วันศุกร์ที่ 26 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ไม่รู้จะสอนยังไงแล้ว (Hot plate) MO Memoir : Friday 26 February 2553

MO Memoir ปีที่ ๑ ฉบับที่ ๓ ออกเมื่อวันศุกร์ที่ ๑๑ กรกฎาคม ๒๕๕๑ ในหัวข้อเรื่อง "นานาสาระเรื่องไฟฟ้ากำลัง วางเพลิงแลปไม่ใช่เรื่องยาก" ได้กล่าวถึงพฤติกรรมการทำงานที่เกือบทำให้เกิดไฟไหม้ห้องปฏิบัติการมาแล้วหลายครั้ง

เมื่อไม่ถึงชั่วโมงที่ผ่านมานี้เองก็ไปเจออีก ก็เลยถ่ายรูปเอาไว้ก่อนแล้วก็ถอดปลั๊กไฟออกเลย (แม้ว่าเขาจะติดป้ายไว้ที่ปลั๊กไฟว่าห้ามดึงออก) เพราะถือว่าเป็นเรื่องอันตรายจะรอถามไม่ได้ว่าเป็นของใคร

ส่วนที่ว่ามันอันตรายอย่างไรนั้นก็ลองพิจารณารูปข้างล่างดูเองก็แล้วกัน ถ้ายังดูไม่ออกก็กรุณากลับไปอ่าน memoir ฉบับที่กล่าวถึงในย่อหน้าแรกด้วย


รูปที่ 1 ลองพิจารณาดูเอาเองก็แล้วกัน ว่าปุ่มต่าง ๆ อยู่ในตำแหน่งใด และสายไฟอยู่ในตำแหน่งใด

วันพฤหัสบดีที่ 25 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

NOx analyser NOA-7000 (อีกครั้ง) MO Memoir : Thursday 25 February 2553

ในที่สุด สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันก็รอดตายไปได้อย่างหวุดหวิด โดยมีข้อแม้ว่าถ้าทุกอย่างเป็นไปได้ด้วยดีนะ

รอดตายในที่นี้ไม่ใช้รอดจากอุบัติเหตุ แต่เป็นการรอดจากการไม่มีเครื่องวัดปริมาณ NOx ใช้ ซึ่งทั้งแลปเรามีเครื่องวัดปริมาณ NOx อยู่เพียงเครื่องเดียว ไม่มีเครื่องสำรอง และไม่รู้เหมือนกันว่าในประเทศไทยมีคนใช้เครื่องนี้สักกี่เครื่องด้วย

Memoir ฉบับนี้เป็นการบันทึกเหตุการณ์ว่าการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นได้มีการกระทำเป็นขั้นตอนอย่างไรบ้าง โดยที่ขณะนี้ยังไม่รู้ว่าวิธีการที่ได้กระทำไปนั้นจะส่งผลระยะยาวอย่างไร แต่เนื่องจากเรื่องที่เกิดขึ้นนั้นเกิดในวงแคบมีผู้ทราบรายละเอียดอยู่ไม่กี่คน (คิดว่าคงมีเพียง ๓ คนเท่านั้นนะ) จึงขอเล่าไว้เป็นบันทึกเผื่อจะมีประโยชน์กับผู้อื่น


เรื่องมันเริ่มจากเย็นวันศุกร์ที่ ๑๙ ที่ผ่านมา หลังสี่โมงเย็นไปไม่นานก็มีโทรศัพท์จากสาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันโทรมาแจ้งข่าวร้ายว่าทำกระจกของเซลล์ที่ใช้วัด NOx แตก เนื่องจากขันตัวแกนท่อแก๊สให้ยื่นลึกมากเกินไปจนดันผนังกระจกที่กั้นแยกส่วนที่เป็นแก๊สกับตัวตรวจวัดแสงแตก (จริง ๆ แล้วมันทะลุเป็นรูเลย)

เนื่องจากเย็นวันนั้นผมยังไม่เห็นความเสียหาย จึงต้องรอเช้าวันจันทร์ก่อน สุดสัปดาห์นั้นจึงได้แต่คิดว่าจะแก้ปัญหาดังกล่าวได้อย่างไร เพราะการสั่งซื้อชิ้นส่วนมาเปลี่ยนคงไม่ทันเวลาแน่ และก็ไม่รู้ว่าราคาเท่าไรเพราะมันไม่มีการเปลี่ยนชิ้นส่วนย่อย ๆ แต่จะใช้วิธีเปลี่ยนทั้งชุดเลย

เช้าวันจันทร์ที่ ๒๒ พอได้เห็นความเสียหายที่เกิดขึ้นกับกระจกแล้ว ผมยังมีความหวังว่ามันน่าจะซ่อมแซมความเสียหายได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วน แต่คำถามแรกที่ต้องตอบก่อนคือกระจกดังกล่าวเป็นกระจกแบบพิเศษหรือเป็นกระจกธรรมดา

เมื่อดูคุณลักษณะของตัวตรวจวัดก็พบว่าเป็นตัวตรวจวัดแบบ chemiluminescent ที่วัดแสงในช่วงความยาวคลื่น 590-2500 นาโนเมตร

แสงในช่วงที่ตาเปล่าของคนมองเห็นจะอยู่ในช่วงจากประมาณ 400-700 นาโนเมตร นั่นแสดงว่าตัวตรวจวัดนี้วัดแสงในช่วงที่ตาเปล่ามองเห็น (visible light) และลงไปถึงช่วงอินฟราเรดใกล้ (near infrared)

ที่ผมไม่ทราบคือปฏิกิริยาของ NOx กับโอโซนนั้นทำให้เกิดการเรืองแสงในช่วงไหน ถ้าเป็นช่วง visible light ก็คาดว่ากระจกดังกล่าวนั้นน่าจะเป็นกระจกธรรมดา แต่ถ้าเป็นช่วงอินฟราเรดก็อาจมีปัญหาได้ เพราะกระจกธรรมดานั้นตัดแสงอินฟราเรดได้บางส่วน

เพื่อที่จะตอบคำถามดังกล่าวผมจึงได้ให้สาวน้อยหน้าใสใส่แว่น (ซึ่งวันนั้นดูเหมือนรอยยิ้มจะไม่ค่อยสดใสเท่าใดนัก ดูเหมือนจะฝืนยิ้มมากกว่า) นำกระจกของเครื่องวัด NOx ไปวัดการดูดกลืนคลื่นแสงอินฟราเรดเทียบกับกระจกสไลด์ โดยให้คำแนะนำว่าให้วัดในโมดส่องผ่าน (transmission mode) โดยให้ระวังอย่าให้มีลายนิ้วมืออยู่บนผิวกระจก ซึ่งถ้าไม่แน่ใจก็อาจใช้ acetone เช็ดทำความสะอาดพื้นผิวก่อน แต่ต้องรอให้พื้นผิวแห้งสนิทจริงจึงค่อยทำการวัด

ผลการวัดปรากฏว่ากระจกของเครื่องวัด NOx และกระจกสไลด์นั้นให้สเปกตรัมการดูดกลืนที่เหมือนกัน แต่ช่วงที่วัดอินฟราเรดนั้นเป็นช่วงเลขคลื่น 400-4000 cm-1 ซึ่งเป็นช่วงที่มีความยาวคลื่นมากกว่า (แสงอินฟราเรดที่เลขคลื่น 4000 cm-1 มีความยาวคลื่น 2500 นาโนเมตร) ทำให้พอมีหวังว่าน่าจะซ่อมแซมได้

สิ่งที่ผมคิดไว้ในใจก็คือถ้ามันเป็นกระจกเช่นเดียวกับกระจกสไลด์ มันก็เป็นกระจกธรรมดาทั่วไปซึ่งน่าจะเอาเทคนิคที่ใช้ซ่อมรอยแตกกระจกหน้ารถยนต์มาใช้ซ่อมได้

แต่พอไปหาร้านซ่อมกระจกเขาก็บอกว่าเขาซ่อมไม่ได้ (คงเป็นเพราะเขาไม่เคยทำ) และไม่รับซ่อม (แต่ผมยังคิดว่าถ้าลองทำก็น่าจะทำได้) ก็เลยต้องกลับมาใช้วิธีการสำรองซึ่งค้นเจอโดยบังเอิญในระหว่างการค้นหาร้านซ่อมกระจกทางอินเทอร์เน็ตจากเว็บhttp://www.ladytip.com/main/content/view/2935/)

วิธีการดังกล่าวบอกให้ใช้ "กาวตราช้าง"


รูปที่ 1 กระจกตัวปัญหา ถ่ายภาพหลังจากที่หยอดกาวตราช้างลงไปตรงรูที่แตกและรอให้กาวแห้งแล้ว


รูปที่ 2 ตัว detector ที่กระจกในรูปที่ 1 ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้สัมผัสกับแก๊ส


วันอังคารที่ ๒๓ ก็ได้ลงมือทดสอบวิธีการที่มีผู้ที่บอกไว้ในเว็บ สิ่งที่ได้ทำลงไปคือให้สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันทำการทดลองโดยการนำเอากระจกสไลด์มาตัดแล้วลองใช้กาวต่อดู พอรู้สึกว่ามันน่าจะมีแวทำได้ก็เลยทดลองทำกับของจริงแล้ว โดยเริ่มแรกทำความสะอาดบริเวณรอยแตกก่อน (โดยการเป่าไล่) จากนั้นก็เอาเทปใสปิดอุดรูทางด้านรูเล็ก (ด้านหันเข้าหาแก๊ส) แล้วก็หยอดกาวตราช้างลงไปจนเต็ม แล้วก็รอให้กาวแห้ง

ตามวิธีการที่บอกไว้ในเว็บนั้นเขาให้ใช้กระดาษทรายน้ำ (กระดาษทรายที่ใช้ขัดผิวเหล็กที่ด้านผิวขัดมันเป็นสีดำ) เบอร์ละเอียด (ขนาด 1000 หรือ 2000) แต่ผมไม่แน่ใจว่าถ้าทำแบบนั้นจะทำให้กระจกเป็นรอยหรือเปล่า แต่เห็นว่าตัวกาวเองนั้นพอแห้งแล้วก็ค่อนข้างใส (ดูรูปที่ 1) ก็เลยไม่ได้ทำการขัดผิว (ที่จริงแล้วมันไม่มีกระดาษทรายต่างหาก) และเหตุผลอีกอย่างคือเห็นว่าเครื่องวัดนั้น ตัววัดสัญญาณมีพื้นที่กว้างกว่าบริเวณที่หยดกาว ดังนั้นแม้ว่าจะมีการกระเจิงของแสงออกไปทางด้านข้างบ้าง (คือแสงอาจไม่ผ่านไปตรง ๆ) แสงที่กระเจิงออกไปก็ยังคงตกลงบนพื้นผิวรับแสงอยู่

พอคิดว่ากาวแห้งดีแล้วก็ให้ทดลองประกอบกลับและทดลองวัด NOx ว่าวัดได้หรือเปล่า จากนั้นก็คอยลุ้น

ปรากฏว่าตัวเลขมันค่อย ๆ ขึ้นอย่างช้า ๆ และในบางช่วงก็มีการตกลงมาด้วย แต่ภาพโดยรวมก็คือการตอบสนองของ detector นั้นค่อนข้างช้า แต่ก็วัดได้ ที่แปลกคือตัวเลขมันน่าจะขึ้นเพียง 12 ppm (ตามการคำนวณจากอัตราการไหล) แต่ปรากฏว่ามันขึ้นไปถึง 16 ppm

เช้าวันนี้ทดลองซ้ำอีกครั้ง ก็ดูเหมือนว่าจะใช้งานได้แล้วคืออ่านได้ 16 ppm เหมือนเดิมแทนที่จะเป็น 12 ppm แต่ก็ได้ให้ทดลองถอดเอาตัวกระจกออกมาดู ปรากฏว่าด้านรูใหญ่ (ด้านที่หันเข้าหาตัวรับสัญญาณแสง) มีเนื้อกาวหายไปส่วนหนึ่ง และไปมีคราบติดอยู่บนพื้นผิวตัวรับสัญญาณแสง (รูปที่ 2 แต่ในภาพที่ถ่ายมานั้นมองไม่เห็น) คราบดังกล่าวไม่แน่ใจว่าเกิดจากการที่กาวนั้นยังไม่แห้งดีหรือเปล่า เพราะเราใส่กาวเป็นชั้นหนา การแห้งของกาวก็เลยอาจช้ากว่าการทาไว้บาง ๆ หรืออาจเกิดจากความร้อนในตัวเครื่องทำให้กาวนั้นระเหยตัวออก (กาวตัวนี้ใช้ในการตรวจหารอยนิ้วมือได้) แต่กาวทางด้านด้านรูเล็ก (ด้านที่สัมผัสกับแก๊ส) ก็ยังมีผิวเรียบอยู่ ไม่ปรากฏว่ามีการสูญเสียใด ๆ ตอนนี้ก็ได้แต่ลุ้นอยู่ว่าตัวเครื่องจะสามารถใช้ได้จนทั้งสองคนนั้นสำเร็จการศึกษาหรือเปล่า


ว่าแต่ว่าคนถัดไปที่ต้องใช้เครื่องวัดเครื่องนี้ เมื่อไรจึงจะมาทำความรู้จักมันให้ดีเสียที การฟังรุ่นพี่สอนเพียงแค่เครื่องกดปุ่มเปิด-ปิดหรือกดปุ่มวัดได้อย่างไรนั้น หรือแม้แต่การอ่านคู่มือหมดทุกหน้า ก็ไม่เพียงพอที่จะทำความเข้าใจพฤติกรรมของมัน การใช้งานมัน อยู่เฝ้าสังเกตพฤติกรรมาของมัน ร่วมกับการทำความเข้าใจหลักการทำงานของมันต่างหาก จึงจะทำให้สามารถวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดและหาแนวทางแก้ปัญหาดังกล่าวได้

วันอาทิตย์ที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๗ ที่พักฝึกงาน MO Memoir : Sunday 21 February 2553

ฤดูร้อนปีพ.ศ. ๒๕๓๐ ผมถูกส่งไปฝึกงานที่โรงกลั่นน้ำมันของกรมการพลังงานทหาร ณ อ.ฝาง จ.เชียงใหม่ การเดินทางสมัยนั้นก็คล้ายกับสมัยนี้ คือนั่งรถทัวร์จากกรุงเทพตอนกลางคืนไปถึงเชียงใหม่ในตอนเช้า จากนั้นก็ต่อรถบัสจากท่ารถทัวร์ไปจนถึง อ.ฝาง ระยะทางประมาณ 150 กิโลเมตร ก็นั่งรถบัสซะ 4 ชั่วโมง

พวกผมไปฝึกงานกันทั้งหมด 10 คน เป็นจากวิศวเคมีซะ 7 คนและปิโตรเลียม 3 คน ช่วงหนึ่งก็มีพวกสำรวจที่ไปฝึกงานกับเจ้าหน้าที่กรมที่ดิน ที่ทำแผนที่รังวัดด้วยเทคนิค GPS (สมัยนั้นเป็นเรื่องใหม่ทันสมัยเลย เพราะพวกเรียนสำรวจยังต้องเรียนดูดาวกันอยู่เลย ไปอยู่กัน 10 คนก็เหมารถสองแถวได้พอดี 1 คัน พวกผมก็นั่งหลังกันหมด 10 คน ส่วนที่นั่งข้างหน้าที่ว่างอยู่ 2 ที่ (ข้างคนขับ) นั้นก็เป็นที่นั่งของสาวเหนือนิสัยดี 2 คนที่เป็นแม่ค้าขายข้าวแกงอยู่หน้าโรงกลั่น ประเภทว่าต้องออกมากินข้าวเช้าและข้าวเที่ยงร้านนี้ทุกวันทำงาน (เพราะมันไม่มีที่อื่นให้ไป) ก็เลยถือโอกาส "ผูกมิตร" (หรือจะเรียกว่า "จีบ" ก็แล้วแต่) กับแม่ค้าซะเลย พอวันหยุดเสาร์-อาทิตย์คิดจะไปเที่ยวเชียงรายกัน ก็เลยชวนเขาไปด้วยโดยทางเราเป็นคนออกค่าใช้จ่ายให้ (เฉลี่ยกัน) วางแผนแบบไปเช้ากลับเย็น

ทางแยกเข้าโรงกลั่นน้ำมันจะอยู่ก่อนถึงตัว อ.ฝาง ประมาณ 10 กิโลเมตร และต้องแยกออกไปจากถนนหลัก (ทางหลวงแผ่นดินสาย 107) ไปอีกประมาณ 10 กิโลเมตร ถนนช่วงแยกนี้เป็นถนนลาดยาง ก็ลาดยางมาแค่ตัวโรงกลั่น ส่วนที่เลยโรงกลั่นออกไปเป็นถนนลูกรัง เส้นทางบนเขา สมัยนั้นเป็นถนนที่รถวิ่งผ่านได้บางฤดูกาล เป็นระยะทางประมาณ 60 กิโลเมตรก็จะไปบรรจบกับทางหลวงแผ่นดินสาย 109 ที่ อ.แม่สรวย จ.เชียงราย เส้นทางนี้เป็นทางลัดที่สามารถย่นระยะการเดินทางจาก อ.ฝาง ไป จ.เชียงรายได้มาก สามารถออกจากฝางแต่เช้าไปเที่ยวที่ชายแดนแม่สาย แล้วกลับมานอนที่ฝางตอนเย็นได้ แต่คนขับรถนั้นต้องมีฝีมือและใจถึงหน่อย เท่าที่จำได้คือเส้นทางสายนี้บางช่วงรถไม่สามารถสวนทางกันได้ ข้างทางบางช่วงยังเป็นเหว อีกด้านหนึ่งเป็นภูเขา ไม่มีที่ให้หลบหลีก แต่ที่รถวิ่งไปมากันได้ก็เพราะแทบจะไม่มีรถวิ่งกันเลย แทบไม่มีคนอยู่อาศัย แต่ก่อนบริเวณนั้นมีถนนเชื่อมต่อบริเวณไหนบ้าง และเป็นพื้นผิวจราจรแบบไหนก็ดูเอาเองในรูปที่ 1 แต่ในปัจจุบันเส้นทางดังกล่าวคือทางหลวงแผ่นดินสาย 109 เชื่อมระหว่าง อ.ฝาง กับ อ.แม่สรวย และตัดผ่านอุทยานแห่งชาติดอยเวียงผาและมีรีสอร์ทไปเปิดแล้วด้วย

จากแยกเข้าโรงกลั่นเลยไปทาง อ.ฝาง จะต่อไปยัง อ.แม่อาย สมัยนั้นยังเป็นเขตอิทธิพลของจีนฮ่อเชื้อสายของกองพล 93 ที่อพยพมาจากจีนแผ่นดินใหญ่ตอนที่พรรคคอมมิวนิสต์ชนะการรบและได้ปกครองประเทศจีน ยังเป็นเขตที่มีการค้ายาเสพติดกันอยู่ พวกผมเป็นคนต่างถิ่นพอไปถึงก็มีการเตือนกันไว้ว่าอย่านึกคะนองไปจีบสาวแถวนั่นเล่น เดี๋ยวจะเกิดเรื่องได้ ช่วงจังหวะสิ้นปีพ.ศ. ๒๕๓๐ ถึงขึ้นปีใหม่พ.ศ. ๒๕๓๑ ได้มีโอกาสไปแข่งกีฬา 8 เกียร์ (ตอนนั้นวิศวมีแค่ 8 สถาบัน) ที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่เป็นเจ้าภาพ ก็เลยได้กลับไปที่นั่นอีกครั้ง และได้นั่งรถเที่ยวจาก อ.แม่อาย ผ่านเส้นทางถนนลูกรังและทางที่รถเดินได้บางฤดูกาล ไปโผล่ที่ถนนสาย 1089 ใกล้ อ.แม่จัน จ.เชียงราย ถนนบางช่วงนั้นเป็นทางลงเนินที่ลาดชันชนิดที่เรียกว่าคนขับต้องหยุดรถกระทันหันเพราะมองไม่เห็นพื้นถนนข้างหน้า แบบว่ามองเลยฝากระโปรงหน้าออกไปไม่เห็นพื้นถนน เห็นแต่พื้นดินที่อยู่ต่ำลงไป ขับ ๆ มาดี ๆ เจอแบบนี้เข้าก็ต้องนึกว่าทางขาดเอาไว้ก่อน แต่ตอนนี้เห็นมีรีสอร์ทไปเปิดหลายแหล่งแล้ว ช่วงที่ไปแข่งกีฬานั้นก็ได้ไปเที่ยวดอยอ่างขางด้วย นั่งรถแวน 11 ที่นั่งไปกัน 10 คน จำได้อย่างเดียวว่าไปตามทางลูกรังไปตลอดทาง ไปถึงที่นั่นก็หาที่พักค้างกันคืนหนึ่ง พวกผู้หญิงก็ให้นอนในที่พัก ส่วนพวกผู้ชายส่วนหนึ่งก็อยู่เฝ้าห้องพักให้กับพวกผู้หญิง ส่วนที่เหลืออีก 3 คน (มีผมด้วย) ต้องมานอนในรถเพราะที่พักมีไม่พอ

ช่วงที่ไปแข่งกีฬานั้นก็ได้มีโอกาสไปดูทะเลหมอกที่ห้วยน้ำดังด้วย ตอนนั้นห้วยน้ำดังมันอยู่ไหนก็ไม่รู้หรอก รู้แต่ว่ารุ่นพี่มาชวนและต้องนั่งรถออกจากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ตอนตีสองหรือตีสาม ก็นั่งหลับรับลมหนาวอยู่ท้ายรถสองแถวไปตลอดทาง ไปตื่นเอาตอนถึงห้วยน้ำดังแล้ว ดูทะเลหมอกเสร็จก็นั่งรถกลับกัน ก็หลับกันอีก ผมได้ขับรถผ่านห้วยน้ำดังอีกครั้งห่างจากครั้งแรกร่วม 20 ปี กลับไปดูแผนที่สมัยนั้น (พ.ศ. ๒๕๓๐) ก็เห็นว่ามีถนนลาดยางไปแค่ อ.ปาย เท่านั้นเอง ถัดจาก อ.ปาย ไป จ.แม่ฮ่องสอน ยังเป็นถนนที่รถเดินได้บางฤดูกาลเท่านั้น แผนที่ทางหลวงฉบับปีพ.ศ.๒๕๓๙ (จัดทำโดย Esso เช่นเดียวกัน) ก็ระบุแล้วว่าเป็นถนนลาดยางหมดทั้งเส้นแล้ว และครั้งหลังสุดที่ไปนั้นเป็นถนนลาดยางอย่างดีเกือบตลอดเส้นทาง มีการขยายไหล่ทางและมีทางโค้งมากกว่า 2,000 โค้ง แต่ความสะดวกในการเดินทางก็แลกกับธรรมชาติที่หายไป ทำให้นึกถึงถนนเพชรเกษมช่วงที่เชื่อมต่อระหว่าง จ.พัทลุง กับ จ.ตรัง ซึ่งในอดีตนั้นเขาเรียกกันว่าถนนสาย "เขาพับผ้า" เพราะถนนคดเคี้ยวมาก แต่ก็เป็นถนนที่สวยมาก จำได้ว่าตอนเด็ก ๆ เคยนั่งรถผ่านถนนเส้นนี้ ไหล่ทางฝั่งหนึ่งลึกชันลงไปมีลำธารน้ำไหลเลียบ อีกฝั่งหนึ่งก็เป็นผนังกำแพงภูเขา ตอนนั้นต้นไม้ตามป่าแถวนั้นยังเยอะ เพราะยังมีการรบพุ่งกับพรรคคอมมิวนิสต์แห่งประเทศไทยอยู่ และบริเวณนั้นก็เป็นพื้นที่สีชมพูหรือไม่ก็สีแดงซะด้วย (พื้นที่สีชมพูคือเขตแทรกซึมของพรรคคอมมิวนิสต์ แต่ถ้าเป็นพื้นที่สีแดงจะหมายถึงเขตอิทธิพลของพรรคคอมมิวนิสต์ จะเรียกว่าอยู่นอกเหนืออำนาจรัฐก็ได้) แต่ในปัจจุบันเหลือเป็นแต่เพียงตำนานเล่าขานเท่านั้น

ปัจจุบันเส้นทางการเดินทางในเส้นทางภาคเหนือดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรบ้างพวกคุณก็คงค้นดูได้จากแผนที่ต่าง ๆ ทางอินเทอร์เน็ต ผมแนบแผนที่เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๓๐ และ ๒๕๓๙ มาให้ก็เพื่อให้พวกคุณได้เห็นการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น


รูปที่ 1 แผนที่ภาคเหนือบริเวณ อ. ฝาง จ. เชียงใหม่ จากแผนที่ทางหลวงจัดทำโดย Esso ปีพ.ศ. 2530


กลับมายังเรื่องฝึกงานอีกครั้ง ตอนที่ไปถึงนั้นได้ไปเช่าบ้านพักอยู่ร่วมกัน 10 คน บ้านพักนั้นอยู่บนทางหลวงหลักก่อนถึงทางแยกเข้าโรงกลั่นน้ำมัน ด้านหน้านั้นเป็นปั๊มน้ำมัน (ดูเหมือนจะเป็นปั๊มเชลล์) ด้านหลังปั๊มเป็นสวนลิ้นจี่หรือสวนลำไยก็จำไม่ได้แล้ว รู้แต่ว่าใบดกและแม้แต่เวลากลางวันก็ยังร่มรื่นทั้งวัน บ้านพักนั้นจะอยู่ท้ายสวนดังกล่าวและสุดสวนนั้นจะเป็นทุ่งนา ระดับพื้นของทุ่งนานั้นอยู่ต่ำกว่าระดับสวน ดังนั้นเมื่อเข้าบ้านทางด้านสวน ด้านที่อยู่ทางด้านสวนนั้นจะอยู่ระดับพื้นดิน และจะกลายเป็นชั้นสองเมื่อโผล่ออกไปทางด้านทุ่งนา ห้องนอนนั้นอยู่ชั้นบน ส่วนห้องน้ำนั้นอยู่ชั้นล่าง ตัวบ้านครึ่งล่างเป็นคอนกรีตส่วนชั้นบนเป็นไม้ ทั้งไม้ฝาและไม้พื้นนั้นเป็นไม้แผ่นขนาดใหญ่ กว้างสักประมาณ 2 ฟุตได้ แสดงว่าเจ้าของบ้านต้องมีเงินอยู่เหมือนกันถึงหาไม้อย่างนี้มาสร้างบ้านได้ เวลากลับบ้านก็ต้องเข้าทางปั๊มน้ำมัน เดินตัดสวนไปยังท้ายสวน (น่าจะสักเกือบ 100 เมตรเห็นจะได้) ตอนกลางคืนนี่ต้องใช้ไฟฉายช่วยส่องทางเดิน


รูปที่ 2 แผนที่ภาคเหนือบริเวณ อ. ฝาง จ. เชียงใหม่ จากแผนที่ทางหลวงจัดทำโดย Esso ปีพ.ศ. 2539


ชีวิตการฝึกงานช่วงนั้นตื่นเช้าก็นั่งรถไปกินข้าวเช้าที่หน้าโรงกลั่น เสร็จจากฝึกงานก็เอาของเข้าเก็บในบ้าน และไปเตะฟุตบอลกันที่สนามหน้าวัดกับวัยรุ่นแถวนั้น เตะบอลเสร็จก็มากินข้าวกันที่ร้านอาหารตามสั่งอยู่ใกล้กับปั๊มน้ำมัน เรียกว่าผูกท้องไว้กับเจ๊ร้านนี้เลยก็ได้ เลยปั๊มน้ำนันไปหน่อยจะมีบ้านที่มีโทรศัพท์ที่ใช้โทรทางไกลได้ บางวันคิดจะโทรศัพท์กลับบ้านกันก็จะเดินไปที่บ้านหลังนั้นหลังกินข้าวเสร็จ เวลาจะโทรศัพท์กลับบ้านแต่ละทีก็ต้องไปนั่งต่อคิวรอกันที่นั่น ต้องรอเวลาค่ำ ๆ ด้วยเพราะค่าโทรจะถูกกว่าโทรตอนกลางวัน จะมีคนต่อสายและคอยจับเวลา และชำระค่าโทรตามเวลาที่พูด ไม่เหมือนสมัยนี้ที่ใช้โทรศัพท์มือถือคุยกันได้ทุกที่ติดต่อกันได้ทั้งประเทศ

เนื่องจากไปอยู่กันเป็นกลุ่มใหญ่ และพวกที่ไปฝึกงานด้วยกันนั้นแม้ว่าจะจบมาจากต่างสถาบันกันหรือจะอยู่ต่างภาควิชากัน แต่จากการรับน้องและการทำกิจกรรมต่าง ๆ รวมกันก็เลยทำให้สนิทกันมาก ก็เลยดูเหมือนว่าอยู่อย่างสนุกกันไปวัน ๆ กินข้าวเย็นแต่ละมื้อก็มีเรื่องคุยกันเฮฮาไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งวันหนึ่ง (ก่อนสงกรานต์) เจ๊เจ้าของร้านข้าวแกงที่เราไปฝากกระเพาะกินข้าวเย็นนั้นคงทนไม่ไหว แกก็เลยเดินมาพวกผมที่โต๊ะโดยตรงว่า

"น้อง น้อง พี่ถามตามตรงเถอะ อยู่บ้านนั้นน่ะไม่เคยเจออะไรบ้างเลยหรือไง"

เท่านั้นเองแหละเสียงคุยเฮฮาทั้งโต๊ะก็เงียบกริบทันที และก็มีคนตอบว่าก็ไม่เห็นมีอะไร แล้วเจ๊แกก็เดินจากไป

พวกผมได้แต่มองหน้ากันและถามกันว่ามันมีเรื่องอะไรหรือ (แต่ก็พอจะเดากันได้ในใจแล้ว) แล้วเพื่อนคนหนึ่ง (ตอนนี้ทำงานอยู่สถาบันเพิ่มผลผลิตแห่งชาติ) มันก็พูดขึ้นมาว่า

"กูรู้มาตั้งนานแล้ว แต่ไม่อยากบอกพวกมึง กลัวพวกมึงขวัญเสีย"

จากนั้นจึงได้รู้ความจริงว่า บ้านที่พวกผมไปอยู่นั้น เจ้าของที่สร้างบ้านหลังนั้นเขารักบ้านหลังนั้นมาก แต่สร้างเสร็จได้ไม่ถึงปีเขาก็ถูกฆ่าตาย ศพก็นำมาทำพิธีที่บ้านนั้น จากนั้นบ้านนั้นก็เปิดให้คนเช่า คนที่เคยเช่าอยู่ก่อนหน้านั้นก็เคยโดนดีเข้าไปแล้ว (ไม่รู้เหมือนกันว่าโดนอะไรแบบไหน) และหลังจากที่พวกผมฝึกงานเสร็จสิ้นและจากบ้านนั้นมาแล้ว เพื่อนบางคนก็ยังมีการติดต่อกับคนที่นั่นอยู่ ก็ได้ทราบว่าพวกที่เข้าไปพักหลังจากพวกผมก็โดนดีไปเหมือนกัน (ซึ่งก็ไม่รู้เหมือนกันว่าโดนอะไรแบบไหน) แต่ช่วงที่พวกผมอยู่ตลอดสองเดือนนั้นไม่พบกับอะไรเลย แต่หลังจากข้าวเย็นมื้อนั้น พวกเราทั้ง 10 คนก็รักกันมาก จะออกจากบ้านไปไหนแต่ละครั้งต้องไปพร้อมกันทุกคน และถ้าจะกลับก็ต้องกลับพร้อมกันทุกคน ไม่มีทิ้งกัน

ตอนวันแรกที่ไปถึงเชียงใหม่นั้น มีเพื่อนคนหนึ่งแวะไปซื้อธูปเทียนก่อนที่จะขึ้นรถต่อไปยัง อ.ฝาง พอคืนแรกก่อนที่เราจะเข้านอนกัน มันก็เรียกทุกคนให้มารวมกันหน้าบ้าน และให้ทุกคนจุดธูปเทียนบอกเจ้าที่เจ้าทางว่าจะมาขออาศัยอยู่ ขอให้ช่วยคุ้มครองด้วย พอเล่าเรื่องนี้ให้อาจารย์ที่ขึ้นไปตรวจนิสิตฝึกงานฟัง แกก็บอกว่านั่นเป็นเพราะสิ่งที่พวกคุณทำในคืนแรกที่เข้าพัก

ช่วงสงกรานต์ก็ยกพวกลงมาเที่ยวกันที่เชียงใหม่ ที่พักก็ไม่ได้มีการจองอะไรกันใช้วิธีเดินถามตามบ้านว่ามีบ้านไหนว่างและเปิดให้พักบ้าง ตอนออกมาเล่นน้ำในตัวเมืองก็มีแค่ขันคนละใบ เห็นคนเขานั่งท้ายรถปิคอัปบรรทุกถังน้ำอยู่ท้ายรถเที่ยวสาดน้ำกันก็อยากเล่นบ้าง แต่ไม่รู้ว่าจะทำยังไงดี บังเอิญมีผ่านมาคันหนึ่งมีผู้หญิงนั่งท้ายมาเพียงคนเดียว เพื่อนในกลุ่มคนหนึ่งก็ใช้ความใจกล้าเข้าไปขอร่วมวงนั่งท้ายรถไปด้วย เขาก็ใจดีนะให้พวกเราผู้ชายร่วม 10 คนเข้าไปอยู่สาดน้ำท้ายรถร่วมกับเขา (คนขับรถเป็นพี่ชายเขา) พอตกเย็นก็มีการขอบคุณและแยกย้ายกันไป

อยู่ได้สองคืนผมชักจะมีอาการจะเป็นไข้ชักอยากจะกลับไปพักผ่อนแล้ว แต่เพื่อนในกลุ่มยังอยากสนุกกันต่อและไปต่อกันที่อื่น งานนี้ก็เลยได้เรื่อง กลายเป็นว่าผมขอตัวกลับมายังบ้านพักที่ฝางก่อนคนเดียว (ตอนนั้นนึกยังไงก็ไม่รู้) กลับมาถึงก็รีบกินข้าวเย็นและจัดการธุระต่าง ๆ ให้เสร็จก่อนค่ำ ปิดหน้าต่างหมดแล้วรีบเข้านอนแต่หัวค่ำเลย กะว่าตื่นอีกทีก็สว่าง ไม่ว่าจะมีอะไรเกิดขึ้นก็คงไม่โผล่ออกมาจากผ้าห่ม

เย็นวันถัดมาเพื่อนฝูงก็กลับมาจากเที่ยงตัวจังหวัดเชียงใหม่กัน มันยังชมผมเลยว่ากล้าจริง ๆ ที่มานอนเฝ้าบ้านนี้คนเดียวได้ (ก็มันไม่มีทางเลือกนี่หว่า)


อีกไม่นานพวกคุณบางส่วนก็คงต้องไปฝึกงาน ไปหาที่พักอยู่ใหม่กัน บางส่วนก็คงจบไปทำงาน ต้องไปอยู่ในที่พักแห่งใหม่ ส่วนใครจะเลือกที่พักแบบไหนก็ขึ้นอยู่กับความชอบของแต่ละคน หวังว่าคงจะได้ที่พักที่สามารถพักผ่อนได้อย่างสงบกันนะ

วันพฤหัสบดีที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๖ ระบบ piping ของปั๊มหอยโข่ง MO Memoir : Thursday 18 February 2553

Memoir ฉบับนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพียงแค่ให้ความรู้สำหรับผู้ที่กำลังจะไปฝึกงานเท่านั้น แต่ต้องการให้ทุกคนที่กำลังจะไปทำงานหรือหางานได้มีความรู้ความเข้าใจอุปกรณ์ที่สำคัญและมีการใช้งานกันมากที่สุดตัวหนึ่งในโรงงาน ซึ่งก็คือ "ปั๊ม" นั่นเอง ผมไม่ทราบว่าพวกคุณเคยเรียนเรื่องที่ผมจะเล่าต่อไปนี้กันมาในห้องเรียนบ้างหรือเปล่า แต่เรื่องต่าง ๆ ที่จะเล่าต่อไปนี้มาจากเอกสารอ้างอิงใด ๆ อย่ามาถามผม เพราะผมเขียนขึ้นจากความทรงจำของประสบการณ์ที่ผ่านมา ทั้งจากการสัมผัสโดยตรงในการทำงาน การฟังวิศวกรรุ่นพี่สอน และการอ่านหนังสือ และนำความรู้ที่ได้รับมาทั้งหมดมาประมวลเข้าด้วยกัน

ตอนจบมาใหม่ ๆ นั้น ระหว่างที่ได้ไปอบรมการเดินเครื่องโรงงานที่ญี่ปุ่น ต้องไปนั่งฟังรุ่นพี่ที่เป็น วิศวกรไฟฟ้า วิศวกรเคมี และวิศวกรเครื่องกล นั่งเถียงกันว่าเวลาเริ่มเดินเครื่องปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) นั้นวาล์วด้านขาออก (discharge valve) ควรต้องปิดสนิทหรือเปิดไว้เพียงเล็กน้อย เพราะเวลาที่ช่างเทคนิคญี่ปุ่นสอนเดินเครื่องนั้น ก็บอกว่าสำหรับปั๊มตัวนี้ต้องปิดวาล์วขาออกให้สนิท สำหรับปั๊มตัวนี้ให้เปิดวาล์วขาออกไว้เล็กน้อย และสำหรับปั๊มตัวนี้ให้เปิดท่อไหลวนกลับ (return line หรือ minimum flow line) ให้เต็มที่ ซึ่งช่างเทคนิคนั้นก็ไม่สามารถให้เหตุผลอธิบายได้ ได้แต่จำต่อ ๆ กันมา

แต่ในความเป็นจริงแล้ว วาล์วด้านขาออกจะต้องอยู่ในตำแหน่งใดเมื่อเริ่มเดินเครื่องปั๊มหอยโข่งนั้น มันมีเหตุผลอธิบาย และมันเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของเหลวที่ไหลเข้าปั๊มและการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เพียงแต่ว่าเราเข้าใจพื้นฐานมันดีหรือเปล่า

เรื่องที่จะเล่าต่อไปนี้ไม่รู้ว่าเคยมีเขียนไว้ในตำราเล่มไหนหรือเปล่า เพราะผมเองก็ไม่เคยเห็นว่ามีการเขียนเป็นลายลักษณ์อักษรที่ไหน ถ้าหากว่ามันไม่เคยมีการเขียนเปิดเผยไว้ที่ไหน ก็ถือว่าพวกคุณโชคดีก็แล้วกันที่ได้มีคำอธิบายเป็นลายลักษณ์อักษรเป็นพวกแรก เรื่องที่จะเล่านั้นเป็นกรณีที่สูบของเหลวจากถังเก็บที่ความดันต่ำไปส่งยังถังเก็บอีกระบบซึ่งอาจมีความดันสูงกว่า หรือเป็นเพียงแค่การถ่ายของเหลวจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่ง ไม่ใช่แบบสูบของเหลวจากที่หนึ่งฉีดพ่นออกไปสู่ความดันบรรยากาศ (แบบโรงสูบน้ำที่สูบน้ำจากคลองทิ้งลงสู่แม่น้ำ)


รูปที่ 1 ตัวอย่างระบบ piping ของปั๊มหอยโข่งที่สูบของเหลวจากถังเก็บส่งไปยังหน่วยอื่น (ไม่รวมปั๊มสำรอง)

รูปที่ 1 ข้างบนนั้นเป็นตัวอย่างระบบ piping ของปั๊มหอยโข่งที่สูบของเหลวจากถังเก็บส่งไปยังหน่วยอื่น ซึ่งแต่ละระบบนั้นไม่จำเป็นต้องเหมือนกัน และไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เหมือนกับที่แสดงไว้ในรูปทุกชิ้น แต่ก็มีอุปกรณ์บางชิ้นที่จำเป็นต้องมี การจัดวางลำดับอุปกรณ์ในรูปนั้นเป็นไปตามลำดับที่ควรจะต้องเป็น (ไม่ใช่วางสลับกันอย่างใดก็ได้) ส่วนเหตุผลว่าทำไมจึงต้องจัดวางในตำแหน่งนั้น คำอธิบายอยู่ในช่วงท้าย


เพื่อที่จะทำให้เข้าใจและมองเห็นภาพได้ง่าย จะขอกล่าวถึงเรื่องลำดับการและเหตุผลของการกระทำต่าง ๆ ในการเริ่มเดินเครื่องปั๊มเป็นข้อ ๆ ดังนี้


เริ่มจากสมมุติให้ระบบอยู่ในสภาพดังนี้

- วาล์วด้านขาเข้าปั๊ม (inlet valve) เปิดเต็มที่

- วาล์วของเกจวัดความดันเปิดอยู่ และ

- วาล์วตัวอื่นอยู่ในตำแหน่งปิด


ข้อ ๑ ถ้าคุณให้กระไฟฟ้าแก่มอเตอร์ มอเตอร์ไฟฟ้าก็จะหมุน ในทางกลับกันถ้าคุณทำให้มอเตอร์หมุน (อาจจะโดยการต่อเพลามอเตอร์เข้ากับเครื่องยนต์หรือโดยใช้พลังงานกลอะไรก็ตามแต่) มอเตอร์ก็จะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจ่ายไฟฟ้าออกมาได้ ยิ่งทำให้มอเตอร์หมุนเร็วมากขึ้นก็จะได้กระแสไฟฟ้าออกมามากขึ้น


ข้อ ๒ ถ้ายังจำกันได้ (น่าจะเป็นจากวิชาฟิสิกส์ม.ปลาย เรื่องเกี่ยวกับไฟฟ้ากระแสตรง) ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้าขดลวดแล้วทำให้ขดลวดหมุน กับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุนของขดลวดนั้น เมื่อขดลวดหมุนในทิศทางเดียวกัน ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าทั้งสองจะสวนทางกัน


ข้อ ๓ โครงสร้างของมอเตอร์ที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านนั้น (ระหว่างจุดต่อขั้วไฟฟ้าสองจุดที่คุณต่อสายไฟฟ้าเข้าไป) เป็นเพียงแค่ขดลวดทองแดงที่มีความต้านทานต่ำมาก ดังนั้นเมื่อคุณจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังมอเตอร์ที่หยุดนิ่ง จะเป็นเสมือนการลัดวงจรไฟฟ้า ในขณะนี้จะมีกระแสไฟฟ้าในปริมาณมากไหลผ่านขดลวดของมอเตอร์


ข้อ ๔ ในระบบไฟฟ้านั้น ปริมาณกระแสที่ไหลผ่านขดลวดนั้นคำนวณได้จากสมการ V = I/R เมื่อ V คือความต่างศักย์ I คือกระแส และ R คือความต้านทาน ส่วนพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไปคือผลคูณระหว่างกระแสกับความต่างศักย์ (P = IV) แต่พลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียไปเป็นความร้อนนั้นเป็นผลคูณระหว่างกระแสไฟฟ้ายกกำลังสองกับความต้านทาน (P = I2R) จะเห็นว่าความร้อนเพิ่มตามปริมาณกระแสไฟฟ้ายกกำลังสอง ยิ่งมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเท่าใด ก็จะเกิดความร้อนมากเท่านั้น

ยังจำได้ไหมในวิชาไฟฟ้ากำลัง (คิดว่าคงเคยเรียนกันมานะ) ที่เวลาเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟ 3 เฟส นั้นต้องเริ่มด้วยการต่อวงจรแบบวาย (Y) ก่อน จากนั้นจึงค่อยเปลี่ยนมาเป็นแบบเดลต้า (สามเหลี่ยมนั่นแหละ) เพราะในช่วงที่ต่อวงจรแบบ Y จะมีความต่างศักย์คร่อมขดลวดเพียงแค่ 220 V (แรงดันสายที่วัดเทียบกับกราวน์) แต่ถ้าต่อวงจรแบบเดลต้าจะมีความต่างศักย์คร่อมขดลวดถึง 380 V (แรงดันเฟส) ดังนั้นการต่อแบบ Y เมื่อเริ่มเดินมอเตอร์จะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้ามอเตอร์น้อยกว่าการต่อแบบเดลต้า โอกาสที่มอเตอร์จะไหม้ก็ต่ำกว่าด้วย


ข้อ ๕ แต่เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด จะทำให้มอเตอร์เริ่มหมุนและเริ่มจ่ายกระแสไฟฟ้าย้อนออกมา ทำให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้ามอเตอร์เมื่อมอเตอร์เริ่มหมุนนั้นลดน้อยลง


ข้อ ๖ กระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ดึงเข้าเพื่อทำให้มันหมุนได้นั้น ยังขึ้นอยู่กับโหลด (load) หรือภาระงานที่มอเตอร์ต้องทำงานด้วย ถ้ามอเตอร์มีโหลดมาก ก็จะดึงกระแสไฟฟ้าให้ไหลเข้ามากด้วย ดังนั้นเพื่อให้การเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์เป็นไปอย่างปลอดภัย (ต่อตัวมอเตอร์) จึงควรเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ในภาวะที่มอเตอร์มีโหลดต่ำสุด


ข้อ ๗ สำหรับปั๊มหอยโข่งที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้านั้น มอเตอร์จะมีโหลดต่ำสุดเมื่ออัตราการไหลออกมีค่าเป็น "ศูนย์" (ดู memoir ฉบับวันจันทร์ที่ ๑๕ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง pump curve รูปที่ ๑ กราฟเส้น motor input) ซึ่งเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อท่อด้านขาออกนั้นถูกปิดเอาไว้หมด


ข้อ ๘ แต่เนื่องจากพลังงานจลน์สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนได้ ดังนั้นถ้าไม่มีของเหลวไหลผ่านปั๊ม ของเหลวที่อยู่ในตัวปั๊มที่ถูกใบพัดของปั๊มหมุนปั่นกวนตลอดเวลาก็จะร้อนจนเดือดเป็นไอได้


ข้อ ๙ ไอที่เกิดขึ้นจากการเดือดของของเหลวในตัวเรือนปั๊ม เมื่อมีความดันสูงขึ้นก็จะควบแน่นกลายเป็นของเหลวใหม่ (ปริมาตรหดลดลงทันที) การควบแน่นของไอกลายเป็นของเหลวใหม่นั้นเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า cavitation ซึ่งจะทำให้เกิดแรงกระแทก ณ บริเวณที่ไอนั้นควบแน่น แรงกระแทกดังกล่าวรุนแรงพอที่จะทำให้เนื้อโลหะบริเวณนั้นสึกกร่อนได้


ข้อ ๑๐ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปรากฏการณ์ cavitation ดังกล่าว ดังนั้นเมื่อเริ่มเดินเครื่องปั๊มแล้ว จะต้องไปเปิดวาล์วด้านขาออก (discharge valve) เพื่อให้ของเหลวร้อนที่เกิดจากการปั่นกวนของใบพัดที่อยู่ในปั๊มนั้นไหลออกไป และของเหลวเย็นจากถังเก็บไหลเข้ามาแทนที่

สำหรับกรณีที่ของเหลวที่ทำการปั๊มนั้นมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของของเหลวนั้นมาก (อย่างเช่นการปั๊มน้ำที่อุณหภูมิห้อง) ระยะเวลาที่ต้องใช้ระหว่างที่เริ่มเดินเครื่องปั๊มไปจนถึงเวลาที่เปิดวาล์วด้านขาออกเพื่อให้ของเหลวไหลผ่านไปนั้น (เปิดปั๊มเสร็จแล้วเดินไปเปิดวาล์วเลยนะ ไม่ใช่แวะไปทำธุระอย่างอื่นก่อนแล้วค่อยมาเปิดวาล์ว) ไม่นานเพียงพอที่จะทำให้ของเหลวในปั๊มเดือดได้ ดังนั้นก่อนที่จะเริ่มเดินเครื่องปั๊ม เราก็สามารถปิดวาล์วด้านขาออกไว้ก่อน เพื่อป้องกันความเสียหายแก่มอเตอร์ และเมื่อกดปุ่มเดินเครื่องมอเตอร์แล้วก็ค่อยเดินมาเปิดวาล์วด้านขาออกก็ยังทัน


ข้อ ๑๑ แต่ถ้าเป็นการปั๊มของเหลวที่อุณหภูมิของเหลวนั้นสูงใกล้กับจุดเดือด (เช่นปั๊มของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง หรือปั๊มของเหลวที่อุณหภูมิห้องแต่เป็นของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ) การกดปุ่มเดินเครื่องปั๊มแล้วค่อยไปเปิดวาล์วด้านขาออกอาจจะไม่ทันการ ดังนั้นเพื่อไม่ให้เกิด cavitation ขึ้นในตัวปั๊ม ก่อนที่จะกดปุ่มเดินเครื่องปั๊มจึงต้อง

(ก) เปิดวาล์วด้านขาออกไว้เล็กน้อย (ในกรณีที่ระบบไม่มีท่อไหลย้อนกลับหรือ minimum flow line) เพื่อให้ของเหลวเย็นไหลเข้ามาแทนที่ของเหลวที่ร้อนจากการปั่นกวนของใบพัดในตัวเรือนปั๊ม หรือ

(ข) ถ้าระบบมีท่อไหลย้อนกลับ (minimum flow line) ก็สามารถปิดวาล์วด้านขาออก (discharge valve) ให้สนิท และเปิดวาล์วของท่อไหลย้อนกลับ เพื่อให้มีของเหลวเย็นจากถังเก็บไหลผ่านตัวปั๊มและกลับคืนไปยังถังเก็บใหม่


ข้อ ๑๒ เมื่อมอเตอร์ของปั๊มเดินเครื่องเต็มที่แล้ว ก็ให้เปิดวาล์วด้านขาออกจนสุดได้


ทีนี้เราลองมาดูว่า ระบบท่อแต่ละท่อ อุปกรณ์แต่ละชิ้นนั้นจำเป็นต้องมีหรือไม่ และทำหน้าที่อะไรบ้าง


ส่วนที่ ๑ ท่อจากถังเก็บของเหลวมาจนถึงวาล์วด้านขาเข้าปั๊ม

ท่อส่วนนี้เป็นท่อนำของเหลวจากถังเก็บมายังปั๊ม ถ้าระบบนั้นมีปั๊มสำรอง ก็จะมีท่อแยกเพื่อแยกการไหลไปยังปั๊มสำรองได้ แต่ถ้าระบบนั้นไม่มีปั๊มสำรองก็จะเป็นท่อเดียวตรงมายังวาล์วด้านขาเข้าปั๊มเลย

ปรกติท่อนี้มักจะมีขนาดใหญ่กว่าท่อด้านทางออกและใหญ่กว่าท่อทางเข้าปั๊ม ทั้งนี้เพื่อลด NPSHR (net positive suction head required) เรื่อง NPSH (net positive suction head) นี้กะว่าจะเขียนเป็นเรื่องพิเศษต่างหาก (ติดค้างอีกแล้ว)


ส่วนที่ ๒ วาล์วด้านขาเข้าปั๊ม (inlet valve)

วาล์วตัวนี้ทำหน้าที่เพียงแค่เปิด-ปิด "เปิด" ในที่นี้หมายถึงเปิดเต็มที่ และ "ปิด" ในที่นี้หมายถึงปิดสนิท ใช้ประโยขน์ในการตัด (isolate) ตัวปั๊มออกจากระบบเมื่อต้องการซ่อมแซมปั๊มหรืออุปกรณ์อื่น เช่น ตัวกรอง (strainer) หรือวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ (check valve) วาล์วที่ใช้ทำหน้าที่นี้จะเป็นวาล์วที่เมื่อเปิดแล้วจะมีความต้านทานการไหลที่ต่ำ ซึ่งได้แก่ gate valve ball valve และ butterfly valve ส่วนจะเลือกใช้แบบไหนนั้นขึ้นอยู่กับแต่ละระบบ


ส่วนที่ ๓ ตัวกรอง (strainer)

ตัวกรองนี้จะอยู่หลังวาล์วด้านขาเข้าปั๊ม ตัวกรองทำหน้าที่กรองของแข็งที่อาจมีปนอยู่ในของเหลว ถ้าหากมั่นใจว่าของเหลวที่จะทำการสูบนั้นสะอาด ไม่มีของแข็งปนเปื้อน ก็ไม่ต้องติดตั้งตัวกรองนี้ก็ได้

เมื่อใช้งานไปเรื่อย ๆ ตัวกรองจะเกิดการอุดตัน ต้องมีการถอดออกมาทำความสะอาด ทำให้ต้องมีการหยุดเดินเครื่องปั๊มและไปใช้ปั๊มสำรองแทน ดังนั้นการติดตั้งตัวกรองจึงต้องอยู่ถัดจากวาล์วด้านขาเข้าดังแสดงในรูป


ส่วนที่ ๔ เกจวัดความดัน (pressure gauge)

เกจวัดความดันจะอยู่ทางท่อด้านขาออกจากปั๊ม โดยจะอยู่ก่อนถึงตำแหน่งวาวล์กันการไหลย้อนกลับ เกจวัดความดันเป็นอุปกรณ์บอกความดันด้านขาออก ถ้าเป็นการสูบน้ำทิ้งแบบสูบน้ำจากคลองออกแม่น้ำเวลาฝนตกน้ำท่วม ก็ไม่จำเป็นต้องมีเกจวัดความดัน เพราะไม่รู้เหมือนกันว่าในกรณีนี้จะมีไว้เพื่ออะไร


ส่วนที่ ๕ วาล์วกันการไหลย้อนกลับ

วาล์วกันการไหลย้อนกลับ (อเมริกาเรียก check valve ส่วนอังกฤษเรียก non return valve) ติดตั้งอยู่ก่อนถึงวาล์ด้านขาออก (discharge valve) และอยู่ถัดจากทางแยกของท่อไหลย้อนกลับ (return line หรือ minimum flow line) ที่มันต้องติดตั้งอยู่ระหว่างปั๊มกับวาล์วด้านขาออกก็เพื่อให้สามารถถอดมันออกมาซ่อมแซมได้ และการที่ต้องติดตั้งมันอยู่ถัดจากทางแยกของท่อไหลย้อนกลับก็เผื่อเกิดเหตุการณ์ที่แรงดันด้านขาออกสูงมาก จนปั๊มไม่สามารถปั๊มไปข้างหน้าได้ ในกรณีนี้วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับจะปิด แต่ของเหลวจะยังมีช่องทางไหลจากปั๊มผ่านทางท่อไหลย้อนกลับ กลับไปยังถังเก็บ ซึ่งเป็นการป้องกันไม่ให้ของเหลวในตัวเรือนปั๊มเดือด

หน้าที่ของวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับคือไม่ให้ของเหลวด้านความดันสูงไหลย้อนกลับสู่ถังเก็บผ่านตัวปั๊มหรือท่อไหลย้อนกลับเมื่อปั๊มหยุดทำงาน (เช่นตอนปิดปั๊ม) เพราะระบบต่าง ๆ ด้านขาเข้าปั๊มนั้นอาจไม่ได้ออกแบบมาเพื่อรับความดันสูง และถ้าหากของเหลวไหลผ่านปั๊มก็จะทำให้ใบพัดของปั๊มหมุนกลับทิศจนใบพัดอาจเกิดความเสียหายได้ (ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงที่ออกแบบให้หมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งนั้น โครงสร้างมันจะมีความแข็งแรงที่จะรองรับความเค้นที่เกิดขึ้นในระหว่างการหมุนในทิศทางที่ออกแบบได้ แต่ถ้าหมุนกลับทิศเมื่อใด แม้ว่าจะด้วยความเร็วรอบเดียวกันก็ตาม โครงสร้างนั้นก็อาจไม่สามารถรับความเค้นที่เกิดขึ้นได้)

วาล์วกันการไหลย้อนกลับนี้ "ไม่ได้" ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่ป้องกันการไหลย้อนกลับอย่างสมบูรณ์ มันทำเพียงแค่ป้องกันการไหลย้อนกลับทิศในปริมาณมากเท่านั้น (อาจมีการรั่วซึมได้) ดังนั้นเมื่อปิดเครื่องปั๊มหรือปั๊มหยุดทำงาน จึงจำเป็นต้องไปปิดวาล์วด้านขาออกด้วย อย่าไว้วางใจว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับจะทำหน้าที่ป้องกันการรั่วไหลย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ เคยอ่านบันทึกในหนังสือของต่างประเทศว่า เคยมีกรณีที่ผู้ปฏิบัติงานไม่ยอมไปปิดวาล์วด้านขาออก ทำให้ของเหลวด้านความดันสูงไหลผ่านตัวปั๊มจนกระทั่งใบพัดของตัวปั๊มหมุนกลับทิศอย่างรวดเร็วจนแตกออกเป็นชิ้น ๆ

ส่วนที่ ๖ วาล์วด้านขาออก

วาล์วด้านขาออกมักจะเป็นวาล์วที่ทำหน้าที่เปิด-ปิดเช่นเดียวกันกับวาล์วด้านขาเข้า หน้าที่ของวาล์วตัวนี้ใช้เมื่อต้องการหยุดเดินเครื่องปั๊ม ป้องกันไม่ให้ของเหลวด้านความดันสูงไหลย้อนกลับทาง และใช้เมื่อต้องการถอดชิ้นส่วนต่าง ๆ ของตัวปั๊มไปซ่อมแซม แต่ในบางกรณีอาจใช้ globe valve ทำน้าที่เป็นวาล์วปิด-เปิดด้านขาออกก็ได้ การใช้ globe valve ก็เพื่อเอาไว้ปรับอัตราการไหลออก หรือในกรณีที่ความดันด้านขาออกนั้นสูงมาก globe valve จะเปิดได้ง่ายกว่า gate valve (เคยเล่าไว้แล้วใน memoir ฉบับ จันทร์ ๒๗ เมษายน ๒๕๕๒ เรื่องวาล์วและการเลือกใช้ (ตอนที่ ๑)

ถ้าหากมีการติดตั้งปั๊มสำรอง (spare pump) ท่อขาออกของแต่ละปั๊มจะมาบรรจบกันในช่วงหลังวาล์วด้านขาออกไปแล้ว (ดังรูปที่ 1)


ส่วนที่ ๗ วาล์วควบคุมการไหล

การปรับอัตราการไหลนั้นทำได้โดย (ก) ปรับความเร็วรอบการหมุนของใบพัดของปั๊ม และ (ข) ใช้การเปิด-ปิดวาล์วเพื่อควบคุมขนาดช่องว่างให้ของเหลวไหลผ่าน

การปรับความเร็วรอบการหมุนนั้นค่อนข้างยุ่งยาก เพราะมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ขับเคลื่อนปั๊มนั้นมักเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งความเร็วรอบการหมุนขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสไฟฟ้า ถ้าคุณต้องการปรับความเร็วรอบก็ต้องหาทางปรับความถี่ หรือไม่ก็ต้องไปใช้ระบบเฟืองทดรอบ

ดังนั้นการปรับอัตราการไหลจึงมักใช้วิธีการติดตั้งวาล์วควบคุมอัตราการไหล (ซึ่งโครงสร้างอาจเป็นแบบ globe valve ball valve หรือ butterfly valve ก็แล้วแต่ว่าของเหลวนั้นเป็นอะไร) และโดยการปรับช่องว่างให้ของเหลวไหลผ่านตัววาล์ว เราก็จะสามารถปรับอัตราการไหลได้

ถ้าจำเป็นต้องติดตั้งวาล์วควบคุมการไหล ก็จำเป็นต้องเดินท่อการไหลย้อนกลับเอาไว้ด้วย ซึ่งเป็นการป้องกันไม่ให้ของเหลวในตัวปั๊มเดือดถ้าหากว่าวาล์วควบคุมการไหลเกิดปิดตัวเต็มที่ขึ้นมา (ซึ่งอาจเกิดขึ้นจากการปรับการไหลเองหรือระบบมีปัญหาทำให้วาล์วปิดตัวเองอัตโนมัติ)


ส่วนที่ ๘ ท่อไหลย้อนกลับและวาล์วท่อไหลย้อนกลับ

ท่อไหลย้อนกลับนี้บางทีก็เรียกว่า return line หรือไม่ก็เรียกว่า minimum flow line ท่อนี้ทำหน้าที่แบ่งของเหลวบางส่วนที่ออกมาจากปั๊มให้ไหลย้อนกลับไปยังด้านขาเข้า (ถังเก็บ) ใหม่ ขนาดของท่อนี้ถูกกำหนดโดยอัตราการไหลที่ต่ำที่สุดของของเหลว ที่ทำให้ของเหลวที่ไหลผ่านปั๊มนั้นไม่เดือด (หรือเกิด cavitation) ท่อนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีของเหลวไหลผ่านปั๊มตลอดเวลาแม้ว่าวาล์วต่าง ๆ ด้านขาออกจะปิดสนิท ท่อไหลย้อนกลับนี้จะเป็นท่อที่มีขนาดเล็กกว่าท่อด้านขาเข้าและท่อด้านขาออก

ท่อไหลย้อนกลับถือเป็นระบบความปลอดภัยระบบหนึ่งของปั๊ม แต่การมีท่อไหลย้อนกลับก็มีข้อเสียคือเป็นการสูญเสียพลังงานไปส่วนหนึ่ง เพราะปั๊มต้องมีการสูบของเหลวส่วนหนึ่งไหลวนกลับมายังที่เดิม ในบางครั้งอาจมีการตัดสินใจที่จะลดการสูญเสียตรงนี้โดยการปิดวาล์วท่อไหลย้อนกลับลงบ้าง เพื่อให้ปริมาณของเหลวที่ไหลเวียนกลับไปยังที่เดิมลดลง (หรือบางครั้งก็อาจปิดไปเลย) ดังนั้นวาล์วที่อยู่บนท่อไหลย้อนกลับนี้จึงมักเป็น globe valve แต่การกระทำดังกล่าวก็ทำให้เกิดความเสี่ยงถ้าหากว่าปั๊มไม่สามารถจ่ายของเหลวให้ไหลไปด้านขาออกได้


ก่อนเริ่มเดินเครื่องปั๊มนั้นควรเติมของเหลวให้เข้าไปเต็มตัวปั๊มก่อน การเติมของเหลวเข้าไปในปั๊มต้องเปิดวาล์วระบายอากาศออกจากตัวปั๊มด้วย ปั๊มมักจะมีวาล์วระบายอากาศออกอยู่ที่ตำแหน่งบนสุดของปั๊ม แต่ถ้าหากท่อด้านขาออกอยู่ที่ตำแหน่งบนสุดแล้วก็จะไม่มีวาล์วระบายอากาศตัวนี้

ในกรณีที่ระดับของเหลวจากแหล่งที่จะทำการสูบนั้นสูงกว่าตำแหน่งที่ตั้งปั๊ม (ดังเช่นที่แสดงในรูปที่ 1) การเปิดวาล์วด้านขาเข้าก็จะทำให้ของเหลวไหลเข้าไปเต็มปั๊มได้เลย แต่ถ้าหากตัวปั๊มอยู่สูงกว่าระดับผิวบนสุดของของเหลวที่ต้องการสูบ (ดังแสดงในรูปที่ 2) ในกรณีนี้จะมีการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับเข้าไปที่ปลายท่อด้านข้าเข้า (วาล์วตัวนี้เป็น check valve แบบหนึ่ง ซึ่งมักเรียกว่า foot valve) และต้องเติมของเหลวเข้าไปในตัวปั๊มให้เต็มก่อนเริ่มเดินเครื่อง ตัวอย่างเช่นในการสูบน้ำจากบ่อน้ำ ตัวปั๊มจะตั้งอยู่บนปากบ่อ โดยมีท่อด้านขาเข้าปั๊มจุ่มลงไปในบ่อน้ำ ก่อนเดินเครื่องปั๊มต้องทำการเติมน้ำเข้าไปในท่อด้านขาเข้าและตัวปั๊มให้เต็มก่อน ถ้าเป็นปั๊มขนาดเล็กก็จะใช้วิธีการตักน้ำมาเทลงไปในช่องเปิดด้านบนปั๊ม foot valve ที่ติดไว้ที่ปลายท่อด้านที่จุ่มอยู่ในบ่อน้ำจะป้องกันไม่ให้น้ำที่เติมเข้าไปในท่อด้านขาเข้าไหลลงไปในบ่อ การทำเช่นนี้ภาษาชาวบ้านเรียกว่า "การล่อน้ำ" แต่ถ้าเป็นปั๊มขนาดใหญ่มากเช่นปั๊มที่สูบน้ำหล่อเย็นจากฐานของ cooling tower (หอทำน้ำเย็น) ซึ่งอาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 24 นิ้วหรือใหญ่กว่า จะมีการเดินท่อน้ำต่อเข้าไปยังท่อด้านขาเข้าเลย เพราะจะให้ค่อย ๆ ตักน้ำเติมเข้าไปก็คงจะไม่ไหว


รูปที่ 2 การสูบน้ำขึ้นมาจากแหล่งที่อยู่ต่ำกว่าตัวปั๊ม ต้องมีการติดตั้ง foot valve ไว้ที่ปลายท่อด้านที่จุ่มลงในบ่อน้ำ (รูปนี้ละการแสดงรายละเอียดพวกวาล์วต่าง ๆ) เพื่อให้น้ำคงค้างอยู่ในท่อด้านขาเข้าเมื่อเติมน้ำเข้าไปก่อนเริ่มเดินเครื่องปั๊ม


ส่วนเหตุผลที่ว่าทำไมต้องมีการล่อน้ำนั้น คอยอ่านในเรื่อง NPSH ที่จะออกตามมาก็แล้วกัน แต่ไม่รู้เหมือนกันนะว่าจะออกได้เมื่อไร ขอให้หายจากหวัดและตรวจข้อสอบเสร็จก่อน แต่ก็จะพยายามเขียนให้อ่านกันก่อนออกไปฝึกงาน

วันจันทร์ที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๕ Pump curve MO Memoir : Monday 15 February 2553

ปั๊ม (pump หรือบางรายแปลเป็นไทยว่าเครื่องสูบ) เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการเพิ่มความดันให้กับของเหลว เพื่อให้สามารถ่ายเทของเหลวจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งทางระบบท่อได้ ที่บอกว่าเป็นอุปกรณ์หลักเพราะว่าเรายังสามารถผลักดันให้ของเหลวไหลไปตามระบบท่อด้วยวิธีการอื่นได้ เช่นการใช้แรงดันแก๊ส

รูปแบบหลักของการทำงานของปั๊มที่ใช้กันอยู่ทั่วไปนั้นมี ๒ แบบ คือ (ก) ปั๊มแบบให้การขจัดเป็นบวกไปข้างหน้า (ผมแปลเองนะจากคำว่า positive displacement pum) เช่นปั๊มลูกสูบ (reciprocating pump) ปั๊มแบบไดอะแฟรม (diaphragm) และปั๊มโรตารี (rotary pump) และ (ข) ปั๊มแบบใช้แรงเหวี่ยงหรือที่เรียกกันว่าปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) เพราะรูปร่างภายนอกมันดูเหมือนหอยโข่ง (ว่าแต่พวกคุณเคยเห็นหอยโข่งหรือรู้จักมันไหม)

ปั๊มแบบลูกสูบมีการทำงานแบบเข็มฉีดยา คือตัวลูกสูบที่อยู่ในกระบอกสูบจะทำหน้าที่ดันให้ของเหลวที่อยู่ในกระบอกสูบนั้นเคลื่อนที่ออกไป ข้อดีของปั๊มลูกสูบคือสามารถเพิ่มความดันได้สูงในขั้นตอนการอัดเพียงขั้นตอนเดียว และสามารถปรับปริมาตรการไหลได้ง่ายโดยการปรับระยะช่วงชักของลูกสูบ แต่ก็มีข้อเสียคือมีรูปแบบการไหลที่ไม่ราบเรียบ กล่าวคือไหลออกเป็นจังหวะตามจังหวะการเคลื่อนที่ของลูกสูบ และมีแรงเสียดทานสูงระหว่างผนังกระบอกสูบกับตัวลูกสูบเอง เพราะต้องมีแหวนป้องกันไม่ให้ของเหลวรั่วไหลย้อนออกมาทางช่องว่างระหว่างผนังกระบอกสูบกับตัวลูกสูบ ปัจจุบันในโรงงานไม่ค่อยใช้ปั๊มแบบลูกสูบกันแล้ว แต่ก็ยังเห็นอยู่ทั่วไปที่ใช้เป็นปั๊มน้ำขนาดเล็กตามบ้าน

ปั๊มแบบไดอะแฟรมนั้นเหมาะกับของเหลวที่มีตะกอนหรือของเหลวที่ไม่ต้องการให้เกิดการรั่วซึม ส่วนปั๊มแบบโรตารีนั้นจะคล้ายกับเฟืองสองตัวขบกัน เหมาะกับของเหลวที่มีความหนืดสูง โครงสร้างของปั๊มแบบทั้งสองแบบนี้เป็นอย่างไรจะขอละไม่กล่าวในที่นี้

ปั๊มหอยโข่งเป็นปั๊มที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน ปั๊มนี้ทำหน้าโดยการใช้แรงเหวี่ยงเพิ่มพลังงานจลน์ให้กับของเหลวที่ไหลเข้ามาในปั๊ม เมื่อของเหลวถูกเหวี่ยงออกไปเจอกับแรงต้าน (ของระบบท่อ) พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งก็จะถูกเปลี่ยนไปเป็นความดันเพื่อดันให้ของเหลวเคลื่อนไปตามระบบได้ ลักษณะเด่นของปั๊มหอยโข่งคือมีโครงสร้างที่เรียบง่าย (มีแค่ใบพัดหมุนอยู่ในตัวเรือน) ให้การไหลที่ราบเรียบ แต่ก็ไม่สามารถให้แรงดันขาออกได้สูง ถ้าต้องการทำให้ของเหลวมีความดันสูงก็ต้องใช้ปั๊มหอยโข่งที่มีหลาย stage คือมีการเหวี่ยงจากใบพัดตัวที่หนึ่ง เข้าสู่ใบพัดตัวที่สอง และเข้าสู่ใบพัดตัวที่สาม ... ไปเรื่อย ๆ วิธีนี้จะได้ปั๊มตัวใหญ่ (เพราะมีใบพัดหลายตัวต่อกัน) แต่ก็ดีตรงที่ไม่จำเป็นต้องเพิ่มความเร็วรอบมอเตอร์ แค่เพิ่มแรงม้าให้ก็พอ

อีกเทคนิคหนึ่งก็คือใช้วิธีเพิ่มความเร็วการหมุนของใบพัด กล่าวคือแทนที่จะให้ใบพัดหมุนด้วยอัตราเร็วเดียวกันกับมอเตอร์ขับเคลื่อน (มักจะต่ำกว่า 1500 รอบต่อนาทีเล็กน้อย ตามความเร็วรอบของ induction motor) ก็ใช้เฟืองทดเพื่อให้หมุนในระดับ 10,000 รอบต่อนาที (เคยเห็นอยู่ตัวหนึ่งที่ให้ความดันขาออกเมื่อปิดวาล์วด้านขาออกได้สูงถึง 70 bar ในขั้นตอนเดียว) แต่ปั๊มแบบนี้ก็ต้องระมัดระวังเรื่องการหล่อลื่นเพลาที่หมุนด้วยความเร็วรอบสูง เพราะถ้าขาดการหล่อลื่นเมื่อใดแบริ่งที่รองรับเพลาหรือตัวเพลาเองก็จะเกิดการเสียหายรุนแรงได้ทันที

ตรงนี้ขอนอกเรื่องนิดนึง เพราะปั๊มเกือบทั้งหมดในปัจจุบันนั้นจะขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับนั้นมีอยู่สองแบบ (จำกันได้ไหมจากวิชาไฟฟ้า) คือมอเตอร์แบบซิงโครนัส (synchronous motor) ที่จะหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส (120f/p เมื่อ f คือความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ สำหรับในบ้านเราคือ 50 Hz และ p คือจำนวนขั้ว (เป็นเลขคู่เสมอ)) และอีกแบบที่เราพบเห็นกันมากกว่าคือมอเตอร์เหนี่ยวนำ (induction motor) ความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำนั้นจะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสเล็กน้อยเนื่องจากมี slip มอเตอร์เหนี่ยวนำนั้นเป็นที่นิยมมากกว่าเพราะมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและทนทานกว่า

สำหรับผู้ที่ต้องไปทำงานเกี่ยวกับระบบท่อหรือปั๊มนั้น มักจะโดนถามอยู่ประจำว่าอ่าน "pump curve" เป็นไหม

pump curve เป็นกราฟแสดงสมรรถนะด้านต่าง ๆ ของปั๊มที่อัตราการไหลต่างกัน รูปที่ 1 ข้างล่างแสดงตัวอย่างหนึ่งของ pump curve ของปั๊มหอยโข่งที่จะกล่าวใน memoir ฉบับนี้ (ปั๊มแบบอื่นไม่เกี่ยว)


รูปที่ 1 ตัวอย่าง pump curve ของปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) (รูปจาก http://www.fao.org/docrep) ปั๊มในรูปนี้บอกความเร็วรอบไว้ที่ 1725 รอบต่อนาที แสดงว่าใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำขับเคลื่อนโดยใช้ระบบไฟฟ้าความถี่ 60 Hz และมีจำนวนขั้ว 4 ขั้ว (ตามเงื่อนไขนี้ ความเร็วซิงโครนัสคือ 1800 รอบต่อนาที แต่พอมอเตอร์มี slip ก็เลยทำให้ความเร็วรอบเหลือเพียง 1725 รอบต่อนาที)


แกนนอนของ pump curve นั้นจะเป็นอัตราการไหล (หน่วยจะเป็นอะไรก็ตามแต่) ส่วนแกนตั้งนั้นมีทั้งความดันด้านขาออก ประสิทธิภาพ พลังงานที่ใช้ และแรงต้านของระบบ

ความดันด้านขาออก (เส้น head capacity ในกราฟ) จะมีค่ามากที่สุดเมื่ออัตราการไหลเป็นศูนย์ กรณีนี้เกิดขึ้นตอนที่เราปิดวาล์วด้านขาออกเอาไว้ ของเหลวที่ถูกเหวี่ยงออกมาด้วยแรงใบพัดจะไม่สามารถเคลื่อนไปข้างหน้าได้ พลังงานจลน์ที่ได้รับจึงถูกเปลี่ยนไปเป็นความดัน (และความร้อนด้วย) แต่เมื่อของเหลวไหลได้ดีขึ้น ความดันด้านขาออกก็จะลดลง (ต้องไม่ลืมว่าของเหลวได้รับพลังงานจลน์โดยการถูกเหวี่ยงออกจากปั๊ม และถ้ามีแรงต้านก็ต้องเปลี่ยนพลังงานจลน์ส่วนหนึ่งไปเป็นความดันเพื่อเอาชนะแรงต้านดังกล่าว ถ้าแรงต้านน้อยก็ใช้ความดันน้อย (ไหลได้มากที่ความดันต่ำ) แต่ถ้าแรงต้านสูงก็ต้องเปลี่ยนพลังงานจลน์ไปเป็นความดันมาก (อัตราการไหลก็จะลดลง)

พลังงานที่มอเตอร์ต้องใช้ในการขับเคลื่อน (เส้นกราฟ motor input) หรือที่จริงก็คือกระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ดึงเข้าจะเพิ่มตามอัตราการไหล โดยพลังงานขับเคลื่อนนี้จะมีค่าต่ำสุดที่อัตราการไหลเป็นศูนย์ ตรงนี้ขอย้ำไว้ก่อนเพราะพฤติกรรมของมอเตอร์ตรงนี้จะเกี่ยวข้องกับการเริ่มเดินปั๊มและการเดินระบบท่อรอบปั๊ม ซึงหัวข้อนี้จะขอยกไปเป็นหัวข้อหนึ่งต่างหาก

กราฟ system head capacity เป็นแรงต้านของระบบ แรงต้านนี้ขึ้นอยู่กับระบบท่อแต่ละระบบและเพิ่มขึ้นตามอัตราการไหล (ยิ่งไหลเร็ว การสูญเสียเนื่องจากแรงเสียดทานก็มากขึ้น) ดังนั้นเส้นจุดตัดระหว่าง system head capacity และ head capacity จะเป็นตัวบอกว่าในระบบของเรานั้นปั๊มตัวนี้จะส่งผ่านของเหลวได้ด้วยอัตราการไหลสูงสุดเท่าใด และที่ความดันเท่าใด อย่างเช่นในรูปที่ 1 นั้นจะอยู่ประมาณ 1200 แกลลอนต่อนาที (1)

แรงต้านของระบบนี้อาจเปลี่ยนไปตามเวลาก็ได้ เช่นระบบท่ออุดตัน หรือในบางครั้งก็มีการซ่อมแซมเปลี่ยนแนวทางการเดินท่อและ/หรือขนาดท่อ ซึ่งทำให้แรงต้านของระบบเมื่อครั้งออกแบบติดตั้งครั้งแรกกับสภาพที่เป็นอยู่ในปัจจุบันนั้นแตกต่างกันออกไป สิ่งที่พวกคุณที่กำลังจะไปฝึกงานต้องเผชิญก็คือเรื่องแรงต้านของระบบนี้แหละ ตลอดช่วงเวลาที่ผ่านมานั้นทางโรงงานมีการดัดแปลงหลายส่วน แต่ตัวปั๊มเองนั้นไม่ได้ถูกเปลี่ยน คำถามที่เขาถามก็คือตัวปั๊มเองหรือตัวระบบเองนั้นจะยังคงใช้ได้กับกำลังการผลิตใหม่หรือไม่

กราฟเส้นสุดท้ายที่เหลืออยู่ในรูปที่ 1 คือประสิทธิภาพของปั๊ม (pump efficiency) จะเห็นว่าประสิทธิภาพการทำงานนั้นจะมีค่าสูงสุดที่ค่าอัตราการไหลค่าหนึ่ง ในการเลือกขนาดปั๊มเมื่อออกแบบครั้งแรกนั้น ทางผู้ออกแบบอาจเลือกปั๊มให้มีขนาดที่ให้ค่าประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด แต่เมื่อการทำงานเปลี่ยนไป ประสิทธิภาพการทำงานของปั๊มก็อาจไม่ได้อยู่ที่ตำแหน่งสูงสุดอีกต่อไป การเผื่อขนาดของปั๊มก็เช่นเดียวกัน ถ้าเผื่อขนาดไว้สำหรับการขยายกำลังการผลิตในอนาคต ปั๊มนั้นก็อาจทำงานที่ตำแหน่งที่ประสิทธิภาพต่ำ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากกว่าที่ควรเป็น แต่เมื่อถึงเวลาขยายกำลังการผลิตก็ไม่ต้องเปลี่ยนปั๊มตัวใหม่

pump curve นั้นยังขึ้นอยู่กับรูปแบบของ impeller (ใบพัด) และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ impeller ด้วย การเปลี่ยนรูปแบบของ impeller และ/หรือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ impeller (impeller ต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าของตัวเรือน (housing) ของปั๊ม) ก็ทำให้ pump curve เปลี่ยนแปลงไปด้วย ดังเช่นรูปที่ 1 บอกไว้ว่า impeller เป็นชนิด semi open ขนาด 6.5" ส่วนมันจะมีรูปแบบอย่างไรบ้างนั้นก็ลองไปค้นดูกันเองก็แล้วกัน

ในกรณีที่ปั๊มที่ใช้นั้นมีความสามารถในการปั๊มของเหลวสูงกว่าอัตราการไหลที่ต้องการมาก (เช่นออกแบบเผื่อไว้สำหรับการเพิ่มกำลังการผลิตในอนาคต) ถ้าใช้วิธีการเปิดวาล์วด้านขาออกของปั๊มไว้เล็กน้อยเพื่อให้ได้อัตราการไหลที่ต้องการก็จะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมาก ในกรณีเช่นนี้สามารถแก้ปัญหาได้ด้วยการเปลี่ยนไปใช้ impeller ที่มีขนาดเล็กลง ซึ่งจะประหยัดพลังงานมากกว่าการใช้วิธีเปิดวาล์วด้านขาออกไว้เพียงเล็กน้อย และพอต้องการเพิ่มกำลังการผลิตเมื่อใดก็ค่อยเปลี่ยนมาใช้ impeller ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้ไม่ต้องเปลี่ยนปั๊มทั้งชุด


(1) แกลลอนนั้นมี 2 หน่วยคือ Imperial gallon ซึ่งเป็นของอังกฤษ มีค่ามากกว่า 4 ลิตรอยู่เล็กน้อย และอีกหน่วยคือ U.S. gallon ซึ่งเป็นของอเมริกา มีค่าประมาณ 3 ลิตรกว่า (เกือบ 4 ลิตร) ดังนั้นเวลาคุยกับต่างชาติและมีการใช้หน่วยแกลลอน ก็ต้องถามให้แน่ใจด้วยว่าเป็นแกลลอนแบบไหน

วันอาทิตย์ที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ราคาเท่าไร MO Memoir : Sunday 14 February 2553

เมื่อวันศุกร์ที่ผ่านมามีอีเมล์มาถามเรื่องราคาเครื่อง surface scan จากสมาชิกของกลุ่มที่จบการศึกษาไปแล้ว ตอนนี้กำลังทำงานอยู่บริษัทผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (Printed circuit board - PCB) คำถามหนึ่งที่เขาสงสัยคือบริษัทที่ขายเครื่องนั้นเสนอขายเขาแค่ 1,300,000 บาทเท่านั้นเอง (พอคิดเป็นเงินไทยแล้วนะ เพราะราคาที่เสนอมามันเป็น USD) แต่เขามีข้อมูลว่าเครื่องแบบนี้เคยมีคนซื้อไปในราคา 3,000,000 บาท

เครื่องนี้ผมก็ไม่รู้จักหรอกว่ามันใช้ทำอะไรและมันทำงานได้อย่างไร แต่คำถามประเภทเครื่องนี้ราคาเท่าไรนั้นเจอมาบ่อยเวลาที่สอนหนังสือนิสิตเกี่ยวกับเครื่องมือวัด และนิสิตมักจะถามเสมอว่าราคาเครื่องเป็นเท่าใด จริง ๆ แล้วราคาของสินค้าของพวกนี้มันไม่เหมือนกับซื้อคอมพิวเตอร์หรือรถยนต์ ซึ่งสินค้าพวกคอมพิวเตอร์หรือรถยนต์นั้นมีการแข่งขันกันสูง และมีผู้ซื้อจำนวนมาก ผู้ซื้อต้องการทราบราคาเพื่อเปรียบเทียบ เจ้าของสินค้าจึงมักจัดสินค้าร่วมกับบริการแล้วขายเป็น package รวมอยู่ในราคาขาย (เช่นซื้อรถและแถมประกันชั้น 1 หรือซื้อโทรศัพท์และยินดีเปลี่ยนเครื่องใหม่ให้ถ้ามีปัญหาภายใน 15 วัน)


การขายสินค้า (ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ เครื่องมือ หรือตัวเร่งปฏิกิริยา) ให้กับหน่วยงาน (ไม่ว่าจะเป็นราชการหรือเอกชน) มักไม่ได้ขายเฉพาะตัวสินค้าอย่างเดียว แต่มักขายเป็น package และมีเงื่อนไขประกอบต่าง ๆ ซึ่งเงื่อนไขเหล่านั้นส่งผลต่อการตั้งราคาสินค้านั้น บ่อยครั้งที่เห็นคำถามว่าทำไมคนนั้นซื้อได้ในราคาเท่านั้น แต่ทำไมฉันต้องซื้อในราคาเท่านี้ หรือไม่ก็ผู้ขายอาจบอกว่าผมขายให้คุณในราคาพิเศษนะ แล้วช่วยเก็บราคานี้ไว้เป็นความลับด้วย กรุณาอย่าไปบอกบริษัทอื่น ฯลฯ วันนี้ได้โอกาสก็จะขอเล่าเรื่องนี้สักทีว่าปัจจัยที่ทำให้ราคาสินค้านั้นเปลี่ยนไปตามผู้ซื้อมีอะไรบ้าง เอาเป็นว่าเป็นเรื่องจากประสบการณ์ของตัวเองโดยตรงและที่ได้ยินคนอื่นเล่าให้ฟังกัน ถือว่าศึกษาเอาไว้เตรียมพร้อมก่อนที่จะจบไปทำงาน ส่วนคนที่ทำงานอยู่แล้วก็ถือว่าเป็นการเล่าประสบการณ์แลกเปลี่ยนกันฟังก็แล้วกัน


๑. การชำระเงิน

การชำระเงินนั้นมีทั้งการชำระเป็นเงินสดและชำระเป็นเงินผ่อน การซื้อขายกับหน่วยงานราชการหรือบริษัทก็มักจะเป็นการชำระเงินด้วยเช็คหรือโอนเข้าบัญชีธนาคาร (ซึ่งก็เหมือนกับการชำระด้วยเงินสด) ส่วนผู้ขายนั้นต้องการแบบไหนก็ขึ้นอยู่กับว่าสินค้านั้นเป็นอะไร จากประสบการณ์ที่ผ่านมาดูเหมือนว่าถ้าเป็นพวกเครื่องมือ หรืออุปกรณ์ต่าง ๆ นั้นผู้ขายชอบที่จะให้ชำระดัวยเงินสด แต่ถ้าเป็นซื้อรถยนต์ (เอามาใช้เองนะ) ผู้ขายชอบจะให้ชำระเป็นเงินผ่อน ทั้ง ๆ ที่ในการชำระเป็นเงินผ่อนนั้นเราต้องเอารถไปเข้าไฟแนนซ์ แล้วไฟแนนซ์ก็จ่ายเงินค่ารถให้กับผู้ขาย (ก็ควรจะเป็นราคาเดียวกันกับที่เราชำระด้วยเงินสด) แล้วเราก็ไปจ่ายเงินให้ไฟแนนซ์แทน ซึ่งเป็นเงินต้น + ดอกเบี้ย ด้วยลักษณะเช่นนี้ก็เลยมีคนพูดกันว่า (ไม่รู้ว่าจริงหรือเท็จนะ) ถ้าหากชำระด้วยเงินผ่อน ผู้ขายจะได้เงินจากราคารถและส่วนแบ่งดอกเบี้ยที่ทางบริษัทไฟแนนซ์จะแบ่งให้ แต่ถ้าผู้ซื้อชำระด้วยเงินสดก็จะได้เพียงแค่ราคารถเท่านั้นเอง เรื่องนี้ใครทราบข้อเท็จจริงอย่างไรก็ช่วยยืนยันให้ที

การชำระเงินนั้นอาจไม่ได้ชำระทั้งหมดในคราวเดียว เช่นในการซื้อขายกับหน่วยงานราชการที่เป็นการเปิดซองนั้น จะมีข้อกำหนดไว้ว่าจะชำระไว้เพียงส่วนหนึ่งก่อน (ตัวเลขไม่ทราบแน่นอนแต่คิดว่าน่าจะเป็นราวร้อย ๙๐ ของราคาสินค้านั้น) ส่วนที่เหลือ (น่าจะราว ๆ ร้อยละ ๑๐ ของราคาสินค้า) จะยังไม่จ่ายจนกว่าสินค้าจะหมดประกัน การที่ต้องกันเงินค้าสินค้าไว้ส่วนหนึ่งก็เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ขายขายสินค้าแล้วทิ้งงานหนีไป พอใกล้ช่วงหมดประกัน (ส่วนใหญ่ก็ประมาณ ๑ ปีหลังจากส่งมอบสินค้าแล้ว) ก็จะมีจดหมายมาถามว่าสินค้าดังกล่าวมีปัญหาเรื่องการรับประกันหรือไม่ ถ้าไม่มีปัญหาใด ๆ ทางหน่วยงานก็จะจ่ายเงินส่วนที่เหลือ แต่ถ้ามีปัญหาและยังแก้ไขไม่เสร็จทางหน่วยงานก็จะยังไม่จ่ายหรืออาจยึดเงินส่วนที่เหลือก็ได้


๒. มีใครใช้แล้วบ้าง

ลองนึกภาพว่าถ้าคุณต้องการซื้อรถยนต์ใช้เองสักคัน ระหว่างรถญี่ปุ่นที่คนใช้กันมาก กับรถจากจีนแดงหรือมาเลเซียที่ราคาถูกกว่าแต่ให้ option ต่าง ๆ เหมือนกัน คุณจะเลือกซื้อแบบไหน

ลูกค้าส่วนมากต้องการความมั่นใจว่าสินค้าที่ซื้อมานั้นสามารถตอบสนองความต้องการได้ดี วิธีการหนึ่งที่ผู้ขายแสดงก็คือบอกว่ามีใครซื้อไปใช้แล้วบ้าง ยิ่งมีผู้ซื้อไปใช้มากเขาก็โฆษณาได้ว่าเป็นที่ยอมรับ (แต่ความเป็นจริงควรสอบถามไปยังผู้ที่ซื้อไปใช้ก่อนด้วยว่าเป็นอย่างไร)

สินค้าใหม่ที่เข้าตลาดนั้นจะประสบกับปัญหาดังกล่าว ดังนั้นเพื่อให้แจ้งเกิดได้ (หรือขายได้ชิ้นแรก) เขาจึงมักกดราคาสินค้าให้ต่ำกว่าคู่แข่งรายอื่นที่ขายอยู่ในตลาด โดยอาจถึงขั้นยอมขาดทุนในการขายชิ้นแรก แล้วค่อยไปเอาคืนในการขายชิ้นต่อไป

ในบางครั้งทางผู้ขายอาจตกลงกับเราไว้ก็ได้ว่า จะขายเครื่องรุ่นนี้ให้ในราคาพิเศษ ถ้ามีผู้อื่นซื้อเครื่องรุ่นแบบเดียวกันนี้ไป จะขอใช้เครื่องที่เขาขายให้เรานั้นเป็นเครื่องโฆษณา โดยจะพาลูกค้าเป้าหมายของเขามาดูการใช้งานเครื่อง และถ้าเขาขายได้ก็จะขอใช้เครื่องของเราเป็นแหล่งฝึกการใช้งาน ข้อตกลงพวกนี้บางทีอาจไม่อยู่ในสัญญาซื้อขายก็ได้ แต่ก็เป็นไปในทำนองว่าเขาจะมาบริการซ่อมแซมให้ฟรีในช่วงเวลาดังกล่าว

การซื้อสินค้าเปิดตัวใหม่นั้นอาจทำให้ได้สินค้าราคาถูก แต่ต้องระวังเรื่องการซ่อมบำรุงให้ดี เพราะทางบริษัทเองมักไม่มีช่างที่ชำนาญในเครื่องมือดังกล่าว (ก็มันไม่เคยมีเครื่องเสียให้ซ่อม) ดังนั้นเวลาเครื่องมีปัญหาอาจต้องใช้เวลาแก้ปัญหากันนาน ในกรณีของเครื่องมือขนาดใหญ่นั้นบางครั้งต้องรอช่างจากต่างประเทศมาซ่อม

กรณีนี้เคยเกิดกับบริษัทปิโตรเคมีแห่งหนึ่งของไทย ที่ไปซื้อกระบวนการที่ยังไม่มีใครคนอื่นในโลกใช้กัน เรียกว่า commercial scale โรงงานแรกของโลกตั้งอยู่ที่ประเทศไทย งานนี้พอกระบวนการมีปัญหาจะไปถามผู้ขายก็ไม่ได้ว่าต้องแก้ปัญหาอย่างไร เพราะผู้ขายเองก็ยังไม่เคยมีประสบการณ์ในระดับโรงงานขนาดใหญ่มาก่อน ตอนนั้นดูเหมือนว่าล้มลุกคลุกคลานอยู่หลายปีเหมือนกัน กว่าที่กระบวนการผลิตจะเดินเครื่องได้ราบเรียบ

หลังจากนั้นก็ไม่มีโรงงานอื่นในประเทศไทยใช้กระบวนการนั้นอีกเลย (คงมีเหตุผลมาจากสาเหตุอื่นด้วย) แต่ผู้ขายก็สามารถนำกระบวนการดังกล่าวไปขายให้ประเทศอื่นได้


๓. วัสดุสิ้นเปลืองและชิ้นส่วนซ่อมบำรุง

เวลาซื้อรถยนต์นั้นทางผู้ซื้อก็ไม่ได้คิดจะซื้อวัสดุสิ้นเปลืองประเภทน้ำมันเครื่อง กรองน้ำมันเครื่อง กรองน้ำมันเชื้อเพลิง ฯลฯ มาเก็บไว้หรอก เพราะของพวกนี้ซื้อที่ไหนก็ได้และไปซื้อได้เลย ไม่ต้องรอสั่งเข้าจากต่างประเทศ แต่ถ้าเป็นพวกเครื่องมือวิเคราะห์ (ซึ่งไม่ได้มีคนใช้มากหรือมีผู้ขายมีสำนักงานขายเพียงแห่งเดียวในประเทศไทย) จำเป็นต้องคำนึงถึงในการจัดซื้อ

ตัวอย่างเช่นเวลาที่เราซื้อ GC นั้น ก็มักจะกำหนดว่าตัวชุดอุปกรณ์ต้องรวม จำนวนและชนิดคอลัมน์เปล่า (จะเป็นแบบแก้วหรือสแตนเลสก็แล้วแต่ชอบ) septum สำหรับเปลี่ยน กระดาษสำหรับเครื่อง integrator (เช่นอาจสั่งมาเผื่อไว้สำหรับ ๑ ปี) adapter สำหรับต่อคอลัมน์เข้ากับเครื่อง (เช่นเมื่อต้องการเปลี่ยนจาก packed column เป็น capillary column) ฟิวส์ ฯลฯ ถ้าเป็นพวกพีเอชมิเตอร์ก็มักมีการสั่ง probe สำรองและสารละลาย buffer สำหรับการ calibrate มาตุนไว้เลย เพราะมันต้องใช้แน่ ๆ เรื่องวัสดุสิ้นเปลืองและชิ้นส่วนสำรองนี้ควรถามผู้ขายด้วยว่าในการใช้งานนั้นมีชิ้นส่วนใดต้องเปลี่ยนตามเวลาบ้าง และเมื่อใดต้องเปลี่ยน จะได้สั่งซื้อมาเก็บไว้ พอถึงกำหนดเปลี่ยนก็ให้ช่างของบริษัทมาเปลี่ยนให้หรือไม่ก็เปลี่ยนเอง

เรื่องการสั่งวัสดุสิ้นเปลืองและชิ้นส่วนสำรองนี้จำเป็นมากเวลาที่หน่วยงานราชการซื้อ เพราะหน่วยงานราชการนั้นมักมีงบให้แค่ซื้อมาใช้ แต่ไม่มีงบซ่อมบำรุง (งบประมาณต้องตั้งล่วงหน้ากันราว ๆ ปีครึ่ง) และเวลาจะซื้อหรือจะซ่อมแต่ละทีก็ไม่ง่ายเหมือนกับบริษัท ต้องทำเรื่องขออนุมัติไม่รู้กี่ขั้นตอนกว่าจะซื้อหรือจะซ่อมได้ และคนที่ทำเรื่องและคนอนุมัติเขาก็ไม่ได้ใช้เครื่องดังกล่าว ดังนั้นเขาก็ไม่รู้สึกรีบร้อนที่จะต้องเดินเรื่องให้ (จำเรื่องลิฟท์ที่ตึกเราได้ไหม ไม่มีใครสนใจจะมาซ่อมเลยแม้ว่ามันจะเสียทั้งสองตัว จนกระทั่งวันหนึ่งจะมีผู้หลักผู้ใหญ่มาเยี่ยมตึก เขาถึงมาดำเนินการซ่อมแซมให้ หรือไม่ก็กรณีถนนบางเส้นไม่เคยคิดจะซ่อมแซมหรือตกแต่งให้ดูสวยงามเลย พอจะมีงานสำคัญและมีคนสำคัญเดินทางผ่าน ก็ค่อยมาทำ จากนั้นก็ปล่อยเลยตามเลย)


๔. รูปแบบการรับประกัน

การรับประกันมีหลายรูปแบบ ที่ผู้บริโภคทั่วไปประสบกันอยู่คือเป็นแบบ "ไม่ขยาย" เวลารับประกันในระหว่างที่สินค้านั้นอยู่ระหว่างซ่อม เช่นซื้อคอมพิวเตอร์มาเดือนมกราคมพร้อมรับประกัน ๑ ปี เดือนมีนาคมส่งซ่อมแต่กว่าจะเสร็จก็ผ่านไป ๒ เดือน ช่วง ๒ เดือนที่ซ่อมนั้นบริษัทก็คิดให้อยู่ในช่วงรับประกันด้วย ดังนั้นพอสิ้นเดือนธันวาคมก็ถือว่าหมดประกัน (ซื้อเครื่องมา ๑๒ เดือนแต่ใช้ได้แค่ ๑๐ เดือน) ดังนั้นในการซื้อนั้นต้องระบุด้วยว่าถ้าเครื่องบกพร่อง (ด้วยสาเหตุที่เกิดจากตัวเครื่องเอง ไม่ใช้ผู้ใช้งาน) และต้องนำไปซ่อม ระยะเวลารับประกันต้องขยายออกไปตามเวลาที่เอาไปซ่อมด้วย เช่นกรณีคอมพิวเตอร์ที่ยกตัวอย่างมานั้น ถ้าเครื่องนำไปซ่อม ๒ เดือน ระยะเวลาหมดประกันก็ต้องยืดออกไปอีก ๒ เดือน คือไปสิ้นสุดในสิ้นเดือนกุมภาพันธ์ของปีถัดไป

การรับประกันอาจเป็นในรูปแบบผู้ซื้อต้องนำเครื่องไปส่งซ่อมเองที่บริษัทผู้ขาย หรือผู้ขายมาบริการให้ถึงที่ทำงานของลูกค้า (ราคาก็ต่างกันอีก) หรือในกรณีที่ผู้ขายต้องนำเครื่องกลับไปซ่อม ผู้ขายต้องมีเครื่องสำรองให้ผู้ซื้อใช้ก่อนหรือไม่ จนกว่าเครื่องจะซ่อมเสร็จ (ราคาก็ต่างกันอีก)

หรือในกรณีที่เครื่องมือดังกล่าวเป็นเครื่องมือวิเคราะห์สำหรับควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ ถ้าหากเครื่องดังกล่าวมีปัญหาต้องเสียเวลาซ่อม และผู้ขายก็ไม่มีเครื่องสำรองให้ใช้ แต่ผู้ซื้อนั้นไม่สามารถหยุดการวิเคราะห์ดังกล่าวได้เพราะจะส่งผลถึงการควบคุมผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ จึงทำให้ผู้ซื้อต้องส่งตัวอย่างไปให้หน่วยงานข้างนอกวิเคราะห์ให้แทน ในกรณีเช่นนี้ทางผู้ขายต้องรับผิดชอบค่าใช้จ่ายในการส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์จนกว่าเครื่องจะซ่อมเสร็จหรือไม่ (แน่นอนว่าราคาก็จะแพงขึ้นไปอีก)


๕. การฝึกอบรมและการดูงาน

เป็นเรื่องปรกติที่ผู้ขายสินค้าจะต้องทำการฝึกอบรมให้ผู้ซื้อสามารถใช้สินค้าที่ซื้อนั้นได้ สำหรับสินค้าราคาแพงนั้นในบางครั้งทางผู้ขาย (หรือแม้แต่ตัวผู้ซื้อเอง) อาจต้องการให้มีการไปอบรมการใช้งาน ณ ต่างประเทศ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะเครื่องมือดังกล่าวนั้นยังไม่เคยมีใช้มาก่อนในประเทศ ทำให้ช่างในประเทศยังไม่มีประสบการณ์ แต่อีกกรณีหนึ่งที่เห็นคือเป็นการไปเที่ยวมากกว่าโดยใช้การอบรมบังหน้า (ก็ผู้ขายเป็นผู้ออกค่าใช้จ่ายให้ทั้งหมด บางทีอาจรวมทั้งเงินติดกระเป๋าด้วย)

เคยมีหัวหน้าหน่วยงานแห่งหนึ่งเล่าให้ผมฟังว่า ตอนซื้อเครื่องมือวิเคราะห์ราคาแพงก็มีการใส่การอบรมต่างประเทศโดยบริษัทเป็นผู้ออกค่าใช้จ่ายเข้าไปในสัญญา พอบริษัทดังกล่าวประมูลได้ คนออกข้อกำหนดดังกล่าวก็ได้ไปต่างประเทศ (อบรมมั้ง) แต่พอกลับมาก็ไม่มาดูแลหรือสอนคนอื่นใช้เครื่องมือดังกล่าวเลย คนอื่นอยากใช้ก็ต้องไปนั่งอ่านคู่มือเองเอง ทั้ง ๆ ที่จะว่าไปแล้วอุปกรณ์ตัวนั้นก็ไม่ได้เป็นเครื่องมือที่ประหลาดอะไร ในประเทศก็มีคนใช้กันอยู่ทั่วไปเป็นสิบเครื่อง

ในบางวงการนั้นอาจตอบแทนผู้ซื้อด้วยการเชิญให้ไปดูงานในต่างประเทศแทนที่จะให้ไปฝึกอบรมการใช้เครื่องมือ ทั้งนี้เพื่อให้ดูว่าการไปดูงานนั้นไม่มีความสัมพันธ์ใด ๆ กับเครื่องมือ (หรือวัสดุสิ้นเปลือง) ที่ซื้อไป เรียกว่าเป็นการตอบแทนผู้ซื้อทางอ้อม ที่แน่ ๆ คือผู้ขายเครื่องมือ (หรือวัสดุสิ้นเปลือง) เป็นคนออกค่าใช้จ่ายให้ทั้งหมด ซึ่งเงินดังกล่าวก็เป็นเงินที่บวกเข้าไปในค่าเครื่องมือ (หรือวัสดุสิ้นเปลือง) ตอนขายเรียบร้อยแล้ว


๖. การซ่อมบำรุง

อุปกรณ์บางชิ้นอาจต้องมีการปรับแต่งเป็นระยะ (เช่น FT-IR อาจต้องมีการปรับแนวกระจก หรือ TGA ต้องมีการ calibrate ตัว thermocouple ที่ใช้วัดอุณหภูมิ) หรือต้องมีการตรวจที่เรียกว่า preventive maintenance ซึ่งการซ่อมบำรุงดังกล่าวควรรวมเข้าไว้ในข้อกำหนดตอนที่จัดซื้อด้วย

ภายหลังจากหมดประกันแล้ว ทางบริษัทอาจมีการเสนอการตรวจเช็คอุปกรณ์เป็นระยะ ซึ่งถ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานประจำก็ควรที่จะพิจารณาบริการดังกล่าว เพราะสามารถช่วยตรวจพบปัญหาก่อนที่จะทำให้อุปกรณ์ใช้งานไม่ได้

บางรายนั้นขายเครื่องมือถูก แต่เวลาซ่อมเครื่องมือคิดค่าซ่อมเป็นชั่วโมง โดยเริ่มจับเวลาตั้งแต่ช่างซ่อมเดินทางออกจากออฟฟิตเลย เวลาที่ช่างไปเข้าห้องน้ำ พักกินกาแฟ หรือนั่งคิดอยู่ว่าตรงไหนเสียก็นับเป็นชั่วโมงการทำงานด้วย ถ้าได้ช่างซ่อมมีฝีมือหาปัญหาได้เร็วงานก็จะเสร็จเร็ว บริษัทก็จะได้ค่าซ่อมน้อย แต่ถ้าส่งช่างซ่อมแบบซ่อมไม่ค่อยเป็น ต้องเสียเวลาหาว่าเครื่องมีปัญหาตรงไหน งานก็จะเสร็จช้า บริษัทก็จะได้ค่าซ่อมมากขึ้น

สินค้าบางอย่างตัวเครื่องนั้นถูก แต่วัสดุสิ้นเปลืองนั้นแพงมาก ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือเครื่องพิมพ์แบบ ink jet จะเห็นว่าตัวเครื่องราคาไม่เท่าไรหรอก แต่พอตลับหมึกหมดทีและต้องเปลี่ยนตลับหมึกใหม่ อาจพบว่าราคาตลับหมึกนั้นมากกว่าครึ่งหนึ่งของราคาเครื่องที่ซื้อมาตอนแรกอีก แถมใช้พิมพ์ได้ไม่มากหมึกก็หมดแล้วด้วย


๗. การตีกันผู้ขายรายอื่น

บางครั้งในการขายสินค้าให้กับสถาบันการศึกษานั้น (โดยเฉพาะกับหน่วยงานของรัฐ ซึ่งมักจะต้องซื้อจากผู้ที่เสนอราคาขายต่ำสุด) ผู้ขายบางรายยอมกดราคาสินค้าของตัวเองให้ถูกกว่าเจ้าอื่น เพื่อให้สถาบันการศึกษานั้นใช้แต่อุปกรณ์ของบริษัทตัวเองเท่านั้น งานนี้ผู้ขายมักเลือกกับสถาบันการศึกษาที่มีชื่อเสียงทางด้านงานที่ต้องใช้เครื่องมือที่เขาขาย ตัวอย่างหนึ่งที่เราเห็นได้ชัดคือเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ

สิ่งที่ผู้ขายคาดหวังจากการกระทำดังกล่าวคือ การให้ผู้ที่จบการศึกษาจากสถานศึกษานั้นเคยชินหรือรู้จักแต่เครื่องมือเพียงยี่ห้อเดียว เมื่อผู้ที่จบการศึกษานั้นไปทำงานยังบริษัทต่าง ๆ และต้องทำหน้าที่จัดซื้อเครื่องมือนั้น ก็มักจะเลือกซื้อเครื่องมือที่ตัวเองเคยใช้มาจนชิน เพราะเชื่อมั่นว่าเครื่องมือดังกล่าวสามารถใช้งานได้จริงโดยไม่ต้องเสียเวลาฝึกอบรม การจะทำดังกล่าวได้ทางผู้ขายต้องมั่นใจว่าเครื่องมือของเขาสามารถตอบสนองความต้องการของสถาบันการศึกษานั้นได้ดี และไม่มีปัญหาเรื่องการบริการหลังการขายด้วย


๘. ผลประโยชน์ตอบแทนผู้ซื้อ

เคยได้ยินจากเซลล์ที่ไปขายสินค้าตามหน่วยงานต่าง ๆ มาว่า บางหน่วยงานนั้นอำนาจการตัดสินใจว่าจะซื้อจากผู้ขายรายใดไม่ได้อยู่ที่ผู้ใช้ แต่อยู่ที่แผนกจัดซื้อหรือผู้มีอำนาจอนุมัติ ส่วนใหญ่ของพวกนี้เป็นพวกที่มีผู้ผลิตแข่งขันกันหลายหลายและมีมาตรฐานกลาง (ตัวอย่างของเหล่านี้เช่นสายไฟ สารเคมีสามัญทั่วไป ยา ฯลฯ) เรื่องนี้คงไม่ต้องอธิบายอะไรมากก็คงจะพอเดาได้ว่ามันเป็นอย่างไร กรณีนี้ก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้สินค้านั้นมีราคาแพงมากขึ้นได้ บอกเป็นนัย ๆ อย่างนี้อาจทำให้บางคนอยากเปลี่ยนสาขาจากวิศวกรรมไปเป็นฝ่ายจัดซื้อก็ได้


พูดถึงการจัดซื้อแล้วก็ขอเลยไปเรื่องการตรวจรับด้วยสักเล็กน้อย จากประสบการณ์ที่ผ่านมานั้นเมื่อมีการส่งมอบสินค้า ทางผู้ซื้อจะไม่เข้าไปยุ่งอะไรกับสินค้านั้น จนกว่าจะมีการประกอบและทดสอบว่าสินค้านั้นเป็นไปตามข้อตกลงของการจัดซื้อ

ตัวอย่างเช่นเวลาที่ผู้ขายนำสินค้ามาส่ง ยังเป็นหน้าที่ที่ผู้ขายจะต้องขนสินค้านั้นไปยังตำแหน่งติดตั้ง ในตอนนี้ผู้ซื้อไม่ควรเข้าไปช่วยอะไรทั้งสิ้น เพราะสมมุติว่าเกิดเข้าไปช่วยขนและทำของหลุดมือเกิดความเสียหาย จะเกิดปัญหาทันทีว่าใครต้องเป็นผู้รับผิดชอบ มองจากทางผู้ซื้อก็จะคิดว่าผู้ขายต้องรับผิดชอบเพราะสินค้ายังไม่มีการส่งมอบ มองจากทางผู้ขายก็จะคิดว่าผู้ซื้อต้องรับผิดชอบเพราะเป็นคนทำของหลุดมือตกพื้นเสียหาย ดังนั้นเพื่อไม่ให้เกิดปัญหาดังกล่าวจึงไม่ควรเข้าไปยุ่งอะไรในระหว่างการขนส่งสินค้า (ยืนดูได้อย่างเดียว)

ถ้าหากหีบห่อที่บรรจุสินค้านั้นมีร่องรอยความเสียหาย ก็เป็นหน้าที่ที่ผู้ขายต้องเรียกบริษัทประกันมาเป็นพยานก่อนที่จะทำการเปิดหีบห่อ ในขณะนี้อาจต้องมีการถ่ายรูปเป็นระยะเพื่อดูว่าความเสียหายนั้นเป็นเพียงแค่บรรจุภัณฑ์ภายนอก หรือกระเทือนไปถึงสินค้าที่บรรจุอยู่ภายในหีบห่อนั้นด้วย การเปิดบรรจุภัณฑ์และการนำสินค้าออกมาจากหีบห่อก็เป็นหน้าที่ของผู้ขายทั้งหมด ผู้ซื้อคอยทำหน้าที่ตรวจนับว่าสินค้ามาครบตามที่สั่งไปหรือไม่เท่านั้นเอง

การประกอบชิ้นส่วนต่าง ๆ เข้าด้วยกันและการเปิดเครื่องครั้งแรกและทดสอบต่าง ๆ ก็เป็นหน้าที่ของผู้ขายทั้งหมด ผู้ซื้อทำเพียงแค่ยืนดูเฉย ๆ ต่อเมื่อผู้ขายมั่นใจว่าเครื่องมือพร้อมที่จะทำการสาธิตการใช้งานและฝึกสอนแล้ว ผู้ซื้อจึงสามารถเข้าไปจับต้องเครื่องมือได้

การซื้อสินค้าจากบริษัทที่ตั้งมาหลายปีแล้วไม่ค่อยมีปัญหาเท่าใด ที่ต้องระวังคือการซื้อสินค้าจากบริษัทที่ตั้งขึ้นมาใหม่ ๆ หรือบริษัทเฉพาะกิจ คือกะว่าพอขายสินค้าได้แล้วก็ปิดบริษัทหนีไปเลย เรื่องนี้เคยมีประสบการณ์ตอนที่จัดซื้ออุปกรณ์โครงการเงินกู้ธนาคารโลก ซึ่งปัญหามันเริ่มตั้งแต่การออกข้อกำหนดเฉพาะของสินค้าเลย แล้วจะเล่าให้ฟังในวันหลัง (จำไม่ได้เหมือนกันว่าพูดคำนี้มากี่เรื่องแล้ว และมีค้างอยู่เรื่องใดบ้าง)

วันศุกร์ที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

การควบคุมอุณหภูมิ MO Memoir : Friday 12 February 2553

เรื่องนี้ก็ยังคงเกี่ยวข้องกับสาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันอยู่ดี


เมื่อวานตอนเย็นสาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันมาถามว่า base line ของเครื่อง TPX มันวิ่งขึ้นตลอดเวลา จะให้ทำอย่างไรดี ผมก็เลยแวะไปดูและพบว่าเส้น base line มันวิ่งขึ้นตลอดเวลาจริง ๆ โดยวิ่งเฉียงจากมุมด้านล่างซ้ายของจอคอมพิวเตอร์ไปยังมุมด้านบนขวา แต่ถ้าสังเกตดูแกน y (แกนความแรงของสัญญาณ)ก็จะเห็นว่าสเกลของแกน y นั้นน้อยมาก คืออยู่ในระดับ 10-3

คือเจ้าตัวโปรแกรมของเครื่องนี้มันปรับขนาดแกน y โดยอัตโนมัติ โดยมันจะพยายามให้รูปกราฟมันโตที่สุดเท่าที่จะโตได้ (คือให้โตเต็มหน้าจอคอมพิวเตอร์) ดังนั้นถ้าสัญญาณมาต่ำมาก มันก็จะทำให้แกน y มันละเอียดขึ้น แต่ถ้าสัญญาณมันแรงมาก มันก็จะปรับให้ช่วงแกน y กว้างขึ้น จริง ๆ แล้วตอนเช้าวันนั้นมีคนมาถามผมก่อนแล้วว่าทำไมในการทดลองสองครั้ง ครั้งหนึ่งนั้นสัญญาณแกว่งไปแกว่งมามาก แต่ในอีกครั้งหนึ่งนั้นสัญญาณมันเรียบมาก ผมก็บอกให้เขาดูสเกลของแกน y ของกราฟทั้งสอง คือกราฟทั้งสองนั้นใช้สเกลแกน y ที่แตกต่างกัน 10 เท่า ดังนั้นกราฟที่สัญญาณอ่อนกว่า 10 เท่าจึงถูกขยายสเกลให้เต็มจอภาพ สัญญาณ noise ต่าง ๆ จึงปรากฏให้เห็นเด่นชัด ส่วนกราฟอีกรูปหนึ่งนั้นสัญญาณแรงกว่า 10 เท่า โปรแกรมก็เลยใช้สเกลที่กว้างกว่า 10 เท่าเพื่อแสดงกราฟให็เต็มจอ สัญญาณรบกวนต่าง ๆ จึงดูหายไป แต่ถ้าขยายภาพขึ้นมาก็จะมองเห็นสัญญาณ noise เช่นเดียวกัน

ทีนี้กลับมาตอนเย็นหลังจากที่ได้บอกให้สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันให้ดูสเกลแกน y แล้ว ผมก็บอกทดลองฉีดแอมโมเนียเข้าเครื่อง TPX เพื่อที่จะได้เห็นว่าเมื่อมีแอมโมเนียเข้าไป สัญญาณจากแอมโมเนียจะทำให้สเกลของกราฟนั้นหยาบขึ้น และจะเห็นเส้น base line ที่วิ่งเฉียงพาดจากมุมหนึ่งของจอไปยังอีกมุมหนึ่งของจอนั้นตกลงมาอยู่ที่ขอบล่างของจอ แล้วผมก็นั่งรอดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น

ปรากฏว่าเข็มแรกที่ฉีดเข้าไปไม่มีสัญญาณใด ๆ ออกมาทั้ง ๆ ที่ไม่ได้ใส่ตัวอย่างเข้าไปในเครื่อง ผมก็เลยบอกให้ฉีดใหม่อีกครั้ง ตอนนี้สังเกตเห็นว่าตอนที่สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันใช้ syringe ดูดแก๊สออกมาจากลูกโป่งที่เป็นที่เก็บแก๊สแอมโมเนียนั้น syringe ที่ใช้เป็นชนิดที่มีวาล์วเปิด-ปิดอยู่ที่หัวเข็ม (เป็นปุ่มกดจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง) ผมก็เลยถามว่าเปิดวาล์วที่หัวเข็มหรือยัง ซึ่งตำแหน่งของวาล์วทดสอบได้โดยการดึงลูกสูบ (piston) ของ syringe ออกมา จากนั้นก็ปล่อยมือที่ดึงลูกสูบนั้น ถ้าหากวาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิด แก๊สจะเข้าไปในกระบอก syringeตัวลูกสูบจะไม่ถูกดันกลับเข้าไป แต่ถ้าวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด การดึงเอาลูกสูบถอยหลังจะทำให้เกิดสุญญากาศขึ้นในกระบอก syringe อากาศภายนอกก็จะดันลูกสูบให้กลับเข้าไปข้างใน ผลการทดสอบปรากฏว่าวาล์วที่หัวเข็มยังปิดอยู่ (มิน่าเล่าเข็มแรกที่ฉีดเข้าไปจึงไม่มีอะไรออกมา เพราะว่ามันไม่มีอะไรอยู่ในเข็มให้ฉีดเข้าไป) แต่งานนี้จะไปว่าสาวน้อยหน้าใสก็ไม่ได้ เพราะสาวน้อยเองก็ไม่เคยใช้ syringe ชนิดนี้มาก่อน และผมเองก็ไม่เคยสอนวิธีใช้

ระหว่างที่นั่งรอดูสัญญาณปรากฏบนจอภาพนั้น ผมก็ถามขึ้นว่าตอนนี้ทำการวิเคราะห์ที่อุณหภูมิเท่าใด คำตอบที่ได้รับคือ 25 องศาเซลเซียส ผมก็เลยถามกลับไปว่าคุมอุณหภูมิอย่างไร คำตอบที่ได้รับคือก็ตั้งค่าไว้ที่นั่นแค่นั้นเอง

อุปกรณ์วัดที่ใช้ thermal conductivity detector (TCD) เป็นตัวตรวจวัดนั้น อุณหภูมิของแก๊สที่ไหลเข้า detector มีผลต่อสัญญาณที่ได้ ถ้าอุณหภูมิของแก๊สที่ไหลเข้านั้นเปลี่ยนแปลงไปมา สิ่งที่เห็นคือ base line ไม่นิ่ง วิ่งขึ้นลงตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ดังนั้นเพื่อให้ base line นิ่งหรือมีการแกว่งน้อยที่สุด จึงควรที่จะควบคุมให้อุณหภูมิแก๊สที่เข้า detector นั้นคงที่ สำหรับอุปกรณ์ควบคุมที่สามารถให้ความร้อนได้เพียงอย่างเดียว (ไม่มีระบบระบายความร้อนออก) เช่นเตาของเครื่อง TPX หรือ oven ของเครื่อง GC จากประสบการณ์ที่ผ่านมาพบว่าอุณหภูมิต่ำสุดที่เครื่องสามารถควบคุมได้นั้นควรสูงกว่าอุณหภูมิห้องสัก 10 องศาเซลเซียส เช่นเครื่อง TPX ที่ตั้งอยู่ในห้องแอร์นั้น เพื่อให้การวัดนั้นทำซ้ำได้ จึงไม่ควรทำการทดลองที่อุณหภูมิห้อง แต่ควรตั้งอุณหภูมิการวัดให้สูงกว่าอุณหภูมิห้องสัก 10 องศาเซลเซียส เช่นตั้งไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสเป็นอย่างน้อย

สำหรับเครื่องที่ตั้งไว้นอกห้องแอร์เช่นเครื่อง GC นั้น อุณหภูมิต่ำสุดของ oven ที่เครื่องสามารถควบคุมได้จะแปรเปลี่ยนไปตามฤดูกาล เช่นในหน้าหนาวหรือหน้าฝน เราอาจตั้งอุณหภูมิการทำงานของ oven ไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสได้ แต่ถ้าเป็นหน้าร้อนที่อุณหภูมิห้องสูงระดับกว่า 30 องศาเซลเซียสนั้น การตั้งอุณหภูมิ oven ไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสก็อาจไม่สามารถควบคุมให้นิ่งได้ ดังนั้นในการปรับตั้งเครื่องนั้น จึงจำเป็นต้องพิจารณาด้วยว่าจะทำการทดลองนานเท่าใด ในสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างไร

ปัญหานี้เคยพบตอนที่มีนิสิตมาปรึกษาเรื่องหาคอลัมน์แยกออกซิเจนและไนโตรเจน คือเขาเอาแคตตาล็อกของต่างประเทศ (ที่ตัวแทนจำหน่ายในประเทศไทยให้มา) มาเปิดเลือกชนิดคอลัมน์ ซึ่งในแคกตาล็อกนั้นก็มีคอลัมน์ที่สามารถใช้แยกออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากกันได้ แต่สิ่งที่เขาไม่ได้สังเกตคือต้องตั้งอุณหภูมิ oven ของเครื่อง GC ไว้ที่ 20 องศาเซลเซียส (ในกรุงเทพ มีสักกี่ชั่วโมงกัน ที่อุณหภูมิห้องอยู่ต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส) ซึ่งในต่างประเทศที่อากาศหนาวนั้น อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสก็ถือว่าสูงกว่าอุณหภูมิห้องมากแล้ว และถ้าต้องการใช้จริงก็คงต้องไปหาเครื่อง GC ที่มีระบบทำความเย็นติดตั้งเข้ากับ oven ด้วย


สงสัยว่าคงเป็นช่วงใกล้ปิดแลปกันแล้วมั้ง เลยมีเรื่องให้เล่าเกือบทุกวันเลย


และก็ฝากถึง สาวน้อย 150 เซนติเมตร (ที่ผมยังสงสัยอยู่ว่าจะเปิดวาล์วที่หัวท่อแก๊สถึงหรือเปล่า) สาวน้อยใบหน้าขาว (ที่ผมมองทีไรชวนให้นึกถึงผีญี่ปุ่นทุกที) และสาวน้อยคมเข้ม (ที่มาจากจังหวัดที่เพื่อนฝูงไม่กล้าไปเที่ยว และเจ้าตัวเองก็ดูท่าทางจะดุเอาเรื่องอยู่เหมือนกัน) ว่าให้ไปหัดทอดไข่เจียวให้ดี เราจะมีงานสังสรรรับน้องใหม่ด้วยการให้น้องใหม่แสดงฝีมือทอดไข่เจียวให้รุ่นพี่กินกับข้าวสวยร้อน ๆ

หวังว่าคงไม่เกิดเหตุการณ์แบบปีที่แล้วนะ ที่ทอดเสร็จแล้วต้องโยนทิ้งถังขยะไป (กินไม่ลงจริง ๆ) ส่วนใครเป็นคนทำนั้นให้ไปถามพวกปี ๒ เอาเอง

วันพฤหัสบดีที่ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

การวัดความเป็นกรดบนพื้นผิวของแข็ง (อีกครั้ง) MO Memoir : Thursday 11 February 2553

ก่อนอื่นขอตั้งข้อสังเกตหน่อยนะว่า ในการประชุมเมื่อวันอังคารที่ผ่านมา ซึ่งผมไม่ได้เข้าร่วมประชุมแต่ได้ให้สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันเข้าประชุมและทำรายงานการประชุมให้ผมด้วย ผมแปลกใจที่ว่าการที่เราจะต้องทำอะไรต่อไปนั้น เป็นสิ่งที่ทาง "บริษัท" ควรเป็นคนบอกให้เราทำ ซึ่งงานดังกล่าวต้องอยู่ในเงื่อนไขของสัญญา แต่คนที่อยู่ในทีมที่ร่วมกันทำงานส่งให้บริษัท ไม่ควรจะไปบอกให้ทำอะไรเพิ่มเติมนอกเหนือไปจากเงื่อนไขสัญญา ถ้าอยากให้ทำก็ควรคุยกันนอกรอบในการประชุมงานวิจัยของทีม ไม่ควรที่จะไปพูดในที่ประชุมที่มีตัวแทนของบริษัทอยู่ด้วย (เรื่องทั้งเรื่องคือว่าในเมื่อบริษัทเขาไม่สนใจ ทำไมเราต้องไปนำเสนอว่าจะทำเรื่องนั้นเพิ่มให้บริษัท เราทำของเราเก็บเอาไว้เองไม่ดีกว่าหรือ) ตอนนี้สิ่งที่สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันควรตั้งใจทำคือ สิ่งที่ (๑) อยู่ในขอบเขตของโครงร่างวิทยานิพนธ์ และ (๒) สิ่งที่อยู่ในขอบเขตสัญญางานที่ส่งให้กับทางบริษัท ซึ่งตามหัวข้อ (๒) นั้นยังไม่ต้องบอกบริษัททั้งหมดหรอก เก็บเอาไว้บางก็ได้ เพราะอาจต้องใช้ยื่นหมูยื่นแมว (เงินก็ยังไม่ให้สักบาทแล้วยังจะเอางานอีก)


ก่อนที่จะเข้าเรื่องการวัดความเป็นกรดนั้นผมขอตอบคำถามบางข้อก่อน เรื่องแรกเกี่ยวกับการเลือกใช้ support การที่เราใช้ titania ก็เพราะ titania ทนต่อ SOx ในแก๊ส alumina นั้นจะทำปฏิกิริยากับ SOx กลายเป็นสารประกอบซัลเฟตได้ ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสื่อมสภาพ (เรื่องความเป็นกรด-เบสของพื้นผิวไม่เกี่ยว)

ส่วนเรื่องที่ต้องการให้หากลไกนั้นผมมองว่าเป็นเรื่องรองลงไป เพราะในปัจจุบันมีตัวเร่งปฏิกิริยาเยอะมากที่เรายังไม่รู้เลยว่ากลไกการเกิดปฏิกิริยาเป็นอย่างไร แต่ก็ใช้งานกันอยู่ (เช่นตัวที่เรากำลังศึกษาอยู่นี้ ก็ยังมีหลายทฤษฎีเลย) หรือมารู้ว่ากลไกเป็นอย่างไรก็หลังจากที่มีการนำไปใช้งานในเชิงพาณิชย์แล้ว การที่ต้องการทราบกลไกก่อนคงด้วยเหตุผลอื่นมากกว่าการต้องการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาให้เสร็จภายในเงื่อนไขสัญญา

ส่วนเรื่องผล NH3-TPD ที่มีการตั้งข้อสงสัยนั้น เนื่องจากผมไม่เห็นผลการวัดที่มีการกล่าวถึง จึงไม่สามารถกล่าวอะไรได้มาก แต่คาดว่าปัญหานั้นเกิดจากการไม่เข้าใจและไม่คิดจะทำความเข้าใจพื้นฐานการวัดและการทำงานของเครื่องมือ และอาจมีปัญหาเกี่ยวข้องกับเรื่องการลาก base line ด้วย ซึ่งเรื่องนี้พบเห็นอยู่เป็นประจำ ตรงนี้ขอย้ำอีกครั้งว่าการวัดความเป็นกรดของพื้นผิวด้วยการใช้การดูดซับ-คายซับโมเลกุลเบสที่ลงไปเกาะนั้น เคยกล่าวไว้แล้วถึง ๔ ครั้งใน memoir ๔ ฉบับต่อไปนี้

(๑) MO Memoir 2552 Jan 30 Fri Thermal conductivity detector
(๒) MO Memoir 2552 Feb 3 Tue Thermal conductivity detector (ภาค 2)
(๓) MO Memoir 2552 Apr 4 Sat สรุปคำถาม-ตอบการสอบวันศุกร์ที่ ๓ เมษายน ๒๕๕๓
(๔) MO Memoir 2553 Jan 20 Wed การวัดปริมาณ-ความแรงของตำแหน่งที่เป็นกรดบนพื้นผิว

เอกสารฉบับ (๑) และ (๒) นั้นเกี่ยวข้องกับพื้นฐานการวัดและการลาก base line เอกสารฉบับ (๓) นั้นกล่าวถึงความเข้าใจเรื่องการจำแนกความแรง และเอกสารฉบับ (๔) นั้นเกี่ยวกับข้องเทคนิคการวัดปริมาณ
ที่ผ่านมานั้นในการวัด NH3-TPD มักจะมีปัญหาได้กราฟออกมาไม่เหมือนกันแม้ว่าจะใช้ตัวอย่างเดียวกัน แต่ถ้าเราเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นและลากเส้น base line ได้อย่างเหมาะสม เราก็จะพบว่าผลการวัดสามารถทำซ้ำได้ ดังนั้นประเด็นที่สำคัญคือควรจะลากเส้น base line อย่างไรเพื่อที่จะแยกสัญญาณที่เกิดจากการคายซับแอมโมเนียออกจากสัญญาณที่เกิดจากปรากฏการณ์อื่น

ปัญหาเรื่องการลากเส้น base line นั้นทางกลุ่มเราเห็นปัญหาดังกล่าวมาตั้งแต่ราว ๆ ปีพ.ศ. ๒๕๔๗ แล้ว (เมื่อ ๖ ปีที่แล้ว) โปรแกรม "fityk" นั้นผมก็เป็นคนไปค้นหาจากอินเทอร์เนตแล้วเอามาใช้กันในกลุ่มเรา วิทยานิพนธ์เล่มแรกที่ปรากฏว่าใช้โปรแกรมดังกล่าวเป็นของ ปารียนันท์ (ป.โท ปีการศึกษา ๒๕๔๘) ปีการศึกษาถัดมา (๒๕๔๙) ก็ปรากฏในวิทยานิพนธ์ป.โทของ คริษฐา (คนทำอุปกรณ์วัด pyridine adsorption ที่เรากำลังใช้กันอยู่นั่นแหละ) ปาณัสม์ ณัฐพร เอมอร และเกรียงไกร และการที่ทำไมเราจึงใช้ฟังก์ชัน split gaussian (ที่ตัวโปรแกรม fityk มันเรียกอย่างนั้น แต่ก็เห็นในบางโปรแกรมเรียก curve ลักษณะดังกล่าวว่า skew gaussian) ในการ fit curve ที่ได้จาก GC หรือ TPD ต่างก็มีเหตุผลและทฤษฎีรองรับ (เอาไว้วันหลังจะเล่าให้ฟัง) ไม่ใช่ใช้แบบมั่ว ๆ ขึ้นมาลอย ๆ แต่ในการ deconvolution curve ของ IR หรือ UV-Vis เราจะใช้ฟังก์ชัน gaussian ที่มีลักษณะสมมาตรนะ

ถ้าคุณใช้ซอร์ฟแวร์ที่มากับตัวเครื่องมือวิเคราะห์ ซอร์ฟแวร์ดังกล่าวจะใช้ฟังก์ชัน gaussian ในการ fit curve ซึ่งผมมีความเห็นว่าถ้าต้องการเพียงแค่คำนวณพื้นที่ใต้กราฟรวมก็ใช้ได้ แต่ถ้าต้องการใช้ระบุว่ากราฟดังกล่าวประกอบด้วยพีคที่ตำแหน่งใดและมีขนาดเท่าใดก็ไม่ควรนำมาใช้

พฤติกรรมหนึ่งที่เห็นเป็นปรกติในแลปที่พวกเราทำงานอยู่คือ ส่วนใหญ่ไม่ยอมศึกษาว่าเครื่องมือแต่ละเครื่องนั้นมีหลักการทำงานอย่างไร การใช้เครื่องมือที่ถูกต้องนั้นต้องทำอย่างไร และผลที่ได้นั้นต้องพิจารณาอะไรบ้างก่อนที่จะแปลผล ทำเหมือนกับว่าเครื่องวิเคราะห์ต่าง ๆ เป็นเหมือนเครื่องชั่งหรือเทอร์โมมิเตอร์ พอใส่ตัวอย่างลงไปก็อ่านตัวเลขก็จบเลย พอตัวเลขไม่ออกมาอย่างที่คาดหวังไว้ ก็โทษว่าเครื่องมือหรือเทคนิคมีปัญหา ให้ไปใช้เทคนิคอื่น แล้วเหตุการณ์แบบเดิมก็เกิดซ้ำอีก

จากข้อมูลวิธีการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคการไทเทรตที่ได้ฟังมาคร่าว ๆ นั้น ผมเห็นว่ามีข้อควรระวังที่ต้องคำนึงถึงอยู่หลายข้อด้วยกัน และถ้าไม่ได้คำนึงถึงข้อควรระวังดังกล่าว ก็เชื่อว่าผลการทดลองที่ได้ก็มีปัญหาอีก

ขอเริ่มไปกันทีละข้อเลย


ข้อที่ ๑ ที่มาของเทคนิคดังกล่าว

จากการได้สอบถามผู้ที่เคยใช้เทคนิคดังกล่าวได้ความว่า (ผมเองก็ยังไม่เคยเห็นบทความต้นฉบับที่เป็นที่มาของเทคนิคดังกล่าวนั้น) เป็นการใช้วัดความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (ion-exchange resin) เป็นตัวรองรับ เนื่องจากเรซินแลกเปลี่ยนไอออนดังกล่าวเป็นวัสดุพอลิเมอร์ ดังนั้นจึงไม่สามารถทนอุณหภูมิสูงที่ใช้ในการไล่แอมโมเนียในกระบวนการ NH3-TPD ได้ (เพราะเรซินจะไหม้ ทำให้ค่าการวัดเชื่อถือไม่ได้) เขาจึงหลีกมาใช้วิธีการนี้แทน และให้เหตุผลว่าให้ค่าที่ถูกต้องกว่า (แต่ต้องเมื่อเทียบกับเอาเรซินแลกเปลี่ยนไอออนนั้นไปวัด NH3-TPD นะ ไม่ได้หมายความว่าเป็นกับตัวอย่างทุกชนิด)

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนชื่อก็บอกแล้วว่าแลกเปลี่ยนไอออนได้ ดังนั้นการนำเรซินนี้ไปแช่น้ำเกลือ (NaCl) จึงทำให้สามารถดึงเอาโปรตอนส่วนใหญ่ (หรือเกือบทั้งหมดออกมาจากเรซินได้)

มีคำถามหนึ่งที่น่าถามตรงนี้คือ ถ้าเช่นนั้นแล้วทำไมจึงไม่วัดค่า pH แล้วคำนวณกลับมาเป็นความเข้มข้นของกรดเลย ต้องไปไทเทรตหาปริมาณอีกทำไม ใช้วิธีเอาตัวอย่างมาน้ำหนักเท่า ๆ กันแช่ในสารละลาย NaCl ปริมาตรเท่ากันเป็นเวลานานเท่ากัน แล้วก็วัดค่าพีเอช ตัวอย่างไหนให้ค่าพีเอชต่ำสุดก็สรุปเลยว่าตัวอย่างนั้นมีความเป็นกรดมากที่สุดไม่ได้หรือ

การที่ต้องเอาไปไทเทรตต่อแสดงว่าไม่มั่นใจว่าการแลกเปลี่ยนไอออนจะเกิดได้สมบูรณ์ ต้องมีการดึงเอาโปรตอนบางส่วนออกจากสารละลาย (ด้วยการเติมด่าง) จึงจะทำให้โปรตอนหลุดออกมาจากผิวเรซินมากขึ้น นั่นแสดงว่าการแตกตัวของเรซินนั้นไม่สมบูรณ์ 100% (เป็นเสมือนกรดอ่อน) ดังนั้นค่าพีเอชที่จุดสมมูลของการไทเทรตจึงไม่ควรอยู่ที 7 แต่ควรมีค่ามากกว่า 7

ขอทบทวนความรู้ตรงนี้หน่อยว่า จุดสมมูล (equivalent point) ของการไทเทรตคือจุดที่กรด-เบสทำปฏิกิริยากันพอดี ส่วนจุดยุติ (end point) ของการไทเทรตคือจุดที่อินดิเคเตอร์แสดงผล เช่นเวลาที่คุณไทเทรตกรดแก่ด้วยเบสแก่ และใช้ฟีนอฟทาลีนเป็นอินดิเคเตอร์ จุดสมมูลของการไทเทรตคือจุดที่ค่าพีเอชของสารละลายเท่ากับ 7 แต่คุณหยุดไทเทรตเมื่อเห็นสารละลายมีสีชมพูอ่อน แต่ขณะนั้นพีเอชของสารละลายก็มีค่าเลย 8 ไปแล้ว ส่วนความผิดพลาดของการไทเทรตจะมากน้อยเท่าใดก็ขึ้นอยู่ว่าปริมาตรของเบสที่เติมลงไปครั้งสุดท้าย ทำให้ค่าพีเอชเปลี่ยนจากน้อยกว่า 7 ไปจนเกิน 8 หรือไม่


ข้อที่ ๒ การสอบเทียบพีเอชมิเตอร์

ในบรรดาเครื่องวัดต่าง ๆ นั้น "พีเอชมิเตอร์" จัดเป็นเครื่องมือที่ต้องทำการสอบเทียบความถูกต้อง (หรือที่เราเรียกว่า calibrate นั่นแหละ) บ่อยครั้งที่สุด เรียกว่าถ้าต้องการความถูกต้องสูงก็ต้องทำ "ทุกครั้ง" ก่อนการวัด และการสอบเทียบนั้นจะทำที่ค่าพีเอชกี่ค่าก็ขึ้นอยู่กับว่าต้องการอะไร ถ้าต้องการควบคุมให้ค่าพีเอชอยู่ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งเท่านั้น ก็อาจทำการสอบเทียบที่ค่าพีเอชค่าเดียวก็พอ แต่ถ้าต้องการวัดในช่วงกว้างแล้วก็ควรที่ต้องทำการสอบเทียบที่หลายตำแหน่ง และงานไทเทรตนั้นก็ถือว่าเป็นการวัดค่าพีเอชในช่วงกว้างด้วย

ในการสอบเทียบเพื่อให้ได้ความถูกต้องสูงนั้น จะเริ่มด้วยการล้าง pH probe ด้วยน้ำกลั่นก่อน จากนั้นจึงล้าง pH probe ด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ที่ใช้สอบเทียบ (เพื่อล้างน้ำกลั่นออก) จากนั้นจึงนำ pH probe ไปจุ่มในสารละลายบัฟเฟอร์ที่ใช้สอบเทียบเพื่อทำการสอบเทียบ กระทำเช่นนี้ทุกค่าพีเอชที่ต้องการสอบเทียบ


ข้อที่ ๓ ค่าพีเอชของน้ำกลั่น

เรามักสมมุติไปเองว่าน้ำกลั่นหรือน้ำดีมิน (น้ำปราศจากไอออน) ที่เราใช้กันในห้องแลปนั้นเป็นน้ำบริสุทธิ์ที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 7 แต่ในความเป็นจริงแล้วมันไม่ใช่ มันแค่บริสุทธิ์ในระดับหนึ่งเท่านั้นเอง ยังมีอะไรต่อมิอะไรปนเปื้อนอยู่อีก (เห็นได้ชัดจากการวัดค่าการนำไฟฟ้า) และจากประสบการณ์ที่ผ่านมานั้นเมื่อนำน้ำกลั่นของห้องปฏิบัติการ (ได้มาจากการกลั่นเพียงครั้งเดียว) ไปวัดค่าพีเอช ก็ไม่เคยได้ค่าพีเอชเป็น 7 เลย จะหนักไปทางน้อยกว่า 7 ด้วยซ้ำ

ในการไทเทรตสารละลายกรด-เบสที่เจือจางนั้น ต้องระวังเรื่องค่าพีเอชของน้ำที่นำมาใช้เป็นตัวทำละลายด้วย ผมไม่ทราบว่ามีการวัดค่าพีเอชของน้ำที่ใช้หรือไม่ (แต่คาดว่าคงไม่ได้วัด เพราะเรื่องที่สำคัญกว่าคือการสอบเทียบพีเอช มิเตอร์ก่อนการใช้งานก็คิดว่าคงไม่ได้ทำด้วย)


ข้อที่ ๔ การหาความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลาย NaOH

NaOH ที่เราใช้กันนั้นไม่ได้มีความบริสุทธิ์ 100% สารละลายมาตรฐาน NaOH ที่เตรียมขึ้นเพื่อใช้ในการไทเทรตนั้นจึงเป็นได้แค่สารละลายมาตรฐานทุติยภูมิ (secondary standard) รายละเอียดของเรื่องนี้และวิธีการหาความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลาย NaOH ที่เตรียมขึ้นได้เล่าไว้แล้วใน memoir ฉบับวันเสาร์ที่ ๑๖ มกราคม ๒๕๕๓ เรื่องการหาความเข้มข้นสารละลายมาตรฐานกรด


ข้อที่ ๕ จุดยุติของการไทเทรต

พีเอชมิเตอร์นั้นใช้หาจุดยุติ (end point) หรือจุดสมมูล (equivalent point) ของการไทเทรตได้ แต่ต้องหาจากการสร้างกราฟการไทเทรตระหว่างค่าพีเอชที่วัดได้กับปริมาณสารละลายมาตรฐานที่หยดลงไป
ผมไม่เถียงว่าสารละลายที่มีค่าพีเอช 7 คือสารละลายที่เป็นกลาง แต่การบอกว่าจุดยุติของการไทเทรตกรดเบสคือจุดที่ค่าพีเอชเป็น 7 นั้นมันไม่ถูกต้องเสมอไป

ถ้าเริ่มการไทเทรตโดยให้สารละลายกรดอยู่ในบีกเกอร์ แล้วใช้พีเอชมิเตอร์วัดค่าพีเอช จากนั้นค่อย ๆ หยดสารละลายเบสลงไป เฉพาะการไทเทรตระหว่างกรดแก่กับเบสแก่เท่านั้นที่จะให้ค่าพีเอชที่จุดสมมูลเท่ากับ 7 แต่ถ้าเป็นระหว่างกรดอ่อน (เพียงชนิดเดียว) กับเบสแก่ จะให้ค่าพีเอชที่จุดสมมูล "มากกว่า" 7 และถ้าเป็นสารละลายผสมของกรดหลายชนิดที่มีความแรงแตกต่างกันแล้วล่ะก็ จะมองไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงค่าพีเอชที่เด่นชัดเลย กราฟจะมีลักษณะค่อย ๆ ไต่ขึ้นไปเรื่อย ๆ จนค่าพีเอชของสารละลายในบีกเกอร์วิ่งเข้าหาค่าพีเอชของสารละลายเบสที่หยดลงไป

การวัด NH3-TPD ก็แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ากรดบนพื้นผิวของแข็งนั้นเป็นกรดที่มีความแรงแตกต่างกัน และการแลกเปลี่ยนไอออนนั้นก็ไม่ได้เข้าไปแทนที่ทั้งหมดในคราวเดียว แต่เป็นสมดุลระหว่างไอออนในสารละลายกับไอออนบนผิวของแข็ง สิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการแลกเปลี่ยนไอออนและการไทเทรตคือ โปรตอนในสารละลายจะหายไป ทำให้โปรตอนบนผิวของแข็งหลุดออกมาได้มากขึ้น โซเดียมไอออนก็จะเข้าไปแทนได้มากขึ้น ดังนั้นกราฟการไทเทรตจึงไม่ควรจะมีลักษณะแบบเดียวกันกับการไทเทรตกรดแก่-เบสแก่ การบอกว่าจุดยุติของการไทเทรตคือจุดที่วัดค่าพีเอชของสารละลายได้เท่ากับ 7 จึงไม่น่าจะถูกต้อง

ปัญหาของเครื่อง NH3-TPD นี้ไม่ได้มีเฉพาะในแลปของเรา บริษัทที่ขายเครื่องมือดังกล่าวก็ได้ขายเครื่องมือแบบเดียวกันนี้ให้กับบริษัทอื่นด้วย (ดูเหมือนบริษัทที่เรากำลังทำวิจัยร่วมอยู่ก็ซื้อไปได้ อันนี้ไม่แน่ใจ) และเขาก็พบกับปัญหาไม่สามารถทำกราฟการวิเคราะห์ซ้ำได้ (ก็ base line มันทำซ้ำไม่ได้) บังเอิญคนของบริษัทขายเครื่องมือดังกล่าวรู้จักกับผม เขาก็เลยโทรมาถามผมว่ามีปัญหาแบบเดียวกันหรือเปล่า ช่วงนั้นเราพึ่งจะแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ ผมก็เลยเชิญเขามาคุยกันที่ทำงานและอธิบายให้ฟัง

ส่วนตอนนี้ก็ไม่รู้เหมือนกันว่าเครื่องแบบเดียวกับที่เราใช้นี้มีใครใช้กันบ้าง และแก้ปัญหากันอย่างไร