ภายในส่วนลึกของเรือขนาดใหญ่—เครื่องยนต์เรือที่คำราม—แต่ละรอบการเผาไหม้จะสร้างพลังงานมหาศาล แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อพลังงานนี้ไม่สามารถควบคุมได้? อาจนำไปสู่การระเบิดของฝาสูบ ความล้มเหลวของเครื่องยนต์ หรือแม้แต่อุบัติเหตุที่ร้ายแรงกว่านั้นหรือไม่?
โชคดีที่วิศวกรได้ออกแบบกลไกความปลอดภัยที่สำคัญ: วาล์วระบายแรงดันกระบอกสูบ ทำหน้าที่เป็นผู้พิทักษ์ที่คอยเฝ้าระวัง มันจะตรวจสอบแรงดันในกระบอกสูบอย่างต่อเนื่องและปล่อยแรงดันส่วนเกินทันทีเมื่อเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย ปกป้องทั้งเครื่องยนต์และสภาพแวดล้อมโดยรอบจากภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้น
บทความนี้จะสำรวจโครงสร้าง หลักการทำงาน ความล้มเหลวทั่วไป และขั้นตอนการบำรุงรักษาของส่วนประกอบเครื่องยนต์ที่จำเป็นเหล่านี้
วาล์วระบายแรงดันกระบอกสูบ ตามชื่อที่แนะนำ เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งบนฝาสูบ แต่ละกระบอกสูบในเครื่องยนต์เรือมีวาล์วหนึ่งตัว ซึ่งออกแบบมาเพื่อปล่อยแรงดันส่วนเกินอย่างรวดเร็วเมื่อเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย จึงป้องกันความเสียหายต่อกระบอกสูบ ฝาสูบ และเครื่องยนต์ทั้งหมด
ภายใต้สภาวะปกติ วาล์วยังคงปิดอยู่เนื่องจากแรงสปริงที่แข็งแกร่ง เฉพาะเมื่อแรงดันในกระบอกสูบเพิ่มขึ้นผิดปกติเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าของสปริง วาล์วจะเปิดเพื่อปล่อยแรงดันส่วนเกิน วาล์วเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันในกระบอกสูบจะไม่เกิน 10% ของแรงดันใช้งานปกติ
วาล์วระบายแรงดันกระบอกสูบส่วนใหญ่มีตัววาล์วและก้านแยกจากกัน—การออกแบบที่อำนวยความสะดวกในการรีเซ็ตวาล์วที่เหมาะสมหลังจากการเปิดใช้งาน ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในการทำงาน
การเปิดใช้งานวาล์วระบายแรงดันมักบ่งบอกถึงสภาวะเครื่องยนต์ที่ผิดปกติ ทริกเกอร์ทั่วไป ได้แก่:
สิ่งที่น่ากังวลกว่าคือสถานการณ์ที่วาล์วระบายแรงดันทำงานระหว่างการโหลดเครื่องยนต์ตามปกติ ซึ่งมักบ่งบอกถึงปัญหาพื้นฐานที่รุนแรง:
ในขณะที่ทั้งคู่ปกป้องระบบจากแรงดันเกิน วาล์วระบายแรงดันและวาล์วนิรภัยมีความแตกต่างกันอย่างมากในการออกแบบและฟังก์ชัน:
| ลักษณะ | วาล์วระบายแรงดัน | วาล์วนิรภัย |
|---|---|---|
| เป้าหมายการป้องกัน | การป้องกันระบบ/อุปกรณ์ | ความปลอดภัยของบุคลากร/สิ่งแวดล้อม |
| การทำงาน | การเปิดแบบสัดส่วนที่ปิดเมื่อแรงดันเป็นปกติ | การเปิดเต็มที่ที่ปล่อยแรงดันทั้งหมด |
| ลักษณะการเปิด | การเปิดทีละน้อยที่สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของแรงดัน | การเปิดเต็มที่อย่างกะทันหันที่แรงดันที่ตั้งไว้ |
| การทำงานด้วยตนเอง | ไม่สามารถใช้งานด้วยตนเองได้ | สามารถเปิดด้วยตนเองได้ |
| แรงดันที่ตั้งไว้ | 10-15% เหนือแรงดันใช้งาน | 3-5% เหนือแรงดันใช้งาน |
| ผลกระทบของแรงดันย้อนกลับ | ไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันย้อนกลับ | ได้รับผลกระทบจากแรงดันย้อนกลับ |
โดยพื้นฐานแล้ว วาล์วระบายแรงดันจะปกป้องอุปกรณ์ผ่านการปล่อยแรงดันทีละน้อย ในขณะที่วาล์วนิรภัยให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของมนุษย์ผ่านการปล่อยแรงดันเต็มที่ในทันที
วาล์วระบายแรงดันกระบอกสูบทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญเหล่านี้:
การบำรุงรักษาตามปกติช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของวาล์วระบายแรงดันที่เชื่อถือได้:
การเปิดใช้งานวาล์วระบายแรงดันถือเป็นคำเตือนเครื่องยนต์ที่ต้องได้รับการตรวจสอบทันที ก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์ ให้หมุนเครื่องยนต์อย่างช้าๆ ขณะเปิดวาล์วตัวบ่งชี้เพื่อไล่ของเหลวที่สะสมอยู่ซึ่งอาจทำให้เกิดการล็อคด้วยไฮดรอลิก
วาล์วเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานเมื่อแรงดันเกินแรงดันเฉลี่ยสูงสุด 10-20% โดยมีการรั่วไหลของก๊าซเล็กน้อยไปยังทางออกที่ปลอดภัย
วาล์วระบายแรงดันกระบอกสูบทำหน้าที่เป็นมาตรการป้องกันที่สำคัญสำหรับเครื่องยนต์เรือ การทำความเข้าใจการทำงาน โหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น และข้อกำหนดในการบำรุงรักษาช่วยให้สามารถป้องกันเครื่องยนต์ได้ดีขึ้นและป้องกันอุบัติเหตุได้ จำไว้ว่า—การเปิดใช้งานวาล์วระบายแรงดันเป็นคำเตือนเร่งด่วนที่ต้องได้รับความสนใจทันที
