เครื่องกว้านจอดเรือทำงานโดยใช้ดรัมมอเตอร์เพื่อยกเข้า ยึด และจ่ายแนวจอดเรือที่ยึดเรือไว้กับท่าเรือ ท่าเทียบเรือ หรือแท่นนอกชายฝั่ง โดยมีระบบเบรกที่รักษาความตึงเครียดคงที่บนแนวเหล่านั้นเพื่อต่อต้านแรงต่อเนื่องของลม กระแสน้ำ และกระแสที่กระทำบนเรือ อยู่ภายใต้การควบคุมของมาตรฐาน ISO 3730 และ 7825 ตามที่บันทึกไว้ในสารานุกรมเทคโนโลยีทางทะเลของ Wärtsilä รอกกว้านจอดเรือถูกจำแนกตามประเภทการขับเคลื่อน (ไฟฟ้า ไฮดรอลิก นิวแมติก หรือดีเซล) ประเภทการควบคุม (ความตึงแบบอัตโนมัติหรือแบบแมนนวล) การกำหนดค่าดรัม (แยกหรือไม่แยก เดี่ยวหรือสองครั้ง) และการออกแบบเบรก — และการเลือกการผสมผสานที่เหมาะสมของปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของท่าเรือพอๆ กับความสามารถในการดึงที่ได้รับการจัดอันดับของกว้าน ซึ่งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 5 ถึง 100 ตันสำหรับเรือพาณิชย์
กว้านจอดเรือคืออะไร และเหตุใดเรือทุกลำจึงจำเป็นต้องมีหนึ่งเครื่อง
A กว้านจอดเรือ เป็นเครื่องดาดฟ้าเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อจัดการกับแนวจอดเรือที่เชื่อมต่อเรือกับโครงสร้างคงที่ ให้การควบคุมแรงตึงที่แม่นยำเพื่อให้เรือมีเสถียรภาพและอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำขึ้นน้ำลง สภาพการบรรทุก หรือสภาพอากาศ จากข้อมูลของ Hicool Machinery เครื่องกว้านจอดเรือมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาความปลอดภัยและการปรับตำแหน่งของเรือโดยสัมพันธ์กับจุดคงที่ เช่น ท่าเรือหรือท่าเทียบเรือ และพบได้ในเรือพาณิชย์แทบทุกประเภท ตั้งแต่ตู้คอนเทนเนอร์และเรือบรรทุกเทกอง ไปจนถึงเรือขนส่งสินค้านอกชายฝั่งและเรือเฟอร์รี่โดยสาร
หากไม่มีเครื่องกว้านจอดเรือที่ทำงานอย่างถูกต้อง แนวจอดเรือของเรือจะต้องได้รับการปรับด้วยตนเองทุกครั้งที่กระแสน้ำเปลี่ยนแปลงหรือกระแสลมของเรือเปลี่ยนเนื่องจากการบรรทุกสินค้าหรือการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง บนเรือคอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ที่บรรทุกสินค้าหลายพันตันภายในเวลาหลายชั่วโมง สายน้ำอาจขึ้นหรือลงได้หลายเมตร ซึ่งเป็นการกระจัดที่จะทำให้แนวจอดเรือตึงหรือทำให้แนวหย่อนไม่สามารถยึดเรือได้หากไม่ได้รับการจัดการความตึงเครียดอย่างต่อเนื่อง กว้านจอดเรือจะจัดการสิ่งนี้โดยอัตโนมัติหรือตามคำสั่งของผู้ปฏิบัติงาน ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ทั้งในด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน
กว้านจอดเรือก็มีความสำคัญในสถานการณ์ฉุกเฉินเช่นกัน ในระหว่างสภาพอากาศที่รุนแรง ความล้มเหลวทางกลไก หรือกระแสไฟกระชากที่ไม่คาดคิด เครื่องกว้านจอดเรือที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีและใช้งานอย่างเหมาะสมจะให้แรงทางกลที่จำเป็นในการยึดหรือเปลี่ยนตำแหน่งเรือก่อนที่มันจะแกว่งเข้าสู่โครงสร้างท่าเทียบเรือ เรือลำอื่น หรืออันตรายจากการเดินเรือ
วิธีการทำงานของเครื่องกว้านจอดเรือ: กลไกทีละขั้นตอน
เครื่องกว้านจอดเรือทำงานผ่านลูกโซ่โดยตรงของการทำงานเชิงกล: ชุดขับเคลื่อน (มอเตอร์และกระปุกเกียร์) จะหมุนดรัม ดรัมจะกรอหรือคลายสายจอดเรือ และระบบเบรกจะหนีบเพลาดรัมเพื่อยึดสายภายใต้แรงตึงเมื่อได้ตำแหน่งที่ต้องการแล้ว วงจรการทำงานที่สมบูรณ์ของกว้านจอดเรือในระหว่างการซ้อมเทียบท่าจะเป็นดังนี้
- การปรับใช้บรรทัด (การเรนเดอร์): ขณะที่เรือเข้าใกล้ท่าจอดเรือ แนวจอดเรือจะถูกป้อนจากถังผ่านแฟร์ลีดและลูกกลิ้งไปยังฝั่ง ดรัมหมุนไปในทิศทางการจ่ายเงิน โดยปล่อยเส้นที่ควบคุมตามความยาว
- การรักษาความปลอดภัยสาย: เมื่อสร้างแนวท่อขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงเสาขึ้นฝั่ง เครื่องกว้านจะขยับเข้า (วงล้อในแนว) เพื่อกำจัดการหย่อนยาน และนำเรือเข้าใกล้ตำแหน่งที่ต้องการที่ท่าเทียบเรือ
- การถือครองความตึงเครียด: เมื่อถังอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ผู้ปฏิบัติงานจะเข้าเบรกเพื่อล็อคดรัม ระบบเบรก ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นเบรกแบบวงแหวน ดิสก์ หรือแบบสปริง จะจับเพลาดรัมและรักษาความตึงที่ตั้งไว้โดยไม่ต้องให้มอเตอร์ทำงานอย่างต่อเนื่อง
- การชดเชยกระแสน้ำ: เมื่อกระแสน้ำขึ้นหรือลง และกระแสน้ำของเรือเปลี่ยนไปตามการปฏิบัติการขนส่งสินค้า เครื่องกว้านจะยกเข้าโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเองหรือจ่ายเพิ่มทีละน้อยของสายเพื่อรักษาความปลอดภัยและความตึงเครียดที่สม่ำเสมอโดยไม่ทำให้สายตึงเกินไปหรือปล่อยให้เรือล่องลอยไป
- ขาออก (ไม่จอดเรือ): เมื่อเรือพร้อมที่จะออก เบรกจะถูกปล่อย มอเตอร์จะขับเคลื่อนดรัมในทิศทางการจ่ายเงิน เส้นจะถูกดึงออกจากฝั่ง และสายจอดเรือจะถูกม้วนกลับเข้าไปในดรัมเพื่อจัดเก็บจนถึงท่าเทียบเรือถัดไป
บทบาทของหัวหน้าแปรปรวน
กว้านจอดเรือหลายตัวมีหัวบิดงอ (เรียกอีกอย่างว่าหัวยิปซีหรือหัวนิกเกอร์) ซึ่งเป็นส่วนต่อขยายของดรัมทรงกระบอกที่เรียบบนเพลากว้านที่ใช้จับเส้นที่ไม่ได้สปูลลงบนดรัมหลักโดยตรง ลูกเรือบนดาดฟ้าจะพันรอบท่าจอดเรือสองสามรอบรอบหัวโก่ง และควบคุมความตึงด้วยตนเองโดยการผ่อนหรือจับส่วนลากของสาย ในขณะที่หัวโก่งขับเคลื่อนจะทำหน้าที่ดึงแรงดึง ช่วยให้กว้านตัวเดียวสามารถจัดการหลายบรรทัดตามลำดับโดยที่แต่ละแถวไม่จำเป็นต้องใช้ตำแหน่งดรัมเต็ม
ส่วนประกอบสำคัญของระบบกว้านจอดเรือ
ระบบกว้านจอดเรือคือการประกอบชิ้นส่วนหลายชิ้นที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน โดยแต่ละชิ้นทำหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไป และความล้มเหลวของส่วนประกอบใดๆ ก็ตามอาจทำให้ความสมบูรณ์ของการจัดเรียงจอดเรือทั้งหมดลดลงได้ ตามคู่มืออุปกรณ์ทางทะเลหลายรายการ รวมถึง Hicool Machinery และ KRC Cranes ส่วนประกอบหลักมีดังนี้
- กว้านกลอง: กระบอกเหล็กตรงกลางที่ใช้พันและจัดเก็บสายจอดเรือ (เชือกลวด เชือกไฟเบอร์ หรือสายสังเคราะห์) ความจุของดรัมจะกำหนดจำนวนสายที่สามารถบรรทุกได้ ซึ่งจะส่งผลต่อความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานของเรือที่ท่าเทียบเรือที่มีระยะห่างเสาต่างกัน
- ขับเคลื่อนมอเตอร์และกระปุกเกียร์: มอเตอร์ (ไฟฟ้า ไฮดรอลิก ดีเซล หรือนิวแมติก) ให้กำลังในการหมุน ในขณะที่กระปุกเกียร์จะลดความเร็วของมอเตอร์และเพิ่มแรงบิดเป็นทวีคูณจนถึงระดับที่ต้องการในการดึงโหลดไลน์ที่กำหนด การรวมกันของมอเตอร์และกระปุกเกียร์จะต้องให้แรงบิดที่เพียงพอเพื่อให้อยู่ในแนวจอดเรือเทียบกับแรงดริฟท์ของเรือ
- ระบบเบรก: รับผิดชอบในการควบคุมความตึงของเส้นและป้องกันการหมุนของดรัมที่ไม่สามารถควบคุมได้ ประเภทเบรก ได้แก่ เบรกแบบสาย (แถบเหล็กบุด้วยวัสดุเสียดสีที่ยึดขอบดรัม) ดิสก์เบรก และเบรกแบบปล่อยไฮดรอลิก (SAHR) แบบสปริงที่มักพบในรอกปรับแรงตึงอัตโนมัติ
- แผงควบคุม: ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมความเร็ว ทิศทาง และแรงเบรกของกว้านจากดาดฟ้าหรือสถานีระยะไกล แผงสมัยใหม่ประกอบด้วยคุณลักษณะขั้นสูง เช่น ระบบตรวจสอบโหลด การตั้งค่าการควบคุมแรงตึงอัตโนมัติ และฟังก์ชันหยุดฉุกเฉิน
- แฟร์ลีดและโรลเลอร์: นำแนวจอดเรือจากดรัมไปยังด้านข้างของเรือในทิศทางที่ถูกต้อง ป้องกันไม่ให้กองเรือทำมุมมากเกินไปบนดรัม และตรวจสอบให้แน่ใจว่าแกนม้วนสม่ําเสมอตลอดความกว้างของดรัม โดยไม่ทำให้ลวดหรือเชือกเสียหาย
- คลัตช์: คลัตช์แบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติจะปลดดรัมออกจากระบบขับเคลื่อนเมื่อจำเป็น เช่น เพื่อให้หมุนได้อย่างอิสระระหว่างการใช้งานไลน์ หรือเพื่อถอดดรัมระหว่างการบำรุงรักษา
- ระบบตรวจสอบความตึงเครียด: การติดตั้งกว้านจอดเรือขั้นสูงประกอบด้วยหมุดโหลด โหลดเซลล์ หรือเครื่องตรวจสอบความตึงแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ให้ผลตอบรับแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับความตึงของสายจอดเรือ ช่วยป้องกันการบรรทุกเกินพิกัดของสายหรืออุปกรณ์โครงสร้าง และแจ้งเตือนลูกเรือเมื่อแรงดึงลอยเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้
กว้านจอดเรือประเภทใดที่ใช้บนเรือ?
กว้านจอดเรือถูกจำแนกตามแกนอิสระสี่แกน — ประเภทไดรฟ์, ประเภทการควบคุม, การกำหนดค่าดรัม และประเภทเบรก — และการเลือกที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับขนาดเรือ กำลังที่มีอยู่ ความถี่ในการจอดเรือ และระดับของระบบอัตโนมัติที่ผู้ปฏิบัติงานต้องการ สารานุกรมเทคโนโลยีทางทะเลWärtsiläยืนยันว่ากรอบการจำแนกประเภทแบบหลายแกนนี้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม
| แกนการจำแนกประเภท | ประเภท | ลักษณะสำคัญ | การใช้งานเรือทั่วไป |
| ประเภทไดรฟ์ | ไฟฟ้า | สะอาด แม่นยำ บำรุงรักษาง่าย ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรช่วยให้ควบคุมความเร็วได้อย่างราบรื่น | เรือบรรทุกสินค้าทั่วไป เรือเฟอร์รี่ เรือเดินทะเล |
| ไฮดรอลิก | แรงบิดหนาแน่นสูง ทนทานในสภาวะสุดขั้ว ป้องกันการโอเวอร์โหลดได้อย่างราบรื่น | เรือบรรทุกน้ำมัน เรือบรรทุกเทกอง เรือบรรทุกน้ำมันนอกชายฝั่ง | |
| นิวเมติก | ปลอดภัยอย่างแท้จริงสำหรับพื้นที่อันตราย ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำกว่าไฟฟ้า | เรือบรรทุกสารเคมี, เรือขนส่ง LNG, โรงกลั่น | |
| ดีเซล | เป็นอิสระจากกำลังของเรืออย่างสมบูรณ์ ใช้ในกรณีที่ไม่มีไฟฟ้าฝั่ง | จุดยึดระยะไกล หน่วยจอดเรือฉุกเฉิน | |
| ประเภทการควบคุม | ความตึงอัตโนมัติ (การตึงตัวเอง) | แรงขึ้นเมื่อแรงตึงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ จ่ายออกเมื่อแรงดึงเกินค่าที่ตั้งไว้ แนะนำเฉพาะสำหรับเส้นที่ทำมุม 90 องศากับแกนเรือ (Wärtsilä) | ท่าเรือตู้คอนเทนเนอร์ ท่าเทียบเรือสำราญที่มีช่วงน้ำขึ้นน้ำลงมาก |
| ความตึงเครียดแบบแมนนวล | ผู้ปฏิบัติงานควบคุมการกระทำทั้งหมดของการยก การถือ และการเรนเดอร์ จำเป็นทุกครั้งที่ต้องมีบุคคลอยู่ในการควบคุม | เรือพาณิชย์และเรือส่วนใหญ่ | |
| การกำหนดค่าดรัม | แยกกลอง | แบ่งตามหน้าแปลนที่มีรอยบากเป็นส่วนแรงดึงและส่วนจัดเก็บสาย ป้องกันไม่ให้ชั้นในถูกบดอัดด้วยแรงตึงสูง | เรือขนาดใหญ่ที่มีเชือกจอดเรือยาว |
| กลองไม่แยก (ไม่แบ่ง) | การก่อสร้างที่เรียบง่ายกว่า การเลี้ยวครั้งสุดท้ายภายใต้ความตึงเครียดสามารถกัดเข้าไปในชั้นล่างได้ ต้องวางกว้านไว้ในระยะห่างที่เพียงพอจากแฟร์ลีด (Wärtsilä) | เรือขนาดเล็กที่มีภาระจอดเรือปานกลาง |
ตารางที่ 1: การจำแนกประเภทของกว้านจอดเรือตามประเภทของไดรฟ์ ประเภทการควบคุม และการกำหนดค่าดรัม พร้อมคุณลักษณะที่สำคัญและการใช้งานเรือโดยทั่วไป ที่มา: Wärtsilä Encyclopedia of Marine Technology, Hicool Machinery, KRC Cranes Marine Equipment
กว้านจอดเรือแบบไฟฟ้ากับไฮดรอลิก: การเปรียบเทียบโดยละเอียด
ทางเลือกระหว่างเครื่องกว้านจอดเรือแบบไฟฟ้าและแบบไฮดรอลิกถือเป็นการตัดสินใจเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดสำหรับเจ้าของเรือส่วนใหญ่ เนื่องจากไดรฟ์ทั้งสองประเภทมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในด้านความหนาแน่นของกำลัง ต้นทุนการดำเนินงาน ความซับซ้อนในการบำรุงรักษา และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จากข้อมูลของ Hicool Machinery พิกัดการยกของกว้านไฮดรอลิกได้รับการออกแบบโดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัย 5:1 และพิกัดการดึงด้วยปัจจัย 3.5:1 ซึ่งเป็นตัวเลขที่ตอกย้ำว่าเหตุใดระบบไฮดรอลิกจึงถูกเลือกสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการหนักมากที่สุด
| ปัจจัย | ไฟฟ้า Mooring Winch | ไฮดรอลิก Mooring Winch |
| แหล่งพลังงาน | ระบบจำหน่ายไฟฟ้าของเรือ | หน่วยกำลังไฮดรอลิกกลาง (HPU) หรือปั๊มเฉพาะ |
| ความสามารถด้านแรงบิด | ปานกลาง; เหมาะสำหรับช่วงความสามารถในการดึง 5-50 ตัน | สูง; เหมาะสำหรับช่วงความสามารถในการดึง 20–100 ตัน |
| การควบคุมความเร็ว | แม่นยำผ่าน VFD (ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร); การควบคุมแบบไม่มีขั้นตอน | ราบรื่นและค่อยเป็นค่อยไปผ่านวาล์วควบคุมการไหล |
| ความซับซ้อนในการติดตั้ง | ล่าง; เดินสายอย่างเดียว ไม่ต้องเดินท่อ | สูงกว่า; ต้องใช้ท่อไฮดรอลิก HPU และอ่างเก็บน้ำ |
| ต้นทุนการดำเนินงาน | ล่าง; ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ใช้ของเหลวน้อยที่สุด | สูงกว่า; มีการบำรุงรักษาน้ำมันไฮดรอลิก ตัวกรอง และซีลอย่างต่อเนื่อง |
| การบำรุงรักษา | ง่ายกว่า; ชิ้นส่วนสึกหรอน้อยลง ไม่มีของเหลวรั่วไหล | มีส่วนร่วมมากขึ้น ซีล ท่อ และสภาพของเหลวต้องได้รับการดูแล |
| ความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม | ความเสี่ยงจากการรั่วไหลของของเหลวเป็นศูนย์ การทำงานบนดาดฟ้าที่เงียบและปราศจากการปล่อยมลพิษ | ความเสี่ยงต่อการรั่วไหลของน้ำมันไฮดรอลิก มีตัวเลือกน้ำมันที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ |
| การป้องกันการโอเวอร์โหลด | ผ่านการป้องกันมอเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และการตั้งค่าการสลิปเบรก | โดยธรรมชาติผ่านวาล์วระบายไฮดรอลิก ความทนทานต่อการโอเวอร์โหลดที่ดีเยี่ยม |
| เหมาะที่สุดกับ | ภาชนะขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การจอดเรือบ่อยครั้ง ข้อกำหนดของเรือสีเขียว | เรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่ เรือนอกชายฝั่ง ปฏิบัติการหนักอย่างต่อเนื่อง |
ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบกว้านจอดเรือแบบไฟฟ้าและไฮดรอลิกในด้านแรงบิด การติดตั้ง ต้นทุนการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ที่มา: Hicool Machinery, KRC Cranes, Zava Marine, Wärtsilä Encyclopedia
วิธีการเลือกกว้านจอดเรือที่เหมาะสมสำหรับเรือ
การเลือกเครื่องกว้านจอดเรือจำเป็นต้องมีการประเมินเกณฑ์หลัก 5 ประการอย่างเป็นระบบ ได้แก่ ขนาดและประเภทของเรือ แรงดึงที่ต้องการ แหล่งพลังงานที่มีอยู่ ความถี่ในการทำงาน และข้อกำหนดด้านสังคมการจำแนกประเภท ก่อนที่จะเปรียบเทียบหน่วยต่างๆ จากผู้ผลิต ตามคำแนะนำสำหรับผู้ซื้อของ Zava Marine ขนาดและประเภทของเรือ จำนวนและวัสดุของเชือกผูกเรือ และน้ำหนักบรรทุกที่คาดหวังในระหว่างระยะเวลาการปฏิบัติงาน ล้วนส่งผลโดยตรงต่อเครื่องกว้านที่สามารถรองรับปริมาณงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- กำหนดความสามารถในการดึงที่ต้องการ: โดยทั่วไปแรงดึงของกว้านจะอยู่ที่ 5 ถึง 100 ตัน โดยพื้นฐานแล้ว การดึงแนวที่กำหนดของเครื่องกว้านจอดเรือควรตรงกันหรือเกินกว่าแรงดึงโคมไฟสนามที่จำเป็นในการยึดเรือในกรณีลมและสภาวะปัจจุบันที่เลวร้ายที่สุดที่พบในท่าเรือปฏิบัติการ
- ประเมินพลังงานที่มีอยู่: กว้านไฟฟ้าเป็นทางเลือกโดยธรรมชาติเมื่อระบบไฟฟ้าของเรือมีความจุเพียงพอ บนเรือที่มีหน่วยจ่ายกำลังไฮดรอลิกที่มีอยู่ซึ่งให้บริการเครื่องจักรบนดาดฟ้าอื่นๆ (เช่น เครนหรือฝาปิดฟัก) การขยายวงแหวนไฮดรอลิกเพื่อจ่ายกว้านจอดเรืออาจคุ้มค่ากว่าการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าแยกกัน
- เลือกการกำหนดค่าดรัม: สำหรับเรือที่จอดด้วยเชือกลวดภายใต้แรงตึงสูง แนะนำให้ใช้เครื่องกว้านแบบดรัมแยกเพื่อป้องกันไม่ให้ชั้นลวดด้านนอกตัดเป็นชั้นล่างและทำให้ลวดเสียหาย ดรัมแบบไม่แยกเป็นที่ยอมรับสำหรับเรือขนาดเล็กที่ใช้เชือกไฟเบอร์ที่รับน้ำหนักปานกลาง โดยมีเงื่อนไขว่าเครื่องกว้านอยู่ในตำแหน่งที่ห่างจากแฟร์ลีดเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าแกนม้วนจะเท่ากัน ดังที่ Wärtsilä ระบุไว้
- ตัดสินใจเลือกประเภทการควบคุม: กว้านปรับแรงตึงอัตโนมัติมีข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงานที่สำคัญที่ท่าเทียบเรือที่มีช่วงน้ำขึ้นน้ำลงมาก แต่สารานุกรม Wärtsilä แนะนำอย่างชัดเจนให้จำกัดรอกปรับความตึงในตัวเองไว้เฉพาะกับแนวจอดเรือที่ทำมุม 90 องศากับแกนเรือ เนื่องจากการควบคุมความตึงอัตโนมัติบนสปริงหรือแนวอกที่มุมอื่น ๆ สามารถสร้างแรงสั่นที่เป็นอันตรายในการจัดเตรียมท่าจอดเรือได้
- ยืนยันการรับรองสมาคมการจำแนกประเภท: สำหรับเรือที่ดำเนินการเชิงพาณิชย์ กว้านจอดเรือจะต้องได้รับการอนุมัติประเภทจากสมาคมการจำแนกประเภทที่เกี่ยวข้อง (เช่น DNV, BV, ABS หรือ CCS) เพื่อยืนยันว่าเครื่องตรงตามข้อกำหนดการออกแบบและการทดสอบของกฎที่ใช้บังคับสำหรับประเภทเรือและพื้นที่การค้า
กว้านจอดเรือเทียบกับกว้านเรือประเภทอื่นๆ
แม้ว่ากว้านจอดเรือเป็นประเภทกว้านที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในเรือพาณิชย์ แต่ก็เป็นหนึ่งในประเภทกว้านที่แตกต่างกันอย่างน้อยสี่ประเภทที่พบในเรือ โดยแต่ละประเภทได้รับการปรับให้เหมาะกับงานการปฏิบัติงานและโปรไฟล์น้ำหนักบรรทุกที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจว่ากว้านจอดเรือแตกต่างจากเครื่องกว้านสมอ กว้านลากจูง และกว้านบรรทุกสินค้าอย่างไร ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเลือกและบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่ถูกต้องสำหรับแต่ละฟังก์ชันได้
| ประเภทกว้าน | ฟังก์ชั่นหลัก | ประเภทเส้น/โซ่ | ความเร็วทั่วไป | ประเภทเรือ |
| กว้านจอดเรือ | ยึดเรือให้เข้าเทียบท่า ควบคุมความตึงของสายระหว่างการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำ | เชือกลวด HMPE หรือเชือกผูกเรือใยโพลีเอสเตอร์ | ความเร็วการแกว่ง ~10–15 ม./นาที | เรือพาณิชย์ทุกประเภท |
| เครื่องกว้านสมอ (Anchor Winch) | ปรับใช้และกู้คืนห่วงโซ่สมอ ยึดเรือไว้ที่จุดยึด | โซ่สมอสตั๊ดลิงค์ | ~10 ม./นาที | เรือทุกลำที่มีสมอ (โดยทั่วไปจะโค้งคำนับ) |
| กว้านลากจูง | ลากเรือ เรือบรรทุก หรือสิ่งก่อสร้างนอกชายฝั่งอื่นๆ | ลวดลาก (เชือกลวดเหล็กเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่) | ~10 ม./นาที under load | เรือลากจูง เรือทอดสมอ |
| กว้านบรรทุกสินค้า | ยกและลดสินค้าด้วยปั้นจั่นขนาดใหญ่ การจัดการฝาครอบฟัก | เชือกลวดเหล็ก (cargo runner) | ตัวแปร; จำเป็นต้องมีการควบคุมที่แม่นยำ | เรือบรรทุกเทกอง, เรือบรรทุกสินค้าทั่วไป |
| ทักเกอร์กว้าน | จัดการเส้นน้ำหนักเบา อุปกรณ์ตำแหน่ง งานดาดฟ้าเสริม | เส้นใยหรือเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า | ตัวแปร | ชานชาลานอกชายฝั่ง เรือบรรทุกสินค้าขนาดใหญ่ |
ตารางที่ 3: การเปรียบเทียบกว้านเรือหลักห้าประเภทตามฟังก์ชันหลัก ประเภทของเส้น ความเร็วในการโกนโดยทั่วไป และการใช้งานของเรือ แหล่งที่มา: KRC Cranes, PT Goutama Weight and Testing, Hicool Machinery
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบำรุงรักษาเครื่องกว้านจอดเรือ
การบำรุงรักษากว้านจอดเรือเป็นประจำเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยโดยตรง เนื่องจากแนวจอดเรือหักหรือเบรกกว้านลื่นไถลสามารถนำไปสู่การแตกหักของเรืออย่างรุนแรง ความเสียหายต่อโครงสร้าง หรือการบาดเจ็บของลูกเรือ - ผลที่ตามมาที่การบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมป้องกันได้อย่างน่าเชื่อถือ PT Goutama Weight and Testing เน้นย้ำว่าเครื่องกว้านเรือที่ล้มเหลวนั้นเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยอย่างมาก ทำให้การบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบไม่สามารถต่อรองได้สำหรับเรือที่ดำเนินการเชิงพาณิชย์
- การหล่อลื่น: ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมด รวมถึงดรัมแบริ่ง ภายในกระปุกเกียร์ ส่วนต่อเบรก และลูกกลิ้งแฟร์ลีด จะต้องได้รับการหล่อลื่นตามช่วงเวลาที่ผู้ผลิตกำหนด ตลับลูกปืนและข้อต่อแบบแห้งจะเร่งการสึกหรอและอาจทำให้เกิดการยึดติดภายใต้ภาระ
- การตรวจสอบและการปรับผ้าเบรก: ผ้าเบรกหรือผ้าดิสก์เบรกสึกหรออย่างต่อเนื่อง ความสามารถในการยึดเบรกจะต้องได้รับการทดสอบเทียบกับการดึงสายที่กำหนดของเครื่องกว้าน เพื่อยืนยันว่าเป็นไปตามแรงยึดเบรกขั้นต่ำที่กำหนดโดยกฎเกณฑ์การจำแนกประเภท และต้องเปลี่ยนผ้าบุก่อนที่จะมีความหนาขั้นต่ำ
- การตรวจสอบลวดสลิงและสาย: แนวจอดเรือต้องได้รับการตรวจสอบเป็นประจำเพื่อดูว่าสายไฟขาด หลุดรุ่ย หักงอ หรือกรงนกหรือไม่ ส่วนที่เสียหายจะต้องถูกตัดออกหรือเปลี่ยนทั้งเส้น เนื่องจากเส้นที่เสียหายสามารถแยกส่วนได้เพียงเศษเสี้ยวของค่าความต้านทานการแตกหักที่กำหนดภายใต้การโหลดแรงกระแทกแบบไดนามิก
- การบริการระบบไฮดรอลิก: สำหรับกว้านจอดเรือแบบไฮดรอลิก ต้องตรวจสอบสภาพและระดับของน้ำมันไฮดรอลิก เปลี่ยนตัวกรองตามช่วงเวลาที่กำหนด และตรวจสอบการเชื่อมต่อท่อและซีลทั้งหมดเพื่อหารอยรั่ว น้ำมันไฮดรอลิกที่ปนเปื้อนเป็นสาเหตุสำคัญของมอเตอร์ไฮดรอลิกและวาล์วขัดข้อง
- การทดสอบระบบควบคุม: ฟังก์ชันหยุดฉุกเฉิน จุดตั้งค่าความตึงอัตโนมัติ และการทำงานของรีโมทคอนโทรลควรได้รับการทดสอบเป็นระยะๆ เพื่อยืนยันว่าทำงานได้อย่างถูกต้องก่อนที่จะต้องใช้เครื่องกว้านในกรณีฉุกเฉินในการจอดเรือจริง
- การตรวจสอบดรัมและสปูลลิ่ง: เส้นจอดเรือจะต้องม้วนเท่าๆ กันบนพื้นผิวของดรัม โดยไม่มีการข้ามหรือทับซ้อนกันในลักษณะที่ทำให้เกิดแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอบนชั้นล่าง เส้นที่ม้วนเก็บไม่ถูกต้องควรได้รับการจัดเรียงใหม่ภายใต้การควบคุมความตึงเครียดก่อนดำเนินการจอดเรือครั้งต่อไป
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเครื่องกว้านจอดเรือ
ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่างกว้านจอดเรือและกว้านจอดเรือ?
เครื่องกว้านจอดเรือจะจัดเก็บแนวจอดเรือไว้บนดรัมแนวนอน เพื่อให้สามารถเปิดและปิดความยาวการทำงานทั้งหมดของเชือกได้ตามต้องการ กว้านเป็นกระบอกหมุนในแกนแนวตั้งที่ไม่ได้เก็บสายไว้ — สายจะถูกส่งไปรอบๆ กว้านโดยลูกเรือที่ควบคุมความตึงโดยการจับส่วนที่ลาก และสายจะต้องขดหรือแยกออกจากกันเมื่อได้แรงดึงตามที่ต้องการ โดยปกติแล้ว เครื่องกว้านจะใช้สำหรับงานเบากว่าปกติ หรือในพื้นที่ที่ขัดขวางไม่ให้มีการติดตั้งกว้านกว้านขนาดใหญ่ ในขณะที่เครื่องกว้านจอดเรือเป็นโซลูชั่นมาตรฐานสำหรับเรือที่ต้องจัดเก็บสายจอดเรือทั้งหมดไว้บนเรืออย่างปลอดภัย
ถาม: เหตุใดกว้านจอดเรือแบบอัตโนมัติจึงจำกัดอยู่ที่เส้นที่ 90 องศาจากแกนเรือ
สารานุกรมWärtsiläระบุไว้อย่างชัดเจนว่าไม่แนะนำให้ใช้กว้านแบบดึงแรงดึงได้เอง ยกเว้นการจอดเรือที่ทำมุม 90 องศากับแกนเรือ ข้อจำกัดนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการควบคุมความตึงอัตโนมัติบนแนวสปริง (การวิ่งด้านหน้าและด้านหลังในมุมตื้น) สามารถสร้างวงจรป้อนกลับได้: ขณะที่เรือพุ่งไปข้างหน้าหรือไปทางท้ายเรือ กว้านแบบปรับแรงดึงเองจะเคลื่อนเข้าหรือจ่ายออกเพื่อคืนแรงตึงที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ซึ่งสามารถสร้างแรงสั่นที่ขยายมากกว่าที่จะรองรับการเคลื่อนที่ของเรือ บนสายการผลิตที่ทำมุม 90 องศา (เส้นอกล้วนๆ) ความเสี่ยงนี้ไม่เกิดขึ้นเนื่องจากรูปทรงของเส้นหมายถึงการตอบสนองของกว้านจะต่อต้านการเคลื่อนตัวด้านข้างโดยตรง โดยไม่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ตามยาว
ถาม: กว้านจอดเรือมีความสามารถในการดึงช่วงใด
โดยทั่วไปแล้ว กว้านจอดเรือเชิงพาณิชย์จะได้รับการจัดอันดับตามแรงดึงที่กำหนดตั้งแต่ต่ำเพียง 5 ตันสำหรับเรือชายฝั่งขนาดเล็ก จนถึง 100 ตันขึ้นไปสำหรับเรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่และเรือบรรทุกเทกอง ตามการจำแนกประเภทตามความจุของ Zava Marine แรงดึงที่กำหนดคือแรงที่เครื่องกว้านสามารถออกแรงได้อย่างต่อเนื่องขณะกำลังแกว่งไปมาภายใต้กำลัง แรงยึดเบรกซึ่งเป็นภาระคงที่ที่เบรกที่ใช้งานอยู่สามารถยึดได้โดยไม่ให้ดรัมลื่นไถล เป็นพิกัดแยกต่างหากที่ต้องเท่ากับหรือเกินกว่าความตึงของเส้นสูงสุดที่คาดไว้ที่ท่าเทียบเรือ
ถาม: กว้านจอดเรือแบบแยกดรัมคืออะไร และเหตุใดจึงนิยมใช้บนเรือขนาดใหญ่
เครื่องกว้านจอดเรือแบบดรัมแยกมีดรัมที่แบ่งด้วยหน้าแปลนที่มีรอยบากออกเป็นสองส่วน: ส่วนแรงดึงที่ยึดเฉพาะการหมุนของแนวการทำงานที่ถูกเก็บไว้ภายใต้น้ำหนักบรรทุก และส่วนการจัดเก็บที่ยึดความยาวสำรองของแนวที่แรงตึงต่ำหรือไม่มีเลย การออกแบบนี้ช่วยแก้ปัญหาเฉพาะกับแนวจอดเรือลวดสลิง เมื่อลวดหลายรอบถูกยึดไว้ภายใต้แรงดึงบนดรัมที่ไม่มีการแบ่งชั้น ชั้นนอกที่อยู่ภายใต้ภาระงานเต็มจะบีบอัดและกัดเข้าไปในชั้นใน อาจทำให้ลวดเสียหายและสร้างความยากลำบากในการปลดออก การออกแบบดรัมแยกช่วยให้ทำงานเพียงไม่กี่รอบภายใต้ความตึงเครียด ซึ่งช่วยลดภาระการบดบนลวดได้อย่างมาก สำหรับแนวจอดเรือเชือกไฟเบอร์ซึ่งมีความทนทานต่อแรงอัดมากกว่าและมีแนวโน้มที่จะใช้กับเรือขนาดเล็ก โดยทั่วไปแล้วดรัมแบบไม่แยกจะยอมรับได้
ถาม: แนวโน้มสำคัญที่กำหนดอนาคตของเทคโนโลยีเครื่องกว้านจอดเรือมีอะไรบ้าง
แนวโน้มสามประการกำลังปรับเปลี่ยนการออกแบบกว้านจอดเรือ ตามภาพรวมของอุตสาหกรรมการเดินเรือ ประการแรก ระบบอัตโนมัติและการควบคุมระยะไกล: ระบบที่ช่วยให้การจอดเรือสามารถทำได้จากคอนโซลควบคุมสะพานหรือแม้แต่ระยะไกลจากฝั่งกำลังแพร่หลายมากขึ้น โดยลดจำนวนลูกเรือที่ดาดฟ้าซึ่งเสี่ยงต่ออันตรายจากแนวจอดเรือภายใต้น้ำหนักบรรทุก ประการที่สอง วัสดุขั้นสูง: โลหะผสมและคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงสูงทำให้ส่วนประกอบของกว้านมีน้ำหนักเบาและทนทานต่อการกัดกร่อนมากขึ้น โดยไม่ทำให้ความจุของโครงสร้างลดลง ประการที่สาม ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม: การเปลี่ยนไปใช้กว้านจอดเรือแบบไฟฟ้าที่สอดคล้องกับโครงการใช้พลังงานไฟฟ้าของเรือ และการพัฒนาน้ำมันไฮดรอลิกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับระบบกว้านไฮดรอลิก สะท้อนให้เห็นถึงแรงกดดันด้านกฎระเบียบที่เพิ่มขึ้น เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของภาคการเดินเรือ แม้แต่ในเครื่องจักรบนดาดฟ้าเรือ
ถาม: กว้านจอดเรือตัวเดียวสามารถรองรับแนวจอดเรือหลายแถวพร้อมกันได้หรือไม่
กว้านจอดเรือแบบดรัมเดี่ยวจะจัดการแนวจอดเรือได้ครั้งละหนึ่งแนว แต่เรือหลายลำจะติดตั้งกว้านจอดเรือแบบดรัมคู่หรือแบบสามดรัม โดยดรัมสองหรือสามอันจะติดตั้งอยู่บนโครงร่วมและขับเคลื่อนด้วยหน่วยกำลังเดียวกัน ไม่ว่าจะพร้อมกันหรือแยกกัน เครื่องกว้านแบบกลองคู่มักพบได้บนเรือบรรทุกน้ำมัน เรือคอนเทนเนอร์ และเรือสำราญ ซึ่งความต้องการการจอดเรือที่รวดเร็วและปลอดภัยโดยใช้สายหลายสายพร้อมกันถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ตามคำแนะนำของอุตสาหกรรม หัวโก่งที่ติดตั้งเข้ากับรอกหลายตัวยังช่วยให้สามารถจัดการสายการผลิตเพิ่มเติมตามลำดับโดยใช้หน่วยส่งกำลังเดียวกันโดยไม่ต้องใช้ดรัมเฉพาะสำหรับแต่ละสายการผลิต
สรุป
เครื่องกว้านจอดเรือเป็นมากกว่าเครื่องกว้านเชือกธรรมดา โดยเป็นระบบความปลอดภัยที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำ ซึ่งดรัม เบรก มอเตอร์ กระปุกเกียร์ และแผงควบคุมจะต้องทำงานร่วมกันได้อย่างน่าเชื่อถือทุกครั้งที่เรือเข้าเทียบท่าหรือออกจากท่า ซึ่งมักจะอยู่ในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยและภายใต้แรงกดดันด้านเวลา อยู่ภายใต้การควบคุมของมาตรฐาน ISO 3730 และ 7825 และได้รับการรับรองโดยสมาคมจำแนกประเภทต่างๆ รวมถึง DNV, BV และ ABS กว้านจอดเรือมีความสามารถในการดึงตั้งแต่ 5 ถึงมากกว่า 100 ตัน และสเปกตรัมของเทคโนโลยีตั้งแต่ดรัมไฮดรอลิกแบบแมนนวลธรรมดา ไปจนถึงระบบไฟฟ้าปรับความตึงเองอัตโนมัติเต็มรูปแบบพร้อมการตรวจสอบความตึงแบบเรียลไทม์
ไม่ว่าการตัดสินใจจะพิจารณาจากความแม่นยำและต้นทุนการดำเนินงานต่ำของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าสำหรับเรือคอนเทนเนอร์ หรือแรงบิดดิบและความทนทานต่อโหลดเกินของชุดไฮดรอลิกสำหรับเรือจ่ายแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง ปัจจัยพื้นฐานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง: จับคู่แรงดึงของเครื่องกว้านกับภาระทางสิ่งแวดล้อมในกรณีที่เลวร้ายที่สุด เลือกโครงแบบดรัมที่เหมาะสมสำหรับประเภทของสายการผลิต ปฏิบัติตามกำหนดการบำรุงรักษาของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด และรับประกันว่าลูกเรือทุกคนที่ควบคุมเครื่องกว้านเข้าใจทั้งความสามารถและข้อจำกัดของมัน กว้านจอดเรือที่ระบุอย่างดีและได้รับการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมเป็นรากฐานของการเรียกเข้าท่าเรือที่ปลอดภัยทุกครั้ง