตาล็อกมาตรฐาน ชุดเฟืองตัวหนอนเกรดสำหรับงานทางทะเล ครอบคลุมขนาดวินช์ตั้งแต่ระยะห่างศูนย์กลาง 80 ถึง 250 มม. ด้วยวัสดุและแพ็คเกจการเคลือบ C4 ถึง C5-M ส่งคำขอ ข้อกำหนดเฉพาะของระบบขับเคลื่อนกว้านเรือ โดยพิจารณาจากประเภทเรือ แรงดึงของสายจอดเรือ น่านน้ำปฏิบัติการ และข้อกำหนดของสมาคมจัดประเภทเรือ
ต้องการระบุคู่เฟืองตัวหนอนสำหรับเครื่องกว้านเรือหรือเครื่องจักรบนดาดเรือใช่หรือไม่?
โปรดระบุประเภทเรือ แรงดึงของสายจอดเรือหรือน้ำหนักของสมอเรือ น่านน้ำที่ใช้งาน (ในแม่น้ำ ชายฝั่ง มหาสมุทร นอกชายฝั่ง) สมาคมจัดประเภทเรือ และอายุการใช้งานตามการออกแบบของเรือ เราจะจำแนกประเภทการกัดกร่อนและแนะนำวัสดุ สารเคลือบ และข้อกำหนดการซีลที่เหมาะสม
บรรณาธิการ: Cxm
