รูปที่
๑ สารบัญหน้าแรกของเอกสาร
Valve
Philosophy
เอกสารชุดนี้มีทั้งสิ้น
๒๕ หน้า (เป็นสารบัญ
๒ หน้าและกราฟ ๑ หน้า)
ฉบับที่เอามาให้ดูเป็นเอกสารที่ผู้ที่ได้เดินทางไปอบรม
ณ ประเทศสหรัฐอเมริกาใช้เรียน
(เมื่อ
๓๐ กว่าปีที่แล้ว)
เป็นเอกสารที่ทำขึ้นในปีค.ศ.
๑๙๗๖
(พ.ศ.
๒๕๑๙)
แต่พอเอาคำว่า
"Valve
philosophy" ไปค้นดูใน
google
ก็พบว่ามีผู้นำไปลงไว้ใน
scribd
เอาไว้เหมือนกัน
แต่ดูเหมือนว่าจะเป็นฉบับที่ใหม่กว่าที่นำมาให้ดูในที่นี้
รูปที่
๒ สารบัญหน้าที่สองของเอกสาร
Valve
Philosophy
บทความชุดนี้ไม่ได้ทำการแปลเอกสารต้นฉบับออกมาเป็นภาษาไทย
แต่จะเป็นการขยายความหรืออธิบายเพิ่มเติมเนื้อหาส่วนที่เห็นว่าจะช่วยให้ผู้อ่าน
(ที่กำลังศึกษาอยู่ในระดับปริญญาตรีหรือไม่มีประสบการณ์)
เห็นภาพได้ชัดเจนขึ้น
แต่ทั้งนี้ก็ต้องขอออกตัวไว้นิดนึงว่าเหตุผลหนึ่งก็คือตัวผมเองก็ไม่ได้รู้ดีไปซะทุกเรื่องด้วย
บริษัทที่จัดทำเอกสารชุดนี้เป็นบริษัทที่รับออกแบบก่อสร้างโรงงานพวกโรงกลั่นน้ำมันและโรงโอเลฟินส์ต่าง
ๆ เนื้อหาในเอกสารนั้นอย่าเรียกว่าเป็นกฎเกณฑ์ที่ตายตัว
เป็นอย่างอื่นไม่ได้
แต่ควรพิจารณาว่าเป็นสิ่งที่รวบรวมความรู้และประสบการณ์การทำงานของบริษัทที่จัดทำเอกสาร
ซึ่งก็แปลได้ว่าถ้าเป็นกรณีของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างออกไป
ก็สามารถเลือกทำสิ่งที่แตกต่างไปจากสิ่งที่เอกสารนี้ให้คำแนะนำเอาไว้ได้
รูปที่
๑ และรูปที่ ๒ เป็นหน้าสารบัญของเนื้อหาเอกสาร
ส่วนรูปที่ ๓ และ ๔ เป็นหน้าที่
๑ และ ๒ ของเนื้อหา
เริ่มจากหัวข้อที่
๑ บทนำ (Introduction)
เนื้อหาในย่อหน้านี้เกริ่นนำว่าคำแนะนำนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้วิศวกรมีความคุ้นเคยกับชนิดวาล์วพื้นฐานที่เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้าน
เพื่อทำให้เกิดมาตรฐานในการเลือกและใช้งาน
และในย่อหน้านี้ยังได้กล่าวว่าพฤติกรรมการไหลจริงนั้นสามารถทำให้สิ่งที่ควรต้องใช้จริงนั้นแตกต่างไปจากคำแนะนำในที่นี้ได้
กล่าวคือสุดท้ายก็ต้องใช้การพิจารณาการใช้งานและความรู้ด้านวิศวกรรมเป็นตัวตัดสิน
หัวข้อที่
๒ เป็นเรื่องของการเลือกใช้วาล์ว
(Valve
application) ตรงนี้คงต้องขอทบทวนกันก่อนว่า
หน้าที่ของวาล์วนั้นมีทั้ง
ปิดกั้นการไหล
(ทั้งไหลไปข้างหน้าและไหลย้อนกลับ)
ควบคุมอัตราการไหล
หรือเปลี่ยนทิศทางการไหล
วาล์วบางชนิด (หรือประเภท)
อาจเหมาะสำหรับหน้าที่ใดเพียงหน้าที่หนึ่ง
ในขณะที่วาล์วบางชนิดสามารถทำหน้าที่ได้มากกว่าหนึ่งหน้า
และในทางกลับกัน
หน้าที่บางหน้าที่นั้นก็อาจเลือกชนิดวาล์วมาใช้งานได้มากกว่าหนึ่งชนิด
แต่สุดท้ายแล้วควรใช้วาล์วชนิดใดกับหน้าที่ใดนั้นก็คงต้องดูที่คุณสมบัติของของไหลที่ไหลอยู่ในท่อเป็นหลัก
(ไม่ว่าจะเป็น
อุณภูมิ ความดัน เฟส)
หัวข้อ
2.1a
กล่าวถึง
"block
valve" คือวาล์วที่ทำหน้าที่ปิดกั้นการไหล
(ส่วนจะเป็นชนิดใดนั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง)
โดยทั่วไป
block
valve ที่ทำหน้าที่ปิดกั้นสมบูรณ์หรือไม่ก็เปิดเต็มที่ควรเป็นชนิด
gate,
ball หรือ
plug
พวก
ball
valve หรือ
plug
valve ที่ใช้ก้านหมุนวาล์วที่หมุนเพียง
1/4
รอบก็จะเปิดเต็มที่หรือปิดเต็มที่จะเปิด-ปิดได้รวดเร็วกว่าพวก
gate
valve
แต่ทั้งนี้ก็ต้องพิจาณาด้วยว่าบริเวณรอบข้างตัววาล์วนั้นมีที่ว่างพอสำหรับก้านหมุนวาล์วหรือไม่
และถ้าเป็นของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่
พวก ball
valve หรือ
plug
valve ก็จะเหมาะสมกว่า
gate
วาล์ว
(เพราะในกรณีของ
gate
valve นั้น
ของแข็งอาจไปคั่นอยู่ระหว่างตัวแผ่น
gate
(หรือ
wedge)
และ
seat
ของวาล์ว
ทำให้แผ่น gate
ปิดไม่สนิท)
วาล์วควบคุมการไหลชนิดมือหมุนควรเป็นชนิด
globe
(แต่ในกรณีที่เวลาปิดวาล์วสนิทแล้ว
ความดันด้านขาเข้าวาล์วและขาออกวาล์วนั้นต่างกันมาก
ก็สามารถใช้ globe
valve ทำหน้าที่เป็น
block
valve ได้
เพราะมันจะเปิด-ปิดได้ง่ายกว่า
gate
valve) และไม่ควรนำเอา
gate
valve มาใช้ในงานหรี่
คือเปิดวาล์วเพียงเล็กน้อยเพื่อให้มีการไหลน้อย
ๆ เช่นในช่วงที่เริ่มเปิดให้ไอน้ำไหลเข้าระบบท่อที่เย็น
ที่ต้องเปิดวาล์วแบบที่เรียกว่า
crack
open (หรือ
crack
valve) ที่เปิดแบบพอรู้สึกว่ามีของไอน้ำไหลผ่านวาล์วก็หยุดเปิด
ทั้งนี้เพื่อให้ไอน้ำปริมาณน้อย
ๆ เข้าไปอุ่นระบบท่อให้ร้อนขึ้นก่อน
เพราะถ้าให้ไอน้ำเข้าเร็วเกินไปไอน้ำจะเกิดการควบแน่นเป็นน้ำที่เป็นของเหลวปริมาณมากในระบบท่อ
กลายเป็นก้อนมวลน้ำที่ถูกแรงดันไอน้ำผลักให้ไปกระทบกับระบบชิ้นส่วนในระบบท่อ
(เช่น
ข้องอ วาล์ว)
จนเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า
water
hammer อย่างรุนแรงที่อาจทำความเสียหายให้กับระบบท่อได้
ตัว
gate
valve เองก็ไม่เหมาะสำหรับการเปิดแบบหรี่
(throttling
service) เพราะวาล์วชนิดนี้เมื่อเปิดเพียงเล็กน้อย
ของไหลจะไหลผ่านช่องว่างเล็ก
ๆ ใต้ตัวแผ่น gate
และตัววาล์วด้วยความเร็วสูง
จะเกิดการสึกหรอได้ง่ายที่บริเวณนี้
(ส่วนหนึ่งเป็นเพราะตัวแผ่น
gate
วาล์วตั้งฉากกับทิศทางการไหล
ของไหลที่ไหลผ่านด้วยความเร็วสูงทำให้ตัวแผ่น
gate
เกิดการสั่นสะเทือนและขัดสีกับตัว
seat
จนนำไปสู่การสึกหรอที่รุนแรงได้)
พวก
diaphragm
หรือ
pinch
valve
ใช้การบีบผนังท่อที่มีความยืดหยุ่นนั้นให้ยุบตัวเข้าหากันเพื่อปิดกั้นการไหล
ส่วน knife
gate valve ก็อยู่ในพวก
gate
valve วาล์วปีกผีเสื้อหรือ
butterfly
valve มีข้อดีตรงเปิด-ปิดได้เร็วเหมือน
ball
หรือplug
valve และมีน้ำหนักที่เบากว่า
แต่ไม่เหมาะกับระบบที่มีอุณหภูมิและความดันสูง
ในเอกสารดังกล่าวจึงระบุว่าวาล์วกลุ่มเหล่านี้อาจมีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษสำหรับงานเฉพาะบางงาน
รูปที่
๓ หน้าที่ ๑/๒๒
ของเอกสาร Valve
philosophy
ข้อ
2.1b
กล่าวถึงการใช้
plug
หรือ
ball
valve แทนการใช้
gate
valve ในกรณีที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลว
ตัว plug
หรือ
ball
นั้นจะมีรูเจาะทะลุให้ของเหลวไหลผ่าน
ถ้ารูเจาะนั้นมีขนาดใหญ่เท่ากับขนาดท่อ
ก็เรียกว่าเป็นแบบ full
port แต่ถ้าตัว
plug
หรือ
ball
มีขนาดเล็กกว่าขนาดท่อ
ก็เรียกว่าเป็นแบบ reduced
port (หรือ
standard
port) และแน่นอนว่าพวก
full
port ต้องมีขนาดใหญ่และหนักกว่าพวก
reduced
port lubricated plug valve คือ
plug
valve ที่มีการใช้สารหล่อลื่นช่วยในการทำให้การหมุนตัว
plug
ทำได้ง่ายขึ้น
(แต่ถ้าตัว
seat
เป็นพวกพอลิเมอร์ที่มีความลื่นในตัวก็ไม่จำเป็นต้องมีสารหล่อลื่น
ก็จะเป็นพวก non-lubricated
ไป)
ส่วนวาล์วปีกผีเสื้อนั้นเหมาะสำหรับระบบน้ำหล่อเย็นก็เพราะท่อระบบน้ำหล่อเย็นมักจะมีขนาดใหญ่
ที่ขนาดท่อเท่ากันวาล์วปีกผีเสื้อขนาดใหญ่จะมีน้ำหนักเบากว่าวาล์วประเภทอื่นมาก
และน้ำหล่อเย็นก็ถือว่าเป็นสารไม่อันตราย
จะมีรั่วซึมผ่านวาล์วนิดหน่อยตอนปิดวาล์วก็ไม่เป็นไร
ต่อไปจะเป็นหน้าที่
2
(รูปที่
๔)
ข้อ
2.1c
กล่าวถึงการหลีกเลี่ยงการใช้
globe
valve ในท่อขนาดใหญ่
เนื่องจากจะมีราคาแพง
เว้นแต่ว่าต้องการการเปิดแบบหรี่
(หรือควบคุมการไหล)
ดังนั้นอย่าแปลกใจที่จะเห็นว่าในบางระบบนั้น
ขนาดของวาล์วควบคุม (control
valve) ที่ใช้โครงสร้างแบบ
globe
valve ในการควบคุมอัตราการไหลนั้น
จะมีขนาดเล็กกว่าขนาดท่อ
ข้อ
2.1d
กล่าวถึงข้อมูลในตารางถัดไป
(จะนำมาเสนอในตอนหน้า)
ที่เป็นการรวบรวม
คุณลักษณะ การใช้งาน
และข้อจำกัดในการใช้งานของวาล์วชนิดต่าง
ๆ ที่สามารถใช้เป็นตัวเลือกในการเลือกชนิดของวาล์วให้เหมาะสมกับงาน
(คือมันไม่ใช่กฎที่ต้องปฏิบัติแบบเปลี่ยนแปลงไม่ได้)
การทำหน้าที่เดียวกัน
แต่สำหรับระบบที่มีความแตกต่างกัน
(เช่น
อุณหภูมิ ความดัน)
ก็ทำให้ตัวเลือกนั้นจำกัดอยู่ที่วาล์วบางชนิดได้
อย่างเช่นพวก ball
valve หรือ
plug
valve ที่ใช้วัสดุพวกพอลิเมอร์ทำหน้าที่เป็น
seat
ป้องกันการรั่วซึม
ก็ไม่สามารถนำมาใช้กับระบบอุณหภูมิสูงได้
พวก diaphragm
valve ที่ใช้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นมาทำเป็นท่อเส้นทางการไหล
ก็ไม่เหมาะกับการใช้งานที่อุณหภูมิและความดันสูง
ตัว butterfly
valve ที่ตัวแผ่น
disc
ที่ทำหน้าที่ขวางกั้นการไหลนั้นมีขนาดที่บางเมื่อเทียบกับแผ่น
gate
ของ
gate
valve ทำให้
butterfly
valve
ไม่เหมาะกับระบบที่เมื่อปิดวาล์วแล้วจะมีผลต่างความดันระหว่างด้านขาเข้าและด้านขาออกของวาล์วที่สูงมาก
ท้ายหัวข้อ
2.1d
ก็ยังกล่าวเอาไว้ว่าถ้าไม่สามารถหาตัวเลือกที่เหมาะสมจากตารางที่ให้มาได้
(ก็คือตารางไม่ได้ครอบคลุมทุกสถานการณ์)
ก็ให้ทำการปรึกษาหารือกันว่าควรจะเลือกใช้วาล์วชนิดไหน
ฉบับนี้คงต้องขอจบเพียงแค่นี้ก่อน
รูปที่
๔ หน้าที่ ๒/๒๒
ของเอกสาร Valve
philosophy
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น