วาล์วไอน้ำระเบิดเพราะใส่ปะเก็นไม่เข้าที่ MO Memoir : Saturday 4 March 2566

ข้อต่อแบบหน้าแปลน (flange) ตัวนอต (ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า bolt หรือนอตตัวผู้ในภาษาไทย หรือสลักเกลียวในภาษาที่เป็นทางการ) จะไม่สัมผัสกับของไหลที่ไหลอยู่ภายใน เพราะระหว่างหน้าแปลนจะมีปะเก็น (gasket) ปิดกั้นการรั่วซึมของของไหล ดังนั้นตัววัสดุที่ใช้ทำนอตจึงไม่จำเป็นต้องมีความทนทานต่อสารเคมีดังเช่นวัสดุที่ใช้ทำปะเก็นหรือตัวท่อ แต่ต้องมีความสามารถในการรับแรงดึงที่เกิดจากการขันนอตให้ตึงได้ (นอตตัวหลังนี้คือนอตตัวเมีย หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า nut และภาษาทางการเรียกว่าแป้นเกลียว)

ชนิด รูปร่าง และวัสดุ ของปะเก็นที่ปัองกันการรั่วซึมระหว่างหน้าแปลนขึ้นอยู่กับ ความดัน อุณหภูมิ และของไหลที่มันสัมผัส ในกรณีของระบบความดันสูงนั้นจะใช้หน้าแปลนแบบ Ring Type Joint (RTJ) ที่บนผิวหน้าของหน้าแปลนจะมีร่องสำหรับวางปะเก็นโลหะตัน (Ring Type Joint (RTJ) gasket) (ดูรูปที่ ๑ ข้างล่าง) ที่ตัวปะเก็นนั้นจะต้องวางลงในร่องได้พอดี เมื่อนำหน้าแปลนสองชิ้นปะกบกันและทำการขันตอน ตัวปะเก็นโลหะตันก็จะถูกบีบอัดให้แนบเข้ากับพื้นผิวในร่องของหน้าแปลน เป็นการป้องกันการรั่วซึมของของไหลที่อยู่ภายใน

รูปที่ ๑ หน้าแปลนแบบ Ring Type Joint (RTJ) จะมีร่องสำหรับวางปะเก็นโลหะตัน

คำว่า "Bonnet" ถ้าดูตามพจนานุกรมก็จะหมายถึงฝากระโปรงรถหรือหมวกบางชนิดสำหรับสุภาพสตรีสวมใส่ แต่ถ้าใช้กับวาล์วจะหมายถึงชิ้นส่วนที่ปิดครอบลำตัว (body) ของตัววาล์ว โดยกลไกต่าง ๆ ที่ใช้ในการควบคุมการไหลจะติดตั้งอยู่กับตัว bonnet นี้ (รูปที่ ๒) วิธีการยึด bonnet เข้ากับลำตัววาล์วขึ้นอยู่กับชนิดของไหล อุณหภูมิ และความดัน สำหรับระบบที่มีอุณหภูมิและความดันสูง และของไหลที่อันตราย ก็จะใช้การยึดแบบหน้าแปลน โดยมีการวางปะเก็นไว้ระหว่างพื้นผิวของลำตัววาล์วกับพื้นผิวของ bonnet ที่จะนำมาปะกบเข้าด้วยกัน

ข้อต่อแบบหน้าแปลนนั้นเมื่อใช้งานไปก็อาจเกิดการรั่วไหลได้ ในกรณีที่การรั่วไหลนั้นอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สามารถหยุดการเดินเครื่องเพื่อซ่อมแซมได้และเกิดไม่มาก ก็สามารถหยุดการรั่วไหลออกมาภายนอกด้วยการใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า "Clamping system" (รูปที่ ๓) ที่เป็นชิ้นส่วนสวมครอบทับลงไปบนตำแหน่งที่เกิดการรั่ว ลักษณะหน้าตาของอุปกรณ์นี้ขึ้นกับว่าตำแหน่งที่เกิดการรั่วนั้นเป็นแบบใด และการออกแบบของผู้ผลิตแต่ละราย

รูปที่ ๒ ตัวซ้ายเป็น globe valve ส่วนตัวขวาเป็น gate valve ที่ยึดส่วน bonnet เข้ากับ body ด้วยข้อต่อแบบหน้าแปลน

รูปที่ ๓ เป็นตัวอย่าง Clamping system ของผู้ผลิตรายหนึ่งสำหรับใช้ปิดกั้นการรั่วไหลตรงบริเวณหน้าแปลน ตัวอุปกรณ์จะเสมือนปลอกโลหะสวมครอบแนบลงไปบนหน้าแปลนที่มีการรั่ว โดยมีรู (ที่มีวาล์วปิดเปิด) อยู่ที่ตำแหน่งมุมต่าง ๆ เพื่อไว้สำหรับฉีดสาร sealant (วัสดุอุดกันรั่ว) เข้าไปในที่ว่างระหว่าง Clamping system และแปลนเพื่อปิดกั้นการรั่วไหล

รูปที่ ๓ ตัวอย่าง Clamping system ของผู้ผลิตรายหนึ่งที่ใช้สำหรับปิดกั้นการรั่วไหลที่หน้าแปลน

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสารเรื่อง "Accident description & Lessons learned" ฉบับวันที่ 1 เมษายน ค.ศ. ๒๐๑๔ (พ.ศ. ๒๕๕๗) จัดทำโดย TEAM Industrial Services ของบริษัท Total ที่เป็นเหตุการณ์วาล์วท่อไอน้ำระเบิดที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งในประเทศเบลเยี่ยมเมื่อวันที่ ๑๙ พฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๑๓ (พ.ศ. ๒๕๕๖) ในขณะที่พนักงานของ TEAM กำลังฉีด sealant เพื่อปิดกั้นการรั่วบริเวณ bonnet ของตัววาล์ว ทำให้พนักงานที่ทำหน้าที่ดังกล่าวเสียชีวิต ๒ ราย

รูปที่ ๔ รูปซ้ายเป็นวาล์วตัวที่เกิดเหตุ ส่วนรูปขวาเป็นตัว bonnet ที่หลุดแยกออกมา

วาล์วที่เกิดเหตุเป็น gate valve ขนาด 16 นิ้ว ใช้กับท่อน้ำร้อนป้อนหม้อน้ำที่ความดัน 70 bar อุณหภูมิ 290ºC (น้ำที่จุดเดือด) rating 900 (รูปที่ ๔) วาล์วตัวนี้มีการรั่วซึมบริเวณ bonnet จึงได้ทำการติดตั้ง clamp ไว้ตั้งแค่ประมาณเดือนมีนาคม ค.ศ. ๒๐๑๑ (พ.ศ. ๒๕๕๔) หรือประมาณสองปีครึ่งก่อนเกิดเหตุ

ในวันที่เกิดเหตุพนักงานของ TEAM ได้เข้าไปเพื่อทำการฉีด sealant เพิ่มเติม โดยฉีดเข้าทางวาล์วที่ติดตั้งอยู่บนตัว clamp ในตำแหน่งระหว่างนอตตัวที่ 1 และ 2 ของ bonnet (รูปที่ ๕) และแทบจะทันทีที่เริ่มทำการฉีด sealant ก็เกิดการระเบิดขึ้น

รูปที่ ๕ ตำแหน่งการฉีด sealant อยู่ระหว่างนอตตัวที่ 1 และ 2 ซึ่งนอตในตำแหน่งนั้นมีความเค้นสูงมาก

จากการตรวจสอบพบว่า นอตที่ใช้ยึด bonnet เข้ากับตัววาล์วจำนวน 14 ตัวจากทั้งหมด 20 ตัว มีความเสียหายที่เกิดจาก Stress Corrosion Cracking (มักเรียกย่อกันว่า SCC) เนื่องจากการเกิด SCC นี้จำเป็นต้องมีทั้งความเค้นและสารเคมีร่วมกัน โดยปรกตินอตในขณะถูกขันตึงก็จะมีความเค้นอยู่แล้ว จึงเกิดคำถามขึ้นมาว่าแล้วสารเคมีมาได้อย่างไร

การตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังพบว่า ช่วงหลังการหยุดซ่อมบำรุงใหญ่ในปีค.ศ. ๒๐๐๙ (พ.ศ. ๒๕๕๒) คุณภาพน้ำหม้อน้ำมีความผันผวน ทำให้เกิดการรั่วไหลในระบบหลายจุดต้องต้องมีการติดตั้ง clamp หลายตำแหน่ง (วาล์วตัวที่เกิดเหตุนี้ได้รับการติดตั้ง clamp ในปีค.ศ ๒๐๐๑ (พ.ศ. ๒๕๕๔)) เหตุการณ์นี้อธิบายได้ว่าทำไมตัวนอตจึงต้องประสบกับสารเคมี

หลังติดตั้ง clamp ก็ไม่มีการใช้งานวาล์วดังกล่าวเป็นเวลานานประมาณ ๕ เดือน และอีกประมาณ ๖ สัปดาห์ในปีค.ศ. ๒๐๑๒ (พ.ศ. ๒๕๕๕) โดยในช่วงเวลาดังกล่าวระบบยังมีความดันแต่ไม่ได้มีอุณหภูมิสูง เหตุการณ์นี้คงเป็นตัวอธิบายว่านอตนั้นได้สัมผัสกับสารเคมีเป็นเวลานานโดยที่ตัวนอตมีแรงดีง แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายการแตกหักว่าความเค้นที่สูงเกินมาจากไหน

การตรวจสอบตัววาล์วพบข้อบอกพร่องในการออกแบบ/ผลิต กล่าวคือร่องสำหรับวางประเก็นโลหะตันตรง body กับ bonnet นั้นมีขนาดวงที่เล็กเกินไป 5 mm (มาตรฐานกำหนดให้ไม่เกิน 0.13 mm) ดังนั้นเมื่อวางปะเก็นโลหะตันลงไปตอนประกอบวาล์ว ส่วนหนึ่งของปะเก็นจะอยู่เหนือร่อง (รูปที่ ๖) ทำให้นอตที่อยู่ทางฝั่งด้านนี้ถูกขันตึงมากเป็นพิเศษเพื่อไม่ให้เกิดการรั่วซึม ประมาณว่าความเค้นในตัวนอตฝั่งนี้เกือบเท่าความเค้นสูงสุดที่นอตจะทนได้ ความเค้นที่เพิ่มขึ้นอีกในขณะที่ทำการฉีดอัด sealant ลงไป ร่วมกับรอยแตกร้าวที่เกิดจาก SCC จึงทำให้นอตบางตัวฉีกขาด นอตตัวที่เหลือที่ไม่สามารถรับความเค้นเพิ่มเติมได้อีกแล้วจึงฉีกขาดตามอย่างรวดเร็ว ก่อให้เกิดการระเบิดเกิดขึ้น

บทความไม่ได้บอกไว้ชัดเจนว่าความผิดพลาดในการประกอบวาล์วเกิดขึ้นเมื่อใด แต่ดูเหมือนจะบอกเป็นนัยว่าน่าจะมาจากผู้ผลิต

รูปที่ ๖ รูปซ้ายเป็นกรณีที่ขนาดร่องและปะเก็นโลหะตันนั้นสอดรับกัน ปะเก็นจะวางลงในตัวร่องได้พอดีตลอดเส้นรอบวง ส่วนรูปขวาเป็นกรณีที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของร่องเล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของปะเก็น ทำให้ตัวปะเก็นลอยขึ้นมาอยู่นอกร่อง

ทำไม Latent heat ลดลงเมื่อความดันสูงขึ้น MO Memoir : Sunday 12 April 2563

"ความจริงมีอยู่ว่า ในวงวิชาการ-ไม่ว่าจะเป็นสาขาใด-บ่อยครั้งที่ผู้ที่มิได้อยู่ในวงการนั้นมาก่อน, มีส่วนสำคัญในการเปลี่ยนแปลง หรือพัฒนาเนื้อหาของวิชานั้น. เหตุผลก็คือ เขามิได้ถูกครอบมาด้วยธรรมเนียม, ด้วยวิธีคิด, ด้วยวิธีมอง อย่างผู้ที่เติบโตและผ่านกระบวนการเช่นนั้นมาส่วนมาก ทำให้เขามองเห็นในสิ่งที่เคยชินชาและละเลยกันมา และสงสัยในประเด็นที่เคยถือกันมาว่าเป็นเรื่องปรกติ."

  

ข้อความข้างบนผมนำมาจาก "คำนำเสนอ" เขียนโดยคุณสุพจน์ แจ้งเร็ว ในหนังสือ "สยามกู้อิสรภาพตนเอง ทางออกและวิธีแก้ปัญหาชาติบ้านเมือง เกิดจากพระราชกุศโลบายของพระเจ้าแผ่นดิน" ที่เขียนโดยคุณไกรฤกษ์ นานา ผมใส่เครื่องหมายต่าง ๆ (เช่น จุดทศนิยม ลูกน้ำ) ตามต้นฉบับนะครับ

  

คุณไกรฤกษ์ นานา นั้นไม่ได้ศึกษาทางด้านประวัติศาสตร์มา แต่เมื่อมาสนใจศึกษาประวัติศาสตร์แบบเรียนรู้ด้วยตนเอง จึงทำให้มีมุมมองที่แตกต่างไปจากผู้ที่เรียนจบมาทางด้านประวัติศาสตร์โดยตรงที่มักมีกรอบความคิดที่ยึดติดมาจากการเรียน และนั่นก็คือที่มาของส่วนหนึ่งของ "คำนำเสนอ" ในย่อหน้าแรก

   

เรื่องที่ดูเป็นเรื่องพื้นฐานธรรมดา ไม่น่าจะมีอะไร สำหรับผู้ที่เรียนมาทางด้านหนึ่งนั้น พอเจอกับคนที่ไม่ได้เรียนมาทางด้านเดียวกันตั้งคำถามขึ้นมา บางทีมันก็ทำเอาอึ้งไปเหมือนกัน ประสบการณ์ตรงที่ตัวเองเคยประสบก็คือตอนที่จบไปทำงานใหม่ ๆ ดูแลการก่อสร้างโรงงาน มีรุ่นพี่วิศวไฟฟ้าผู้หนึ่งถามว่า STP (Standard Temperature and Pressure) นี่มันนิยามตรงไหน ปรากฏว่าเหล่านักเคมีและวิศวกรเคมีในทีมเดียวกัน ต่างตอบไม่ตรงกัน ทั้งนี้เพราะต่างคนต่างช่วงอายุ เรียนมาด้วยตำราที่แตกต่างกัน สิ่งที่เป็นคำถามตามมาก็คือ แล้วตอนที่ทางฝ่ายไทยคุยกับวิศวกรของบริษัทต่างชาติที่ทำหน้าที่ออกแบบโรงงานที่กำลังก่อสร้างอยู่นั้น นิยาม STP ของเรากับของเขานั้นตรงกันหรือไม่

  

พอเปลี่ยนมาเป็นสายงานสอนหนังสือ บ่อยครั้งที่ได้เจอคำถามที่จะว่าไปมันก็เป็นสิ่งที่เห็นอยู่ตรงหน้า แต่ด้วยความเคยชินเราจึงไม่เคยตั้งคำถามมัน ว่าทำไมมันเป็นอย่างนั้น พอมีนิสิตถามขึ้นมามันก็เลยชวนให้คิดหาเหตุผลอธิบาย ดังเช่นเรื่องที่เอามาเป็นหัวข้อในวันนี้ เป็นคำถามที่นิสิตที่กำลังฝึกงานผู้หนึ่งถามมาเมื่อ ๗ ปีที่แล้วผ่านมาทาง Facebook คือเขาถามว่า "ทำไม saturated steam ที่ความดันสูงขึ้น ถึงมี latent heat ต่ำลง" (รูปที่ ๑)

  

รูปที่ ๑ คำถามที่มีนิสิตผู้หนึ่งถามมาเมื่อ ๗ ปีที่แล้ว

   

ดูเหมือนเรื่องนี้ตำรามันไม่ได้เขียนเอาไว้ด้วย เพื่อที่จะตอบคำถามนี้ก็เลยต้องขอนำเอาความรู้พื้นฐานที่อยู่มาใช้ ดังนั้นสิ่งผมคิดเอาไว้นั้นจะถูกหรือผิดก็ต้องมาช่วยกันพิจารณาครับ แต่ก่อนอื่นเรามาลองทำความรู้จักกันก่อนว่า latent heat นั้นคืออะไร และการที่ latent heat ลดลงเมื่อความดันสูงขึ้นนั้น มันเป็นเฉพาะกรณีของไอน้ำหรือเปล่า

  

ในกรณีนี้เมื่อพูดถึง latent heat เราก็ต้องมองภาพไปที่ระบบที่อยู่ที่อุณหภูมิจุดเดือดก่อน latent heat นี้ก็คือพลังงานที่ต้องดูดกลืนหรือคายออกเพื่อให้โมเลกุลย้ายจากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง มันเป็นพลังงานที่เฟสของเหลว (ที่อุณหภูมิจุดเดือด) ต้องดูดกลืนเพื่อเปลี่ยนสถานะให้กลายเป็นไออิ่มตัว (ที่อุณหภูมิจุดเดือด) และเป็นพลังงานที่เฟสไอ (ที่อุณหภูมิจุดเดือด) ต้องคายออกเพื่อเปลี่ยนสถานะเป็นเฟสของเหลว (ที่อุณหภูมิจุดเดือด) และอุณหภูมิจุดเดือดก็จะเพิ่มสูงขึ้นตามความดันเหนือผิวของเหลวที่เพิ่มสูงขึ้น

  

ผมลองค้นดู Pressure-Enthalpy Diagram (หรือที่เขียนย่อว่า PH diagram) ของหลายสาร ก็พบว่าค่าlatent heat นั้น "ลดต่ำลง" เมื่ออุณหภูมิระบบสูงขึ้น รูปที่ ๒ - ๔ ที่ยกมาเป็นตัวอย่างก็เป็นกรณีของ น้ำ (รูปที่ ๒) คาร์บอนไดออกไซด์ (R-744 ในรูปที่ ๓ เลขรหัส R-744 เกิดจากการที่มันถูกนำไปใช้เป็นสารทำความเย็นในช่วงอุณหภูมิต่ำด้วย) และสารทำความเย็น tetrafluoroethane (HFC-134a ในรูปที่ ๔) และความแตกต่างนี้จะหมดไปที่จุดวิกฤต (critical point) ที่เราไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างของเหลวและแก๊สได้ เส้นการเปลี่ยนแปลง latent heat (คือการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี) ระหว่างเฟสของเหลวกับแก๊สก็คือเส้นสีส้มกับเส้นสีเขียว (ที่เป็นเส้นที่ความดันสูงกว่าเส้นสีส้ม) ในแนวนอนที่ผมขีดไว้ให้เห็นในรูปต่าง ๆ เพื่อช่วยให้มองเห็นภาพได้ชัดขึ้น จะเห็นว่าเส้นสีเขียวที่อยู่ที่ความดันสูงกว่านั้นจะสั้นกว่าเส้นสีส้ม แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีที่ลดลงเมื่อความดันเพิ่มสูงขึ้น

เพื่อที่จะหาคำอธิบายว่าทำไมค่า latent heat จึงลดลงเมื่อความดันสูงขึ้น เนื่องจาก latent heat เป็นตัวบอกพลังงานที่แตกต่างกันระหว่างเฟสของเหลวและไอ ผมจึงมองไปตรงที่เฟสทั้งสองนั้นมี "ความแตกต่าง" กันมากแค่ไหน

แรงกระทำระหว่างโมเลกุลนั้นประกอบด้วยแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล และการชนกันระหว่างโมเลกุลที่เกิดจากพลังงานจลน์ของโมเลกุล แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลนั้นเด่นชัดเมื่อโมเลกุลอยู่ใกล้กัน ถ้าแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลสูงกว่าแรงที่เกิดจากการชนกันระหว่างโมเลกุล โมเลกุลก็จะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มก้อนได้ (ซึ่งอาจเป็นของแข็งหรือของเหลว) แต่ถ้าแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลนั้นไม่สูงพอ แรงที่เกิดจากการชนกันระหว่างโมเลกุลทำให้โมเลกุลกระเด็นกระดอนออกไปได้ไกล สารนั้นก็จะกลายเป็นไอไป

  

ที่ความดันต่ำ อุณหภูมิจุดเดือดก็ต่ำ ในเฟสของเหลวโมเลกุลก็จะมีการเคลื่อนที่ช้า (เพราะอุณหภูมิต่ำ พลังงานจลน์เลยต่ำ) แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีค่าสูง (เพราะโมเลกุลอยู่ใกล้กัน) ในขณะที่เฟสแก๊สนั้นโมเลกุลอยู่ห่างกัน มีการเคลื่อนตัวได้อย่างอิสระมาก (เพราะความดันต่ำ).

   

ที่ความดันสูง อุณหภูมิจุดเดือดก็สูง ในเฟสของเหลวโมเลกุลจะมีการเคลื่อนที่กันอย่างรวดเร็ว (พลังงานจลน์สูงขึ้น) ระยะห่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มมากขึ้น แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีค่าลดลง (เพราะโมเลกุลอยู่ห่างกัน) ในขณะที่เฟสแก๊สนั้นแม้ว่าโมเลกุลจะมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้นเช่นกัน แต่ระยะห่างระหว่างโมเลกุลนั้นลดลง แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลเลยเพิ่มขึ้น (ความเป็นอิสระของโมเลกุลในการเคลื่อนที่นั้นลดลง) ความแตกต่างระหว่างเฟสของเหลว (โมเลกุลอยู่ห่างกันมากขึ้น แต่ก็ยังห่างกันน้อยกว่าเฟสแก๊ส) กับเฟสแก๊ส (ที่โมเลกุลอยู่ใกล้กันมากขึ้น แต่ก็ยังห่างกันมากกว่าเฟสของเหลว) นั้นลดลง พลังงานที่ต้องดูดกลืนหรือคายออก (ซึ่งก็คือ latent heat เพื่อต้องใส่เข้าไปเพื่อเอาชนะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล หรือต้องดึงออกเพื่อลดพลังงานจลน์ของโมเลกุล) เพื่อเปลี่ยนเฟสก็เลยลดต่ำลง

คำอธิบายข้างต้นพอจะใช้ได้ไหม ก็ขอให้ผู้อ่านลองพิจารณาด้วยนะครับ :) :) :)

  

รูปที่ ๒ PH diagram ของน้ำ

(จาก https://i.pinimg.com/originals/f9/d7/48/f9d748ca5053ddc63f534a061ced089f.jpg)

  

รูปที่ ๓ PH diagram ของ CO₂ (จาก https://www.unilab.eu/articles/technical-articles/thermodynamic-engineering-articles/carbon-dioxide-refrigerant/)

  

รูปที่ ๔ PH diagram ของ HFC-134a (จาก https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/2-5-points-p-h-diagram-pressure-vs-entropy-refrigerant-hfc-r134a-tetrafluoroethane-attache-q14235061)

เมื่อท่อไอน้ำแตกตรงรอยเชื่อม MO Memoir : Thursday 10 October 2562

ท่อโลหะที่ใช้กันนั้นมีการขึ้นรูปอยู่ ๒ แบบด้วยกัน แบบแรกใช้การนำเหล็กแผ่นมาม้วนและเชื่อมตรงรอยต่อ ท่อแบบนี้เรียกว่าท่อมีตะเข็บ (weld seam pipe) แบบที่สองขึ้นรูปจากแท่งเหล็กร้อน ๆ โดยตรง โดยนำแท่งเหล็กร้อน ๆ มาทำการทะลวง (pierce) ให้เกิดรู ท่อทั้งสองแบบนี้บางทีพอทำผิวภายนอกแล้วก็ยากที่จะบอกความแตกต่าง ต้องอาศัยดูที่ผนังด้านในท่อ โดยท่อแบบมีตะเข็บจะเห็นแนวตะเข็บรอยเชื่อมได้ชัดเจน (รูปที่ ๑)

           

แน่นอนว่าท่อแบบไม่มีตะเข็บจะมีราคาแพงกว่า แต่ก็มีข้อดีกว่าคือผนังท่อไม่มีจุดอ่อนในการรับแรงและการกัดกร่อน (รอยเชื่อมคือจุดอ่อน) ดังนั้นในงานที่ต้องรับความดันสูงหรือทำงานกับสารอันตราย (ที่เกรงว่าจะเกิดการกัดกร่อนได้ง่ายที่รอยเชื่อม) ก็จะกำหนดให้ใช้ท่อชนิดไม่มีตะเข็บ

          

รูปที่ ๑ ท่อแบบมีตะเข็บจะเห็นแนวตะเข็บรอยเชื่อม (ลูกศรสีเหลือง) ได้ชัดเจนทางด้านใน

ตรงนี้ขออธิบายเพิ่มเติมนิดนึง ในการเชื่อมโลหะนั้นบริเวณรอยเชื่อมจะได้รับความร้อนสูงจนโลหะหลอมละลายและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ทำให้โครงสร้างเนื้อโลหะบริเวณรอยเชื่อมแตกต่างไปจากเนื้อโลหะส่วนอื่น คือมักจะแย่ลงกว่าเดิม ชิ้นงานโลหะที่ขึ้นรูปมาจากผู้ผลิตนั้นจะมีการผ่านกระบวนการทางความร้อน (heat treatment) เพื่อปรับสภาพเนื้อโลหะตรงรอยเชื่อมให้มีสภาพใกล้เคียงกับเนื้อโลหะเดิม แต่รอยเชื่อมเองก็ยังอาจมีความบกพร่องฝังอยู่ภายในได้
          

อีกประเด็นหนึ่งที่อาจมีคนสงสัยก็คือสุดท้ายแล้วเวลาเอาท่อแบบ seamless มาใช้งาน ก็ต้องมีการเชื่อมท่ออยู่ดี (ไม่ว่าะจะเป็นการเชื่อมต่อท่อเข้าด้วยกันโดยตรงหรือต่อเข้ากับข้อต่อต่าง ๆ) แล้วทำไมมันไม่เกิดปัญหาเหมือนกัน คำตอบก็คือในกรณีของงานที่ต้องการความไว้วางใจได้ของรอยเชื่อมสูง รอยเชื่อมต่าง ๆ เหล่านี้ทุกรอยจะต้องได้รับการปรับสภาพ (เช่นเผาให้ร้อนใหม่และทำให้เย็นตัวลงอย่างช้า ๆ) และตรวจสอบความสมบูรณ์ 100% (เช่นด้วยการใช้รังสีเอ็กซ์ตรวจ)
           

อีกเหตุผลหนึ่งได้แก่ความเค้นที่เกิดขึ้นในวัตถุรูปทรงกระบอกที่รับแรงดัน (เช่นท่อหรือถังทรงกระบอก) ในทิศทางแนวเส้นรอบรูป (ที่เรียกว่า hoop stress หรือ circumferential stress) ที่รอยเชื่อมตามแนวความยาวท่อต้องรับแรงนั้นมีค่าเป็นสองเท่าของความเค้นที่เกิดขึ้นในทิศทางความยาว (ที่เรียกว่า axial stress หรือ longitudinal stress) ที่รอยเชื่อมตามแนวเส้นรอบวงต้องรับแรง ด้วยเหตุนี้เวลาที่ท่อพังเนื่องจากความดันเราจึงเห็นท่อเกิดการฉีกขาดด้านข้างตามแนวยาวแทนที่จะเป็นการขาดเป็นสองท่อ

         

รูปที่ ๒ เหตุการณ์ท่อไอน้ำที่เป็นท่อแบบมีตะเข็บเกิดรอยแตกอันเป็นผลจากตำแหน่งรอยเชื่อมนั้นอยู่ทางด้านล่างสุด (นำมาจาก ICI Safety Newsletter no. 105 เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๗๗ (พ.ศ. ๒๕๒๐))

รูปที่ ๒ นำมาจาก ICI Safety Newsletter no. 105 สำหรับผู้ที่ทำงานอยู่ในโรงงานเมื่ออ่านแล้วก็คงจะเข้าใจได้ทันทีว่าเขาพูดถึงเรื่องอะไรอยู่ แต่สำหรับผู้ที่กำลังศึกษาอยู่หรือไม่เคยมีประสบการณ์กับโรงงานจริง เมื่ออ่านแล้วอาจไม่เข้าใจอะไรเลยก็ได้ เพราะไม่รู้ว่าเขากำลังพูดถึงอะไร ดังนั้นจะขอขยายความให้กับกลุ่มหลังเพื่อให้เข้าใจเหตุการณ์
      

ไอน้ำที่ใช้ในโรงงานนั้นมีอยู่ด้วยกันสองแบบ แบบแรกคือไออิ่มตัว (saturated steam) คือไอน้ำที่มีอุณหภูมิ ณ อุณหภูมิจุดเดือดของน้ำที่ความดันนั้น แบบที่สองคือไอร้อนยวดยิ่งหรือบางทีก็เรียกว่าไอดง (superheated steam) คือไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดของน้ำที่ความดันนั้น
           

ไออิ่มตัวนั้นเหมาะสำหรับการให้ความร้อน เพราะการที่ไอน้ำอิ่มตัวควบแน่นเป็นของเหลวนั้นมีการคายความร้อนต่อหน่วยน้ำหนักไอน้ำที่สูง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนให้กับพื้นผิวถ่ายเทความร้อนมีค่าสูง แต่ไม่ค่อยเหมาะสำหรับการนำไปขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ (เพราะหยดน้ำที่เกิดจากการควบแน่นอาจทำให้เครื่องจักรเกิด erosion ได้ง่าย) หรือส่งเป็นระยทางไกล (มีการสูญเสียเนื่องจากการควบแน่นเป็นของเหลวที่จำเป็นต้องมีการระบายออกจากระบบท่อ)
          

ไอร้อนยวดยิ่งเหมาะสมกว่าสำหรับการนำไปขับเคลื่อนกังหันไอน้ำและการส่งเป็นระยะทางไกล เพราะแม้ว่าไอร้อนยวดยิ่งจะเย็นตัวลงก็จะยังไม่มีการควบแน่นเป็นของเหลวออกมา จนกว่ามันจะเย็นตัวลงถึงอุณหภูมิจุดเดือด ณ ความดันนั้น และเมื่อไปถึงปลายทางแล้วต้องการเปลี่ยนไอร้อนยวดยิ่งให้กลายเป็นไออิ่มตัวก็ทำได้ง่ายด้วยการฉีดน้ำเข้าไปผสม อุปกรณ์สำหรับฉีดน้ำเข้าไปผสมนี้เรียกว่า desuperheater ด้วยการฉีดน้ำในปริมาณที่พอเหมาะเข้าไป ก็จะทำให้ไอร้อนยวดยิ่งกลายเป็นไออิ่มตัวได้
           

น้ำที่นำไปต้มเป็นไอน้ำ (boiler feed water - BFR) กับน้ำที่เกิดจากการควบแน่นของไอน้ำ (steam condensate) นั้นมีองค์ประกอบทางเคมีไม่เหมือนกัน (เว้นแต่ว่าจะใช้น้ำบริสุทธิ์สูงที่ไม่มีแร่ธาตละลายปนอยู่มาผลิตไอน้ำ) เพราะแร่ธาตุที่มากับน้ำที่นำมาต้ม ไม่ได้ระเหยไปกับไอน้ำด้วย (อาจมีติดไปบ้างกับหยดน้ำเล็ก ๆ ที่ถูกพัดพาไปในกรณีของการผลิตไออิ่มตัว) ดังนั้นน้ำที่นำมาฉีดเข้าที่ desuperheater จึงควรเป็นน้ำที่มีความบริสุทธิ์ระดับเดียวกับไอน้ำ (คือเป็นน้ำปราศจากแร่ธาตุ (demineralised water) หรือ steam condensate) นี่คือคำอธิบายว่าทำไมในบทความถึงกล่าวว่าใช้ demineralised water ฉีดเข้าไปที่ desuperheater เพราะถ้าเอาน้ำที่มีแร่ธาตุปนอยู่ฉีดเข้าไป พอน้ำระเหยออกไปแร่ธาตุเหล่านั้นก็จะตกผลึกอยู่บนผนังท่อในบริเวณนั้น
           

การเกิดสนิมของเหล็กนั้นต้องมีทั้งความชื้นและออกซิเจน ออกซิเจนสามารถละลายน้ำได้เล็กน้อย แต่ละลายได้น้อยเมื่อน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น ตรงนี้จะเห็นได้จากการทดลองวิทยาศาสตร์ที่ถ้าเอาตะปูไปแช่ในน้ำอุณหภูมิห้อง (ที่ทิ้งไว้นานพอ) กับน้ำที่ได้จากต้มเดือดใหม่ ๆ (แล้วปล่อยให้เย็นลง) จะเห็นว่าตะปูที่แช่ในน้ำอุณหภูมิห้องจะขึ้นสนิมในขณะที่ตะปูที่แช่ในน้ำต้มเดือดใหม่ ๆ จะไม่ขึ้นสนิม (จนกว่าออกซิเจนจะลายลงไปในน้ำได้มากพอ)
       

ในเหตุการณ์นี้ แม้ว่าน้ำที่นำไปฉีดให้กับ desuperheater จะเป็น demineralised water ก็ตาม แต่ก็ยังมีเกลือแร่ละลายอยู่ในปริมาณเล็กน้อย ประกอบกับการที่มันเป็นน้ำเย็นจึงทำให้มีออกซิเจนจากอากาศละลายผสมอยู่ ทีนี้พอการออกแบบ desuperheater นั้นทำมาไม่ดี ช่วงไหนฉีดน้ำเข้ามากเกินไปก็จะมีน้ำควบแน่นเกิดขึ้น พอช่วงไหนฉีดน้ำน้อยเกินไป น้ำที่ควบแน่นเดิมก็จะระเหยกลายเป็นไอออกมา เกิดการเปียก-แห้งสลับกันไป ประกอบกับแนวรอยเชื่อมนั้นอยู่ในตำแหน่ง ๖ นาฬิกา (คือด้านล่างสุด) รอยเชื่อมจึงได้รับผลกระทบจากการเกิดการควบแน่นของไอน้ำและการระเหยของน้ำที่ควบแน่นโดยตรง และพอรอยเชื่อมมีจุดบกพร่อง รอยแตกก็เริ่มจากตรงจุดนั้น บทความไม่ได้ระบุว่าแร่ธาตุที่ปะปนอยู่นั้นคืออะไร กล่าวแต่เพียงว่าเกิด caustic cracking แสดงว่าเกลือแร่ดังกล่าวน่าจะเป็นสารประกอบเบสของ Na หรือ K
         

สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจคือย่อหน้าสุดท้ายที่บอกว่า การตรวจสอบย้อนหลังพบว่าการเกิดรอยร้าวจากสาเหตุนี้เคยมีเกิดก่อนหน้านี้แล้วหลายครั้ง แต่ไม่ได้ก่อปัญหารุนแรงอะไร และเมื่อตรวจพบก็ทำการซ่อมแซมได้ง่าย แถมยังเกิดกับรอยเชื่อมตามแนวเส้นรอบวง ซึ่งคงเป็นจุดเชื่อมท่อเข้ากับท่อหรือเข้ากับข้อต่อ ทำให้ผู้พบเห็นหลงคิดได้ว่าเกิดจากคุณภาพรอยเชื่อมที่ไม่ดี (คือโทษช่างเชื่อม) จะว่าไปประเด็นนี้ก็น่าเห็นใจตรงที่คนที่ทำงานเป็นโอเปอร์เรเตอร์หรือช่างซ่อมนั้น ไม่ได้เป็นผู้ที่ต้องมีความรู้ทางด้านโลหะวิทยาหรือวิทยาการกัดกร่อน และคนที่มีความรู้ทางด้านโลหะวิทยาหรือวิทยาการกัดกร่อนก็ไม่ได้ไปทำงานเป็นโอเปอร์เรเตอร์หรือช่างซ่อม และพอผู้ที่พบเห็นนั้นเขามีคำตอบที่เขาคิดว่าอธิบายที่มาของปัญหาได้ (แม้ว่าในกรณีนี้มันจะผิดก็ตาม) ก็เลยไม่มีการรายงานต่อ
            

มาตรการหนึ่งที่จะลดโอกาสเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ที่บทความกล่าวไว้ก็คือ เวลาวางท่อก็อย่าให้แนวตะเข็บรอยเชื่อมผนังนั้นอยู่ที่ตำแหน่งล่างสุด แต่จะว่าไปเอาเข้าจริง ๆ ตอนประกอบท่อ ช่างประกอบเขารู้หรือไม่ว่าควรต้องทำอย่างไร และทำไปทำไม

การติดตั้งต้องคำนึงถึงการเข้าไปปฏิบัติงานด้วย MO Memoir : Sunday 18 February 2561

เมื่อผู้ติดตั้งสักแต่ว่าทำให้งานมันเสร็จ ๆ ไป แถมผู้ใช้งานก็ไม่ได้แวะเข้ามาตรวจดูการติดตั้ง อะไรต่อมิอะไรมันก็สามารถเกิดขึ้นได้
 

รูปที่เอามาให้ดูวันนี้ถ่ายเก็บเอาไว้เกือบ ๓ ปีแล้ว หน่วยนี้เข้าใจว่าเป็นถังเก็บรวบรวมไอน้ำที่ควบแน่น (steam condensate) เพื่อนำกลับไปใช้งานใหม่ (จะได้ประหยัดน้ำที่ต้องนำมาเติมชดเชย) ไม่แน่ใจเหมือนกันว่าหน่วยนี้มีอยู่ในแบบตอนเริ่มต้นหรือคิดทำการติดตั้งเพิ่มเติมภายหลัง แต่ดูเหมือนว่าการติดตั้งนั้นเป็นแบบคิดรูปแบบกันเอาเองที่หน้างาน ลองพิจารณาดูรูปเอาเองก่อนก็แล้วกันนะครับ ตัวหนึ่งเป็นปั๊มใช้งานหลัก อีกตัวเป็นปั๊มสำรอง

รูปที่ ๑ ปั๊มสูบไอน้ำที่ควบแน่นจากถังเก็บเพื่อส่งกลับไปใช้งานใหม่ ดูเผิน ๆ ก็จะเห็นว่าการจัดวางอุปกรณ์นั้นวางได้อย่างสมมาตรดีนะครับ

รูปที่ ๒ เมื่อมองจากฝั่งตรงข้ามของรูปที่ ๑ ลองนึกภาพว่าถ้าต้องเข้าไปเปิดหรือปิดวาล์วในกรอบสี่เหลี่ยม คุณจะทำอย่างไร

รูปที่ ๓ การติดตั้งเกจวัดความดัน ที่ไม่เข้าใจเหมือนกันว่าทำไมไม่ติดตั้งให้อ่านได้ง่าย ๆ ด้วยการพลิกออกมาด้านนี้ กลับต้องใช้การมองเฉียง ๆ จากฝั่งตรงข้าม

การติดตั้งปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) เพื่อใช้สูบของเหลวที่มีอุณหภูมิที่จุดเดือดหรือใกล้จุดเดือดนั้นต้องระวังการเกิด cavitation มากกว่าปรกติ ดังนั้นเพื่อที่จะลดโอกาสเกิด cavitation ระดับท่อทางเข้าของปั๊มควรที่จะอยู่ต่ำกว่าระดับของเหลวที่ทำการสูบ และจะดียิ่งขึ้นถ้าท่อด้านขาเข้านั้นมีค่าความดันลด (pressure drop) ต่ำด้วย
 

การเริ่มเดินเครื่องปั๊มหอยโข่งนั้น สมมุติว่าเริ่มจากสภาพที่วาล์วทุกตัวปิดอยู่ ก็จะทำการเปิดวาล์วด้านขาเข้าเพื่อทำการเติมของเหลวให้เต็มตัวปั๊ม ถ้าหากมีเส้นทาง minimum flow line (หรือ kick back line) ก็ให้เปิดวาล์วเส้นทางนั้น จากนั้นจึงเริ่มเดินเครื่องปั๊ม (จ่ายไฟเข้ามอเตอร์) แล้วจึงเปิดวาล์วด้านขาออก ส่วนการหยุดเดินเครื่องนั้นเราก็เริ่มจากปิดปั๊ม (ตัดการจ่ายไฟเข้ามอเตอร์) ปิดวาล์วด้านขาออกและปิดวาล์วด้านขาเข้า
 

จากรูปที่ ๑ และ ๒ คงมองเห็นได้ชัดนะครับ ถ้าคุณต้องเข้าไปเริ่มเดินเครื่องปั๊มดังกล่าว คุณมีที่ยืนหรือไม่สำหรับการเปิดและปิดวาล์ว ย้ำนิดนึงนะครับว่าท่อที่เห็นนั้นเป็นท่อร้อน คุณไม่สามารถยืนบนชั้นฉนวนความร้อนได้ และท่อก็ไม่ได้หุ้มฉนวนความร้อนเอาไว้ทุกส่วน นอกจากนี้ลองพิจารณาดูรูปที่ ๓ นะครับที่ตัดมาเฉพาะส่วนเกจวัดความดัน ติดตั้งแบบนี้ก็ไม่รู้เหมือนกันว่า
 

รูปที่ ๔ เป็นภาพมุมมองจากทางด้านบน รูปซ้ายนั้นเป็นรูปแบบที่เป็นอย่างตามรูปที่ ๑ และ ๒ ส่วนรูปขวานั้นเป็นรูปแบบที่ผมเห็นว่ามันเหมาะสมมากกว่า เพราะทำให้มีช่องว่างระหว่างปั๊มสองตัว ทำให้สะดวกกว่าที่จะเข้าไปทำงานกับวาล์วของปั๊มตัวที่อยู่ด้านใน

รูปที่ ๔ ภาพเมื่อมองจากด้านบน รูปซ้ายเป็นรูปแบบที่เป็นอยู่ ส่วนรูปขวาน่าจะเหมาะสมกว่าเพราะสะดวกในการเข้าไปทำงานกับวาล์วและยังลดโอกาสเกิด cavitation ด้วย
 

ในการสร้างโรงงานนั้น ผู้ออกแบบมักจะไม่ใช่ผู้ก่อสร้าง และผู้ก่อสร้างและควบคุมการก่อสร้างก็มักจะไม่ผู้ที่ต้องเข้ามาเดินเครื่อง และผู้ที่ต้องทำหน้าที่เดินเครื่องนั้นก็มักจะไม่ได้เป็นผู้ออกแบบ แต่สิ่งสำคัญสิ่งแรกก็คือผู้ออกแบบจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับการทำงานของเครื่องจักรว่า ในขั้นตอนการติดตั้ง การเริ่มเดินเครื่อง การหยุดเดินเครื่อง และการซ่อมบำรุงนั้น ต้องมีการปฏิบัติงานอะไรบ้าง เพื่อที่จะได้ทำการติดตั้งท่อระบบสาธารณูปโภคต่าง ๆ ที่จำเป็น (อาจต้องคำนึงถึงระบบระบายน้ำทิ้งด้วย) และเว้นพื้นที่ทำงาน (ทั้งสำหรับผู้เข้าไปทำงานและอุปกรณ์ช่วยยก) แต่ทั้งนี้ในระหว่างการก่อสร้างเอง ตัวผู้ที่ต้องเดินเครื่องเองก็ควรที่จะหาโอกาสเข้าไปตรวจสอบการติดตั้งอุปกรณ์ (เช่นพวกวาวล์ต่าง ๆ) ว่าอยู่ในตำแหน่งที่เข้าไปทำงานได้หรือไม่ เพราะการแก้ไขในขณะที่กำลังก่อสร้างอยู่นั้นมันง่ายกว่าหลังจากที่โรงงานสร้างเสร็จและพร้อมจะเดินเครื่องแล้ว
 

แต่สำหรับโรงงานที่เริ่มจากศูนย์ (คือไม่มีผู้มีประสบการณ์ช่วยกำกับดูแล) เรื่องเหล่านี้ก็เป็นเรื่องที่น่าเห็นใจอยู่เหมือนกัน

ข้อกำหนดคุณลักษณะที่ Battery limit (๓) MO Memoir : Thursday 4 May 2560

ระบบสาธารณูปโภคหลักของโรงงานได้แก่ น้ำ ไอน้ำ อากาศอัดความดัน แก๊สเฉื่อย (ปรกติก็คือไนโตรเจน) ไฟฟ้า ส่วนทางโรงงานจะผลิตขึ้นใช้เองทั้งหมดหรือจะรับจากแหล่งภายนอกทั้งหมดก็คงต้องพิจารณาเป็นกรณีไป ตัวอย่างเช่นอากาศอัดความดัน ที่เห็นกันทั่วไปแต่ละโรงงานก็จะตั้งหน่วยผลิตใช้เองภายใน (ติดตั้งเครื่องคอมเพรสเซอร์และถังเก็บ) น้ำใช้ก็จะรับมาจากแหล่งภายนอก ส่วนจะรับมาในรูปของน้ำดิบ (น้ำจากแหล่งเก็บจากธรรมชาติโดยตรง) หรือในรูปของน้ำประปานั้น ก็คงขึ้นอยู่กับแต่ละกรณี เช่นในกรณีของโรงงานที่ตั้งอยู่เป็นกลุ่ม อาจมีการรับน้ำดิบเข้ามาผลิตเป็นน้ำประปาใช้เองภายในกลุ่มโรงงาน (จะได้ไม่มีปัญหาเรื่องการแย่งน้ำใช้กับชุมชน) ในกรณีของแก๊สไนโตรเจนนั้น ถ้าเป็นโรงงานที่ตั้งรวมเป็นกลุ่มก็มักจะมีบริษัทที่ผลิตแก๊สเหล่านี้โดยตรงมาตั้งเครื่องกลั่นแยกอากาศ (เรียกว่า cold box) แล้วส่งไปขายให้โรงงานต่าง ๆ ทางระบบท่อ แต่ถ้าเป็นโรงงานที่ตั้งอยู่โดดเดี่ยวก็คงต้องใช้การส่งทางรถบรรทุกในรูปของไนโตรเจนเหลว นำมาถ่ายเก็บไว้ที่ถังเก็บ แล้วค่อยระเหยออกมาใช้งาน
 

ในส่วนของพลังงานไฟฟ้า ในบ้านเราแต่เดิมทีมักมีปัญหาเรื่องเสถียรภาพของพลังงานไฟฟ้า (คือไฟฟ้าดับเป็นประจำแบบเอาแน่เอานอนไม่ได้) ทำให้หลายโรงงานต้องมีการตั้งโรงไฟฟ้าใช้เอง โดยเฉพาะโรงงานที่ตั้งอยู่ห่างไกลจากโรงผลิตไฟฟ้า ปัจจุบัน ในโรงงานที่ตั้งเป็นกลุ่มนั้นอาจมีการตั้งโรงไฟฟ้าอยู่ในบริเวณเดียวกันเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับโรงงานในกลุ่มอุตสาหกรรมเป็นหลัก หรือในกรณีของโรงงานขนาดใหญ่เช่นโรงกลั่นน้ำมันหรือโรงโอเลฟินส์ ก็อาจมีการตั้งโรงไฟฟ้าของตนเองขึ้นมาเพื่อใช้เองภายในโรงงานและจำหน่ายให้กับโรงงานที่ตั้งอยู่ในกลุ่มที่ตั้งเดียวกัน ในกรณีของโรงโอเลฟินส์นั้นยังมีพลังงานความร้อนเหลือเฟือ ที่สามารถนำไปใช้ผลิตไอน้ำเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักรแทนการใช้ไฟฟ้า (เช่นคอมเพรสเซอร์ที่ใช้อัดแก๊สก่อนเข้าสู่ระบบทำความเย็น) และจำหน่ายให้กับโรงงานข้างเคียงได้อีก
 

การซื้อไอน้ำจากโรงงานข้างเคียงก็มีข้อดีตรงที่ไม่ต้องไปแบกรับภาระเรื่องการดูแลระบบผลิตน้ำสำหรับหม้อไอน้ำและตัวหม้อไอน้ำ แต่ก็อาจเกิดปัญหาได้ถ้าหากโรงงานที่เป็นผู้จ่ายไอน้ำให้นั้นเกิดปัญหาในการเดินเครื่อง ทำให้ไม่สามารถจ่ายไอน้ำให้ได้ (โดยเฉพาะในกรณีที่ความร้อนที่ใช้ในการผลิตไอน้ำเป็นความร้อนที่ได้มาจากการระบายความร้อนของสารในกระบวนการผลิต) ดังนั้นการพิจารณาตรงนี้จึงควรพิจารณาจากหลายมุมมอง ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของค่าใช้จ่าย หรือด้านเสถียรภาพของแหล่งจ่าย
 

สำหรับโรงงานที่มีการใช้ไอน้ำที่หลายระดับความดัน ก็ไม่จำเป็นต้องผลิตไอน้ำ (หรือรับซื้อไอน้ำ) ที่หลายระดับความดัน สามารถใช้วิธีการผลิต (หรือซื้อ) ไอน้ำที่ระดับความดันสูง แล้วค่อย ๆ ปรับลดระดับความดันลงให้เหลือระดับความดันต่าง ๆ ที่ต้องการใช้งานก็ได้

๖. ไอน้ำ (Steam)

ไอน้ำที่ความดันสูงจะมีปริมาตรจำเพาะต่ำ ทำให้ไม่ต้องใช้ท่อขนาดใหญ่ในการลำเลียง (ท่อเล็กถูกกว่าท่อใหญ่) แต่เนื่องจากมันมีอุณหภูมิสูง ดังนั้นอาจจำเป็นต้องใช้ท่อที่ทนอุณหภูมิสูงได้ (คือราคาท่อแพงขึ้นตามความสามารถในการทนอุณหภูมิสูงของโลหะ) การส่งไอน้ำไปเป็นระยะทางไกล ๆ ในรูปของไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (superheated steam) ยังช่วงลดการควบแน่นของไอน้ำในระบบท่อส่ง โดยทางผู้รับสามารถเปลี่ยนให้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งดังกล่าวเป็นไอน้ำอิ่มตัว (saturated steam) ได้ด้วยการฉีดน้ำที่เป็นของเหลวที่ได้จากไอน้ำควบแน่น (steam condensate) เข้าไปผสมกับไอน้ำร้อนยวดยิ่งโดยใช้อุปกรณ์ที่ชื่อว่า desuperheater
  

น้ำที่ป้อนเข้าหม้อน้ำมักจะมีการเติมสารเคมีต่าง ๆ เพื่อให้เหมาะสมกับอุณหภูมิและความดันของไอน้ำที่จะผลิต ในทางทฤษฎีแล้วไอน้ำที่ระเหยออกมาจากหม้อไอน้ำนั้นควรมีแต่น้ำเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงมันจะมีสิ่งอื่นปนเปื้อนมาได้ เช่นเกลือแร่ต่าง ๆ ที่สลายตัวกลายเป็นไอหรือติดมาในรูปของหยดละอองน้ำเล็ก ๆ (carry over) มากับไอน้ำ น้ำบริสุทธิ์ที่ไม่มีเกลือแร่ละลายอยู่จะมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก ดังนั้นเราจึงสามารถใช้ค่าการนำไฟฟ้าเป็นตัวบ่งบอกว่าน้ำนั้นมีแร่ธาตุรวมทั้งหมดแล้วเจือปนอยู่มากน้อยเท่าใด โดยไม่ต้องแยกวิเคราะห์ทุกตัว
 

ซิลิกาเป็นแร่ธาตุตัวหนึ่งที่ก่อปัญหาได้มากถ้าหากมันเกิดการสะสมในระบบท่อ ทั้งนี้เพราะมันไม่ละลายในกรดเหมือนกับตะกรันต่าง ๆ (ที่เป็นคราบหินปูนหรือเกลือ) พวกตะกรันต่าง ๆ ที่สะสมในหม้อไอน้ำหรือในระบบท่อนั้นสามารถล้างออกได้ด้วยการผ่านสารละลายกรด (ที่มีความเข้มข้นพอที่เหมาะสม) ให้ไหลเวียนภายในระบบ เพื่อเข้าไปละลายตะกรันต่าง ๆ นั้นออกมา แต่วิธีการใช้กรดละลายนี้ใช้ไม่ได้กับซิลิกา

ไอน้ำที่ควบแน่น (steam condensate) จะได้มาจากไอน้ำที่ระดับความดันต่าง ๆ ที่ควบแน่นจากการใช้งานให้ความร้อนที่อุปกรณ์ต่าง ๆ การเก็บรวบรวมไอน้ำที่ควบแน่นที่ต้องระบายออกจากระบบท่อส่งมักจะไม่ค่อยทำกันเนื่องจากแต่ละจุดระบายนั้นมักมีการระบายน้อย และกระจัดกระจายอยู่ทั่วไป

๗. ไนโตรเจน (Nitrogen)

ในอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมัน ปิโตรเคมี และอุตสาหกรรมเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารไวไฟหรือใช้สารไวไฟจำนวนมาก (ไม่ว่าสารไวไฟนั้นจะเป็นของเหลวหรือแก๊สก็ตาม) จะมีการใช้ไนโตรเจนในการไล่อากาศออกจากระบบท่อและ vessel ต่าง ๆ ก่อนที่จะป้อนสารไวไฟเหล่านั้นเข้าระบบ และยังใช้ไนโตรเจนในการไล่ไอระเหยของสารไวไฟที่ค้างอยู่ใน vessel ต่าง ๆ ออกให้หมดก่อนที่จะป้อนอากาศเข้าไปก่อนเปิด vessel เพื่อทำการซ่อมบำรุง 
  

ตอนเอาไนโตรเจนไปไล่อากาศออก เราสามารถไล่ออกสู่บรรยากาศภายนอกได้เลย เพียงแต่เลือกจุดระบายออกให้อยู่ในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทดี ๆ หน่อย เพื่อที่ว่าเมื่อไล่อากาศออกไปหมดแล้ว แล้วมีไนโตรเจนรั่วออกมาแทน จะไม่เกิดการสะสมของแก๊สไนโตรเจนในบริเวณนั้นจนทำให้ผู้ที่ผ่านเข้าไปในบริเวณนั้นได้รับอันตรายจากการขาดอากาศได้ แต่ตอนเอาไนโตรเจนไปไล่ไอระเหยของสารเคมีออกจะวุ่นวายกว่า เพราะอาจจำเป็นต้องระบายสู่ระบบกำจัด (เช่นระบบ flare) เพื่อไม่ให้ไอสารเคมีที่ไล่ออกมานั้นก่ออันตราย (จะด้วยจากความเป็นพิษหรือการลุกติดไฟก็ตามแต่) ภายนอกได้

๘. น้ำ (Water)

- น้ำผ่านการปรับสภาพ (Treated water)

ความหมายของน้ำที่ผ่านการปรับสภาพนี้อาจหมายถึงน้ำประปา หรือน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ (ที่อาจเป็นแหล่งน้ำบนดินหรือแหล่งน้ำใต้ดิน) ที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพมาแล้วบางส่วน (เช่นกำจัดเอาของแข็งแขวนลอยออกไป) น้ำนี้จะถูกนำไปใช้เป็นน้ำประปาสำหรับการใช้งานทั่วไปในอาคารสำนักงาน หรือนำไปเข้าสู่กระบวนการปรับปรุงคุณภาพให้เหมาะสมกับการใช้งานต่อไป (เช่นเอาไปผลิตเป็นน้ำปราศจากแร่ธาตุละลายอยู่ หรือน้ำสำหรับป้อนเข้าหม้อน้ำ)

- น้ำปราศจากแร่ธาตุละลายอยู่ (Demineralized water)

การทำให้น้ำบริสุทธิ์ ให้ปราศจากแร่ธาตุละลายอยู่ สามารถทำได้ด้วยการกลั่นน้ำซ้ำหลายครั้ง (เช่นน้ำสำหรับใช้ผสมยาฉีดจะต้องผ่านกระบวนการกลั่นซ้ำถึง ๓ ครั้ง) หรือการแลกเปลี่ยนไอออน สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องใช้น้ำบริสุทธิ์ในปริมาณมากเพื่อการผลิต การใช้การแลกเปลี่ยนไอออนมักจะเหมาะสมกว่า น้ำบริสุทธิ์ปราศจากแร่ธาตุละลายอยู่นี้อาจนำไปใช้ผสมเข้ากับผลิตภัณฑ์โดยตรง ใช้ผลิตไอน้ำความบริสุทธิ์สูงเพื่อการฆ่าเชื้ออุปกรณ์ที่ต้องการความสะอาดสูง (เช่นเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตยาที่เป็นของเหลว)

ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำเป็นตัวบ่งบอกปริมาณแร่ธาตุทั้งหมด (ไม่แยกชนิด) ที่ละลายอยู่ในน้ำ ยิ่งค่านี้สูงมากเท่าใดก็แสดงว่าน้ำนั้นมีแร่ธาตุละลายอยูมาก ดังนั้นในการตรวจวัดหรือควบคุมคุณภาพน้ำจึงสามารถใช้ค่าการนำไฟฟ้านี้เป็นตัวบ่งบอกภาพรวมของคุณภาพน้ำนั้นก่อน ถ้าพบว่ามันสูงเกินกว่าที่กำหนดก็เรียกว่ามันไม่ผ่านเกณฑ์ ไม่จำเป็นต้องไปวัดหาปริมาณแร่ธาตุตัวอื่น แต่ถ้ามันผ่านเกณฑ์ก็ค่อยมาดูในรายละเอียดของแร่ธาตุตัวอื่นแต่ละตัวอีกที

- น้ำดับเพลิง (Fire water)

น้ำสำหรับดับเพลิงมีอยู่ด้วยกันสองส่วน ส่วนแรกคือน้ำที่จะใส่เข้าไปในท่อน้ำดับเพลิง เรียกว่าพอเปิดวาล์วก็จะมีน้ำไหลออกมาทันที ส่วนที่สองคือแหล่งน้ำจากภายนอกที่จะไหลเข้ามาในท่อดับเพลิงเมื่อมีการใช้น้ำดับเพลิง ความแตกต่างของท่อน้ำดับเพลิงจากท่อน้ำทั่วไปคือน้ำที่อยู่ในท่อดับเพลิงนั้นมักจะไม่มีการไหลเป็นเวลานาน ลักษณะเช่นนี้ทำให้ของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในน้ำตกค้างในระบบท่อและนำไปสู่การกัดกร่อนเฉพาะจุดได้ ส่งผลให้ท่อผุกร่อนได้ง่าย ประกอบกับการที่ท่อดับเพลิงอาจถูกวางฝังใต้ดิน (เพื่อป้องกันความเสียหายจากการระเบิด) ทำให้การตรวจสอบทำได้ยากหรือทำไม่ได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีการเติมสารเคมีบางชนิดผสมเข้าไปในน้ำที่จะใส่เข้าไปนอนรอในท่อดับเพลิงนั้น เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำในท่อกัดกร่อนท่อจากทางด้านใน และยังต้องทำ cathodic protection (การให้โลหะอื่นผุกร่อนแทนเหล็ก หรือใช้การจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแทน) เพื้อป้องกันการผุกร่อนของท่อเหล็กจากทางด้านนอกด้วย
 

แต่ถ้ามีเพลิงไหม้อย่างต่อเนื่อง ตอนนั้นก็คงไม่ต้องไปสนคุณภาพน้ำแล้ว ได้น้ำจากแหล่งไหนก็ใช้น้ำจากแหล่งนั้นเลย ด้วยเหตุนี้บางหน่วยงานจึงมีการสร้างสระน้ำขนาดใหญ่ (ที่อาจเป็นบ่อที่เกิดจากการขุดดินไปถมตำแหน่งอื่น แล้วใช้สระที่เกิดขึ้นนั้นเป็นบ่อรองรับน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วของโรงงาน ก่อนจะระบายน้ำนั้นออกไปหรือปล่อยให้มันซึมลงดิน หรือใช้สำหรับรดน้ำต้นไม้) ซึ่งนอกจากจะเป็นการปรับปรุงภูมิทัศน์ของที่ทำงานแล้ว ยังสามารถใช้น้ำจากสระน้ำนั้นเป็นน้ำสำรองในการดับเพลิงได้

เรื่องข้อกำหนดคุณลักษณะที่ Battery limit ก็คงจะขอจบด้วยตอนที่ ๓ ณ ตำแหน่งนี้

รู้ทันนักวิจัย (๑) บน simulation ทุกอย่างเป็นไปได้หมด MO Memoir : Monday 3 April 2560

มีหลายคน (โดยเฉพาะคนที่ทำงานตามบริษัทและไม่ได้อยู่ในสถาบันการศึกษาหรือสถาบันให้ทุนวิจัย) ยุให้ผมเขียนบทความทำนองนี้มานานแล้ว ซึ่งผมก็ได้แต่ผัดผ่อนไปเรื่อย ๆ แต่พักหลัง ๆ เริ่มเห็นปัญหาทำนองนี้บ่อยครั้งขึ้น ทำให้ต้องลงมือเขียนซะที
 

เวลาที่เราเรียนหนังสือ เป็นเรื่องปรกติที่เราจะพบว่าการแก้ปัญหาอย่างใดอย่างหนึ่งนั้น มันมีมากกว่า ๑ วิธีในการแก้ปัญหา แต่สิ่งหนึ่งที่เรามักจะไม่ได้เรียนกันก็คือ แต่ละวิธีการนั้นมันมีข้อดีข้อเสียอย่างใด แต่ละวิธีนั้นเหมาะแก่สภาพแวดล้อมอย่างใด ตัวอย่างเช่นในการส่งของเหลวจากถังใบหนึ่งไปยังถังอีกใบหนึ่ง คุณอาจจะเลือกส่งด้วย (ก) การใช้ปั๊มสูบหรือ (ข) ใช้ความดันอัดในถังต้นทาง เพื่อให้ของเหลวไหลจากถังต้นทางไปยังถังที่อยู่ปลายทาง คำถามที่ควรจะต้องมีการถามตามมาก็คือทั้ง ๒ วิธีการนี้มีข้อดีข้อเสียอย่างไร และถ้าคุณเลือกวิธีการใช้ปั๊ม คุณควรเลือกใช้ปั๊มชนิดไหน งานตรงนี้เป็นหน้าที่ของ "อาจารย์" ผู้สอน ที่ต้องสอนให้ผู้เรียนนั้นรู้จัก "เลือกใช้ทางเลือกที่เหมาะสมกันแต่ละสถานการณ์" ไม่ใช่สอนแบบกวดวิชาที่เน้นไปที่ "การท่องจำสูตรสำเร็จ"
 

"นักวิจัย" มักจะเป็นผู้ที่มีความรู้ความชำนาญเฉพาะทาง ดังนั้นจึงไม่แปลกถ้าจะพบว่าเวลามีปัญหาให้เขาแก้ เขาจะเลือกนำเสนอเฉพาะแนวทางที่เขาถนัดเท่านั้น ถ้าแนวทางนั้นมีข้อดีอยู่ ๑ ข้อ ในขณะที่มีข้อเสีย ๑๐๐ ข้อ เขาก็มักจะพูดแต่เฉพาะข้อดีเพียงข้อเดียวของแนวทางเขา โดยไม่กล่าวถึงข้อเสียอีก ๑๐๐ ข้อให้ทราบ ในทางตรงกันข้าม ถ้าเขาทราบว่าแนวทางที่เป็นคู่แข่งนั้นมีข้อเสีย ๑ ข้อ ในขณะที่มีข้อดี ๑๐๐ ข้อ เขาก็จะกล่าวถึงเฉพาะข้อเสียเพียงข้อเดียวของแนวทางคู่แข่งนั้น โดยไม่กล่าวถึงข้อดีอีก ๑๐๐ ข้อเลย เพื่อทำให้คนอื่นคิดว่าแนวทางคู่แข่งของเขานั้นมันไม่มีข้อดี ตัวอย่างของเรื่องนี้หาได้ไม่ยาก พวก NGO ที่ชอบออกมาต่อต้านเรื่องต่าง ๆ ก็เห็นทำกันอย่างนี้ทั้งนั้น
 

สิ่งที่เกิดขึ้นเป็นประจำคือ เวลาที่ทางใครสักคนมีปัญหา (เช่นบริษัทและหน่วยงานต่าง ๆ) และต้องใครสักคนเข้ามาช่วยแก้ปัญหา ผู้ที่เขามักจะเข้าไปปรึกษา (ซึ่งบ่อยครั้งที่เป็นอาจารย์มหาวิทยาลัย) ก็มักจะสวมบทบาทเป็น "นักวิจัย" คือบอกว่าสิ่งที่เขากำลังทำอยู่นั้นสามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้ (แต่มันจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด คุ้มค่าต่อการนำไปใช้ในทางปฏิบัติ หรือปฏิบัติได้จริงหรือไม่นั้น เป็นอีกเรื่องหนึ่ง) ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องแปลกที่เขาทำอย่างนั้นก็เพราะเขาต้องการได้ทุนวิจัยที่จะนำมาซึ่งแหล่งรายได้และความก้าวหน้าในอาชีพการงาน
 

เมื่อมีปัญหาที่ต้องได้รับการแก้ไข สิ่งแรกที่ผมเห็นว่าควรต้องพิจารณาก่อนก็คือ การหาว่าแนวทางการแก้ไขที่พอจะเป็นไปได้นั้นมีกี่แนวทาง (ซึ่งอาจไม่สามารถหามาได้ทั้งหมด) จากนั้นจึงค่อยพิจารณาถึงข้อดีข้อเสียและข้อจำกัดของแต่ละแนวทาง ก่อนจะเลือกว่าจะลงลึกไปทางด้านใน แต่การที่จะทำอย่างนี้ได้ จำเป็นต้องมีคณะผู้ให้คำปรึกษาที่มีความรู้กว้างและไม่สอดแทรกผลประโยชน์ส่วนตัวเข้าไปในแนวทางเลือกต่าง ๆ ที่นำเสนอ
 

พฤติกรรมหนึ่งของการทำวิจัยในปัจจุบันที่เห็นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ก็คือ การชอบอ้างผลงานวิจัยและข้อสรุปที่มีการตีพิมพ์เผยแพร่เอาไว้ก่อนหน้านี้ เพื่อที่จะนำมาใช้สนับสนุนงานที่ตัวเองทำอยู่นั้นเลย โดยไม่ได้มีการพิจารณาว่าวิธีการเพื่อให้ได้มาซึ่งผลงานวิจัยและข้อสรุปดังกล่าวนั้นมันสมเหตุสมผลหรือไม่ ในสาขาวิชาชีพของผมนั้น ผลงานที่ส่งไปตีพิมพ์นั้น ไม่ว่าจะเป็นผลการทดลองหรือการสร้างแบบจำลอง (ที่เรียกว่า simulation) ก็ไม่ได้มีการตรวจสอบว่าทำได้จริงตามที่กล่าวอ้าง (หรือมีการทำจริง) ผู้ประเมินก็ทำเพียงแค่ดูว่าสิ่งที่เขียนนั้นมันดูสมเหตุสมผล เป็นสิ่งใหม่ ยังไม่เคยมีใครทำมาก่อน มีค่าควรแก่การตีพิมพ์ ดังนั้นจึงไม่แปลกที่จะพบว่าผลงานที่มีการตีพิมพ์จำนวนไม่น้อย ไม่สามารถทำซ้ำได้ 
 

รูปที่ ๑ Process Flow Diagram (PFD) ของงาน simulation งานหนึ่ง
 

วันศุกร์ที่ผ่านมา ระหว่างนั่งฟังการนำเสนอบทความวิชาการ ที่นิสิตระดับปริญญาเอกคนหนึ่งนำมาจากวารสารวิชาการ (วารสารอินเตอร์ซะด้วย) มานำเสนอในชั่วโมงวิชาสัมมนา ก็มีการนำเสนอแผนผังการผลิตของปฏิกิริยาหนึ่ง (รูปที่ ๑) ที่เป็นงาน simulation สไลด์รูปนี้ผ่านมาให้เป็นไม่กี่วินาที แต่บังเอิญสายตาเหลือบไปเป็นบางจุดที่สะดุดใจ ตอนท้ายก็เลยขอให้ผู้บรรยายย้อนสไลด์กลับมาดูใหม่ เพื่อจะถ่ายรูปเก็บเอาไว้เป็นที่ระลึกหน่อย ลองหาดูเอาเองก่อนนะครับว่ามันมีอะไรแปลก ๆ ไหม สำหรับผมแล้ว มันมีอยู่ ๑ จุด ที่เห็นชัดเจนที่ crop มาให้ดูในรูปที่ ๒ ข้างล่าง
 

รูปที่ ๒ แผนผังการเปลี่ยนไอน้ำความดันต่ำให้เป็นไอน้ำความดันสูงของกระบวนการในรูปที่ ๑ (มุมล่างขวา)

กังหันไอน้ำขนาดใหญ่มีการใช้ไอน้ำปริมาณมาก และน้ำที่จะนำมาผลิตไอน้ำความดันสูงได้ (ที่ต้องมีอุณหภูมิสูงตามไปด้วย เพราะที่ความดันสูง น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้น) ก็ต้องได้รับการปรับสภาพให้มีคุณสมบัติที่เหมาะสม ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปรกติที่จะเอาไอน้ำความดันต่ำที่เกิดจากการขยายตัวของไอน้ำความดันสูงผ่านกันหันไอน้ำ (ได้พลังงานกลออกมา และมีอุณหภูมิลดต่ำลง) ไปใช้ผลิตเป็นไอน้ำความดันสูงใหม่ (จะได้ลดค่าใช้จ่ายในการปรับสภาพน้ำ) แต่การนำไอน้ำความดันต่ำที่ออกมาจากกังหันไอน้ำเพื่อส่งกลับไปผลิตเป็นไอน้ำความดันสูงนั้น จะใช้การ "ควบแน่น" ไอน้ำความดันต่ำให้กลายเป็นของเหลวก่อน (ตรงนี้มีการทิ้งพลังงานไปส่วนหนึ่ง) แล้วจึงค่อยเพิ่มความดันน้ำที่เป็นของเหลวที่ได้จากการควบแน่นให้ไหลเข้าสู่หม้อไอน้ำความดันสูง จากจึงค่อยให้ความร้อนแก่น้ำที่เป็นของเหลวที่ความดันสูงนั้น (ใส่พลังงานจากภายนอกเข้าไป) ให้เปลี่ยนเป็นไอน้ำที่ความดันสูง ส่วนที่ว่าทำไมต้องทำอย่างนี้ ไม่ใช้การเพิ่มความดันให้ไอน้ำความดันต่ำให้มีความดันเพิ่มขึ้น แล้วจึงค่อยให้ความร้อนเพิ่มนั้น เคยเล่าไว้ใน Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๐๕๕ วันพฤหัสบดีที่ ๑ ตุลาคม ๒๕๕๘ เรื่อง "ต้องควบแน่นก่อน แล้วค่อยต้มใหม่"
 

ที่นี้เรามาลองพิจารณาวัฏจักรที่บทความนั้นเขานำเสนอที่ crop มาให้ดูในรูปที่ ๒ เขาเล่นเปลี่ยนไอน้ำความดันต่ำที่มีอุณหภูมิต่ำ ให้กลายเป็นไอน้ำความดันสูงที่มีอุณหภูมิสูงด้วยการให้ความร้อนเพียงอย่างเดียว โดยไม่มีขั้นตอนการเพิ่มความดันให้กับไอน้ำความดันต่ำ ซึ่งสิ่งที่ควรได้มากกว่าควรเป็นไอร้อนยิ่งยวด superheted steam ที่ความดันเดิม
 

นอกจากนี้ยังไม่มีการรวมการสูญเสียพลังงานเนื่องจากการที่ต้องควบแน่นไอน้ำความดันต่ำให้กลายเป็นของเหลว (มักเป็นส่วนความร้อนที่ต้องทิ้งไปและไม่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้) และการให้ความร้อนแก่น้ำที่เป็นของเหลวที่ความดันสูงเพื่อให้กลายเป็นไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันสูง (ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอหรือ latent heat) ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำให้ระบบกังหันไอน้ำนั้นทำงานได้อย่างต่อเนื่อง เขาเพียงแต่ให้แต่ความร้อนที่ทำให้ไอน้ำความดันต่ำอุณหภูมิต่ำกลายเป็นไอน้ำความดันสูงอุณหภูมิสูง (sensible heat) เพียงอย่างเดียว ดังนั้นจึงไม่แปลกที่จะพบว่า ผลการคำนวณแสดงให้เห็นว่าวัฏจักรที่นำเสนอนี้สามารถประหยัดพลังงานได้
 

อีกปัจจัยหนึ่งที่สำคัญเวลาพิจารณางานวิจัยที่มีการเปลี่ยนพลังงานความร้อนไปเป็นพลังงานกล (หรือไฟฟ้า) ด้วยการใช้กังหันไอน้ำคือ ประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานความร้อน และความดันของไอน้ำความดันสูงที่สามารถผลิตได้ สำหรับโรงไฟฟ้าในปัจจุบัน ตัวเลขประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานความร้อนไปเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยกังหันไอน้ำที่ 40% ก็อาจเรียกได้ว่าเป็นตัวเลขที่มองโลกแง่ดีมาก ๆ แล้ว ในขณะที่ตัวเลข 30% น่าจะให้ค่าที่ใกล้เคียงความเป็นจริงมากกว่า ส่วนความดันของไอน้ำความดันสูงที่จะผลิตได้นั้นขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ให้ความร้อนว่ามี "อุณหภูมิ" เท่าใด ไม่ใช่มี "ปริมาณ" เท่าใด ประเด็นตรงนี้ค่อยมาว่ากันอีกทีในตอนต่อไป

สำหรับคนที่มีหน้าที่ต้องตัดสินใจในการเลือกตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่งนั้น (ซึ่งอาจจะเป็นผู้มีอำนาจตัดสินใจสูงสุดหรือผู้ที่ต้องนำเสนอผลการคัดเลือกส่งต่อให้ผู้มีอำนาจตัดสินใจสูงสุดพิจารณาอีกที ซึ่งประเด็นที่ผู้มีอำนาจสูงสุดพิจารณาอาจเป็นการพิจารณาในแง่อื่นที่ไม่ใช่ทางด้านเทคนิคก็ได้) นอกเหนือไปจากการที่ต้องมีความรู้ในเรื่องที่ตัวเองต้องตัดสินใจ มีข้อมูลข้อดี-ข้อเสียของแต่ละทางเลือกแล้ว ผมเห็นว่าการตรวจสอบความถูกต้องในการได้มาของข้อมูลที่นำมาประกอบการพิจารณานั้นก็เป็นสิ่งสำคัญด้วย สำคัญมากกว่าการดูแต่ผลสรุปที่แต่ละทางเลือกนั้นนำเสนอมาแล้วนำมาตัดสินใจ เพราะผู้เสนอแต่ละรายนั้นย่อมนำเสนอแต่สิ่งที่ดีเพื่อให้สิ่งที่ตัวเองนำเสนอนั้นได้รับการคัดเลือก ซึ่งตรงนี้ไม่ว่าจะเป็น วิธีการทดลอง การแปลผลการทดลอง หรือการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ต่างก็สามารถแต่ง (จะโดยตั้งใจหรือรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ก็ตามแต่) ให้ออกมาในแนวที่ตัวเองต้องการได้

เรื่องนี้ไม่ได้เขียนให้นักวิจัยอ่าน แต่เขียนให้คนที่ต้องทำงานกับนักวิจัยอ่าน