ในระบบท่อขนาดใหญ่นั้นก็มักจะต้องมีวาล์วเปิด-ปิดที่มีขนาดใหญ่ตามขนาดของท่อด้วย
แต่ในบางกรณีเราอาจพบเห็นว่าตรงตำแหน่งวาล์วขนาดใหญ่ที่ทำหน้าที่เป็นวาล์วเปิด-ปิดนั้นจะมีการเดินท่อขนาดเล็ก
bypass
วาล์วตัวใหญ่
และมีการติดตั้งวาล์วตัวเล็ก
(มักเป็น
globe
valve) ที่ท่อ
bypass
เส้นนี้
ดังแสดงในรูปที่ ๑ ข้างล่าง
การเดินท่อรูปแบบนี้มักจะพบเห็นได้ในกรณีต่อไปนี้
รูปที่
๑ การเดินท่อ bypass
อ้อมวาล์วตัวใหญ่
กรณีที่
๑ ความดันด้าน upstream
สูงกว่าด้าน
downstream
มาก
ปัญหานี้เกิดได้ง่ายกับ
gate
valve ตัวใหญ่
ด้วยโครงสร้างของ gate
valve นั้นตัวแผ่น
gate
จะเคลื่อนที่ขึ้น-ลงในทิศทางที่ตั้งฉากกับการไหล
ถ้าความดันด้าน upstream
สูงกว่าด้าน
downstream
มาก
ตัวแผ่น gate
จะถูกกดให้อัดแน่นกับผนังตัววาล์วอีกด้านหนึ่ง
(ในรูปที่
๒ ตัวแผ่น gate
จะถูกอัดให้กดแน่นกับผนังทางด้านขวา)
ทำให้เกิดแรงเสียดทานในการเคลื่อนที่ขึ้น-ลงของแผ่น
gate
การติดตั้ง
valve
bypass ที่มีขนาดเล็กกว่าก็เพื่อใช้ปรับความดันด้าน
downstream
ให้สูงขึ้น
(valve
bypass มักเป็น
globe
valve ความดันกระทำต่อตัว
plug
ในทิศทางการเคลื่อนที่ขึ้นลง
(ดูรูปที่
๓)
ปัญหาในการเปิด-ปิดที่ความดันแตกต่างกันมากจึงน้อยกว่า)
เมื่อความดันด้าน
downstream
เพิ่มสูงขึ้นก็จะทำให้การเปิด
gate
valve ตัวใหญ่ทำได้ง่ายขึ้น
รูปที่
๒ ปัญหาที่เกิดขึ้นกับ
gate
valve ในกรณีที่ความดันด้าน
upstream
สูงกว่าด้าน
downstream
มาก
รูปที่
๓ ในกรณีของ globe
valve นั้น
ความดันจะกระทำในทิศทางการเคลื่อนที่ของตัว
plug
ซึ่งใช้ระบบสกรูช่วยผ่อนแรงในการเปิด-ปิด
(รูป
globe
valve นี้ขี้เกียจวาดเองเลยไปเอารูปมาจาก
engineer-and-technician.com)
ทำให้การเปิดวาล์วเมื่อความดันด้านขาเข้าและขาออกของตัววาล์วต่างกันมาก
ทำได้ง่ายกว่า
กรณีที่
๒ การเปิดท่อไอน้ำ
สิ่งสำคัญที่ต้องระวังในการเปิดเริ่มเปิดใช้ท่อไอน้ำคือการเกิด
"water
hammer" หรือที่ภาษาไทยเรียกว่า
"ค้อนน้ำ"
เมื่อไอน้ำสูญเสียความร้อนจะควบแน่นกลายเป็นของเหลว
(เรียกว่า
steam
condensate หรือบางทีก็เรียกว่า
condensate
เฉย
ๆ)
น้ำที่เป็นของเหลวนี้ถ้าสะสมมากในระบบ
จะถูกแรงดันเนื่องจากการไหลของไอน้ำผลักให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าในรูปแบบของ
"slug"
มวลน้ำที่เคลื่อนตัวในรูปแบบของ
slug
นี้เมื่อปะทะเข้ากับสิ่งกีดขวาง
(ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อต้องเปลี่ยนทิศทางการไหล
เช่น ผ่านข้องอ ผ่านข้อแยก
ผ่านอุปกรณ์ ฯลฯ)
ก็จะกระแทกเข้ากับสิ่งกีดขวางนั้นอย่างรุนแรง
(ดูรูปที่
๔)
เกิดเสียงดัง
ถ้าอยากรู้ว่าเสียงดังเช่นใดก็ให้ลองเอาค้อนไปฟาดท่อบริเวณนั้นแรง
ๆ เสียงที่เกิดขึ้นมันเป็นเสียงเดียวกัน
รูปที่
๔ การเกิดค้อนน้ำ (water
hammer)
การควบแน่นของไอน้ำกลายเป็นน้ำที่เป็นของเหลวจะเกิดมากในขณะที่ท่อเย็นตัวอยู่
ในการเริ่มเปิดใช้ท่อไอน้ำนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องค่อย
ๆ อุ่นให้ระบบท่อร้อนขึ้นอย่างช้า
ๆ ทั้งนี้เพื่อลดการสะสมของน้ำที่เกิดจากการควบแน่น
ถ้าเป็นระบบท่อขนาดเล็กก็สามารถใช้วิธีการค่อย
ๆ เปิดวาล์วเปิด-ปิดทีละนิดที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า
"Crack
open" ก่อน
Crack
open เป็นการเปิดวาล์วชนิดที่เรียกว่าค่อย
ๆ หมุนวาล์วทีละนิดอย่างช้า
ๆ พอรู้สึกว่าวาล์วเปิดแล้วก็หยุด
ในช่วงนี้อาจจะได้ยินเสียงไอน้ำวิ่งผ่านวาล์วที่เปิดเพียงเล็กน้อย
และอาจมีการเกิด water
hammer บ้างเล็กน้อย
โดยในช่วงแรกที่ท่อเย็นนั้นอาจเกิดขึ้นถี่หน่อย
พอท่อร้อนขึ้นเสียงการเกิด
water
hammer ก็จะหายไป
ก็ค่อย ๆ เปิดวาล์วขึ้นทีละนิดพร้อมกับฟังเสียงการเกิด
water
hammer ไปด้วย
ถ้าเกิดเสียง water
hammer ก็หยุดเปิด
(หรืออาจต้องหรี่ลง)
พอเสียงหายไปก็เปิดเพิ่มอีก
ทำอย่างนี้ไปเรื่อย ๆ
จนสามารถเปิดวาล์วได้สุด
แต่ถ้าเป็นวาล์วตัวใหญ่จะทำแบบนี้ก็ไม่ไหว
เพราะจะคุมการเปิด
(โดยเฉพาะเมื่อต้องการเปิดทีละนิด)
ได้ยาก
ดังนั้นวิธีการที่ดีกว่าคือการติดตั้งท่อ
bypass
พร้อมวาล์วควบคุมการไหล
ในการเริ่มเปิดใช่ท่อไอน้ำก็ใช้การเปิดวาล์วท่อ
bypass
นี้แทน
จนระบบท่อร้อนได้ที่จึงค่อยเปิดวาล์วตัวใหญ่
ปรากฏการณ์เช่นค้อนน้ำนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับท่อไอน้ำ
แม้แต่ระบบท่อน้ำก็ยังสามารถเกิดได้
โดยเฉพาะเมื่อทำการ "ปิด"
วาล์วอย่างรวดเร็ว
หลักการนี้มีการนำไปใช้ประโยชน์ในการส่งน้ำขึ้นที่สูงด้วยระบบที่เรียกว่า
"ตะบันน้ำ"
ถ้าการปิดวาล์ว
(อย่างรวดเร็ว)
ท่อของเหลวที่กำลังไหลอยู่สามารถทำให้ระบบท่อเกิดความเสียหายได้
การเปิดวาล์ว (อย่างรวดเร็ว)
ท่อแก๊สความดันสูงก็สามารถทำให้ระบบท่อเกิดความเสียหายได้เช่นเดียวกัน
เหตุการณ์วิศวกรเครื่องกลรุ่นพี่ท่านหนึ่งเคยเล่าให้ฟังสมัยที่ผมยังเป็นวิศวกรจบใหม่ทำงานเดินท่ออยู่ที่มาบตาพุด
(กว่า
๒๐ ปีที่แล้ว)
ถึงเหตุการณ์ที่ท่านประสบมาสมัยที่ไปคุมงานก่อสร้างโรงงานแห่งหนึ่งว่า
หลังจากที่ทำการอัดความดันเข้าไปในท่อเพื่อทำการทดสอบก็ถึงเวลาที่จะระบายความดันออก
ปรากฏว่าเปิดวาล์วระบายความดันเร็วเกินไป
(ปัญหานี้เกิดได้ง่ายกับ
ball
valve) ทำให้แก๊สความดันสูงในท่อนั้นระบายออกผ่านวาล์ววิ่งไปตามระบบท่อ
downstream
อย่างรวดเร็ว
พอไปถึงข้องอกระแสแก๊สดังกล่าวก็กระแทกเข้ากับข้องออย่างรุนแรงจนทำให้ท่อส่วนหนึ่งหลุดตกลงมาจาก
pipe
rack เลยต้องกลับมาซ่อมท่อกันใหม่อีก
