เอกสารฉบับนี้เตรียมขึ้นสำหรับให้ผู้ที่ไม่มีพื้นฐานความรู้ทางด้านวิศวกรรมและ/หรือการก่อสร้างโรงงาน
ให้มีความรู้พื้นฐานในการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งที่ตั้งอุปกรณ์ต่าง
ๆ ในโรงงานกับการออกแบบโรงงาน
(คำว่า
"โรงงาน"
ในที่นี้เน้นไปที่โรงงานอุตสาหกรรมเคมี
หรือโรงงานอื่นที่มีลักษณะทำนองเดียวกัน
ที่มีการเชื่อมต่อหน่วยผลิตต่าง
ๆ เข้าด้วยผ่านทางระบบท่อ)
ในการสร้างโรงงานนั้น
เริ่มแรกทางผู้ว่าจ้างให้สร้างโรงงานอาจมีความตกลงหลักกับผู้เสนอขายกระบวนการ
ในเรื่องที่จะผลิตผลิตภัณฑ์อะไร
โดยใช้อะไรเป็นวัตถุดิบ
และจะมีกำลังการผลิตเท่าใดก่อน
(เช่นตกลงว่าจะให้สร้างโรงงานผลิตเอทานอล
99.9%
จากมันสำประหลัง
กำลังการผลิต 1
ล้านลิตรต่อปี)
จากนั้นจึงปล่อยให้ผู้ออกแบบสร้างโรงงานมีอิสระในการออกแบบระบบกระบวนการผลิต
โดยผู้ว่าจ้างนั้นก็อาจมีการกำหนดรายละเอียดบางประการเพิ่มเติมอีกเช่น
ชนิด แบบ ยี่ห้อ ผู้ผลิต ฯลฯ
ของอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ใช้
แต่สิ่งหนึ่งที่ผู้ว่าจ้างจะต้องแจ้งให้ทางผู้ออกแบบทราบคือ
พื้นที่ที่จะก่อสร้างโรงงานนั้นมีรูปร่างและขนาดเท่าใด
เพราะขนาดและรูปร่างนั้นส่งผลต่อตำแหน่งการวางอุปกรณ์
เช่นจะให้กระจายออกไปในแนวราบหรือขึ้นไปในแนวดิ่ง
หรือหน่วยผลิตไหนควรตั้งอยู่ตรงตำแหน่งไหน
อุปกรณ์ตัวใดควรตั้งอยู่
ณ ตำแหน่งใด บริเวณไหนเป็นส่วนพื้นที่การผลิต
บริเวณไหนเป็นเส้นทางสัญจร
ตำแหน่งที่ตั้งของอุปกรณ์ขนาดใหญ่และ/หรือมีน้ำหนักมากจำเป็นต้องทราบล่วงหน้าก่อนการก่อสร้างงานโยธา
เพราะจะเกี่ยวข้องกับการรับน้ำหนักของฐานรากหรืออาคาร
และการขนอุปกรณ์เข้าพื้นที่
เช่นถ้าอุปกรณ์จะติดตั้งอุปกรณ์ขนาดใหญ่ในอาคาร
ก็อาจต้องนำอุปกรณ์เข้าติดตั้งในอาคารก่อน
จากนั้นจึงค่อยทำการก่อผนังล้อมหรือสร้างหลังคาปิดคลุม ถ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีน้ำหนักมากก็ต้องมีการเตรียมฐานราก
เช่นลงเสาเข็มหรือออกแบบการรับน้ำหนักของพื้นอาคารไว้แต่แรกก่อนสร้างอาคาร
เมื่อได้ตำแหน่งวางอุปกรณ์ต่าง
ๆ แล้วก็จะสามารถทำการออกแบบระบบท่อได้
ดังนั้นโรงงานผลิตผลิตภัณฑ์แบบเดียวกัน
แต่มีผังการวางอุปกรณ์แตกต่างกัน
รายละเอียดการออกแบบระบบท่อก็แตกต่างกันไปได้
เพื่อให้เห็นภาพจะขอยกตัวอย่างการถ่ายของเหลวจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่งดังแสดงในรูปที่
๑ ข้างล่าง
รูปที่
๑ การถ่ายของเหลวจากถัง
A
ไปยังถังอีกใบหนึ่งที่ตำแหน่ง
B
(อยู่ฟากเดียวกัน)
หรือ
C
(อยู่คนละฟากถนน)
ถ้าถัง
A
ที่เป็นถังเก็บของเหลวนั้นตั้งอยู่ที่ระดับพื้นดิน
และถังอีกใบที่จะรับของเหลวจากถัง
A
นั้นก็ตั้งอยู่ที่ระดับพื้นดินเช่นเดียวกัน
ถ้าเราเลือกตำแหน่งที่ตั้งถังอีกใบให้อยู่ฟากถนนเดียวกันกับถัง
A
(ถัง
B)
เราก็สามารถติดตั้งปั๊มและเดินท่อไปตามระดับพื้นดิน
(หรือสูงกว่าพื้นดินเพียงเล็กน้อย)
เพื่อส่งของเหลวจากถัง
A
ไปยังถัง
B
แต่ถ้าเราเลือกตำแหน่งที่ตั้งถังอีกใบให้อยู่คนละฟากถนนกับถัง
A
(ถัง
C)
เราจะไม่สามารถเดินท่อในระดับพื้นดินจากถัง
A
ไปยังถัง
C
ได้
เพราะท่อนั้นจะกีดขวางเส้นทางการสัญญจร
ทางเลือกที่เรามีคือจะเดินท่อดังกล่าวฝังใต้ดิน
(ลอดใต้ท้องถนน)
หรือยกระดับท่อให้สูงกว่าพื้นถนน
ถ้าเราเลือกที่จะเดินท่อโดยยกระดับท่อให้สูงกว่าพื้นถนน
เราก็ต้องมาพิจารณาว่าถนนเส้นทางนั้นจะมีรถ
(รวมทั้งของที่บรรทุกด้วย)
ที่มีความสูงเท่าใดวิ่งผ่าน
เพื่อที่ผู้ออกแบบจะได้รู้ว่าต้องยกท่อสูงจากพื้นถนนนี้ด้วยความสูงอย่างน้อยเท่าใด
ซึ่งความสูงตรงนี้จะส่งผลต่อกำลังของปั๊มที่จะใช้ด้วย
(ดูรูปที่
๒)
รูปที่
๒
การเดินท่อระหว่างถังสองใบ
ถ้าถังทั้งสองใบนั้นอยู่ฟากเดียวกันของถนน
(รูปซ้าย)
เราก็อาจเดินท่อไปในระดับพื้นได้
แต่ถ้าถังสองใบนั้นอยู่คนละฟากของถนน
(รูปขวา)
เราก็ต้องมาพิจารณาว่าจะเดินท่อยกสูงให้รถลอดได้
หรือมุดใต้พื้นถนนไป
ที่ยกตัวอย่างมานี้คงทำให้เห็นภาพแล้วว่าตำแหน่งที่ตั้งของหน่วยผลิตหรืออุปกรณ์ต่าง
ๆ ของโรงงานนั้นส่งผลต่อการออกแบบระบบท่อ
(และขนาดปั๊ม)
อย่างไรบ้าง
ดังนั้นในการสร้างโรงงานนั้นจึงจำเป็นต้องมีการตกลงกันก่อนว่าจะแบ่งพื้นที่ก่อสร้างอย่างไร
(กล่าวคือบริเวณไหนเป็นสำนักงาน
ถนน โกดัง ส่วนผลิต ฯลฯ)
และในบริเวณส่วนผลิตนั้นจะติดตั้งอุปกรณ์ใดที่ตำแหน่งใดบ้าง
แผนผังที่จะได้จากการกำหนดตรงนี้คือแผนผังที่เรียกว่า
"Plot
plan" หรือแผนผังโรงงานนั่นเอง
รูปที่
๓
Master
plot plan เป็นตัวบอกว่าในพื้นที่ของโรงงานนั้น
มีการแบ่งพื้นที่ตำแหน่งใดให้กับหน่วยใดบ้าง
(รูปนี้ผมวาดขึ้นเองเล่น
ๆ นะ)
plot
plan แรกที่ต้องกำหนดก่อนเรียกว่า
master
plot plan (ดูตัวอย่างในรูปที่
๓)
master plot plan
นี้เป็นการตกลงว่าจะจัดสรรพื้นที่ก่อสร้างตำแหน่งใดให้กับหน่วยใดบ้าง
เช่นบริเวณไหนเป็นทางเข้า-ออก
(อาจแยกทางเข้าออกสำหรับรถเล็กของคนมาทำงานหรือติดต่องาน
กับรถบรรทุกรับ-ส่งสินค้า
หรือเครื่องจักรขนาดใหญ่)
บริเวณไหนเป็นอาคารสำนักงาน
บริเวณไหนเป็นพื้นที่กระบวนการผลิต
ฯลฯ
ในตัว
master
plot plant นั้นจะมีการกำหนดทิศ
"เหนือ"
เอาไว้
แต่ทิศเหนือที่กำหนดใน
master
plot plan นั้นไม่จำเป็นต้องเป็นทิศเหนือที่แท้จริงของภูมิศาสตร์โลก
(ที่เรียกว่า
"true
north") แต่เป็นทิศเหนือที่อ้างอิงกับสภาพรอบ
ๆ โรงงาน
เช่นโรงงานนั้นอาจวางตัวขนานกับถนนที่ตัดตรงในแนวเหนือ-ใต้แต่เฉียงไปทางตะวันออกเล็กน้อย
ถ้ากำหนดทิศเหนือของโรงงานให้ตรงกับทิศเหนือจริง
เวลาดูแผนที่เทียบก็จะเห็นว่ามันเฉียงกับถนน
แต่ถ้ากำหนดให้ทิศเหนือโรงงานนั้นอยู่ในทิศที่ขนานไปกับถนน
การดูแผนที่ก็จะง่ายว่า
ทิศเหนือแบบนี้เรียกว่า
"plant
north" (ดูรูปที่
๔)
รูปที่
๔
ในกรณีที่โรงงานไม่ได้วางตัวในแนวทิศ-เหนือใต้ที่แท้จริง
(หรือ
true
north) ดังรูปซ้าย
ถ้ากำหนดทิศเหนือใน plot
plan ให้ตรงกับทิศเหนือจริงก็จะดูแบบลำบาก
ดังนั้นจึงอาจมีการปรับแนวทิศเหนือโดยกำหนดให้แนวทิศเหนือขนานไปกับถนนแทนดังรูปขวา
แบบแผนผังโรงงานก็จะดูง่ายขึ้น
ทิศเหนือแบบหลังนี้เรียกว่าทิศเหนือโรงงานหรือ
plant
north (บางทีจะเขียนในแบบว่า
"PN")
รูปที่
๕
ตัวอย่าง unit
plot plan จะแสดงตำแหน่งที่ตั้งอุปกรณ์และชื่ออุปกรณ์ต่าง
ๆ (วาดให้ดูเฉพาะพื้นที่เดียว)
เมื่อกำหนดบริเวณพื้นที่ผลิตได้แล้วก็จะมีการแบ่งส่วนว่าหน่วยผลิตหน่วยใดอยู่ที่บริเวณใด
(ดูรูปที่
๕)
มีการกำหนดผังที่ตั้งอุปกรณ์ต่าง
ๆ (เช่น
ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ ถัง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฯลฯ)
plot plan ส่วนนี้จะเรียกว่า
process
plot plan เมื่อกำหนดที่ตั้งอุปกรณ์เหล่านี้ได้ก็จะกำหนดแนวทางเดินท่อ
ซึ่งเส้นทางการเดินท่อนี้จะส่งผลต่อการเลือกขนาดปั๊ม
ในกรณีของโรงงานที่มีการสร้างซ้อนกันหลายชั้น
plot
plan เองก็จะแยกเป็น
plot
plan ของแต่ละระดับชั้นด้วย
และจะมี plot
plan เมื่อมองจากทางด้านข้าง
เพื่อที่จะได้เห็นภาพในแนวตั้งของโรงงาน
ว่าอุปกรณ์แต่ละชิ้นนั้นติดตั้งที่ระดับความสูงเท่าใด
(ดูรูปที่
๖)
รูปที่
๖ ตัวอย่างตำแหน่งที่ตั้งอุปกรณ์ต่าง
ๆ เมื่อมองจากทางด้านข้าง
ในที่นี้ไม่ได้สมมุติชื่อให้
วาดแต่รูปให้ดูเฉย ๆ
แต่ของโรงงานจริงจะต้องมีการระบุว่าอุปกรณ์ที่เห็นในรูปนั้นชื่ออะไร
มีคำถามหนึ่งที่มักเกิดขึ้นในระหว่างการออกแบบ
plot
plan คือ
จากพื้นที่ที่กำหนดให้
หน่วยผลิตไหนความตั้งอยู่ที่ตำแหน่งไหน
ตรงนี้มีเกณฑ์การพิจารณาหลายอย่าง
เช่นความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยผลิตต่าง
ๆ ขนาดของอุปกรณ์และเส้นทางการเข้าออก
แต่ปัจจัยหนึ่งที่เป็นตัวสำคัญในการพิจารณาคือความปลอดภัย
กล่าวคือหน่วยผลิตใดมีโอกาสสูงที่จะเกิดอุบัติเหตุที่รุนแรง
(เช่นแก๊สรั่ว
หรือการระเบิด)
หน่วยผลิตนั้นควรตั้งให้อยู่ห่างออกจากอาคารที่มีคนทำงานอยู่มาก
หรือไม่ก็ควรมีสิ่งกีดขวาง
(เช่นโกดังเก็บของ)
ขวางกั้นระหว่างอาคารสำนักงานกับหน่วยผลิตที่มีโอกาสสูงที่จะเกิดอุบัติเหตุรุนแรง
(ดูตัวอย่างอุบัติเหตุที่เป็นกรณีศึกษาได้จาก
Memoir
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๑๓ วันศุกร์ที่
๕ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง
"Flixborough explosion")
หวังว่าเมื่ออ่านมาถึงย่อหน้านี้คงมองเห็นภาพและความสำคัญของ
plot
plant บ้างแล้ว
แต่ที่เขียนมานี้ไม่ใช่แนวปฏิบัติที่ตายตัว
ผู้ออกแบบแต่ละรายอาจมีรายละเอียดใน
plot
plant ที่แตกต่างกันไปได้
แล้วแต่ว่าต้องการแสดงให้เห็นอะไร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น