জাহাজ চালন এবং উদ্ধারের জন্য কোন রবার বায়ুথলি উপযুক্ত?

জাহাজ চালন এবং রাবার এয়ারব্যাগ ব্যবহার করে সামুদ্রিক উদ্ধারে ব্যবহৃত হওয়া রাবার এয়ারব্যাগের মূল নীতিসমূহ

রাবার এয়ারব্যাগ ব্যবহার করে জাহাজ চালন এবং উদ্ধার অপারেশনের একই যান্ত্রিক বিষয়

রাবারের এয়ারব্যাগের পিছনে পদার্থবিজ্ঞান প্রায় একই রকম কাজ করে, তারা যেটি জাহাজ চালানোর জন্যই ব্যবহার হোক বা সমুদ্রের মাল উদ্ধারের কাজেই লাগুক না কেন। এই যন্ত্রগুলি নিয়ন্ত্রিত ভাসমানতার উপর নির্ভর করে যা সেই শক্তিশালী রাবারের মেমব্রেনগুলি দ্বারা তৈরি হয়। জাহাজগুলি চালানোর সময়, হালের নীচে এয়ারব্যাগ রাখা শুষ্ক ডক থেকে খোলা জলে বৃহৎ জাহাজগুলি সরানোকে অনেক সহজ করে তোলে, যা 2020 সালে মারিন টেকনোলজি জার্নালে প্রকাশিত গবেষণা অনুসারে মাটির ঘর্ষণ প্রায় 68% কমিয়ে দেয়। উদ্ধারের কাজের ক্ষেত্রে, নীতিটি একই থাকে কিন্তু ফলাফল আলাদা হয়। এয়ারব্যাগগুলি প্রতিটি একক ইউনিটে 250 টনের বেশি উত্থাপন শক্তি তৈরি করতে সমুদ্রের জলকে ঠেলে দেয়। ভালক্যানাইজেশনের সময় রাবারের সাথে বন্ধন করা সিন্থেটিক টায়ার কর্ড কাপড়ের ছয় থেকে আটটি স্তর দিয়ে তৈরি এই শক্তিশালী কাঠামোগুলি উভয় পরিস্থিতিতে প্রচন্ড চাপের সম্মুখীন হওয়ার পরেও অসাধারণভাবে টিকে থাকে।

ডুয়াল অ্যাপ্লিকেশনে রাবার এয়ারব্যাগের প্রধান কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা

ডুয়াল-ব্যবহার এয়ারব্যাগকে তিনটি মূল মানদণ্ড পূরণ করতে হবে:

1. চাপ প্রতিরোধ : 0.08–0.12 MPa বিকৃতি ছাড়া সহ্য করুন
2. পরিবেশগত দৃঢ়তা : লবণাক্ত জল, আলট্রাভায়োলেট রোদ, এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ করুন
3. অপারেশনাল নমনীয়তা : -4°F থেকে 140°F (-20°C থেকে 60°C) এর মধ্যে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করুন

উন্নত রাবার কম্পাউন্ডিং 500 কমপ্রেশন সাইকেল পরেও 92% স্থিতিস্থাপকতা ধরে রেখে 45 kN/m এর বেশি ছিঁড়ে ফেলার শক্তি অর্জন করে (নৌ-স্থাপত্য প্রতিবেদন, 2022)। ISO 14409-প্রত্যয়িত মডেলগুলি 24 ঘন্টায় 3% এয়ার ভলিউমের কম হারায়, দীর্ঘমেয়াদী উদ্ধার অপারেশনে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে।

বুয়েন্সি এবং লোড বিতরণ কীভাবে এয়ারব্যাগের উপযুক্ততা নির্ধারণ করে

বুয়েন্সি দক্ষতা আয়তন-থেকে-স্থানচ্যুতি অনুপাতের উপর নির্ভর করে। একটি প্রমিত 5,000-টন জাহাজের জন্য:

নৌ প্রকৌশলীদের পক্ষ থেকে ৫৫,০০০ ডিডব্লিউটির কম ওজনের জাহাজের জন্য কাঠামোগত বিকৃতি রোধ এবং লঞ্চ ও রিকভারির সময় নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখার জন্য ৭০/৩০ ফোর-আফট লোড বিতরণের পরামর্শ দেওয়া হয়, যা থেকে দেখা যায় মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং এপ্লিকেশন .

বহুমুখী রাবার এয়ারব্যাগের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত স্পেসিফিকেশন

উপাদান: সিন্থেটিক টায়ার কর্ড স্তরযুক্ত রাবার দিয়ে তৈরি

মাল্টি পারপাজ এয়ারব্যাগগুলি হাইড্রোজেনযুক্ত নাইট্রাইল রাবার এবং শক্তিশালী কৃত্রিম টায়ার কর্ড দিয়ে তৈরি করা হয়েছে, যা রাসায়নিক পদার্থের বিরুদ্ধে দাঁড়াতে এবং এদের আকৃতি বজায় রাখতে সাহায্য করে। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এগুলি 600 দিনের বেশি সময় সমুদ্রের জলে থাকার পরেও এদের শক্তির প্রায় 92 শতাংশ বজায় রাখে। এবং এদের টায়ার কর্ডের স্তরগুলি এদের আরও শক্তিশালী করে তোলে, যা নিয়মিত একক উপাদানের ব্যাগের তুলনায় প্রায় 40 শতাংশ বেশি চাপ সহ্য করতে পারে বলে 2021 সালে প্রকাশিত "পলিমার্স" জার্নালে প্রকাশিত গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে। এই এয়ারব্যাগগুলিকে বিশেষ করে তোলে এমন বিষয়টি হল যে সব ধরনের শক্তিশালীকরণের পরেও এগুলি কতটা নমনীয় থাকে। এগুলি ছিঁড়ে যাওয়ার আগে পর্যন্ত 35 শতাংশ পর্যন্ত প্রসারিত হতে পারে, যার মানে হল যে এগুলি চালনের সময় বা পুনরুদ্ধার অপারেশনের সময় যেখানে চাপ নিয়ন্ত্রণ সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ, সেখানেও এগুলি দুর্দান্তভাবে কাজ করে।

সমুদ্রীন পরিবেশের জন্য চাপ প্রতিরোধ ও স্থায়িত্বের মানদণ্ড

সাগরিক মানের এয়ারব্যাগকে প্রতি চক্রে 10 MPa অভ্যন্তরীণ চাপ সহ্য করতে হবে এবং 0.5% ডিফরমেশন প্রতি চক্রে থাকবে। শীর্ষ প্রস্তুতকারকরা পারফরম্যান্স সীমা পূরণের জন্য ট্রিপল-লেয়ার ভালকানাইজেশন ব্যবহার করেন:

এই মানগুলি নিশ্চিত করে যে জোয়ার ও নিমজ্জিত অবস্থায় 5–7 বছরের নির্ভরযোগ্য পরিষেবা পাওয়া যাবে।

বাস্তব পরিস্থিতিতে প্লাবন গণনা এবং আয়তন থেকে ভার অনুপাত

উত্থাপন ক্ষমতা নির্ধারিত হয় সূত্র দ্বারা B = V × Í × g , যেখানে V হল এয়ারব্যাগের আয়তন, Í হল সমুদ্রের জলের ঘনত্ব, এবং g হল মাধ্যাকর্ষণ। 3 মিটার ব্যাসের এয়ারব্যাগের জন্য 1,200 টন ভার সমর্থন করে:

• প্রয়োজনীয় আয়তন: 1,100 m³
• নিরাপত্তা মার্জিন: গণনা করা লোডের উপরে 25%
• বৃদ্ধির চাপ: 0.25–0.35 MPa

দক্ষিণ-পূর্ব এশীয় জাহাজনির্মাণ কারখানা থেকে প্রাপ্ত তথ্য দেখায় যে প্রতিপালিত বায়ুথলিগুলি ব্যবহার করার সময় তাত্ত্বিক মডেল এবং আসল প্রদর্শনের মধ্যে 98% সংশ্লেষ ঘটে

বহুবার ব্যবহৃত রাবার বায়ুথলির জন্য প্রমিত পরীক্ষার প্রোটোকল

ISO 22762-3 ছয়-পর্যায়ের যথার্থতা নির্দেশ করে:

1. ত্বরিত বার্ধক্য (70°C, 30% লবণতা, 500 ঘন্টা)
2. চক্রীয় চাপ পরীক্ষা (8 MPa-এ 10,000 চক্র)
3. ছিঁড়ে ছড়ানোর প্রতিরোধ (ASTM D624)
4. ঠান্ডা নমনীয় ফাটন (ASTM D430)
5. সমুদ্রের জলে নিমজ্জন (1,000 ঘন্টা, ওজন পরিমাপসহ)
6. পূর্ণ-স্কেল ক্ষেত্র অনুকরণ

তৃতীয় পক্ষের ল্যাবগুলি 2023 সালে প্রস্তুতকারকদের মধ্যে 89% মেনে চলার হারের প্রতিবেদন করেছে, যার মধ্যে 63% ব্যর্থতা স্টিচ অখণ্ডতা এবং 28% ভালভ ধরে রাখার সিস্টেমের সাথে সম্পর্কিত ছিল।

ন্যানহাই ES, S এবং P সিরিজের দ্বৈত প্রয়োগের তুলনামূলক বিশ্লেষণ

ন্যানহাই ES সিরিজ: জাহাজ চালনে কার্যক্ষমতা এবং উদ্ধারের জন্য অনুকূলনযোগ্যতা

জাহাজ চালু করার বেলায়, ES সিরিজ সত্যিই পার্থক্য তৈরি করে কারণ এতে ধাতব প্রান্তগুলি পুনর্বারিত হয় যা ডাঙার উপর ভার সমানভাবে ছড়িয়ে দেয়, যার ফলে চাপের পরিবর্তন 15% এর নিচে থাকে। আকর্ষণীয় বিষয় হল যে একই গাঠনিক সুবিধাগুলি উদ্ধার অপারেশনের সময়ও কাজে লাগে। এই সিস্টেমটি তিন দিনের জন্য চাপ স্থিতিশীলতা বজায় রাখে যা প্রায় 85% এর কাছাকাছি এবং এটি ডুবে যাওয়া জাহাজকে আবার পৃষ্ঠে আনার জন্য পার্থক্য তৈরি করে। এটি সম্পূর্ণটাই একটি চতুর হাইব্রিড নির্মাণ ব্যবস্থা যা বিদীর্ণকারী বলগুলির সাথে ভালোভাবে মোকাবিলা করে (প্রতি বর্গ মিলিমিটারে প্রায় 14 কেএন) এবং সর্বোপরি স্থানচ্যুতি ভারের তুলনায় ভালো উত্থাপন ক্ষমতা প্রদান করে, যা প্রায় 1 থেকে 2.3 এর মধ্যে থাকে। আমার মতে এটি বেশ চমৎকার প্রকৌশল।

S-সিরিজের এয়ারব্যাগ: চালু করার এবং হালকা উদ্ধারের জন্য নমনীয়তা এবং শক্তির ভারসাম্য

এস-সিরিজের এয়ারব্যাগগুলি ট্রিপল স্ট্র্যান্ড সিন্থেটিক টায়ার কর্ড দিয়ে তৈরি যা শিল্প মানের তুলনায় প্রায় 22 শতাংশ ভালো ফ্লেক্স সাইকেল সহনশীলতা প্রদান করে। এটি এই এয়ারব্যাগগুলিকে এমন পরিস্থিতির জন্য খুব ভালো করে তোলে যেখানে জাহাজগুলিকে নির্মাণস্থল থেকে পুনঃপুন চালু করা হয়। উদ্ধার অপারেশনের ক্ষেত্রে, এই এয়ারব্যাগগুলি প্রতি বর্গ মিটারে 300 থেকে 400 কেএন চাপ সহ্য করতে পারে, তাই অংশত নিমজ্জিত ডাঙার নীচে তাদের ব্যবহার করা হলেও তারা ভালোভাবে কাজ করে। তবে এর একটি ত্রুটি রয়েছে - এগুলি কেবলমাত্র 5,000 ডেডওয়েট টনের কম ওজনের জন্য উপযুক্ত। বাস্তব পরিস্থিতিতে পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে তাদের সর্বোচ্চ বোঝা ক্ষমতার 85% এ, এয়ারব্যাগগুলি 3% এর বেশি বিকৃত হয় না, যদিও অন্যান্য ইউনিটের সাথে একই সময়ে বাতাস প্রবেশ করানো হয়।

পি-সিরিজ এয়ারব্যাগ: জাহাজ উদ্ধারের জন্য অপটিমাইজড হাই-ক্যাপাসিটি সমাধান

পি-সিরিজের এককগুলি কঠিন উদ্ধার কাজের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে, সেগুলি দ্বৈত-স্ট্র্যান্ড কর্ড সেটআপের সাহায্যে প্রায় 18% ভাল চাপ আউটপুট প্রদান করে, প্রতি বর্গ মিটারে 550 কেএন পর্যন্ত পৌঁছায়। এই মডেলগুলি চালু করার ব্যাপারে ভাল কাজ করতে পারে, কিন্তু তাদের বাঁকের ব্যাসার্ধ এস-সিরিজের সংস্করণগুলির তুলনায় প্রায় 32% ছোট হওয়ায় টাইট কার্ভে কাজ করতে ক্ষমতাহীন হয়ে পড়ে, যা জটিল হালকা আকৃতির জাহাজে কাজ করার সময় তাদের কম কার্যকর করে তোলে। সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত হওয়ার সময় এই এককগুলি লোডের তুলনায় অনুপম ভাসমানতা পরিচালনা করে থাকে প্রায় 1 থেকে 3.1 অনুপাতে। বাইরের স্তরগুলি আইএসও 2230:2021 মান পূরণ করে এবং পরিধানের প্রতিরোধ করে, যা দীর্ঘ সময়ের জন্য জলের নিচে অপারেশনের সময় গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে যেখানে সরঞ্জামগুলি তার সীমা পর্যন্ত পৌঁছায়।

অনুদৈর্ঘ্য অ্যাপ্লিকেশন দক্ষতা: কোন নানহাই মডেলটি সবচেয়ে ভাল দ্বৈত ভূমিকা পালন করে?

47টি সামুদ্রিক প্রকল্পের 2023 সালের একটি অধ্যয়নে ইএস সিরিজকে সবচেয়ে বহুমুখী দ্বৈত-ব্যবহার বিকল্প হিসাবে চিহ্নিত করেছে:

অন্তর্ভুক্ত চাপ মনিটরিং পোর্ট এবং অ্যাডাপটিভ কর্ড জ্যামিতি সহ, ES-সিরিজের এয়ারব্যাগ লঞ্চ এবং উদ্ধারের 83% সংমিশ্রণ প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে—S-সিরিজের 67% এবং P-সিরিজের 41% এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। ক্রস-ফাংশনাল ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা যুক্ত প্রকল্পের জন্য প্রস্তুতকারকরা ES মডেল সুপারিশ করেন।

তৈনাতি এবং পারিচালনিক কার্যকরণে সেরা অনুশীলন

রাবার এয়ারব্যাগ ব্যবহার করে জাহাজ চালনের জন্য পদক্ষেপ পদ্ধতি

সফল তৈনাতি তিনটি প্রধান পর্যায় অনুসরণ করে:

1. প্রি-ইনফ্লেশন পরীক্ষা – উপকরণের অখণ্ডতা নিশ্চিত করুন এবং জাহাজের ভরকেন্দ্রের সাথে সামঞ্জস্য পরীক্ষা করুন
2. পর্যায়ক্রমিক ইনফ্লেশন – সিঙ্ক্রোনাইজড পাম্প ব্যবহার করে 80–85% ক্ষমতায় ধীরে ধীরে চাপ বৃদ্ধি করুন
3. নিয়ন্ত্রিত রোল-অফ – পাশাপাশি বায়ুথলির মধ্যে 0.8–1.2 MPa চাপ পার্থক্য বজায় রাখুন

2023 সালে 47টি জাহাজের ডকের কার্যকলাপের বিশ্লেষণ করে দেখা গেছে যে আদিম পদ্ধতির তুলনায় প্রমিত প্রোটোকল চালু করায় 62% কম চালু ব্যর্থতা হয়েছে।

ডুবন্ত জাহাজের নীচে মার্শাল সালভেজ রবার বায়ুথলির কৌশলগত স্থাপন

সঠিক স্থাপন উত্তোলন দক্ষতা এবং কাঠামোগত নিরাপত্তা মধ্যে ভারসাম্য আনে:

আন্তর্জাতিক মেরিটাইম সালভেজ ইউনিয়ন পুনঃউত্থানের সময় হালকা ভাঙন প্রতিরোধের জন্য মোট বায়ুথলির 25–35% কামরার সামনে এবং পিছনের দুর্বল বিন্দুতে রাখার পরামর্শ দেয়।

পুনঃউত্থান প্রক্রিয়ার সময় প্রসারণ এবং নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের সিঙ্ক্রোনাইজেশন

আধুনিক প্রক্রিয়াগুলি সিঙ্ক্রোনাইজড সিস্টেমগুলিতে বায়ুথলিতে 5% চাপ পার্থক্য বজায় রাখতে অলট্রাসোনিক মোটা পরিমাপক সহ পিএলসি নিয়ন্ত্রিত ম্যানিফোল্ড ব্যবহার করে। ডেটা দেখায় যে সিঙ্ক্রোনাইজড সিস্টেমগুলি জোয়ারের পরিবেশে 92% দ্রুত পৃষ্ঠে আসে এবং সমুদ্রতলের চাপ কমিয়ে 78% ক্ষয় হ্রাস করে (মেরিন টেকনোলজি সোসাইটি, 2024)। প্রধান নিরাপত্তা ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছে স্বয়ংক্রিয় চাপ নিষ্কাশন ভালভ এবং সমুদ্রতলের স্থানান্তরে প্রতিক্রিয়া জনিত লোড পুনর্বিন্যাসের জন্য এআই-চালিত ব্যবস্থা।

ডুয়াল-ইউজ রাবার বায়ুথলি ব্যবহারে বাস্তব পরিস্থিতি এবং শিল্প প্রবণতা

আন্তঃস্থলে আটকে থাকা কার্গো জাহাজ পুনঃউত্থান করা দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ায় জাহাজ লঞ্চিং বায়ুথলি ব্যবহার করে

2023 এর সময় কয়েকটি স্থানে ক্ষতিকারক প্রবাল সম্পদের উপর আটকে যাওয়া 12,000 ডিডব্লিউটি মালবাহী জাহাজকে উদ্ধার করা হয়েছিল। তখন সেই পরিচিত জাহাজ চালানোর বায়ুথলগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। দলটি জাহাজের বাম পাশে 28টি বায়ুথল স্থাপন করেছিল এবং জোয়ার-ভাটা আসা-যাওয়ার সাথে সামঞ্জস্য রেখে তাদের প্রসারণ নিয়ন্ত্রণ করেছিল। এর ফলে জাহাজটির ভাসমানতা ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে এবং কোনও অতিরিক্ত ক্ষতি হয়নি। আসল পার্থক্য ছিল 0.8 MPa এর বেশি চাপের হঠাৎ বৃদ্ধি লক্ষ্য করা। 2024 সালের ম্যারিন স্যালভেজ ম্যাটেরিয়ালস রিপোর্টে এই মানটিকে এ ধরনের অপারেশনের সাফল্যের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছিল।

দ্বৈত-ভূমিকা প্রয়োগ: একটি নতুন জাহাজ চালু করা এবং একটি উল্টে যাওয়া ফেরি উদ্ধার করা

ফিলিপাইনে, স্থানীয় একটি জাহাজ নির্মাণকারী প্রতিষ্ঠান সম্প্রতি দুটি ভিন্ন উদ্দেশ্যে একই এয়ারব্যাগ ব্যবহার করেছে। প্রথমত, তারা 90 মিটারের একটি বৃহদাকার রো-প্যাক্স ফেরি চালানোর কাজে সেগুলো ব্যবহার করেছিল এবং তার কয়েক মাস পরে সেই জাহাজটির উল্টে যাওয়া ভাইকে সমুদ্রের তলদেশ থেকে উদ্ধার করতে এসব এয়ারব্যাগ আবার কাজে লাগে। যে বিষয়টি সকলকে প্রকৃতপক্ষে প্রভাবিত করেছিল, তা হল কৃত্রিম টায়ার কর্ড প্রতিরোধ কতটা ভালোভাবে টিকে ছিল এই সমস্ত কাজের মধ্য দিয়ে। এই উপকরণে 6 থেকে 8টি স্তর ছিল, যা প্রমাণিত হয়েছিল যথেষ্ট শক্তিশালী, যেমন কিছুর ওজন 3,200 টনের বেশি হলেও তা চালানোর জন্য এবং উদ্ধারকালীন সময়ে কয়েক সপ্তাহ ধরে খারাপ সমুদ্র তলদেশের দুর্বিষহ পরিবেশে টানা হওয়ার পরেও টিকে থাকার জন্য। পরবর্তীতে যাবতীয় পরীক্ষা করে দেখা গেলে প্রকৌশলীদের মতে উপকরণগুলোতে মোটামুটি 3 শতাংশের কম ক্ষয় হয়েছিল। এর অর্থ হল যে আমরা যদি ওজন বণ্টনটি নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখি, বিশেষত যখন লোডটি সিস্টেমের নির্ধারিত ক্ষমতার 75 শতাংশের বেশি না হয়, তবে এই এয়ারব্যাগগুলি আসলে একাধিক কাজে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সামুদ্রিক উদ্ধার এয়ারব্যাগ অপারেশনে ব্যর্থ মোতায়েনের অধিগত পাঠ

• 150-টন লঞ্চের জন্য রেট করা এয়ারব্যাগগুলি অসম সমুদ্রতলের সংস্পর্শে আসার কারণে 80 টনে ফেটে গিয়েছিল
• দীর্ঘ মোতায়েনের সময় লবণাক্ত জলের প্রবেশে অ-প্রলেপযুক্ত রাবার ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছিল
• বাস্তব সময়ের নিরীক্ষণের অভাবে লিক সনাক্ত করা বিলম্বিত হয়েছিল

এই সমস্যাগুলি আইএসও 23904-2023-এ সংশোধনের সূত্রপাত করেছে, উদ্ধার-নির্দিষ্ট সংযোজন এবং ক্ষয়রোধী প্রলেপ আবশ্যিক করেছে।

রাবার এয়ারব্যাগের স্থায়িত্ব এবং স্মার্ট নিরীক্ষণ পদ্ধতিতে অগ্রগতি

সদ্য মডেলগুলিতে 2 মিমি ক্লোরোবিউটাইল রাবার লাইনার এবং একীভূত আইওটি পীড়ন সেন্সর রয়েছে, যা লবণাক্ত জলে কার্যকর জীবনকে 40% পর্যন্ত বাড়িয়ে দিয়েছে। পরীক্ষাগুলি নির্দেশ করে যে এই সেন্সরগুলি দৃশ্যমান ব্যর্থতার 8–12 ঘন্টা আগে মাইক্রোটিয়ার সনাক্ত করে, জরুরি ঝুঁকি 67% কমিয়ে দেয় (মার্শাল সেফটি কাউন্সিল, 2023)। নির্মাতারা এখন এমন মডিউলার ডিজাইন অফার করছেন যা পুরানো এয়ারব্যাগগুলিতে স্মার্ট নিরীক্ষণ ক্ষমতা পুনর্বহাল করার অনুমতি দেয়।