การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๒๘ ปั๊มสำหรับสารเคมี MO Memoir : Wednesday 1 July 2569

การเลือกใช้งานปั๊มมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา ไม่ว่าจะเป็นเรื่อง ความดัน, อันตราการไหล, อุณหภูมิการทำงาน, ชนิดของสารเคมี, การรั่วไหล (จากโครงสร้างตัวปั๊ม) ที่ยอมรับได้ ฯลฯ ในกรณีของสารเคมีที่มีความเป็นพิษสูง ขนาดการรั่วไหลที่ยอมรับได้อาจมีค่าต่ำมากหรือต้องเป็นศูนย์ ทำให้ต้องเลือกใช้ปั๊มที่ให้ความมั่นใจว่าจะไม่เกิดการรั่วไหลของสารเคมีในขณะทำงาน

ถ้าเป็นการทำงานที่อัตราการไหลต่ำ อุณหภูมิต่ำ หรือไม่ได้ใช้ความดันสูง ปั๊มขนาดเล็กเช่น peristaltic pump (ภาษาไทยเรียกว่าปั๊มรีดท่อ) หรือ diaphragm pump ก็จัดว่าเป็นปั๊มที่ไม่มีการรั่วไหล แต่ต้องเลือกชนิดวัสดุที่ใช้ทำตัวท่อหรือแผ่นไดอะแฟรมให้เหมาะสม

ในกรณีที่เป็นการทำงานที่อัตราการไหลที่สูง อุณหภูมิที่สูง หรือความดันที่สูง ก็คงต้องหันมาพิจารณาพวก ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump), piston pump, rotary pump, gear pump ที่มีกลไกสำหรับเหวี่ยง (กรณีของปั๊มหอยโข่ง) หรือผลักดันของเหลวไปข้างหน้า (พวก piston, rotary และ gear pump) ซึ่งกลไกเหล่านี้มักจะทำงานด้วยการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่ แต่ปั๊มพวกนี้จะมีจุดอ่อนตรงที่จุดที่เพลาของมอเตอร์ขับเคลื่อนนั้นสอดเข้าไปในตัวเรือนเพื่อหมุนใบพัดหรือพวกเฟืองต่าง ๆ ที่ใช้ผลักดันของเหลวนั้นเป็นจุดที่ของเหลวภายในปั๊มสามารถรั่วไหลออกมาได้ (รูปที่ ๑) จึงจำเป็นต้องหาทางป้องกันไม่ให้ของเหลวนั้นรั่วออก ณ ตำแหน่งนี้ และวิธีการหลักวิธีการหนึ่งที่ใช้กันมากคือการใช้ mechanical seal ซึ่งกรณีของของเหลวที่ไม่ได้มีความเป็นพิษสูง การใช้ mechanical seal เพียงตัวเดียวในการปิดกั้นก็เพียงพอแล้ว

รูปที่ ๑ ตัวอย่างของปั๊มหอยโข่งแบบทั่วไปที่มีตัวปั๊มกับมอเตอร์ขับเคลื่อนแยกชิ้นส่วนกัน จุดที่เกิดการรั่วไหลได้คือจุดที่เพลามอเตอร์สอดเข้าไปในตัวเรือนปั๊มเพื่อหมุนใบพัด (รูปซ้ายที่มีของเหลวหยด) แต่ถ้ารวมเอาโรเตอร์ (rotor) ของมอเตอร์เข้าไว้ในตัวเรือนปั๊มโดยมีตัวสเตเตอร์ (stator) อยู่ภายนอก ก็จะได้ปั๊มที่ไม่มีการรั่วไหลที่เรียกว่า canned motor pump (รูปขวา)

แม้ว่าการใช้ mechanical seal เพียงตัวเดียวจะสามารถป้องกันการรั่วไหลได้ดี แต่มันก็มีข้อเสียที่สำคัญคือถ้ามันเกิดความเสียหายเมื่อใด จะเกิดการรั่วไหลในปริมาณมากได้ทำที ดังนั้นเพื่อป้องกันการเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวจึงต้องมีการเปลี่ยน mechanical seal เมื่อครบอายุการใช้งาน โดยไม่ต้องรอให้มันพังจนเกิดการรั่วไหลก่อน หรือไม่ก็ต้องหันไปใช้ปั๊มชนิด multiple-seal (เช่น double mechanical seal pump)

อีกวิธีการหนึ่งก็คือการรวมเอาส่วนที่หมุนของตัวมอเตอร์ ซึ่งก็คือตัวโรเตอร์ (rotor) เข้าไปรวมอยู่ในตัวเรือนปั๊มเลย โดยมีส่วนที่หยุดนิ่งหรือสเตเตอร์ (stator) อยู่ข้างนอกตัวเรือน ปั๊มแบบนี้เรียกว่า seal-less pump (รูปที่ ๒) แต่ในกรณีนี้ต้องดูด้วยว่า ในกรณีที่ทำงานกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงนั้น โลหะที่ใช้ทำตัวโรเตอร์สามารถทนการกัดกร่อนดังกล่าวได้หรือไม่ หรือไม่ก็ต้องหาทางห่อหุ้มไม่ให้โลหะของตัวโรเตอร์สัมผัสกับสารเคมีได้ ถ้าเป็นปั๊มแบบนี้ ตัวปั๊มและตัวมอเตอร์ก็จะมาเป็นชุดประกอบสำเร็จรูปเลย

(หมายเหตุ : มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับส่วนใหญ่ที่ใช้กันนั้นเป็นชนิดมอเตอร์เหนี่ยวนำหรือ induction motor มอเตอร์ชนิดนี้จะมีการต่อสายไฟเข้าเฉพาะที่ตัวสเตเตอร์ ที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ที่จะไปผลักให้ตัวโรเตอร์หมุน กล่าวคือไม่มีการต่อสายไฟไปที่ตัวโรเตอร์)

อีกวิธีการหนึ่งในการป้องกันการรั่วไหลก็คือการใช้การเหนี่ยวนำด้วยแรงแม่เหล็ก คือตัวแกนหมุนใบพัดที่อยู่ในตัวเรือนที่ปิดสนิทของปั๊มนั้นจะมีแม่เหล็กอยู่ที่ปลายอีกด้าน และใช้มอเตอร์ที่มีแม่เหล็กติดอยู่ที่ปลายเพลานั้นเป็นตัวหมุน ปั๊มแบบนี้เรียกว่า magnetic drive pump (รูปที่ ๒) ปั๊มแบบนี้ตัวปั๊มและมอเตอร์จะแยกชิ้นส่วนออกจากกัน

รูปที่ ๒ โครงสร้างของ magnetic drive pump

ปั๊มชนิด multiple-seal และ seal-less ที่ทำจากวัสดุทนการกัดกร่อนสูงนั้น จัดเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual Use Item - DUI) ในหมวด 2B350 ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตทางเคมี (เลข 3 หลักตัวอักษร B บอกว่ารายการนี้มาจาก Australia Group ที่เกี่ยวข้องกับอาวุธเคมี) โดยกำหนดอัตราการไหลตั้งแต่ 0.6 m³/hr (หรือ 600 ลิตรต่อชั่วโมง) ขึ้นไป (รูปที่ ๓) พึงสังเกตว่าไม่ได้มีการกำหนดค่าความดันและอุณหภูมิการทำงาน ระบุไว้เพียงแค่อัตราการไหลเท่านั้น

รูปที่ ๓ ปั๊มที่เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางในหมวด 2B350

ผู้ผลิตปั๊มจำนวนไม่น้อยผลิตเฉพาะตัวปั๊ม ส่วนตัวมอเตอร์ก็ไปหาซื้อเอาจากผู้ผลิตมอเตอร์มาประกอบ หรือไม่ก็ซื้อตามความต้องการของลูกค้า ข้อดีข้อหนึ่งของการที่สามารถถอดแยกมอเตอร์ออกจากตัวปั๊มได้โดยไม่ต้องไปยุ่งอะไรกับตัวปั๊มคือถ้าพบว่าปั๊มนั้นให้อัตราการไหลที่สูงเกินความต้องการ การหรี่วาล์วด้านขาออกเป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้ลดอัตราการไหล แต่มันเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน (เพราะปั๊มต้องทำงานหนักเพื่อเอาชนะความต้านทานของวาล์วที่เปิดเอาไว้ไม่มาก) อีกวิธีการหนึ่งคือเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ที่หมุนช้าลง ซึ่งจะเป็นการประหยัดกว่าในระยะยาว (คือต้องลงทุนค่ามอเตอร์ และไปได้คืนจากค่าไฟที่ประหยัดไปได้)

สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสนั้น ความเร็วในการหมุนจะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัส (synchronous speed) อยู่เล็กน้อย โดยความเร็วซิงโครนัสคำนวณได้จากสมการ 120.f/p เมื่อ f คือความถี่กระแสไฟฟ้า (บ้านเราคือ 50 Hz) และ p คือจำนวน pole หรือขั้วของมอเตอร์ (เป็นเลขคู่เสมอ) ดังนั้นถ้าพบว่าปั๊มที่ใช้อยู่นั้นให้อัตราการไหลที่สูงเกินไป ก็สามารถประหยัดพลังงานได้ด้วยการเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วมากขึ้น (เช่นเปลี่ยนจากชนิด 4 ขั้วเป็น 6 ขั้ว)

รูปที่ ๔ เป็นตัวอย่างของ magnetic drive pump ของผู้ผลิตรายหนึ่ง ผู้ผลิตรายนี้จำหน่ายปั๊มที่ทำจากพอลิเมอร์ PVDF หรือ polyvinylidene fluoride -[CH₂CF₂]- ซึ่งถ้าคำนวณจากสูตรโมเลกุลของพอลิเมอรชนิดนี้จะพบว่ามีฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบอยู่ประมาณ 59% โดยน้ำหนัก ซึ่งทำให้พอลิเมอร์ชนิดนี้เข้าเกณฑ์ fluoropolymer ในข้อ 4. ของหัวข้อ 2B350.i ที่บอกว่ามีฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบไม่ต่ำกว่า 35% โดยน้ำหนัก

ส่วนที่ว่าปั๊มนี้จะเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางหรือไม่นั้นก็ต้องไปดูที่อัตราการไหลประกอบด้วย

รูปที่ ๔ ตัวอย่างปั๊มที่ทำจาก PVDF (Polyvinylidene fluoride -[CH₂CF₂]-)

จากรูปที่ ๔ จะเห็นว่ามีปั๊มบางรุ่นสามารถให้อัตราการไหลสูงสุดไม่ต่ำกว่ากว่า 600 ลิตรต่อชั่วโมงที่ความเร็วรอบการหมุน 1450 รอบต่อนาที (แสดงว่าใช้มอเตอร์ที่มี 4 ขั้ว) ซึ่งจะทำให้ปั๊มดังกล่าวเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (เมื่อทำจากวัสดุที่ระบุไว้ในข้อกำหนด 2B350 ด้วย)

แต่ถ้าเปลี่ยนมอเตอร์เป็นชนิดที่มีจำนวนขั้วมากขึ้น (เช่น 6 หรือ 8 ขั้ว) ปั๊มก็จะหมุนช้าลง อัตราการไหลสูงสุดก็จะลดต่ำลง และอาจต่ำกว่า 600 ลิตรต่อนาทีได้ ทำให้ดูเหมือนว่าปั๊มนี้ไม่เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางที่สามารถส่งออกได้โดยไม่ต้องขออนุญาต และเมื่อผู้รับได้รับไปแล้วก็ค่อยเปลี่ยนมอเตอร์กลับคืนเดิม

ในทางกลับกันถ้าจะเพิ่มอัตราการไหลให้สูงขึ้นด้วยการเพิ่มความเร็วรอบการหมุนนั้นทำได้ไหม คำตอบก็คือทำได้ แต่มันก็มีข้อจำกัดอยู่ เพราะเมื่อความเร็วรอบการหมุนสูงขึ้น แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วยกกำลังสอง ซึ่งจะไปเพิ่มความเค้นที่กระทำต่อใบพัดของปั๊มให้สูงขึ้น เช่นถ้าคิดจะเพิ่มความเร็วรอบการหมุนขึ้นเป็นสองเท่าโดยเปลี่ยนจากมอเตอร์ 4 ขั้วเป็น 2 ขั้ว ความเค้นที่กระทำต่อตัวใบพัดก็จะเพิ่มเป็น 4 เท่า ซึ่งอาจจะทำให้เกิดความเสียหายต่อใบพัดและตัวเรือนของปั๊มได้

อีกวิธีการหนึ่งในการเพิ่มอัตราการไหลก็คือการติดตั้งปั๊มสองตัวเดินคู่ขนานกัน ซึ่งทำให้สามารถใช้ปั๊มที่ให้ค่าอัตราการไหลต่ำกว่า 600 ลิตรต่อนาที (ที่ไม่เข้าเกณฑ์สินค้าที่ใช้ได้สองทาง) สองตัวทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ค่าอัตราการไหลไม่ต่ำกว่า 600 ลิตรต่อนาทีได้

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๒๗ วาล์วใน Category 2 MO Memoir : Saturday 27 June 2569

Category 2 ใน EU List เป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับ Material processing หรือที่แปลเป็นไทยว่า "หมวด 2 การแปรรูปวัสดุ"

เมื่อใช้คำค้นหาว่า "valve" ใน EU List ฉบับปีค.ศ. 2025 จะพบรายการ valve ในหมวด 2 ที่ 2 หัวข้อด้วยกันคือ 2A226 (รูปที่ ๑) และ 2B350.g (รูปที่ ๔) โดยหัวข้อ 2Aนั้นเป็นส่วนของ ระบบ, อุปกรณ์ และส่วนประกอบ (Systems, Equipment and Components) และ "2" ที่อยู่ถัดจากตัวอักษร "A" บอกว่าอุปกรณ์ตัวนี้ทาง Nuclear Supplier Group (NSG) เป็นผู้เสนอชื่อ แสดงว่ามันเกี่ยวข้องกับการผลิตอาวุธนิวเคลียร์ และเมื่อดูรายละเอียดของวาล์วก็เป็นไปได้ว่าน่าจะเกี่ยวข้องกับวาล์วใช้กับแก๊สฟลูออรีนหรือไฮโดรเจนฟลูออไรด์

รูปที่ ๑ รายละเอียดของวาล์วในหัวข้อ 2A226

วาล์วในหัวข้อ 2A226 นี้ไม่มีวลีว่า "specially designed or prepared for" เหมือนวาล์วใน Category 0 ที่เป็นวาล์วเฉพาะเจาะจงใช้กับแก๊ส UF₆ ตรงนี้คงดูได้จากวัสดุที่ใช้ทำวาล์ว ซึ่งในกรณีของวาล์วในหัวข้อ 2A226 ข้อ c. นั้นไม่มีโลหะผสมทองแดง (copper alloy) และสเตนเลสสตีล (stainless steel) ดังเช่นในกรณีของวาล์วใน Category 0

อันที่จริงฟลูออรีน (F₂) ก็เป็นแก๊สที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง และอาจจะแรงกว่า UF₆ (Uranium hexafluoride) ด้วยซ้ำ แต่สิ่งหนึ่งที่แตกต่างกันคืออันตรายถ้าเกิดการรั่วไหลออกมา เมื่อฟลูออรีนรั่วไหลออกมาก็จะทำปฏิกิริยากับสารต่าง ๆ ที่มันเจอ กลายเป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนลดต่ำลงหรือไม่ก็เกิดผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นอันตราย แต่ในกรณีของ UF₆ นั้น อันตรายที่สำคัญคือตัวยูเรเนียมเองที่เป็นสารกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นเมื่อเกิดการรั่วไหลออกมาแม้ว่า UF₆ จะทำปฏิกิริยาจนกลายเป็นสารที่ไม่มีฤทธิ์กัดกร่อน แต่อันตรายที่เกิดจากกัมมันตภาพรังสีของยูเรเนียมที่รั่วไหลออกมานั้นก็ยังคงไม่ ไม่ว่ายูเรเนียมนั้นจะอยู่ในรูปสารประกอบใด ดังนั้นวาล์วใน Category 0 จึงควรต้องเข้มงวดเรื่องการรั่วไหลมากกว่า

สิ่งหนึ่งที่อาจเป็นประเด็นคือการแปลคำว่า "lined" ในข้อกำหนดข้อ c. ว่า "เคลือบ" ซึ่งคำว่า "เคลือบ" นี้ถ้าแปลกลับเป็นภาษาอังกฤษก็อาจกลายเป็นคำว่า "coated" ก็ได้ ทั้ง ๆ ที่ในทางปฏิบัตินั้น lining กับ coating นั้นแม้ว่าจะมีวัตถุประสงค์เพื่อการปกป้องพื้นผิวโครงสร้างหลัก แต่ก็มีความแตกต่างกันอยู่ โดยการ coating นั้นมักจะหมายถึงชั้นผิวป้องกันที่มีความบางที่เน้นการป้องกัน corrosion ในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรง แต่อาจไม่เหมาะในสภาพแวดล้อมที่มีการไหลเพราะอาจเกิด erosion ที่ทำให้ชั้นเคลือบที่บางนั้นหลุดหายไปได้เร็ว ในขณะที่ lining นั้นจะหมายถึงชั้นผิวป้องกันที่มีความหนากว่า หรือเป็นการซ้อนพื้นผิวที่มีความทนทานสูงลงไปบนพื้นผิวหลัก เหมาะกับการป้อนกัน corrosion ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่นในถังปฏิกรณ์เคมี) และในสภาพแวดล้อมที่มีการไหล (เช่นในท่อหรือในถังปั่นกวน)

เพื่อให้เห็นภาพขอให้ลองนึกถึงเครื่องครัวเคลือบเทฟลอนที่ป้องกันไม่ให้อาหารติดภาชนะ (coating) ชั้นเคลือบเทฟลอนนั้นเป็นชั้นบาง ๆ ที่ถูกขูดขีดออกด้วยของแข็งมีคมได้ง่าย (เช่นตะหลิวโลหะหรือส้อม) แต่การ lining นั้นจะหนากว่ามาก เช่นท่อที่ lined ด้วยเทฟลอน จะเป็นเสมือนท่อสองชั้นที่ชั้นในเป็นท่อเทฟลอนโดยมีท่อเหล็กอยู่ชั้นนอก (รูปที่ ๒)

รูปที่ ๒ ตัวอย่างท่อและข้อต่อท่อที่ "lined" ด้วยเทฟลอน

ต่อไปขออธิบายคำว่า 'nominal size' หรือชื่อเรียกขนาดท่อ (pipe) ชื่อเรียกขนาดท่อนี้ไม่ได้บอกขนาดที่แท้จริงของท่อ อย่างเช่นท่อประปาขนาดครึ่งนิ้ว (1/2 นิ้วหรือ 4 หุน) ที่ใช้กันตามบ้านนั้น ไม่ว่าจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกหรือภายในก็จะพบว่ามันใหญ่กว่าครึ่งนิ้วทั้งนั้น แต่เขาก็เรียกกันว่าท่อครึ่งนิ้ว ถ้าอยากรู้ขนาดที่แท้จริงของท่อก็ต้องไปดูตารางขนาดท่อมาตรฐาน (เช่นในรูปที่ ๓)

ข้อกำหนด a. ระบุว่าสำหรับท่อที่มี nominal size ขนาด 5 มิลลิเมตรหรือใหญ่กว่า ท่อหรือ pipe ขนาด 5 มิลลิเมตรนี้หาขนาดไม่เจอ เจอแต่ตั้งแต่ 6 มิลลิเมตรหรือ 1/8 นิ้ว (1 หุน) ขึ้นไป แต่ถ้าเป็นท่อหรือ tube ที่มีขนาดเล็กมันก็มีอยู่ แต่การที่เขาใช้คำว่า nominal size นั้นมันก็บ่งบอกไปที่ pipe เพราะถ้าเป็น tube จะระบุเป็นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (หมายเหตุ : ในทางวิศวกรรม pipe กับ tube แม้ว่าจะแปลเป็นไทยว่า "ท่อ" เหมือนกัน แต่ข้อกำหนดคุณลักษณะนั้นไม่เหมือนกัน เรื่องความแตกต่างนี้เคยเขียนอธิบายไว้ในบทความเรื่อง "ท่อ - Pipe - Tube MO Memoir : Wednesday 29 May 2556")

วาล์วอีกกลุ่มหนึ่งใน Category 2 นี้ปรากฏในหัวข้อ 2B350.g (รูปที่ ๔) หมวด 1B บ่งบอกว่ามันอยู่ในส่วนของ "อุปกรณ์ทดสอบ ตรวจสอบ และผลิต (Test, Inspection and Production Equipment)" เลข "3" ที่อยู่ถัดจากตัวอักษร "B" บอกว่าอุปกรณ์ตัวนี้ทาง Australia group (AG) เป็นผู้เสนอชื่อ แสดงว่ามันเกี่ยวข้องกับการผลิตอาวุธเคมี ตรงนี้เห็นได้จากข้อกำหนดเรื่อง 'วัสดุที่ทนการกัดกร่อน (corrosion resistant materials)' ที่แสดงไว้ใน Technical Note ที่มันมีหลายตัวที่ไม่ทนต่อการกัดกร่อนของฟลูออรีนหรือไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (เช่น แก้วไม่ทนต่อแก๊สไฮโดรเจนฟลูออไรด์)

นอกจากนี้วาล์วในหัวข้อนี้ยังกำหนดขนาดไว้ใหญ่กว่าวาล์วในหัวข้อ 2A226 อีก คือกำหนดขนาดเริ่มต้นไว้ที่ 3/8 นิ้ว (หัวข้อ 2B350.g.1.a) และ 1 นิ้ว (หัวข้อ 2B350.g.2.a) แต่วาล์วในหัวข้อ 2B350.g.2.a กำหนดขนาดไว้ใหญ่สุด 4 นิ้วในขณะที่หัวข้อ 2B350.g.1.a ไม่กำหนดขนาดใหญ่สุด

รูปที่ ๓ ตารางเปรียบเทียบขนาดท่อ (pipe) ที่เรียกขานกัน (nominal size) สำหรับท่อในขนาดนิ้วและมิลลิเมตร

ดังนั้นจะว่าไป อาจกล่าวได้ว่าวาล์วใน Category 2 นี้เป็นวาล์วที่ไม่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่เป็นสารกัมมันตภาพรังสี

สำหรับฉบับนี้คงจบเพียงแค่นี้

รูปที่ ๔ รายละเอียดข้อกำหนดของวาล์วในหัวข้อ 2B350.g