UVCE case 7 Shell Olefin Plant 2540 (1997) ตอนที่ ๒ MO Memoir : Tuesday 22 December 2563

เวลาผมสอนนิสิตทำการทดลอง ผมจะบอกกับเขาเสมอว่า อย่าคิดว่าแค่ดูแต่ตัวเลขหน้าจอหรือรอว่าตอนสุดท้ายจะได้อะไรก็พอ แต่ให้ใช้ประสาทสัมผัสอื่น ๆ ด้วยว่า ในสภาพการทำงานที่ปรกตินั้น ระบบมีพฤติกรรมอย่างไร ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกลิ่น เสียง อุณหภูมิ สัญญาณไฟแสดงการทำงานของอุปกรณ์ ฯลฯ

กลิ่นเป็นตัวบอกให้รู้ว่ามีการรั่วไหลอะไรเกิดขึ้นไหม ในขณะที่เสียงที่ผิดไปจากเดิมอาจบ่งบอกถึงการทำงานที่ผิดปรกติของเครื่องจักรกล (เช่นมีการสั่นที่ผิดปรกติ) ความผิดปรกติของอุณหภูมิที่สูงเกินอาจมาในรูปของกลิ่น (เช่นกลิ่นไหม้) หรือบางทีอาจเห็นการลอยตัวขึ้นของมวลอากาศที่อยู่รอบ ๆ พื้นผิวที่ร้อนจัดนั้น อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิที่ทำงานด้วยการ ON-OFF ขดลวดความร้อนนั้น การที่สัญญาณไฟแสดงว่ามีการกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวดนานผิดปรกติหรือตลอดเวลาแม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในช่วงเพิ่มอุณหภูมิก็ตาม ก็อาจบ่งบอกถึงการที่ขดลวดความร้อนบางเส้นขาดไป ทำให้ขวดลวดที่เหลือต้องรับภาระแทน เป็นต้น

การสั่นสะเทือนสามารถทำให้ชิ้นส่วนที่ยึดติดแน่น (เช่นนอตที่ขันตึง หรือลิ่มที่ตอกอัดรอยต่อระหว่างชิ้นส่วนสองชิ้นเพื่อให้ติดกันแน่น) หลวมตัวได้ และยังสามารถทำให้ชิ้นส่วนที่หลวมตัวนั้นเคลื่อนตัวจนหลุดออกมาได้ นอกจากนี้การสั่นและการกระแทกยังสามารถทำให้ชิ้นส่วนบางชนิด (เช่น ลิ่ม หมุดและสลักเกลียว หรือชิ้นงานที่ทำจากวัสดุที่มีความแข็งเกร็ง) เสียหายด้วยการแตกหักได้

กลับมายังเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นต่อ (คงไม่ขอลงรายละเอียดทั้งหมด ถ้าใครสนใจก็สามารถอ่านได้จากรายงานการสอบสวนที่สามารถหาดาวน์โหลดได้ทางอินเทอร์เน็น) แต่หลังจากที่ประสบปัญหาหลายครั้งเรื่องการที่คอมเพรสเซอร์หยุดทำงานเนื่องจากมีการสั่นสะเทือนมากเกินไป ในที่สุด ณ เวลาประมาณ ๑๐.๐๐ น โอเปอร์เรเตอร์ก็สามารถเดินเครื่องคอมเพรสเซอร์ได้ และระบบก็ดูเหมือนว่าทำงานได้อย่างปรกติ

เวลาประมาณ ๑๐.๐๓ น โอเปอร์เรเตอร์ที่ปฏิบัติงานอยู่ภายนอกได้ยินเสียง "Pop" ตามด้วยเสียงที่มีลำแก๊สฉีดพุ่ง (รายงานบอกว่าโอเปอร์เรเตอร์บางคนบอกว่าเสียงเหมือนเครื่องยนต์เจ็ต ในขณะที่บางคนบอกว่าเหมือนกับวาล์วระบายความดันของไอน้ำความดัน 1250 psi (ที่ใช้ขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์) เปิดระบายความดัน) มีการติดต่อถามเข้าไปในห้องควบคุมว่ามีสัญญาณผิดปรกติแสดงในห้องควบคุมบ้างหรือไม่ แต่ได้รับคำตอบว่าไม่มี

ตรงนี้ในรายงานการสอบสวนกล่าวว่า เมื่อย้อนกลับไปดูบันทึกการทำงานของเครื่องคอมเพรสเซอร์ในช่วงเวลานั้นโดยละเอียดพบว่า อัตราการไหลออกจากขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 5 เริ่มที่จะค่อย ๆ ลดลงอย่างช้า ๆ ในขณะที่อัตราการไหลออกจากขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 4 เพิ่มขึ้นเล็กน้อยชั่วขณะก่อนที่จะลดลง แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงนี้มีค่าน้อยเมื่อเทียบกับอัตราการไหลทั้งหมดของแก๊ส จึงทำให้โอเปอร์เรเตอร์สังเกตไม่เห็น

ข้อมูลนี้อาจถือได้ว่าเป็นตัวบ่งบอกว่ามีการรั่วไหลเกิดขึ้นระหว่างด้านขาออกจากขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 4 และด้านขาเข้าของขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 5 กล่าวคือเมื่อเกิดการรั่วไหลเกิดขึ้น ทำให้ความดันด้านขาออก (ซึ่งเป็นตัวต้านทานการไหลออก) ของขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 4 ลดลง อัตราการไหลจึงเพิ่มขึ้นชั่วขณะ ก่อนที่ระบบควบคุมจะปรับให้อัตราการไหลกลับมาที่ระดับเดิม แต่การรั่วไหลไปทำให้แก๊สที่ไหลเข้า (และความดันแก๊สที่ไหลเข้า) ขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 5 ลดลง ทำให้อัตราการไหลของแก๊สด้านขาออกจากขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 5 ลดต่ำลง

รูปที่ ๗ บริเวณที่เกิดเหตุ รูปนี้เป็นการมองจากทิศเหนือลงใต้ จุดที่เกิดการรั่วไหลอยู่ทางด้านหลังของ 5th Stage Suction Drum ที่อยู่ทางด้นขวามือของคนตรงกลางรูป (ดูรูปที่ ๑ ประกอบ)

ในช่วงระหว่างเวลา ๑๐.๐๓ - ๑๐.๐๕ น โอเปอร์เรเตอร์ที่ปฏิบัติงานอยู่ภายนอกหลายรายสังเกตเห็นการรั่วไหลของแก๊ส (จากระยะห่าง ทำให้ไม่สามารถระบุได้ว่ารั่วออกมาจากจุดใด) รู้แต่ว่าจุดรั่วไหลนั้นอยู่ระหว่าง suction drum ของขั้นตอนการอัดที่ 4 และที่ 5 และแก๊สที่รั่วนั่นพุ่งในทิศทางจากเหนือไปใต้ลอดใต้ pipe rack และโอเปอร์เรเตอร์รายหนึ่งรายงานว่ากลิ่นแก๊สที่รั่วออกมานั้น "sweet, like hydrocarbon smell" จึงได้ติดต่อห้องควบคุมให้หยุดการทำงานของเครื่องคอมเพรสเซอร์และให้ระบายทุกสิ่งออกสู่ระบบ flare ทันที การแจ้งเหตุนี้กระทำย้ำ 3 ครั้งแต่ไม่ได้รับการตอบรับกลับมา

ตรงจุดนี้รายงานการสอบสวนกล่าวว่าทางฝั่งห้องควบคุมหรือ control room นั้นได้ยินข้อมูลที่ว่านี้ แม้ว่าบางส่วนจะไม่ชัดเจน (เนื่องจากเสียงรบกวน) และได้ทำการปรึกษากับโอเปอเรเตอร์คนอื่นที่ควบคุมการทำงานส่วนอื่นอยู่ที่อยู่ในห้องควบคุมเดียวกันก่อนที่จะตัดสินใจหยุดการทำงานของคอมเพรสเซอร์และเปิดวาล์วระบายแก๊สออก flare แต่วาล์วระบายแก๊สออก flare ก็เปิดได้เพียงแค่บางส่วนก็เกิดการระเบิดขึ้น ส่วนสิ่งที่ทำให้แก๊สที่รั่วออกมาเกิดการจุดระเบิดนั้นไม่สามารถระบุแน่ชัดได้ เนื่องจากในบริเวณดังกล่าวนั้นเต็มไปด้วยหลายสิ่งที่มีความเป็นไปได้ว่าสามารถทำการจุดระเบิดได้

เครื่องคอมเพรสเซอร์นี้ ในช่วงเริ่มเดินเครื่องจะทำการควบคุมจากแผงควบคุมหน้างาน และเมื่อเดินเครื่องได้ปรกติแล้วก็จะส่งผ่านการควบคุมไปยังห้องควบคุม ตรงนี้ถ้ามองจากมุมมองของโอเปอร์เรเตอร์ที่อยู่ในห้องควบคุมเขาก็น่าจะงงอยู่เหมือนกันในเมื่อจากข้อมูลที่เขาเห็นก็คือเครื่องคอมเพรสเซอร์ทำงานได้ปรกติ แล้วอยู่ดี ๆ ก็มีคนร้องขอให้หยุดเครื่องทันที และนี่อาจเป็นสาเหตุให้เขาต้องใช้เวลาตัดสินใจครู่หนึ่งก่อนที่จะทำตามสิ่งที่ได้รับการร้องขอจากโอเปอร์เรเตอร์ที่อยู่ข้างนอก

การเข้าไปตรวจที่เกิดเหตุหลังเพลิงสงบเพื่อหาจุดเริ่มต้นของการรั่วไหลนั้น ทีมสอบสวนตรวจพบช่องเปิดที่เป็นไปได้จำนวน 52 ช่อง (ซึ่งต้องมาตรวจสอบกันอีกทีว่าเกิดก่อนการระเบิดหรือเป็นผลจากการระเบิดและเพลิงไหม้) ในจำนวนนี้ 18 ช่องถูกตัดทิ้งไปเพราะของไหลที่อยู่ภายในไม่ใช่เชื้อเพลิง 10 ช่องถูกตัดออกเพราะสิ่งที่อยู่ภายในนั้นแม้ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงแต่ก็เป็นของเหลวที่มีจุดเดือดสูงและมีความดันไอต่ำ ไม่สามารถก่อตัวเป็นไอเชื้อเพลิงกับอากาศที่เข้มข้นมากพอจนจุดระเบิดได้ 9 ช่องถูกตัดออกไปเนื่องจากขนาดเล็กเกินไป และด้วยเวลาเพียง 4 นาทีไม่สามารถทำให้เกิดการรั่วไหลที่มากพอจนเกิดการระเบิดที่รุนแรงได้ 2 ช่องถูกตัดออกไปเพราะเป็นส่วนของ "Sour gas" (แก๊สที่มาจาก pyrolysis furnace จะมีสารประกอบกำมะปนอยู่ ดังนั้นแก๊สนี้จะมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ แต่เนื่องจากโอเปอร์เรเตอร์รายงานว่าแก๊สที่รั่วออกมานั้นมีกลิ่น "Sweet" จึงแสดงว่าจุดรั่วไหลนั้นต้องอยู่ทางด้าน downstream ของระบบกำจัดแก๊สกรด (Acid gas removal system)) และอีก 8 ช่องถูกตัดออกเพราะนั้นหันไปในทิศทางที่ไม่ใช่ทิศทางที่พยานผู้เห็นเหตุการณ์เห็น ดังนั้นขณะนี้จึงเหลือตัวเลือกเพียงแค่ 5

จาก 5 ช่องทางที่เหลือ ผลการตรวจสอบเนื้อโลหะพบว่า 4 ช่องทางนั้นเป็นความเสียหายที่เกิดจากการโดนไฟคลอก (คือเกิดหลังจากการระเบิดและเพลิงลุกไหม้) ดังนั้นจึงเหลือเพียงแค่ตัวเลือกเดียวคือ รูที่ตัว swing check valve ขนาด 36 นิ้วที่อยู่ระหว่างระบบกำจัดแก๊สกรดและ suction drum ของขั้นตอนการอัดขั้นตอนที่ 5 ซึ่งปรกติรูนี้มีไว้สำหรับสอดเพลาที่มี counterweight และ air piston ติดตั้งอยู่ด้านนอก โดยด้านในนั้นจะสอดเข้ากับหูร้อย (ear) ของตัว valve disk โดยตัวเพลาและตัว valve disk จะถูกยึดเข้าด้วยการด้วยการใช้ลิ่มหรือสลัก (key) และ dowel pin

โครงสร้างของ swing check valve ตัวดังกล่าวแสดงในรูปที่ ๘ ตัว valve disk จะมีส่วนที่เป็นหูร้อยไว้สำหรับสอดเพลาที่ทำหน้าที่เป็นแกนหมุน โดยตัวเพลานี้แยกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่อยู่ทางด้านซ้ายที่ในรูปเรียกว่า shaft นั้น เป็นส่วนที่ไม่ได้โผล่ยื่นออกมาข้างนอก ในขณะที่ส่วนที่อยู่ทางด้านขวาที่ในรูปเรียกว่า drive shaft นั้นจะโผล่ยื่นออกมาทางด้านนอก ทั้งตัว shaft และ drive shaft ถูกยึดเข้ากับหูร้อยของ valve disk ด้วยการเจาะรูในแนวรัศมี และสอด dowel pin เพื่อป้องกันไม่ให้มีการเคลื่อนตัวในแนวแกนยาวของเพลา (คือกันไม่ให้เพลาหลุดออกจากหูร้อย) แต่ตัว drive shaft นั้นจะมีการเซาะร่องที่ตัวเพลา (ที่เรียกว่า key seat) และที่ตัวหูร้อย (ที่เรียกว่า key way) เพื่อไว้สอดสลัก (key) (ดูรูปที่ ๖ ในตอนที่ ๑) รูปที่ลำตัววาล์วที่มีเพลาสอดอยู่นั้นต้องมีการใส่ปะเก็น (packing) เพื่อป้องกันแก๊สรั่ว แต่ยังต้องให้ตัวเพลาหมุนได้อย่างอิสระ

รูปที่ ๘ ภาพตัดขวางของวาล์วกันการไหลย้อนกลับตัวที่ทำให้เกิดการรั่วไหล

ทีนี้มาลองดูภาพตัดแนวขวางตรงส่วนหูร้อยและเพลา จะเห็นว่ามีชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างหูร้อยของ valve disk กับตัวเพลาอยู่ 2 ชิ้นด้วยกัน ดังนั้นเมื่อ valve disk มีการหมุนตัว การหมุนของ valve disk ก็จะไปดันตัว key หรือ dowel pin ส่วนที่ว่ามันจะไปดันตัวไหนก็ขึ้นอยู่กับว่าช่องว่างระหว่าง key กับ valve disk และ dowel pin กับ valve disk นั้น ช่องว่างไหนกว้างกว่ากัน จุดไหนมีช่องว่างที่แคบกว่าก็จะถูกดันก่อนและเป็นฝ่ายรับแรงเอาไว้ทั้งหมด โดยหลักแล้วเนื่องจากตัว key มีขนาดใหญ่และมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งผ่านการหมุนของ valve disk ให้กลับเพลา (เพื่อให้เพลาหมุนตาม) ในขณะที่ตัว dowel pin นั้นมีวัตถุประสงค์เพียงแค่เพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวในแนวแกนของเพลาเท่านั้น (ไม่ได้ออกแบบมาให้รับแรงเฉือนที่เกิดจากน้ำหนัก valve disk กด) ดังนั้นตัว key ควรจะมีขนาดที่พอดีกับช่อง key way และ key seat ส่วนช่องว่างระหว่าง dowel pin กับ valve disk นั้นควรที่จะมีขนาดที่ใหญ่กว่า

จากหลักฐานที่พบในที่เกิดเหตุที่พบตัว key นั้นตกค้างอยู่ในตัววาล์ว และส่วนหนึ่งของ dowel pin หักคาอยู่ที่ส่วนหูร้อยของ valve disk ในขณะที่ตัว driving shaft นั้นกระเด็นหลุดออกมาจากตัววาล์วนั้น ทีมสวนสวนพบว่าขนาดของ key นั้นเล็กกว่าช่อง key way และ key seat อยู่อย่างมีนัยสำคัญ คือเอา feeler gauge สอดได้สบาย (feeler gauge มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะบางที่มีความหนาที่แน่นอน ใช้สำหรับวัดระยะหว่างระหว่างช่องว่าง ระยะห่างระหว่างช่องว่างจะอยู่ระหว่างชนาดของแผ่นโลหะที่หนาที่สุดที่สอดเข้าช่องนั้นได้ และขนาดของแผ่นโลหะที่บางที่สุดที่สอดเข้าช่องนั้นไม่ได้) ในขณะที่ dowel pin นั้นสวมพอดีเข้ากับขนาดรู

ดังนั้นเมื่อ valve disk มีการหมุนตัว sowel pin (ที่มีขนาดเล็กว่า key มาก) จึงรับแรงกระทำจาก valve disk เอาไว้ทั้งหมด และเป็นตัวส่งผ่านแรงนี้ไปยัง drive shaft แทนที่จะเป็นตัว key และเมื่อรับไม่ไหวตัว dowel pin ก็เลยขาด ประกอบกับการที่การประกอบตัว key นั้นค่อนข้างจะหลวม ทำให้เมื่อตัว drive shaft ถูกแรงดันภายในให้เคลื่อนตัวออกมาด้านนอก ตัว key ก็เลยหลุดออกจากร่องได้ง่าย drive shaft ทั้งชิ้นก็เลยหลุดออกมา ทำให้เกิดรูรั่วไหล (รูปที่ ๑๐)

รูปที่ ๙ Key ควรทำหน้าที่ส่งผ่านโมเมนต์การหมุนของ valve disk ไปยังเพลาที่ต่อเข้ากับ counterweight และ air piston ที่อยู่ภายนอก เพื่อให้เพลานั้นหมุนตามการหมุนตัวของ valve disk ในขณะที่ dowel pin ควรทำหน้าที่เพียงแค่ป้องกันไม่ให้ตัวเพลามีการเคลื่อนที่ตามแนวแกนเมื่อเทียบกับตัว valve disk (ไม่ให้เพลาหลุดออกจากตัววาล์ว)

รูปที่ ๑๐ วงกลมสีเหลืองในรูปบนคือรูที่ตัวเพลานั้นหลุดออกมาจากตัววาล์ว ส่วนแนวเส้นสีเหลืองในรูปล่างคือแนวแกนหมุนของ valve disk (ตัวเพลาไม่ได้ยาวตลอดแนว แต่แยกเป็นสองส่วนทางด้านซ้ายและขวา (รูปที่ ๘)

ตัว packing นั้นมันไม่ได้บีบรัดตัวเพลา มันทำหน้าที่เพียงแค่ป้องกันการรั่วไหลของแก๊สจากภายในสู่ภายนอกโดยที่ยังยอมให้เพลาหมุนได้อย่างอิสระ (พูดง่าย ๆ คือผิวสัมผัสระหว่าง packing กับเพลาควรต้องมีความลื่น ดังนั้นเมื่อ dowel pin ขาดและ key หลุดออกจากร่อง แรงดัน (ความดันภายในตัววาล์วคูณกับพื้นที่หน้าตัดเพลา) ก็เลยดันให้ตัวเพลาลื่นหลุดออกมาได้ง่าย

- เป็นเพียงแค่การซ่อมบำรุง ไม่ถือว่าเป็นอุบัติเหตุ ก็เลยไม่มีการสอบสวนหาสาเหตุ

จากการตรวจสอบประวัติการซ่อมบำรุงของทีมสอบสวน ก็ทำให้ได้พบข้อมูลที่น่าตกใจ กล่าวคือเหตุการณ์ทำนองเดียวกันนี้เคยเกิดขึ้นมาก่อนหน้านี้แล้ว ๔ ครั้ง กับ check valve แบบเดียวกัน เพียงแต่ไม่มีการรั่วไหลออกมาจนเกิดเพลิงไหม้ ความเสียหายที่เกิดขึ้นจึงถูกบันทึกว่าเป็นการซ่อมบำรุง โดยไม่มีการสอบสวนหาสาเหตุว่ามันเกิดได้อย่างไร

สองเหตุการณ์เกิดขึ้นที่ Shell facility ที่เมือง Norco ในปีพ.ศ. ๒๕๒๓ และ ๒๕๓๗ (ค.ศ. ๑๙๘๐ และ ๑๙๙๔) ในทั้งสองเหตุการณ์นั้นตัว disk หลุดออกมาจาก drive shaft แต่ตัว drive shaft ไม่ถูกดันจนหลุดออกมาจากตัววาล์ว เพียงแค่เคลื่อนตัวออกมาจนโอเปอร์เรเตอร์สังเกตเห็นได้ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าไม่ได้ใช้งานกับระบบความดันสูง โดยเหตุการณ์ในปี ๒๕๒๓ นั้นอาจเป็นไปได้ว่าไม่ได้มีการติดตั้ง dovel pin จากผู้ผลิตมาตั้งแต่ต้น ส่วนเหตุการณ์ในปี ๒๕๓๗ นั้นตัว dowel pin รับแรงเฉือนจนขาด

เหตุการณ์ในปีพ.ศ. ๒๕๓๔ (ค.ศ. ๑๙๙๑) เกิดขึ้นที่ระบบคอมเพรสเซอร์ของโรงงานที่เกิดเหตุนี้ โดยในระหว่างที่คอมเพรสเซอร์เกิดการ surge นั้น โอเปอร์เรเตอร์สังเกตุพบว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับที่อยู่ทางด้านขาเข้าของขั้นตอนการอัดที่ 3 (ซึ่งก็คือด้านขาออกของขั้นตอนการอัดที่ 2) มีการปิดกระแทกอย่างรุนแรงทุก ๆ 10-15 วินาที และท่อที่มีการสั่นทุก ๆ ครั้งที่วาล์วมีการปิดกระแทก นอกจากนี้จากการสังเกตโดยละเอียดพบว่ามีการรั่วไหลของแก๊สออกมาทางรูที่สอด drive shaft และตัว drive shaft มีการเคลื่อนตัวออกมาเล็กน้อย และยังตรวจพบการรั่วของแก๊สที่วาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาออกของขั้นตอนการอัดที่ 4 และ 5 และเมื่อทำการหยุดเดินเครื่องเพื่อตรวจสอบก็พบว่า dowel pin ทั้งสองตัวของวาล์วกันการไหลย้อนกลับที่อยู่ทางด้านขาเข้าของขั้นตอนการอัดที่ 3 นั้นขาดและตัว key นั้นหายไป จึงได้ทำการเปลี่ยนชิ้นส่วน dowel pin และติดตั้ง key ใหม่ ส่วนวาล์วอีกสองตัวที่ตรวจพบการรั่วไหลนั้นก็ต้องทำการเปลี่ยน packing ซึ่งในการนี้ต้องมีการถอด dowel pin ออก และไม่พบว่าเกิดความเสียหายใด ๆ จึงได้ใช้ตัวเดิมใส่กลับเข้าไป

ส่วนวาล์วตัวที่เกิดเรื่องในเหตุการณ์นี้ ในช่วงเวลานั้นไม่ได้แสดงปัญหาใด ๆ จึงไม่ได้รับการตรวจสอบ และหลังจากการซ่อมบำรุงครั้งนี้ ก็ไม่ได้มีบันทึกการตรวจสอบหรือซ่อมบำรุงใด ๆ กับวาล์วกันการไหลย้อนกลับของหน่วยนี้อีก

เดือนธันวาคมปีพ.ศ. ๒๕๓๔ (ค.ศ. ๑๙๙๑) เกิดการรั่วไหลของโพรเพนที่หน่วยทำความเย็นด้วยโพรเพนของโรงงานแห่งหนึ่งในประเทศซาอุดิอาระเบีย (ที่ Shell เข้าไปเป็นเจ้าของร่วมด้วย ในเหตุการณ์นี้หลังจากวาล์วกันการไหลย้อนกลับ(แบบเดียวกัน) มีการเปิด-ปิดอย่างรุนแรงซ้ำไปมา ผลก็คือ drive shaft นั้นถูกดันให้เคลื่อนตัวออกจากตัววาล์ว แต่โชคดีที่ด้านข้างของวาล์วนั้นมีท่อไอน้ำอยู่ จึงทำให้ตัว drive shaft ทั้งชุดไม่หลุดออกมาจากตัวเพลา โดยยังมีส่วนปลายค้างอยู่ในรูประมาณ 70 มิลลิเมตร แต่ถึงกระนั้นก็ทำให้มีแก๊สโพรเพนรั่วไหลออกมา โชคดีที่สองของเหตุการณ์นี้คือไม่มีการระเบิดเกิดขึ้น

จากการตรวจสอบตัววาล์วพบว่า dowel pin นั้นฉีกขาด และตัว key นั้นหลุดออกจาก key way ซึ่งเป็นปรากฏการณ์แบบเดียวกับที่เกิดขึ้นในการระเบิดนี้

เมื่ออุปกรณ์มีความเสียหายที่ไม่ได้เกิดจากการเสื่อมสภาพตามการใช้งานเกิดขึ้น การทำเพียงแค่การซ่อมมันให้กลับมาทำหน้าที่ได้เหมือนเดิมโดยไม่มีการพิจารณาว่าทำไมจึงเกิดความเสียหายนั้น ไม่ได้ช่วยรับรองว่าความเสียหายแบบเดียวกันจะเกิดขึ้นกับอุปกรณ์ตัวเดิมนี้ หรืออุปกรณ์แบบเดียวกันนี้ที่ใช้ที่อื่น การพิจารณาว่าอะไรจะเกิดขึ้นตามมาได้ถ้าตรวจไม่พบความเสียหายนั้นจึงไม่ได้รับการพิจารณา (อย่างเช่นในกรณีนี้คืออะไรจะเกิดขึ้นถ้า drive shaft หลุดออกมาจากตัววาล์ว) จึงเป็นเรื่องสำคัญที่ควรได้รับการพิจารณา นอกจากนี้เหตุการณ์นี้ยังแสดงให้เห็นถึงการส่งผ่านประสบการณ์ให้กับผู้อื่น จะเห็นว่าจากเหตุการณ์แรกที่มีบันทึกไว้จนกระทั่งเกิดเหตุการณ์แบบเดียวกันที่ทำให้เกิดความเสียหายขนาดใหญ่นั้น ห่างกันถึง ๑๗ ปี หรือแม้แต่เหตุการณ์แบบเดียวกันที่เกิดขึ้นที่เดียวกันในเวลาห่างกันเพียงแค่ ๖ ปี ก็ยังถูกลืมเลือน

Isolation ด้วยวาล์วกันการไหลย้อนกลับเพียงตัวเดียว MO Memoir : Sunday 10 March 2562

un-or-tho-dox adj. not in accordance with what is orthodox conventional, traditional

ดิกชันนารี Oxford Advanced Learner's Dictionary of Current English ฉบับจัดพิมพ์เมื่อปีค.ศ. ๑๙๘๘ ให้นิยามของคำว่า unortodox ไว้ในย่อหน้าข้างต้น ถ้าแปลเป็นไทยก็คงจะออกมาทำนอง "ไม่เป็นไปตามธรรมเนียมปฏิบัติ"
 

ในการทำ isolation ระบบเพื่อการซ่อมบำรุงนั้นมักจะย้ำกันนักหนาว่าอย่าไว้วางใจใช้เพียงแต่วาล์วตัวเดียวว่าจะปิดได้สนิท เพราะมันก็เคยมีกรณีที่ใช้วาล์ว ๓ ตัวต่ออนุกรมกัน (Memoi rฉบับวันอาทิตย์ที่ ๓ มีนาคม ๒๕๖๒) หรือใช้ระบบ double block and bleed (Memoir ฉบับวันพฤหัสบดีที่ ๗ มีนาคม ๒๕๖๒) ที่มีการรั่วไหลจากด้าน process ย้อนออกมาทางด้าน equipment ได้ ยิ่งเป็นกรณีของวาล์วกันการไหลย้อนกลับ (เรียกแบบอังกฤษก็คือ non-return valve หรือแบบอเมริกันก็คือ check valve) ที่มักจะมีชื่อเสียงในทางลบด้วยแล้วว่า "มักจะเปิดเมื่อควรจะปิด และมักจะปิดเมื่อควรจะเปิด" ก็ยิ่งอย่าไปคาดหวังอะไร
 

แต่กรณีที่นำมาเล่าในวันนี้ เป็นกรณีพิเศษที่ใช้เพียงแค่วาล์วกันการไหลย้อนกลับเพียงตัวเดียว ป้องกันไม่ให้ process fluid รั่วไหลออกมานอกระบบในขณะที่ทำการเปลี่ยนวาล์วที่อยู่ทางด้าน upstream ของวาล์วกันการไหลย้อนกลับ กรณีแบบนี้เห็นว่าถ้าไม่มีความจำเป็นอย่างยิ่งแล้ว อย่าเสี่ยงทำแบบนี้ดีกว่า และคงเหมาะสำหรับกรณีของท่อขนาดเล็กที่ถ้าต้องหยุดเดินเครื่องโรงงานทั้งโรงเพื่อเปลี่ยนวาล์วเพียงตัวเดียวก็ไม่น่าจะคุ้ม
 

การแก้ปัญหานี้ทาง Prof. Kletz เห็นว่าเป็นการใช้วิธีการ "lateral thinking" ที่ถ้าแปลตรงตัวก็คงจะได้ว่า "การคิดทางคู่ขนาน" แต่ก็มีคนแปลว่า "คิดนอกกรอบ" แต่ไม่ว่าจะแปลออกมาอย่างไรก็ตามมันก็นำไปสู่การทำงานแบบที่เรียกว่า unorthodox ก็คือ ถ้ายึดเอาวิธีการเป็นหลักในการพิจารณา มันเป็นสิ่งที่สอนกันต่อมาว่าไม่ควรทำเพราะมันก็ไม่เหมาะสมหรือไม่ถูกต้อง แต่ถ้ายึดเอาหลักการหรือวัตถุประสงค์เป็นหลักในการพิจารณา มันก็ไม่ผิดอะไร

รูปที่ ๑ ระบบที่ต้องการเปลี่ยนวาล์ว เป็นท่อขนาด 1" ที่วาล์วตัวหนึ่งติดค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดและต้องการเปลี่ยน ด้าน process เป็นแก๊สที่ติดไฟได้ที่ความดัน 260 psig (ประมาณ 17.5 bar.g) โดยมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับเพียงตัวเดียวขวางกั้นระหว่าง process fluid กับวาล์วที่ต้องการเปลี่ยน (วาดขึ้นใหม่โดยอิงจากรูปใน ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๔๙ เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. ๑๙๗๓ (พ.ศ. ๒๕๑๖) เรื่องที่ 49/2)
 

ระบบที่เป็นปัญหานั้นแสดงไว้ในรูปที่ ๑ ที่เป็นท่อขนาด 1 นิ้ว โดยวาล์วตัวหนึ่งติดค้างอยู่ในตำแหน่งเปิด (คือไม่สามารถหมุนปิดได้) ด้าน process เป็นแก๊สที่ติดไฟได้ที่ความดัน 260 psig (ประมาณ 17.5 bar.g) โดยมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับเพียงตัวเดียวขวางกั้นระหว่าง process fluid กับวาล์วที่ต้องการเปลี่ยน พูดง่าย ๆ ก็คือถ้าจะเปลี่ยนวาล์วตัวที่มีปัญหา ก็ต้องพึ่งวาล์วกันการไหลย้อนกลับในการป้องกันไม่ให้แก๊สด้าน process fluid รั่วไหลออกมา

รูปที่ ๒ การเปลี่ยนวาล์วที่อยู่ทางด้าน upstream ของวาล์วกันการไหลย้อนกลับ โดยใช้เพียงแค่วาล์วกันการไหลย้อนกลับป้องกันไม่ให้ process fluid รั่วออกมา นำมาจากบทความที่ ๔๙/๓ ใน ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๔๙ เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. ๑๙๗๓ (พ.ศ. ๒๕๑๖)

ที่นี้ลองมาดูว่าเขาทำกันอย่างไร ต้นฉบับภาษาอังกฤษแสดงไว้ในรูปที่ ๒ แต่ส่วนนี้ขอแปลเป็นภาษาไทยไปทีละข้อให้กับผู้ที่ไม่ถนัดกับศัพท์ภาษาอังกฤษ

๑. ก่อนที่จะเริ่มการทำงาน มีการเขียนข้อควรระวังต่าง ๆ เป็นลายลักษณ์อักษรโดยละเอียดโดยใช้ line diagram และวิธีปฏิบัติต่าง ๆ ได้รับการกลั่นกรองและเห็นชอบจากระดับเบื้องบนเหนือขึ้นไป (ในที่นี้คือ technical safety manager และ assistant work manager ที่ไม่ว่าจะเรียกว่าอะไรก็ตาม ก็ควรต้องเป็นผู้ที่มีความรู้และประสบการณ์ในงาน)
 

ประเด็นนี้ในบทความให้ความสำคัญกับเรื่องการเขียนเป็น "ลายลักษณ์อักษร" เพราะจะเป็นการย้ำเตือนว่าต้องทำอะไรกันบ้าง เพราะถ้าไม่มีการบันทึกเอาไว้อย่างชัดเจน พอถึงเวลาทำงานจริงก็อาจมีการหลงลืมข้ามขั้นตอนกันได้ โดยเฉพาะกับงานที่ต้องทำแข่งกับเวลาเช่นในกรณีนี้

๒. มีการเอ็กซ์เรย์ (ในที่นี้ใช้คำว่า radiographed) วาล์วกันการไหลย้อนกลับ เพื่อตรวจว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับดังกล่าวอยู่ในสภาพที่ดีและสามารป้องกันการรั่วไหลได้
 

ประเด็นนี้บทความไม่ได้มีการระบุไว้ชัดเจนว่าทำการเอ็กซ์เรย์เมื่อใด แต่เดาว่าควรที่จะมีการเอ็กซ์เรย์อย่างน้อยสองครั้ง คือครั้งแรกกระทำก่อนที่จะวางแผน คือถ้าพบว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับมันรั่ว มันก็ทำอะไรต่อไม่ได้ และครั้งที่สองคือก่อนที่จะถอดวาล์ว เพื่อเป็นการยืนยันว่าตลอดระยะเวลาที่วางแผนการทำงานจนกระทั่งก่อนถึงเวลาลงมือนั้น วาล์วกันการไหลย้อนกลับยังคงอยู่ในสภาพที่ดีเหมือนเดิม

๓. ใช้ความระมัดระวังไม่ให้ความดันด้าน upstream มีการแกว่งไปมาในระหว่างช่วงเวลาทำการเอ็กซ์เรย์และลงมือปฏิบัติงาน
 

คำว่า "upstream" ในที่นี้เห็นว่าความหมายไม่ชัดเจนเท่าใด เพราะถ้าพิจารณาการทำงานปรกติ ด้านวาล์วที่ต้องการเปลี่ยนจะอยู่ทางด้าน upstream ของวาล์วกันการไหลย้อนกลับ แต่ถ้าเป็นการถอดเปลี่ยนวาล์ว ด้านวาล์วกันการไหลย้อนกลับจะเป็นด้าน upstream แต่ดูจากเนื้อหาแล้วเดาว่าควรจะเป็นแบบหลังคือด้านวาล์วกันการไหลย้อนกลับเป็นด้าน upstream
 

การที่ต้องระวังไม่ให้ความดันด้าน upstream มีการแกว่งไปมาเดาว่าคงเป็นเพราะเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนปิดกั้นการไหลของวาล์วกันการไหลย้อนกลับมีการขยับตัว เพราะถ้ามีการขยับเมื่อใดก็จะเกิดการรั่วไหลเกิดขึ้น

๔. vent valve ถูกล็อคให้อยู่ในตำแหน่งเปิด เพื่อเป็นการยืนยันว่าไม่มีการรั่วไหลผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับ ในขณะที่วาล์วตัวอื่นนั้นถูกล็อคให้อยู่ในตำแหน่งปิด
 

ตรงนี้ควรคำนึงด้วยว่าท่อ vent นี้ควรที่จะระบายแก๊สออกสู่บริเวณที่ปลอดภัยถ้าหากมีการรั่วไหล ไม่ใช่ปล่อยให้รั่ว ไหลออกมาใกล้กับบริเวณที่ทำงาน

๕. การถอดข้อต่อต้องค่อย ๆ ถอดด้วยความระมัดระวัง เผื่อว่าถ้าเกิดการรั่วไหลจะได้ขันปิดได้ดังเดิม

นอกจากนี้ยังมีประเด็นอื่นที่มีการนำมาพิจารณาอีกดังนี้

๖. จะไม่มีการใส่ slip plate เนื่องจากเห็นว่าสามารถเปลี่ยนวาล์วได้รวดเร็ว (วาล์วสำหรับท่อ 1 นิ้ว ตัวหน้าแปลนก็น่าจะมีนอตยึดเพียงแค่ 4 ตัว) แต่ถ้าเป็นท่อขนาดใหญ่ก็ควรพิจารณาการใส่ slip plate

ตรงนี้เดาว่าในกรณีของท่อขนาดใหญ่นั้นควรพิจารณาใส่ slip plate ทางด้านวาล์วกันการไหลย้อนกลับ (รูปที่ ๓) กล่าวคือทำการถอดนอตวาล์วที่ต้องการเปลี่ยนทางด้านวาล์วกันการไหลย้อนกลับก่อน แต่ไม่จำเป็นต้องถอดหมด เอาเพียงแค่สอด slip plate ได้ก็พอ จากนั้นจึงค่อยไปถอดนอตฝั่งทางด้าน vent ให้เสร็จ (ซึ่งคงเป็นงานที่ต้องใช้เวลาเพราะวาล์วตัวใหญ่ขึ้นก็มีนอตที่ต้องถอดมากขึ้น การมี slip plate จะช่วยป้องกันการรั่วไหลถ้าหากมีการรั่วไหลผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับ) แล้วจึงค่อยมาถอดนอตฝั่ง slip plateออกเพื่อนำวาล์วตัวเก่าออกและรีบใส่ตัวใหม่เข้าไปแทน
 

ผมเองคิดว่าในขณะเดียวกันก็ควรต้องระวังไม่ให้มีการสั่นสะเทือนไปถึงตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับด้วย เพราะอาจทำให้กลไกที่ปิดกั้นการไหลอยู่นั้นเกิดการขยับตัวเนื่องจากการสั่น ทำให้เกิดการรั่วไหลออกมาได้ (บทความไม่ได้มีการระบุว่าเป็นวาล์วกันการไหลย้อนกลับเป็นแบบ swing หรือ lift)

รูปที่ ๓ ตำแหน่งที่คาดว่าเป็นตำแหน่งที่จะใส่ slip plate ถ้าหากวาล์วมีขนาดใหญ่

๗. มีการทดลองปฏิบัติกับระบบเสมือนจริง แต่ใช้ fluid ที่ไม่มีอันตราย (ถ้า process fluid เป็นแก๊สก็อาจใช้อากาศหรือแก๊สไนโตรเจน แต่ถ้า process fluid เป็นของเหลวก็อาจใช้น้ำ)

๘. มีแผนรองรับในกรณีที่หากมีการรั่วไหลผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับในขณะทำงาน (ซึ่งคงเป็นกรณีที่เกิดขึ้นระหว่างการถอดนอตหรือใส่นอต) ด้วยการใช้น้ำหรือน้ำมันหนัก (คือพวกที่มีจุดวาบไฟสูง) อัดสวนทางเข้าไปเพื่อลดการรั่วไหลผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับ แต่ทั้งนี้ของเหลวที่อัดสวนทางเข้าไปนั้นควรที่จะมีอุณหภูมิจุดเดือดสูงกว่าอุณหภูมิของ process fluid ที่รั่วออกมา ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวที่อัดสวนทางเข้าไปนั้นเดือดกลายเป็นไอเมื่อพบกับ process fluid ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดของมัน

เรื่องนี้ยังไม่จบสมบูรณ์ ยังมีตอนต่ออีกเล็กน้อย เพราะยังมีอีกบางประเด็นที่ควรค่าแก่การพิจารณา แต่ Prof. Kletz ไปเขียนรวมอยู่กับเรื่อง "ลอยเรือสำรวจภายในถังลูกโลก" ที่วางแผนไว้ว่าจะเขียนเป็นเรื่องต่อไป สำหรับฉบับนี้ก็คงจะขอจบลงเพียงแค่นี้

การติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้าปั๊มหอยโข่ง MO Memoir : Wednesday 14 March 2561

ปั๊มหอยโข่ง (centrifutal pump) ที่จ่ายของเหลวขึ้นที่สูง หรือไปยังระบบที่มีความดันสูง จำเป็นต้องมีการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับ (check valve หรือ non-return valve) ด้านขาออก เพื่อที่ว่าเวลาที่ปั๊มหยุดเดินเครื่อง ของเหลวด้านขาออกจะไม่ไหลย้อนกลับมาทางท่อด้านขาเข้าผ่านตัวปั๊ม โดยจะติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับไว้ระหว่างตัวปั๊มกับ block valve ด้านขาออก นอกจากนี้ตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับยังอาจทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์นิรภัยด้วย เช่นในกรณีที่ความดันท่อด้านขาออกและด้านขาเข้าต่างกันมากหรือของเหลวด้านขาออกนั้นมีอุณหภูมิที่แตกต่างกว่าด้านขาเข้ามาก (เช่นส่งของเหลวเข้าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน) ทำให้การเลือกวัสดุที่ใช้ทำระบบท่อด้านขาเข้า (และอาจรวมถึงตัวปั๊ม) นั้นแตกต่างไปจากวัสุดที่ใช้ทำระบบท่อด้านขาออก (เช่นทนได้เพียงแค่อุณหภูมิปรกติของของเหลวที่สูบและจ่ายออก แต่ไม่ทนต่ออุณหภูมิที่ร้อนจัดหรือเย็นจัดทางด้านขาออก) ในกรณีเช่นนี้ถ้าปล่อยให้ของเหลวด้านขาออกนั้นไหลย้อนกลับมาทางด้านขาเข้า ก็อาจทำความเสียหายให้กับตัวปั๊มและระบบท่อด้านขาเข้าได้ (รูปที่ ๑ (บน))
 

การติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้าปั๊มหอยโข่งก็มีเหมือนกัน แต่จะเป็นกรณีที่ระดับของเหลวที่จะทำการสูบนั้นอยู่ต่ำกว่าระดับตัวปั๊ม เช่นการสูบน้ำขึ้นจากบ่อ ในกรณีนี้จะติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับไว้ที่ปลายท่อดูดที่จุ่มอยู่ในของเหลว (โดยอาจมีกระโหลกหุ้มอีกทีเพื่อกันสิ่งสกปรกขนาดใหญ่ไม่ให้ถูกดูดเข้าท่อ) วาล์วกันการไหลย้อนกลับแบบนี้เรียก foot valve หรือที่บ้านเราเรียกว่าวาล์วหัวกะโหลก (รูปที่ ๑ (ล่าง)) เหตุผลที่ต้องติดตั้งวาล์วหัวกระโหลกก็เพราะปั๊มหอยโข่งไม่สามารถทำสุญญากาศได้มากพอที่จะดึงน้ำจากระดับที่อยู่ต่ำกว่าได้ จำเป็นต้องมีการ "ล่อน้ำ" คือเต็มน้ำให้เต็มตัวปั๊มและท่อด้านขาเข้าก่อน วาล์วหัวกระโหลกทำให้น้ำยังคงค้างอยู่ในตัวปั๊มและท่อด้านขาเข้าเมื่อหยุดเดินเครื่องปั๊ม ทำให้สามารถเริ่มเดิมเครื่องปั๊มได้ใหม่โดยไม่ต้องทำการล่อน้ำใหม่ทุกครั้ง แต่ถ้าเป็นปั๊มลูกสูบจะไม่มีปัญหานี้ เพราะมันล่อน้ำด้วยตัวเองได้

รูปที่ ๑ (บน) ในกรณีที่ของเหลวในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีอุณหภูมิแตกต่างไปจากของเหลวด้านขาเข้ามาก วัสดุของตัวปั๊มและท่อด้านขาเข้าอาจทนต่ออุณหภูมิดังกล่าวไม่ได้ ตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นอุปกรณ์นิรภัยตัวหนึ่งด้วย (ล่าง) การติดตั้ง foot valve เพื่อช่วยในการล่อน้ำ
 

เมื่อวานมีโอกาสได้ไปเยี่ยมสถาบันการศึกษาแห่งหนึ่ง ผมก็ได้เล่าให้อาจารย์ท่านที่พาผมเดินเยี่ยมชมว่า จะว่าไปแล้วเรื่องที่เราจะเอามาสอนนิสิตได้นั้นมันก็มีอยู่ทั่วไปหมด แม้กระทั่งสิ่งที่อยู่ใกล้ตัว เช่นเรื่องวาล์วกับปั๊ม บางทีก็ไม่ต้องไปหาตัวอย่างของจริงให้นิสิตดูไกล ๆ หลายเรื่องที่ผมเอามาเขียนลง blog ก็ไปถ่ายภาพจากห้องใต้ถุนอาคารที่นั่งทำงานอยู่ เพราะเป็นที่ตั้งของปั๊มส่งน้ำขึ้นอาคารและปั๊มน้ำดับเพลิง
 

และระหว่างที่เดินจากห้องแลปหนึ่งเพื่อไปยังอาคารโรงอาหาร ก็บังเอิญไปเห็นปั๊มน้ำส่งน้ำขึ้นอาคาร ๒ ตัว ที่ติดตั้งอยู่ใต้บันไดทางขึ้นตึก (รูปที่ ๒) ข้างล่าง เห็นบางอย่างมันสะดุดตา ก็เลยต้องขอมุดเข้าไปเยี่ยมชม ลองพิจารณาดูเองก่อนไหมครับว่ามันมีอะไรไม่เหมือนทั่วไปอยู่ตรงไหน

รูปที่ ๒ ภาพด้านข้างของปั๊มส่งน้ำขึ้นอาคารแห่งหนึ่ง

ปรกติตัวอาคารนั้นมักจะมีการสร้างบ่อเก็บน้ำประปาไว้ใต้ดิน (ใช้ระบบลูกลอยปิดทางน้ำเข้าเมื่อน้ำเต็มบ่อ) แล้วค่อยใช้ปั๊มสูบน้ำจ่ายขึ้นไปบนอาคารอีกที (เช่นส่งขึ้นถังเก็บชั้นบนก่อนปล่อยลงมาใหม่) บางอาคารนั้นตัวบ่อพักน้ำนี้เป็นส่วนหนึ่งของห้องใต้ดิน ตัวปั๊มน้ำก็อยู่ในห้องใต้ดิน อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำในบ่อพัก ในกรณีเช่นนี้มันไม่ต้องมีการติดตั้ง foot valve ด้านขาเข้าปั๊มเพราะมันไม่ต้องล่อน้ำ เพียงแค่เปิดวาล์วด้านขาเข้าน้ำก็จะไหลเข้ามาเต็มตัวปั๊มเอง แต่ถ้าตัวปั๊มนั้นตั้งอยู่บนพื้นดิน ท่อดูดต้องจุ่มแช่ลงไปในบ่อพักน้ำ ก็ต้องมีการติดตั้ง foot valve ไว้ที่ปลายท่อดูดที่จมอยู่ใต้ระดับน้ำ แต่กรณีนี้มาแปลกก็คือมีการติดตั้ง swing check valve ไว้ทางด้านขาเข้าของปั๊มน้ำ (ส่วนปลายท่อดูดจะมี foot valve ด้วยหรือไม่ผมก็ไม่รู้) นอกเหนือไปจากทางด้านขาออกที่มันต้องมีอยู่แล้ว ดูจากสภาพแล้ววาล์วด้านขาเข้านี้น่าจะเป็นวาล์วตัวเก่า ส่วนที่ว่าจำเป็นต้องติดตั้งมันเอาไว้ทำไปนั้น ก็ยังนึกเหตุผลไม่ออกเหมือนกัน วานใครก็ได้ที่รู้ช่วยบอกที
 

รูปที่ ๓ ภาพจากทางด้านหน้า ตรงลูกศรสีเหลืองชี้เป็นแกนหมุน (บานพับ) ของตัว disc ทำให้รู้ว่าวาล์วเหล่านี้เป็น swing check valve

การ bypass วาล์วกันการไหลย้อนกลับ MO Memoir : Friday 9 January 2558

ชิ้นส่วนระบบท่อที่เอามาให้ดูในรูปที่ ๑ ข้างล่างผมเห็นครั้งแรกตอนที่เดินผ่านระบบส่งน้ำหล่อเย็น ชิ้นส่วนดังกล่าวที่ถ่ายรูปมาให้ดูนี้ติดตั้งอยู่ในระบบท่อด้านขาออกของ cooling water pump ที่สูบน้ำจากหอทำน้ำเย็น (cooling tower) ส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) ที่อยู่บนอาคารสูงขึ้นไปประมาณ ๑๐ เมตร โดยชิ้นส่วนดังกล่าวติดตั้งอยู่ระหว่างตัวปั๊มกับวาล์วด้านขาออก (discharge valve) ของปั๊ม ตอนที่เห็นตอนแรกผมก็งงไปเหมือนกัน เพราะชิ้นส่วนที่ควรที่จะอยู่ที่ตำแหน่งดังกล่าวควรจะเป็นวาล์วกันการไหลย้อนกลับ (ที่ทางอเมริกันเรียก check valve ส่วนทางอังกฤษเรียก non-return valve หรือย่อว่า NRV) แต่ชิ้นส่วนที่เห็นกลับมีล้อหมุน (hand wheel) เหมือนกับให้ปรับแต่งการไหลได้ จากการสืบค้นข้อมูลก็เลยทราบว่าฃิ้นส่วนดังกล่าวคือ “check valve with internal bypass” หรือวาล์วกันการไหลย้อนกลับที่มีช่องทาง bypass ทำขึ้นอยู่ภายในลำตัววาล์ว ช่องทาง bypass นี้ยอมให้ของเหลวไหลย้อนเส้นผ่านอ้อมผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับได้ ส่วนจะไม่ให้ไหลเลย หรือให้ไหลมากน้อยเท่าใดนั้น ก็ใช้การหมุนปรับที่ล้อหมุนสีแดงที่อยู่ทางด้านซ้ายของรูป ถ้าเป็นวาล์วกันการไหลย้อนกลับตัวใหญ่ ก็จะมีท่อ bypass กับวาล์วปรับอีกตัวหนึ่งติดตั้งอยู่ในระบบท่อข้างนอกลำตัววาล์ว

แต่ประเด็นที่เป็นคำถามก็คือ ปรกติการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้นเรามีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการไหลย้อนกลับ แล้วทำไมถึงมีการสร้าง (และ/หรือออกแบบระบบท่อ) ให้สามารถเกิดการไหลย้อนกลับผ่านทางเส้นทาง bypass ตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับได้

 

รูปที่ ๑ วาล์วกันการไหลย้อนกลับที่มีช่องทาง bypass ทำขึ้นอยู่ภายในลำตัววาล์ว (check valve with internal bypass)
  

คำถามนี้ก็มีการตั้งคำถามให้เห็นเหมือนกันในเว็บของผู้ประกอบวิชาชีพทางวิศวกรรมในต่างประเทศ ถีงความเหมาะสมของการมีเส้นทาง bypass เลี่ยงตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับเพื่อให้ของเหลวนั้นไหลย้อนกลับอ้อมวาล์วกันการไหลย้อนกลับได้ ซึ่งมีทั้งฝ่ายที่เห็นด้วยและไม่เห็นด้วย ฝ่ายที่ไม่เห็นด้วยนั้นมักจะอ้างเหตุผลทางด้าน “ความปลอดภัย” โดยยังยืนกรานหน้าที่การทำงานว่าการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับก็เพื่อไม่ต้องการให้เกิดการไหลย้อนกลับในเส้นท่อเส้นนั้น ดังนั้นมันจึงไม่ควรทำให้สามารถเกิดการไหลย้อนกลับในเส้นท่อเส้นนั้นได้ ไม่ว่ากรณีใด ๆ แต่สำหรับฝ่ายที่เห็นด้วยนั้นมักจะใช้เหตุผลโดยอิงจากสภาพการปฏิบัติงานจริง โดยจะเน้นถึงการที่ต้องพิจารณาเป็นกรณีเฉพาะไป กล่าวคือเขาไม่คิดว่ามันจำเป็นต้องมีเสมอ แต่ในบางระบบนั้นมันควรที่จะมี ซี่งจะส่งผลดีต่อการปฏิบัติงานมากกว่าการไม่มี
  

จากที่อ่านความเห็นของกลุ่มที่เห็นว่าการ bypass วาล์วกันการไหลย้อนกลับสามารถทำได้นั้น (ซึ่งกลุ่มนี้อิงมาจากการปฏิบัติงานจริง) พอจะสรุปกรณีที่เขาเห็นว่าสามารถมีได้ออกได้เป็นสองกรณีคือ

กรณีที่ ๑ ปั๊มที่ท่อจ่ายของเหลวด้านขาออกนั้นขึ้นไปในแนวดิ่ง (หรือไต่สูงขึ้นไป)

รูปที่ ๒ ข้างล่างแสดงตัวอย่างระบบ piping ของท่อด้านขาออกของปั๊มตัวหนึ่งที่จ่ายของเหลวออกไหลขึ้นไปตามท่อในแนวดิ่ง โดยทั่วไปท่อด้านขาออกของปั๊มเมื่อออกจากตัวปั๊มแล้วจะพบกับวาล์วกันการไหลย้อนกลับก่อน จากนั้นจึงตามด้วย block valve หรือ discharge valve

 

รูปที่ ๒ ตัวอย่างของระบบ piping ด้านขาออกของปั๊ม ที่ท่อทางออกนั้นขึ้นไปในแนวดิ่ง

ในกรณีนี้กลุ่มที่เห็นด้วยว่าสามารถมีเส้นทาง bypass วาล์วกันการไหลย้อนกลับได้นั้นได้ยกตัวอย่างกรณีของ
  

- การระบายของเหลวในท่อด้านขาออก ออกจากระบบท่อด้านขาออก การมีเส้นทาง bypass วาล์วกันการไหลย้อนกลับจะทำให้สามารถระบายของเหลวที่ค้างอยู่ในท่อด้านขาออกออกทางท่อระบาย (drain) ของตัวปั๊มได้ ในกรณีนี้ผมเห็นว่ามันเป็นวิธีการที่ดีกว่าและปลอดภัยกว่าการคลายหน้าแปลนให้ของเหลวรั่วออก เพราะการระบายออกทางท่อ drain นั้นเราสามารถเก็บรวบรวมของเหลวที่ระบายทิ้งได้ง่ายกว่าการคลายหน้าแปลนเพื่อให้ของเหลวรั่วออก

- ใช้เพื่อเติมของเหลวเข้าปั๊มเมื่อต้องการเดินเครื่องปั๊ม ด้วยการใช้ของเหลวที่อยู่ในท่อด้านขาออกมาเติมให้เต็มตัวปั๊ม กรณีนี้โดยส่วนตัวผมเห็นว่ามันจำเป็นก็ต่อเมื่อระดับของเหลวด้านขาเข้าปั๊มนั้นมันอยู่ต่ำกว่าตำแหน่งติดตั้งตัวปั๊ม เพราะถ้าระดับของเหลวด้านขาเข้านั้นมันอยู่ที่ระดับความสูงที่สูงกว่าตำแหน่งติดตั้งปั๊ม เราก็ทำเพียงแค่เปิดวาล์วด้านขาเข้าปั๊ม ของเหลวก็จะไหลเข้ามาเติมเต็มตัวปั๊มได้เองอยู่แล้ว
  

แต่ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดก็ตาม ต่างก็มีความเห็นหนึ่งที่เหมือนกันก็คือ เส้นทาง bypass นี้จะ “เปิด” ใช้เพื่อการเริ่มเดินเครื่องปั๊มหรือเพื่อการซ่อมบำรุงเท่านั้น และควรที่จะ “ปิด” ในระหว่างการใช้งานปรกติ โดยมีการล๊อคเอาไว้เพื่อไม่ให้ถูกเปิดโดยพลการ โดยต้องมีการขออนุญาตและลงบันทึกการใช้งานและสิ้นสุดการใช้งานด้วย

กรณีที่ ๒ ปั๊มสำรองที่ใช้สูบของเหลวที่มีอุณหภูมิแตกต่างจากอุณหภูมิห้องมาก

เนื่องจากปั๊มเป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่ถูกใช้งานหนักในโรงงาน และอายุการใช้งานของชิ้นส่วนต่าง ๆ ก็มักจะไม่ยาวนานจนถึงการหยุดเดินเครื่องโรงงาน ทำให้การติดตั้งปั๊มในโรงงานนั้นมักจะติดตั้งเป็นคู่ โดยตัวหนึ่งเป็นตัวใช้งานหลักและอีกตัวหนึ่ง (ที่เป็นปั๊มแบบเดียวกัน) ทำหน้าที่เป็นตัวสำรอง ซึ่งจะเปิดใช้งานเมื่อมีความจำเป็นที่ต้องทำการหยุดปั๊มตัวหลักเพื่อการบำรุงรักษา
  

ปั๊มที่ตั้งทิ้งไว้โดยไม่มีการใช้งานนั้น อุณหภูมิของตัวปั๊มก็จะมีค่าอยู่ที่ประมาณอุณหภูมิห้อง ถ้าหากของเหลวที่ปั๊มทำการสูบอัดนั้นมีอุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง เมื่อต้องการจะใช้งานปั๊มก็สามารถใช้งานได้เลย แต่ถ้าของเหลวนั้นมีอุณหภูมิที่แตกต่างไปจากอุณหภูมิห้องมาก (เช่นอาจสูงกว่าหรือต่ำกว่า แต่ส่วนใหญ่แล้วมักจะเป็นกรณีที่มีอุณหภูมิที่สูงกว่า) จำเป็นที่จะต้องให้ปั๊มมีอุณหภูมิในระดับเดียวกับของเหลวที่จะทำการสูบอัดก่อน (เพื่อให้ชิ้นส่วนของปั๊มที่เป็นโลหะมีการขยายต้ว/หดตัวจนเข้าที่ที่อุณหภูมิของเหลวที่จะทำการสูบอัด) ขั้นตอนการทำให้ปั๊มมีอุณหภูมิพร้อมใช้งานนี้เป็นขั้นตอนที่กินเวลา ดังนั้นในกรณีที่เมื่อใดก็ตามที่ปั๊มหลักหยุดการทำงานและมีความจำเป็นที่จะต้องนำเอาปั๊มสำรองเข้าสู่การทำงานแทนที่อย่างรวดเร็ว จึงจำเป็นที่ปั๊มสำรองนั้นต้องอยู่ในสภาพที่พร้อมใช้งานตลอดเวลา กล่าวคือมีอุณหภูมิในระดับเดึยวกับของเหลวที่จะทำการสูบอัด วิธีการหนึ่งคือการให้บางส่วนของของเหลวที่ปั๊มหลักนั้นทำการสูบอัด ไหลวนย้อนกลับทางปั๊มสำรองกลับมายังด้านทางเข้าของปั๊มหลักใหม่ตลอดเวลา
  

ลองพิจารณารูปที่ ๓ ข้างล่าง สมมุติว่าปั๊มหลักนั้นทำการสูบจ่ายของเหลวร้อน และถ้าปั๊มหลักเกิดปัญหาต้องหยุดการทำงานทำให้จำเป็นต้องเดินปั๊มสำรองทดแทนอย่างรวดเร็ว เพื่อให้อุณหภูมิของตัวปั๊มสำรองอยู่ในระดับเดียวกับของเหลวที่จะทำการสูบจ่าย ก็สามารถทำได้ด้วยการออกแบบระบบท่อให้ของเหลวส่วนหนึ่ง (ไม่มากเท่าใดนักเมื่อเทียบกับอัตราการจ่ายของปั๊ม) สามารถไหลย้อนจากด้านขาออกของปั๊ม วนกลับเข้าปั๊มสำรองกลับไปยังด้านขาเข้าปั๊มใหม่ ในกรณีนี้จำเป็นที่ของเหลวนั้นจะต้องสามารถไหล bypass ผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับของปั๊มสำรองได้ (ตามเส้นประสีแดงในรูป)

 

รูปที่ ๓ ตัวอย่างระบบ piping ของการตั้งปั๊มหลักและปั๊มสำรอง
  

ตามระบบ piping ในรูปที่ ๓ นั้น วาล์วด้านขาเข้าปั๊ม (suction valve) และวาล์วด้านขาออกปั๊ม (discharge valve) ของปั๊มทั้งสองตัวจะเปิดทิ้งไว้ตลอดเวลา ในขณะที่ปั๊มหลักทำงานอยู่นั้น วาล์วกันการไหลย้อนกลับของปั๊มหลักจะเปิดเต็มที่ แต่วาล์วกันการไหลของปั๊มสำรองจะถูกแรงดันด้านขาออกกดให้ปิด ทำให้ของเหลวร้อนไม่สามารถไหลย้อนกลับทางตัวปั๊มสำรองได้ การมีเส้นทาง bypass วาล์วกันการไหลย้อนกลับจะทำให้ของเหลวร้อนบางส่วนไหลย้อนเข้าไปในตัวปั๊มสำรองและออกไปทางด้านขาเข้าของปั๊มหลัก ความร้อนจากของเหลวร้อนที่ไหลผ่านตัวปั๊มสำรอง (ถ้ามีของเหลวไหลผ่านในปริมาณที่พอเหมาะ) จะทำให้ตัวปั๊มสำรองมีอุณหภูมิพร้อมใช้งานตลอดเวลา
  

ในทางกลับกัน เมื่อจะนำตัวปั๊มหลักกลับเข้าสู่การใช้งานใหม่ ก็จำเป็นต้องมีการอุ่นตัวปั๊มหลักจนมีอุณหภูมิได้ที่ ดังนั้นจึงควรมีเส้นทาง bypass วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับของปั๊มหลักด้วยเช่นกัน

ข้อถกเถียงที่เกิดขึ้นนั้นดูเหมือนว่าแต่ละรายนั้นมองว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้นทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แบบ “ใช้งานทั่วไป” หรือเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ “ความปลอดภัย” กลุ่มที่มองว่าวาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้นถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ความปลอดภัยจะถือว่าสิ่งที่มีหน้าที่ต้องปิดเมื่อระบบมีผิดปรกติ (เช่นวาล์วกันการไหลย้อนกลับ) จะต้องไม่มีโอกาสเปิดหรือมีเส้นทางเลี่ยงได้ และสิ่งที่มีหน้าที่ต้องเปิดเมื่อระบบมีความผิดปรกติ (เช่นวาล์วระบายความดัน) จะต้องไม่มีโอกาสที่จะถูกปิด (ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการติดตั้ง block valve ไว้ทางด้านขาเข้าของวาล์วระบายความดัน และทางด้านขาออกของท่อระบายความดัน)
  

ในขณะที่อีกกลุ่มนั้นมองว่าวาล์วระบายกันการไหลย้อนกลับทางด้านขาออกของปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) นั้นเป็นเพียงตัวช่วยในการทำงาน กล่าวคือเป็นตัวป้องกันไม่ให้เกิดการไหลย้อนกลับในปริมาณมากอย่างกระทันหันเมื่อปั๊มหยุดการทำงาน มันเป็นเพียงแค่ตัวช่วยเพื่อให้เวลาผู้ปฏิบัติงาน (หรือโอเปอเรเตอร์) มีเวลาเดินไปปิดหรือหมุนปิดวาล์วด้านขาออกของปั๊ม (ที่เป็นตัวจริงในการป้องกันการไหลย้อนกลับผ่านตัวปั๊ม) เท่านั้น ดังนั้นในกรณีที่ ๒ ที่กล่าวมาข้างต้น ถ้าหากปั๊ม ”ทั้งสองตัว” เกิดหยุดการทำงานพร้อมกัน จำเป็นที่ผู้ปฏิบัติงานนั้นต้องรู้ว่าจะเกิดการไหลย้อนกลับจากด้าน downstream ที่มีความดันสูงกลับมายังด้าน upstream ที่มีความดันต่ำกว่าได้ และจำเป็นที่ต้องทำการปิดกั้นการไหลย้อนกลับ จะด้วยการปิดเส้นทาง bypass และ/หรือวาล์วกันการไหลย้อนกลับ ก่อนที่การไหลย้อนกลับนั้นจะสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ที่อยู่ทางด้าน upstream ได้
  

จากการที่ได้อ่านบทความ/หนังสือและฟังการบรรยายจากวิศวกรความปลอดภัยที่ผ่านการเป็นพนักงานปฏิบัติงานฝ่ายผลิตมาก่อนนั้นพบว่าเขาเหล่านั้นมีความเห็นอย่างหนึ่งที่เหมือนกันเกี่ยวกับตัววาล์วกันการไหลย้อนกลับคือ “มักจะเปิดทั้งที่ควรจะปิด และมักจะปิดทั้งที่ควรจะเปิด” ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความไม่แน่นอนในการทำงานของวาล์วกันการไหลย้อนกลับ ในบางรายนั้นถึงกับเสนอว่าถ้าจะให้วาล์วกันการไหลย้อนกลับเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ความปลอดภัย ก็ควรที่จะติดตั้งซ้อนกันสองตัวและต้อง “ต่างชนิด” กันด้วย (เช่นติดตั้งแบบ swing check valve คู่กับ lift check valve) ทั้งนี้เพื่อลดโอกาสที่จะทำงานผิดพลาดพร้อม ๆ กัน

สำหรับคนที่ยังไม่รู้ว่าระบบท่อและวาล์วของปั๊มหอยโข่งในรูปที่ ๓ มาได้ยังไงนั้น ขอแนะนำให้อ่าน Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๒๒ วันพฤหัสบดีที่ ๑๘ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง “ฝึกงานภาคฤดูร้อน ๒๕๕๓ ตอนที่ ๖ ระบบ piping ของปั๊มหอยโข่ง” ที่ได้อธิบายเรื่องดังกล่าวเอาไว้แล้ว

บางทีแทนที่จะมาถกเถียงกันกันตรง “วิธีการ” ว่าต้องทำอย่างไร ถ้าเปลี่ยนมุมมองเป็นพิจารณาจาก “วัตถุประสงค์ที่ต้องการ“ แล้ว เราก็สามารถที่จะมองเห็นว่ามันมี “วิธีการ” ใดบ้าง (ซึ่งอาจจะใช้เพียงวิธีการเดียวหรือต้องใช้หลายวิธีการประกอบกัน) เพื่อให้บรรลุ “วัตถุประสงค์ที่ต้องการ” ของเราได้

Vacuum breaker - การป้องกันการเกิดสุญญากาศในระบบ MO Memoir : Tuesday 6 January 2558

ตอนแรกที่ผมเห็นนั้น เขาบอกว่ายังประกอบไม่เสร็จสมบูรณ์ ผมก็เลยไม่ติดใจอะไร สิ่งที่เห็นนั้นก็คือท่อแยกที่มีการติดตั้ง Swing check valve โดยที่ด้านขาเข้าของ check valve ยังไม่มีการต่อเข้ากับระบบท่อใด ๆ (รูปที่ ๑ และ ๒) ผมเห็นการต่อแบบนี้อยู่ ๒ ตำแหน่ง ตำแหน่งหนึ่งอยู่ในท่อแนวดิ่ง (ดังรูปที่ถ่ายมาให้ดู) อีกตำแหน่งหนึ่งอยู่ในท่อแนวนอน
  

แต่พอตรวจสอบกับ Piping and Instrumental Diagram (P&ID) แล้วพบว่าตามแบบนั้นมันต้องต่อเอาไว้แค่นั้นจริง (คือเป็น Swing check valve ที่ต่อลอยเอาไว้อย่างนั้น) ก็เลยลองตรวจสอบว่าระบบท่อดังกล่าวนั้นเชื่อมต่อกับ Vessel และอุปกรณ์ตัวไหนบ้าง ทำให้ทราบวัตถุประสงค์ของการติดตั้ง Swing check valve ทั้งสองตัวดังกล่าวคือ “การป้องกันไม่ให้เกิดภาวะสุญญากาศขึ้นในระบบ” ด้วยการยอมให้อากาศจากภายนอกไหลเข้าไปในระบบได้ถ้าหากความดันในระบบนั้นต่ำกว่าความดันบรรยากาศ
  

ในหน่วยผลิตบางหน่วยนั้น ก่อนเริ่มต้นการผลิต ในตัว vessel และ piping ต่าง ๆ ก็มีอากาศอยู่ภายใน แต่เมื่อเริ่มเดินเครื่องการผลิต อากาศที่อยู่ใน vessel และ piping ต่าง ๆ นั้นถูกแทนที่ด้วยไอระเหยที่เกิดขึ้นจากของเหลวร้อนที่ไหลอยู่ในระบบ ในระหว่างการเดินเครื่องตามปรกติ ความดันในระบบอาจจะเท่ากับหรือสูงกว่าความดันบรรยากาศได้ ขึ้นอยู่กับความดันไอของของเหลวร้อนที่อยู่ในระบบนั้น แต่เมื่อระบบเย็นตัวลง ไอระเหยจะเกิดการควบแน่นกลายเป็นของเหลว ทำให้ความดันภายในระบบต่ำกว่าความดันบรรยากาศได้
  

รูปที่ ๑ ท่อนี้มีการติดตั้ง Swing check valve (ในวงสีส้ม) โดยที่ทางด้านขาเข้าของ Check valve เปิดออกสู่บรรยากาศ

  

ถ้าอุปกรณ์ (โดยเฉพาะ vessel) ไม่ได้รับการออกแบบมาให้รับแรงกดจากอากาศภายนอก ก็จะเกิดความเสียหายกับอุปกรณ์การผลิตได้เมื่อเกิดสุญญากาศขึ้นภายในระบบ ดังนั้นจึงต้องมีการหาทางป้องกันไม่ให้ความดันในระบบนั้นลดต่ำกว่าความดันบรรยากาศ วิธีการหนึ่งที่กระทำกันก็คือ (ในกรณีที่ยอมให้อากาศเข้าไปในระบบได้) ยอมให้อากาศจากภายนอกไหลเข้าระบบ

 

รูปที่ ๒ ตัว Swing check valve ที่แสดงในรูปที่ ๑ สำหรับให้อากาศภายนอกไหลเข้าระบบถ้าความดันในระบบนั้นต่ำกว่าความดันบรรยากาศ การติดตั้ง check valve ชนิดนี้ในแนวดิ่งต้องให้ทิศทางการไหลเป็นการไหลขึ้นด้วยนะ

ตัวอย่างเช่นกรณีของ vessel สองใบที่รองรับของเหลวที่ร้อน (เช่นผลิตภัณฑ์จากหอกลั่น) โดยของเหลวจะไหลจากกระบวนการมายัง V1 ก่อน จากนั้นจึงค่อยไหลจาก V1 ไปยัง V2 (ดูรูปที่ ๓) ที่อยู่ที่ระดับความสูงที่ต่ำกว่าโดยใช้แรงโน้มถ่วง (รูปที่ ๓) ในกรณีเช่นนี้เพื่อให้ของเหลวไหลจาก V1 ไปยัง V2 ได้สะดวก จำเป็นต้องมีท่อที่เรียกว่า pressure balancing line หรือ “ท่อสมดุลความดัน” ที่เชื่อมต่อที่ว่างด้านบนของ vessel ทั้งสองเข้าด้วยกัน ท่อนี้มีไว้เพื่อให้ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ทั้งสองเท่ากัน ของเหลวจะได้ไหลจาก V1 ไปยัง V2 ได้สะดวก เพราะถ้าไม่มีการระบายความดันเหนือผิวของเหลวใน V2 ออก เมื่อระดับของเหลวใน V2 เพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ ความดันเหนือผิวของเหลวใน V2 จะเพิ่มสูงขึ้น และถ้าสูงมากพอก็อาจทำให้หยุดการไหลของของเหลวจาก V1 มายัง V2 ได้ ท่อสมดุลความดันที่เชื่อมต่อส่วนที่เป็นไอด้านบนของ V1 และ V2 เข้าด้วยกันทำหน้าที่เป็นทางเดินของแก๊สที่อยู่เหนือผิวของเหลวใน V2 ให้ไหลย้อนกลับไปยัง V1 ได้เมื่อระดับของเหลวใน V2 เพิ่มสูงขึ้น (ดูรูปที่ ๓)

รูปที่ ๓ ตัวอย่างการติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับ (check valve หรือ non-return valve) ที่ยอมให้อากาศจากภายนอกไหลเข้าไปในระบบถ้าหากความดันในระบบต่ำกว่าความดันบรรยากาศ แต่ไม่ยอมให้ไอระเหยในระบบรั่วไหลออกแม้ว่าความดันในระบบจะสูงกว่าความดันบรรยากาศภายนอกก็ตาม

แต่ถ้าหากหยุดเดินเครื่องระบบ อุณหภูมิในระบบลดต่ำลง ไอระเหยที่อยู่ใน V1 และ V2 ก็จะควบแน่นกลับเป็นของเหลว ทำให้ความดันภายใน V1 และ V2 ลดต่ำลงกว่าความดันบรรยากาศ ทั้ง V1 และ V2 จะต้องรับแรงกดจากอากาศภายนอก ในกรณีที่เรายอมให้อากาศเข้าไปในระบบได้นั้นก็สามารถทำการป้องกันด้วยการติดตั้งระบบที่เรียกว่า Vacuum breaker หรือตัวทำลายสุญญากาศ ที่ง่ายที่สุดก็คือการติดตั้ง check valve ดังแสดงในรูปที่ ๓ ข้างบน
  

ระบบนี้แตกต่างไปจาก Breather valve ที่เคยเล่าไว้ก่อนหน้านี้ Breather valve ใช้กับระบบที่ไม่ทนต่อความดันที่ ”ต่ำกว่า” ความดันบรรยากาศหรือ “สูงกว่า” ความดันบรรยากาศ แต่ระบบ Vacuum breaker นี้ใช้กับระบบที่ทนต่อความดันที่ “สูงกว่า” ความดันบรรยากาศ แต่ไม่ทนต่อความดันที่ “ต่ำกว่า” ความดันบรรยากาศ
  

ในส่วนที่ผมไปเห็นมานั้น โดยความเห็นส่วนตัวคิดว่าอาจทำการปรับปรุงเล็กน้อยด้วยการต่อท่อทางด้านขาเข้าของ Swing check valve ดังกล่าวเพิ่มเติม โดยให้ท่อที่ต่อเพิ่มดังกล่าวมีความยาวเพื่อแค่ไม่ให้ใครก็ตามเอานิ้วหรือปากกาไปแหย่เล่นเพื่อเปิด Swing check valve ดังกล่าวในขณะที่หน่วยผลิตกำลังเดินเครื่องอยู่

การเรียนรู้การใช้งานของ Process plant นั้นแตกต่างไปจากการเรียนรู้การทำงานของอุปกรณ์สำเร็จรูปต่าง ๆ ตัวอุปกรณ์สำเร็จรูปนั้นอาจมีบางชิ้นส่วนหรือบางปุ่มปรับที่มีการระบุเอาไว้ว่าผู้ใช้ไม่ควรเข้าไปยุ่งอะไร ควรให้เป็นหน้าที่ของช่างผู้เชี่ยวชาญซึ่งมักจะเป็นคนของบริษัทที่ขายอุปกรณ์นั้น ซึ่งชิ้นส่วนเหล่านี้มักจะเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการทำงาน การสอบเทียบ และการซ่อมบำรุง แต่ถ้าเป็น Process plant นั้น จำเป็นที่เจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงาน (หรือที่เรามักเรียกว่า operator) ต้องรู้ว่าหน้าที่การทำงานของวาล์วแต่ละตัว ท่อแต่ละเส้นนั้น มีไว้เพื่อวัตถุประสงค์ใด เพราะวาล์วบางตัว ท่อบางเส้นนั้น อาจมีไว้เพื่อการใช้งานในช่วงเริ่มต้นเดินเครื่องหรือหยุดเดินเครื่อง (ซึ่งนาน ๆ ครั้งจะใช้ที) หรือใช้ในกรณีที่ระบบมีปัญหา (ซึ่งไม่รู้ว่าเมื่อใดจะได้ใช้) หรือเป็นอุปกรณ์นิรภัยของระบบ (มีเอาไว้ในกรณีฉุกเฉินซึ่งอาจไม่มีการใช้งานเลย) ส่วนต่าง ๆ เหล่านี้เราจะไม่เห็นการใช้งานของมันถ้าหากหน่วยผลิตนั้นเดินเครื่องอย่างปรกติ แต่ถึงกระนั้นก็ตามมันก็จำเป็นต้องมีการรับรู้หน้าที่การทำงานของมัน และต้องได้รับการตรวจสอบว่าส่วนต่าง ๆ เหล่านี้พร้อมใช้งานตลอดเวลา