Tank Gauging (3) - Valve Control

[Zawgyi]

LNG သေဘၤာတစ္စီးရဲ႕ Water Ballast Tank ေတြမွာ လုပ္ခဲ့ရပါတယ္။ Dock ဝင္ေနတဲ့ အခ်ိန္ valve control ေတြကို စစ္ေပးခဲ့ရတာပါ။ Technical ပိုင္းအရ မရႈပ္ေထြးပါဘူး။ လုပ္ရတာေတာ့ နည္းနည္း ဒုကၡမ်ားသား။

System အလုပ္လုပ္ပုံက ဒီလိုပါ။ Control room ထဲမွာ Yokogawa ရဲ႕ DCS (Scada) Computer ေတြရွိပါတယ္။ အဲဒီကေန Valve အဖြင့္အပိတ္ command ေပးလိုက္ယင္ solenoid ကတစ္ဆင့္ hydraulic actuator ေတြ အလုပ္လုပ္ၿပီး Valve အဖြင့္အပိတ္ လုပ္ပါတယ္။ အဲဒီ valve မွာ တြဲၿပီးတပ္ထားတဲ့ junction box ထဲမွာ feedback unit နဲ႔ limit switch ေတြပါ ပါတယ္။ Valve ရဲ႕ တစ္ကယ့္ position နဲ႔ Computer မွာ ျပေနတဲ့ အေနအထား ကိုက္ညီမႈ ရွိ၊မရွိ စစ္ေပးရပါတယ္။ မမွန္ယင္ ျပင္ေပးရပါတယ္။ မေကာင္းတဲ့ အပိုင္းေတြ လဲေပးရပါတယ္။

မီတာ ၃၀ ေလာက္ နက္တဲ့ tank ထဲကို vertical ladder နဲ႔ အတက္အဆင္း လုပ္ရတဲ့ ဒုကၡ၊ ဝကၤဘာလို အကန္႔ေပါင္းမ်ားစြာရွိတဲ့ အခန္းေတြထဲမွာ Valve ရွိတဲ့ေနရာ လိုက္ရွာရတဲ့ ဒုကၡ၊ အကႏ္ု႔ အကူးေတြမွာ ခါးတစ္ဆစ္ခ်ဳိးၿပီး ကုန္းကုန္းကြကြ သြားရတဲ့ ဒုကၡ၊ ေအာက္ေျခမွာ ေရက်န္ေသးတဲ့ ကန္ေတြဆို ေရထဲမွာ ေလွ်ာက္သြားရတဲ့ ဒုကၡ၊ ေမွာင္ေမွာင္မဲမဲ ပစၥည္းမက်၊ မေပ်ာက္ေအာင္ သတိထားရတဲ့ ဒုကၡေတြ၊ radio တစ္ဆင့္ထဲနဲ႔ control room ထိ မေရာက္လို႔ တစ္ဆင့္ခံ ေျပာခိုင္းရတဲ့အခါ စကားလြဲတာေခ်ာ္တာရွိတဲ့ ဒုကၡေတြေတာ့ ရွိတာေပါ့။ တစ္ေန႔ ၃-၄ tank ေလာက္ ဆင္းၿပီးယင္ ေတာ္ေတာ္ေလးထိေနၿပီ။ ထားပါေလ။ သတိရသြားလို႔ ျပန္ေျပာမိတာ။ ဒီ valve ေတြ junction box ေတြက တစ္ေလွ်ာက္လုံး ေရထဲမွာ ျမဳပ္ေနတာဆိုေတာ့ တစ္ခါတေလ ဖြင့္ရ ျဖဳတ္ရတာမလြယ္ပါဘူး။ ျပန္ပိတ္ယင္လည္း ေရလုံေအာင္ ျပန္ပိတ္ေပးရပါတယ္။

Valve ေတြမွာ ၂ မ်ဳိးရွိပါတယ္။ တစ္မ်ဳိးက open / close status ဘဲျပတာပါ။ ေနာက္တစ္မ်ဳိးကေတာ့ open / close status အျပင္ (0 - 100)% Valve position ကိုျပပါတယ္။

ပထမတစ္မ်ဳိးကေတာ့ ရွင္းပါတယ္။ Valve ရဲ႕ ဝင္႐ိုးမွာ step cam တစ္ခုရွိၿပီး limit switch ႏွစ္ခု ရွိပါတယ္။ အဲဒီ Cam ကိုလွည့္ၿပီး ညႇိလို႔ရသေလာက္ ညႇိရပါတယ္။ အေသးစိတ္ကိုေတာ့ limit switch position ကို နည္းနည္း ကစားၿပီး ခ်ိန္ရပါတယ္။ Fully open အေနအထားမွာ Open limit switch ON ေနေအာင္ညႇိၿပီး Fully close အေနအထားမွာ Close limit switch ON ေအာင္ ညႇိရတာပါဘဲ။ တစ္ခု သတိျပဳဖို႔ရာက Open position က critical မက်ပါဘူး။ Close position က ပိုအေရးႀကီးပါတယ္။ Close ျပၿပီး တစ္ကယ္ fully close မဟုတ္ဘဲ နည္နည္း ဟ ေနယင္ ေရယိုၿပီး ျပႆနာရွိပါတယ္။ Open ကေတာ့ full open မဟုတ္ေတာင္ 95% ေလာက္ open ျဖစ္လည္း ေရကထြက္မွာမို႔ ျပႆနာ မရွိပါဘူး။ အဲဒီထဲက Cam နဲ႔ limit switch ေတြမေကာင္းတာရွိယင္ လဲပါတယ္။ Control မွာ တစ္ေယာက္ကေနၿပီး Valve မွာ တစ္ေယာက္က ခ်ိန္ညႇိရပါတယ္။ Valve လည္တဲ့နႈံး အေႏွး အျမန္မေကာင္းယင္ေတာ့ hydraulic သမားကို ခ်ိန္ခိုင္းရပါတယ္။ သူတို႔က တစ္ဖြဲ႕ သက္သက္ပါ။ Valve လည္တာေႏွးလြန္းၿပီး သတ္မွတ္တဲ့ အခ်ိန္ေက်ာ္သြားယင္ Control က fault ျပပါတယ္။ Actuator ကိုလည္း သုတို႔က တာဝန္ယူပါတယ္။ ကၽြန္ေတာ္တို႔က position feedback အပိုင္းဘဲ တာဝန္ယူရတာပါ။

Position (0-100)% ျပတဲ့ Valve မွာေတာ့ နည္းနည္းပို ဂ႐ုစိုက္ရပါတယ္။ ဒီမွာေတာ့ Cam Unit ေလးမွာ gear သြားေတြပါၿပီး သူနဲ႔ gear ခ်င္းခ်ိတ္ထားတဲ့ 1k ohm potentiometer တစ္လုံး ရွိပါတယ္။ potentiometer ကထြက္တဲ့ ႀကိဳး ၃ စကို converter unit မွာ ဆက္ထားပါတယ္။ အဲဒီ converter အဝင္ကေတာ့ 24VDC ႀကိဳး ၂ေခ်ာင္းပါ။ Control IO ဆီကလာတာေပါ့။ Converter Unit က ဘာလုပ္တာလဲဆိုေတာ့ potentiometer ရဲ႕ resistance ကို (4-20) mA ေျပာင္းေပးတာပါ။

ဆိုလိုတာက Valve position ကို (4-20) mA နဲ႔ ျပန္ေပးတဲ့ သေဘာပါ။ ဒီ valve မ်ဳိးကို ဘယ္လို calibrate လုပ္လဲဆိုေတာ့ ပထမ DCS command ေပးၿပီး close position မွာ ထားလိုက္ပါတယ္။ Converter unit အဝင္ ႀကိဳး ၂ ေခ်ာင္း မွာ mA တိုင္းပါတယ္။ 4 mA နဲ႔ အနီးဆုံးရေအာင္ gear အသြားကို နည္းနည္းဟၿပီး pot ကို လွည့္ပါတယ္။ နီးစပ္ၿပီဆိုမွ gear ခ်င္း ျပန္ခ်ိတ္ေပးပါတယ္။ အေသးစိတ္ကေတာ့ pot ကို lock လုပ္ထားတဲ့ screw ေလွ်ာ့ၿပီး pot ကိုလွည့္ ညိႇပါတယ္။ Computer display မွာ 0% ျဖစ္ရဲ႕လားၾကည့္ခိုင္းပါတယ္။ ေနာက္ valve ကို open လုပ္ၿပီး 20 mA ရွိမရွိ စစ္သလို Display မွာ Valve 100% နဲ႔ အနီးဆုံး ေရာက္မေရာက္ ၾကည့္ပါတယ္။ Open မွာ နည္းနည္းပါးပါး ကြာတာ လက္ခံပါတယ္။ ေနာက္ၿပီး valve ကို အဖြင့္အပိတ္ အႀကိမ္ခပ္မ်ားမ်ားလုပ္ၿပီး စမ္းပါတယ္။ တန္ဘိုးေတြ အေျပာင္းအလဲမရွိ မွန္ေနမွ အဖုံးပိတ္ပါတယ္။

အားလုံးၿပီးလို႔ tank ေတြ ေရထည့္ၿပီးယင္ ထပ္စမ္းၾကည့္ပါတယ္။ တစ္ကယ္လို႔ junction box ေရယိုခဲ့ယင္ ပထမ valve အမ်ဳိးအစားမွာ short ျဖစ္ေနလို႔ open နဲ႔ close ႏွစ္ခုလုံး On ျပေနပါမယ္။ Valve အဖြင့္အပိတ္လုပ္ေပမဲ့ အေျပာင္းအလဲ မရွိေတာ့ပါဘူး။ ဒုတိယအမ်ဳိးအစားမွာေတာ့ position မျပေတာ့ဘဲ Error ျပေနပါမယ္။

ဒီေနရာမွာ ၾကဳံလို႔ အေျခခံေလးတစ္ခ်ဳိ႕ေျပာခ်င္ပါတယ္။ တစ္ခ်ဳိ႕ အေၾကာင္းေတြက ဒီေလာက္ေတာ့ သိမွာပါ (understood) ဆိုၿပီး မေျပာျပေတာ့တာပါ။ မသိေသးတဲ့သူအတြက္ အ႐ိုးစင္းဆုံးေလးေတြလည္း လိုအပ္တယ္ထင္လို႔ပါ။ ေျပာျပခဲ့တဲ့ valve ႏွစ္မ်ဳိးမွာ ပထမတစ္မ်ဳိးျဖစ္တဲ့ အဖြင့္၊ အပိတ္ position အတြက္ limit switch သုံးပါတယ္။ switch ဆိုေတာ့ On နဲ႔ Off stage ႏွစ္ခုဘဲရွိပါတယ္။ Control မွာ ျပန္ဝင္ေတာ့ digital input အေနနဲ႔ ဝင္တာေပါ့။ ေနာက္တစ္ခု က်ေတာ့ valve ကို ဘယ္ေလာက္ က်ယ္က်ယ္ ဖြင့္ရမလဲ ဆိုတဲ့ အေသးစိတ္ feedback လိုေတာ့ (0-100) % ေရာက္တဲ့ေနရာလိုက္လို႔ တန္ဘိုး အမ်ဳိးမ်ဳိး ျပန္ေပးရမွာပါ။ ဒီေတာ့ Control မွာ analog input signal နဲ႔ ျပန္ေပးရပါတယ္။ Analog signal အမ်ဳိးမ်ဳိးရွိေပမဲ့ အသုံး အမ်ားဆုံးကေတာ့ (4-20) mA signal ပါဘဲ။ (4-20) mA ရဲ႕ ေကာင္းတဲ့ အခ်က္ေတြက လြယ္ၿပီး ရွင္းတဲ့ အျပင္ cable break နဲ႔ short ကိုလည္း detect လုပ္ႏိုင္ပါတယ္။ ဥပမာ ႀကိဳးျပတ္ေနယင္ current က 0 mA ျဖစ္သြားမယ္။ Short ျဖစ္ယင္ current အမ်ားႀကီးတက္သြားမယ္။ 20 mA ထက္ေက်ာ္သြားမွာပါ။ ဒီေတာ့ current 4 mA ထက္ နည္းယင္ျဖစ္ျဖစ္၊ 20 mA ထက္ မ်ားယင္ျဖစ္ျဖစ္ Error လို႔ သတ္မွတ္ၿပီး၊  4 mA နဲ႔ 20 mA ၾကားထဲက တန္ဘိုးကမွ signal အမွန္လို႔ သိႏိုင္ပါတယ္။

ထားပါေတာ့ အဲဒီသေဘၤာမ်ဳိး ၂ စီးကို တစ္လေက်ာ္ေလာက္ လုပ္ေပးခဲ့ရပါတယ္။  

[Unicode]

LNG သင်္ဘောတစ်စီးရဲ့ Water Ballast Tank တွေမှာ လုပ်ခဲ့ရပါတယ်။ Dock ဝင်နေတဲ့ အချိန် valve control တွေကို စစ်ပေးခဲ့ရတာပါ။ Technical ပိုင်းအရ မရှုပ်ထွေးပါဘူး။ လုပ်ရတာတော့ နည်းနည်း ဒုက္ခများသား။

System အလုပ်လုပ်ပုံက ဒီလိုပါ။ Control room ထဲမှာ Yokogawa ရဲ့ DCS (Scada) Computer တွေရှိပါတယ်။ အဲဒီကနေ Valve အဖွင့်အပိတ် command ပေးလိုက်ယင် solenoid ကတစ်ဆင့် hydraulic actuator တွေ အလုပ်လုပ်ပြီး Valve အဖွင့်အပိတ် လုပ်ပါတယ်။ အဲဒီ valve မှာ တွဲပြီးတပ်ထားတဲ့ junction box ထဲမှာ feedback unit နဲ့ limit switch တွေပါ ပါတယ်။ Valve ရဲ့ တစ်ကယ့် position နဲ့ Computer မှာ ပြနေတဲ့ အနေအထား ကိုက်ညီမှု ရှိ၊မရှိ စစ်ပေးရပါတယ်။ မမှန်ယင် ပြင်ပေးရပါတယ်။ မကောင်းတဲ့ အပိုင်းတွေ လဲပေးရပါတယ်။

မီတာ ၃၀ လောက် နက်တဲ့ tank ထဲကို vertical ladder နဲ့ အတက်အဆင်း လုပ်ရတဲ့ ဒုက္ခ၊ ဝင်္ကဘာလို အကန့်ပေါင်းများစွာရှိတဲ့ အခန်းတွေထဲမှာ Valve ရှိတဲ့နေရာ လိုက်ရှာရတဲ့ ဒုက္ခ၊ အကန်ု့ အကူးတွေမှာ ခါးတစ်ဆစ်ချိုးပြီး ကုန်းကုန်းကွကွ သွားရတဲ့ ဒုက္ခ၊ အောက်ခြေမှာ ရေကျန်သေးတဲ့ ကန်တွေဆို ရေထဲမှာ လျှောက်သွားရတဲ့ ဒုက္ခ၊ မှောင်မှောင်မဲမဲ ပစ္စည်းမကျ၊ မပျောက်အောင် သတိထားရတဲ့ ဒုက္ခတွေ၊ radio တစ်ဆင့်ထဲနဲ့ control room ထိ မရောက်လို့ တစ်ဆင့်ခံ ပြောခိုင်းရတဲ့အခါ စကားလွဲတာချော်တာရှိတဲ့ ဒုက္ခတွေတော့ ရှိတာပေါ့။ တစ်နေ့ ၃-၄ tank လောက် ဆင်းပြီးယင် တော်တော်လေးထိနေပြီ။ ထားပါလေ။ သတိရသွားလို့ ပြန်ပြောမိတာ။ ဒီ valve တွေ junction box တွေက တစ်လျှောက်လုံး ရေထဲမှာ မြုပ်နေတာဆိုတော့ တစ်ခါတလေ ဖွင့်ရ ဖြုတ်ရတာမလွယ်ပါဘူး။ ပြန်ပိတ်ယင်လည်း ရေလုံအောင် ပြန်ပိတ်ပေးရပါတယ်။

Valve တွေမှာ ၂ မျိုးရှိပါတယ်။ တစ်မျိုးက open / close status ဘဲပြတာပါ။ နောက်တစ်မျိုးကတော့ open / close status အပြင် (0 - 100)% Valve position ကိုပြပါတယ်။

ပထမတစ်မျိုးကတော့ ရှင်းပါတယ်။ Valve ရဲ့ ဝင်ရိုးမှာ step cam တစ်ခုရှိပြီး limit switch နှစ်ခု ရှိပါတယ်။ အဲဒီ Cam ကိုလှည့်ပြီး ညှိလို့ရသလောက် ညှိရပါတယ်။ အသေးစိတ်ကိုတော့ limit switch position ကို နည်းနည်း ကစားပြီး ချိန်ရပါတယ်။ Fully open အနေအထားမှာ Open limit switch ON နေအောင်ညှိပြီး Fully close အနေအထားမှာ Close limit switch ON အောင် ညှိရတာပါဘဲ။ တစ်ခု သတိပြုဖို့ရာက Open position က critical မကျပါဘူး။ Close position က ပိုအရေးကြီးပါတယ်။ Close ပြပြီး တစ်ကယ် fully close မဟုတ်ဘဲ နည်နည်း ဟ နေယင် ရေယိုပြီး ပြဿနာရှိပါတယ်။ Open ကတော့ full open မဟုတ်တောင် 95% လောက် open ဖြစ်လည်း ရေကထွက်မှာမို့ ပြဿနာ မရှိပါဘူး။ အဲဒီထဲက Cam နဲ့ limit switch တွေမကောင်းတာရှိယင် လဲပါတယ်။ Control မှာ တစ်ယောက်ကနေပြီး Valve မှာ တစ်ယောက်က ချိန်ညှိရပါတယ်။ Valve လည်တဲ့နှုံး အနှေး အမြန်မကောင်းယင်တော့ hydraulic သမားကို ချိန်ခိုင်းရပါတယ်။ သူတို့က တစ်ဖွဲ့ သက်သက်ပါ။ Valve လည်တာနှေးလွန်းပြီး သတ်မှတ်တဲ့ အချိန်ကျော်သွားယင် Control က fault ပြပါတယ်။ Actuator ကိုလည်း သုတို့က တာဝန်ယူပါတယ်။ ကျွန်တော်တို့က position feedback အပိုင်းဘဲ တာဝန်ယူရတာပါ။

Position (0-100)% ပြတဲ့ Valve မှာတော့ နည်းနည်းပို ဂရုစိုက်ရပါတယ်။ ဒီမှာတော့ Cam Unit လေးမှာ gear သွားတွေပါပြီး သူနဲ့ gear ချင်းချိတ်ထားတဲ့ 1k ohm potentiometer တစ်လုံး ရှိပါတယ်။ potentiometer ကထွက်တဲ့ ကြိုး ၃ စကို converter unit မှာ ဆက်ထားပါတယ်။ အဲဒီ converter အဝင်ကတော့ 24VDC ကြိုး ၂ချောင်းပါ။ Control IO ဆီကလာတာပေါ့။ Converter Unit က ဘာလုပ်တာလဲဆိုတော့ potentiometer ရဲ့ resistance ကို (4-20) mA ပြောင်းပေးတာပါ။ ဆိုလိုတာက Valve position ကို (4-20) mA နဲ့ ပြန်ပေးတဲ့ သဘောပါ။ ဒီ valve မျိုးကို ဘယ်လို calibrate လုပ်လဲဆိုတော့ ပထမ DCS command ပေးပြီး close position မှာ ထားလိုက်ပါတယ်။ Converter unit အဝင် ကြိုး ၂ ချောင်း မှာ mA တိုင်းပါတယ်။ 4 mA နဲ့ အနီးဆုံးရအောင် gear အသွားကို နည်းနည်းဟပြီး pot ကို လှည့်ပါတယ်။ နီးစပ်ပြီဆိုမှ gear ချင်း ပြန်ချိတ်ပေးပါတယ်။ အသေးစိတ်ကတော့ pot ကို lock လုပ်ထားတဲ့ screw လျှော့ပြီး pot ကိုလှည့် ညှိပါတယ်။ Computer display မှာ 0% ဖြစ်ရဲ့လားကြည့်ခိုင်းပါတယ်။ နောက် valve ကို open လုပ်ပြီး 20 mA ရှိမရှိ စစ်သလို Display မှာ Valve 100% နဲ့ အနီးဆုံး ရောက်မရောက် ကြည့်ပါတယ်။ Open မှာ နည်းနည်းပါးပါး ကွာတာ လက်ခံပါတယ်။ နောက်ပြီး valve ကို အဖွင့်အပိတ် အကြိမ်ခပ်များများလုပ်ပြီး စမ်းပါတယ်။ တန်ဘိုးတွေ အပြောင်းအလဲမရှိ မှန်နေမှ အဖုံးပိတ်ပါတယ်။

အားလုံးပြီးလို့ tank တွေ ရေထည့်ပြီးယင် ထပ်စမ်းကြည့်ပါတယ်။ တစ်ကယ်လို့ junction box ရေယိုခဲ့ယင် ပထမ valve အမျိုးအစားမှာ short ဖြစ်နေလို့ open နဲ့ close နှစ်ခုလုံး On ပြနေပါမယ်။ Valve အဖွင့်အပိတ်လုပ်ပေမဲ့ အပြောင်းအလဲ မရှိတော့ပါဘူး။ ဒုတိယအမျိုးအစားမှာတော့ position မပြတော့ဘဲ Error ပြနေပါမယ်။

ဒီနေရာမှာ ကြုံလို့ အခြေခံလေးတစ်ချို့ပြောချင်ပါတယ်။ တစ်ချို့ အကြောင်းတွေက ဒီလောက်တော့ သိမှာပါ (understood) ဆိုပြီး မပြောပြတော့တာပါ။ မသိသေးတဲ့သူအတွက် အရိုးစင်းဆုံးလေးတွေလည်း လိုအပ်တယ်ထင်လို့ပါ။ ပြောပြခဲ့တဲ့ valve နှစ်မျိုးမှာ ပထမတစ်မျိုးဖြစ်တဲ့ အဖွင့်၊ အပိတ် position အတွက် limit switch သုံးပါတယ်။ switch ဆိုတော့ On နဲ့ Off stage နှစ်ခုဘဲရှိပါတယ်။ Control မှာ ပြန်ဝင်တော့ digital input အနေနဲ့ ဝင်တာပေါ့။ နောက်တစ်ခု ကျတော့ valve ကို ဘယ်လောက် ကျယ်ကျယ် ဖွင့်ရမလဲ ဆိုတဲ့ အသေးစိတ် feedback လိုတော့ (0-100) % ရောက်တဲ့နေရာလိုက်လို့ တန်ဘိုး အမျိုးမျိုး ပြန်ပေးရမှာပါ။ ဒီတော့ Control မှာ analog input signal နဲ့ ပြန်ပေးရပါတယ်။ Analog signal အမျိုးမျိုးရှိပေမဲ့ အသုံး အများဆုံးကတော့ (4-20) mA signal ပါဘဲ။ (4-20) mA ရဲ့ ကောင်းတဲ့ အချက်တွေက လွယ်ပြီး ရှင်းတဲ့ အပြင် cable break နဲ့ short ကိုလည်း detect လုပ်နိုင်ပါတယ်။ ဥပမာ ကြိုးပြတ်နေယင် current က 0 mA ဖြစ်သွားမယ်။ Short ဖြစ်ယင် current အများကြီးတက်သွားမယ်။ 20 mA ထက်ကျော်သွားမှာပါ။ ဒီတော့ current 4 mA ထက် နည်းယင်ဖြစ်ဖြစ်၊ 20 mA ထက် များယင်ဖြစ်ဖြစ် Error လို့ သတ်မှတ်ပြီး၊  4 mA နဲ့ 20 mA ကြားထဲက တန်ဘိုးကမှ signal အမှန်လို့ သိနိုင်ပါတယ်။

ထားပါတော့ အဲဒီသင်္ဘောမျိုး ၂ စီးကို တစ်လကျော်လောက် လုပ်ပေးခဲ့ရပါတယ်။