ทำความรู้จัก Process Flow Diagram (PFD) MO Memoir : Thursday 25 June 2558

Process Flow Diagram หรือที่มักจะเรียกกันย่อ ๆ ว่า PFD เป็นแผนผังแสดงความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยการผลิตต่าง ๆ ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม เคมี ปิโตรเคมี และกลั่นน้ำมัน PFD เป็นแผนผังที่แสดงรายการอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในกระบวนการ การไหลเชื่อมต่อ (เข้า-ออก) ของสารระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ อุณหภูมิ อัตราการไหล ความดัน องค์ประกอบ ฯลฯ (ตามความจำเป็น) ของสารที่ เข้า - อยู่ภายใน - ออก ของแต่ละอุปกรณ์ ตัวอย่างของ PFD ของหอกลั่นสุญญากาศที่ใช้กลั่นน้ำมันดิบนำมาแสดงไว้ในรูปที่ ๑ก และ ๑ข อันที่จริงมันเป็นรูปเดียวกัน แต่เป็นแผ่นใหญ่ เลยต้องแยกสแกนเป็นสองหน้า
  

รายละเอียดที่ใส่ไว้ใน PFD นั้นอาจแตกต่างกันไปตามแต่ละโรงงานจะกำหนด เคยเจอโรงงานแห่งหนึ่งมีการเพิ่ม Engineering Flow Diagram (EFD) เข้ามาอีก โดยเขาบอกว่า EFD มันมีรายละเอียดมากกว่า PFD แต่โดยส่วนตัวผมเห็น EFD ก็คือ PFD นั่นแหละ เพียงแต่ใครจะไปกำหนดเอาเองว่ามีรายละเอียดแค่ไหนจะเรียก PFD และมีรายละเอียดแค่ไหนจึงจะเรียก EFD แต่เห็นส่วนใหญ่เขาก็ไม่สนกัน เขาเรียกว่า PFD กันทั้งนั้น
  

PFD นั้นแตกต่างไปจาก P&ID (ที่ย่อมาจาก Piping and Instrumental Diagram) โดย PFD นั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการเดินเครื่องเป็นหลัก ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมกระบวนการ (การเฝ้าตรวจการทำงาน) หรือการออกแบบกระบวนการ ส่วน P&ID นั้นเป็นตัวแทนรายละเอียดของระบบท่อและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ (เช่นพวกอุปกรณ์วัด รวมทั้งการเรียงลำดับการติดตั้งตามแนวเส้นท่อ) ทั้งหมดที่ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์/หน่วยผลิตต่าง ๆ เข้าด้วยกัน และมักใช้เพื่อการลงมือไปปฏิบัติหน้างาน (ไม่ว่าจะเป็นการเดินเครื่อง การแก้ปัญหาหน้างาน) และการปรับปรุงระบบ
  

เพื่อให้มองเห็นภาพลองพิจารณารูปที่ ๑ก และ ๒ก ที่มีปั๊ม P1201A&B สูบของเหลวจาก V-1202 ส่งไปยัง S-1206 และต่อไปยัง C-1201 นั้น ตัว PFD นั้นไม่มีการระบุว่าท่อที่ใช้เป็นท่อแบบไหน มีขนาดเท่าใด มีการติดตั้งวาล์วอะไรบ้าง บอกแต่เพียงว่าสารที่ไหลผ่านระบบนี้ตอนขาเข้ามีอุณหภูมิและความดันเท่าใด และเมื่อผ่าน P1201A&B และ S-1206 (furnace ให้ความร้อน) ไปแล้วจะมีอุณหภูมิและความดันเท่าใด แม้แต่ปั๊ม P1201 ที่มีอยู่ ๒ ตัวคือ P1201A และ P1201B ก็ยังแสดงไว้เพียงตัวเดียว (ในความเป็นจริงมีสองตัว) เพื่อเป็นการบอกว่าปรกติจะมีการเดินปั๊มเพียงตัวเดียวเท่านั้น (คือเลือกเดินตัว A หรือตัว B) ทั้ง ๆ ที่ในความเป็นจริงนั้นท่อที่มาจาก V-1202 จะแยกเข้าปั๊ม P1201A และ P1201B และท่อด้านออกจากปั๊ม P1201A และ P1201B ก็จะมาบรรจบกันก่อนที่จะไหลต่อไปยัง S-1206 รายละเอียดเช่นนี้ไม่มีแสดงใน PFD แต่จะไปมีปรากฏใน P&ID โดยใน P&ID นั้นจะมีการระบุถึงขนาดท่อ รหัสแสดงวัสดุที่ใช้ทำท่อ การหุ้มฉนวนมีหรือไม่ มีการติดตั้งวาล์วชนิดไหน ขนาดเท่าใด มีท่อแยกออกไป ณ ตำแหน่งใด ฯลฯ เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถรู้ได้ว่าถ้าต้องการใช้ P1201A ในการสูบของเหลวจาก V-1202 ส่งไปยัง S-1206 นั้น ต้องไปปิด-เปิดวาล์วตัวไหนบ้างเพื่อปิดกั้น P1201B ออกจากระบบ
  

วาล์วที่จะมียกเว้นอยู่บ้างก็ได้แก่วาล์วควบคุม (control valve) ที่สำคัญ (ไม่ได้หมายความว่าวาล์วควบคุมทุกตัวต้องมีปรากฏใน PFD นะ)
  

รูปที่ ๒ข เป็นภาพขยายมุมขวาบนของรูปที่ ๑ข โดยแสดงบริเวณที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของ 3-stage Steam Ejector (E-1212X E1213X และ E-1214X) ที่ใช้ในการทำสุญญากาศให้กับหอ C-1201

แม้ว่าภาพต้นฉบับที่มีนั้นจะไม่ค่อยชัดเจนเท่าใด แต่ก็หวังว่าคงจะทำให้ผู้ที่กำลังศึกษาอยู่ทางด้านวิศวกรรมเคมีพอจะมองเห็นภาพแล้วว่า PFD นั้นคืออะไร ส่วน P&ID นั้นหน้าตาเป็นอย่างไรก็ขอเอาไว้ในฉบับต่อไปก็แล้วกัน
  

รูปที่ ๑ก ตัวอย่าง Process Flow Diagram (PFD)
  

รูปที่ ๑ข รูปด้านขวาของ Process Flow Diagram (PDF) ของรูปที่ ๑ก
  

รูปที่ ๒ก รูปขยายหน่วยทางมุมซ้ายบนของรูปที่ ๑ก
  

รูปที่ ๒ข รูปขยายหน่วยทางมุมขวาบนของรูปที่ ๑ข E-1212X E-1213X และ E-1214X คือ steam ejector ที่ใช้ทำสุญญากาศให้กับหอกลั่นน้ำมันที่ความดันสุญญากาศ ในรูปจะเป็น steam ejector ๓ ตัวต่ออนุกรมกัน ของเหลวที่ควบแน่น (น้ำ + น้ำมัน) จะไหลมาแยกชั้นกันที่ V-1202 ส่วนไอที่ไม่ควบแน่นจะระบายออกทาง V-1203

รูปข้างล่างไม่เกี่ยวข้องอะไรกับบทความหรอก

เพียงแต่เห็นช่วงนี้เป็นเทศกาลเลือกภาควิชา

ก็เลยแซวภาควิชาตัวเองเล่นซะหน่อย :) :) :)