การเลือก Impeller ให้กับปั๊มหอยโข่ง และการป้องกัน Mechanial seal จากของแข็งแขวนลอย MO Memoir : Tuesday 28 October 2568

เมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมาได้เห็นข้อความการแก้ปัญหาปั๊มหอยโข่งรั่วไหลที่ mechanical seal โดยอธิบายว่าเนื่องจากปั๊มหอยโข่ง "ส่วนใหญ่" ถูกออกแบบมาสำหรับของเหลวที่ค่อนข้างสะอาด พอมาใช้กับของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอย ก็เลยเกิดการขัดสีที่พื้นผิวสัมผัสของ mechanical seal ทำให้เกิดการรั่วไหล การแก้ปัญหาทำได้ด้วยการเปลี่ยน mechanical seal ตัวใหม่

อันที่จริงปั๊มหอยโข่งสามารถใช้สูบจ่ายของเหลวที่สะอาดและมีของแข็งแขวนลอยได้ เพียงแต่ต้องเลือกชนิด impeller และตัว mechanical seal ให้เหมาะสมเท่านั้นเอง และถ้าปัญหานั้นเกิดจากการใช้งานที่ไม่ถูกต้องหรือปั๊มไม่มีระบบป้องกัน mechanical seal จากของแข็งแขวนลอย การเปลี่ยน mechanical seal ที่เสียหายด้วย mechanical seal รูปแบบเดิม มันก็ไม่ใช่การแก้ปัญหาที่ถาวร

รูปที่ ๑ ๓ รายการแรกที่ google ให้มาเมื่อค้นด้วยข้อความ "how to choose impeller type for centrifugal pump"

เรื่องความเสียหายของตัว mechanical seal ที่เกิดจากวิธีการทำงานที่ไม่เหมาะสมเคยเล่าไว้ในเรื่อง "ผิดที่ Installation หรือ Operation MO Memoir : Monday 15 August 2559"

Impeller ของปั๊มหอยโข่งมีหลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละรูปแบบก็เหมาะสมสำหรับงานที่แตกต่างกัน ทีนี้พอลองใช้ข้อความ "how to choose impeller type for centrifugal pump" ให้ google ค้นหา ก็ได้รายชื่อ ๓ รายการแรกดังแสดงในรูปที่ ๑ ก็เลยลองเข้าไปดูที่รายการแรกก่อน อันที่จริงในหน้าเว็บมันมีรายละเอียดอยู่เยอะ ก็เลยใช้วิธีพิมพ์ออกมาเป็นไฟล์ pdf แล้วตัวเอาเฉพาะส่วนที่เกี่ยวข้องมาแสดง ข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่รายการแรกให้ไว้แสดงในรูปที่ ๒ ข้างล่าง

รูปที่ ๒ ลองเข้าไปดูสิ่งที่รายการแรกให้ไว้ คัดมาเฉพาะส่วน Open impeller และ Closed impeller

ข้อมูลที่รายการแรกให้ไว้คือบอกว่า Open impeller นั้นเหมาะสำหรับของเหลวที่ "ไม่มี" ของแข็งแขวนลอย (ตรงที่ขีดเส้นใต้สีแดง) ส่วน Closed impeller นั้นมีประสิทธิภาพในการจัดการกับของเหลวที่มีของแข็งร่วม ซึ่งพอได้อ่านแล้วก็รู้สึกแปลก ๆ เพราะมันขัดกับสิ่งที่ได้เรียนรู้มา ก็เลยลองค้นข้อมูลที่รายการอื่นให้ไว้

รายการที่สองนำมาแสดงไว้ในรูปที่ ๓ เจ้านี้บอกว่า (ในกรอบสีเหลี่ยมสีแดง) สำหรับของเหลวที่มีของแข็งปน Open impeller จะมีความเหมาะสมมากกว่า ในขณะที่ Closed impeller มีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตันและการขัดสี

จะเห็นว่าบอกในสิ่งที่ตรงข้ามกับรายการแรก แต่ถ้าอ่านข้อมูลที่รายการแรกให้ไว้ก็จะเห็นความไม่สมเหตุสมผลอยู่ตรงที่ เขาบอกว่า Closed impeller เหมาะกับของเหลวที่มีของแข็ง แต่ทำความสะอาดยาก

ข้อมูลของรายที่สาม (รูปที่ ๔) และรายที่สี่ (รูปที่ ๕) ก็กล่าวในทำนองเดียวกัน คือ Open impeller ทนต่อของเหลวที่มีของแข็งปนอยู่

เรื่องนี้ก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่าเวลาสืบค้นข้อมูลใด ๆ ทางอินเทอร์เน็ต ก็ควรจะสอบทานจากแหล่งที่มาหลายแหล่งว่ากล่าวเหมือนกันหรือไม่

รูปที่ ๓ อันนี้เป็นของอีกรายหนึ่ง จะเห็นว่าให้ข้อมูลที่ขัดแย้งกับรูปที่ ๒

รูปที่ ๔ รายนี้ก็บอกว่า Open impeller เหมาะสำหรับของเหลวที่มีของแข็งปน

รูปที่ ๕ รายนี้ก็เช่นกัน กล่าวว่า open impeller ทนต่อของแข็งมากกว่า

ส่วนที่ว่าการป้องกันของแข็งและความร้อนไม่ให้ทำความเสียหายต่อ mechanical seal ทำได้ด้วยการใช้ของเหลวที่สะอาด (ปรกติก็จะเป็นของเหลวชนิดเดียวกับ process fluid) อัดเข้าไปตรงบริเวณ mechanical seal ที่เรียกว่า flushing เพื่อดันไม่ให้ของแข็งไหลเข้ามายังบริเวณดังกล่าว และถ้าของเหลวดังกล่าวมีอุณหภูมิต่ำกว่า process fluid ก็จะเป็นการช่วยลดความร้อนให้กับ mechanical seal ด้วย รูปแบบการทำ flushing มีหลายรูปแบบสามารถไปดูรายละเอียดได้ใน API 610 และ API 682 หรือจะลองค้นด้วยคำ "API Plan" ดูก็ได้

เห็นอะไรไม่เหมาะสมไหมครับ MO Memoir : Thursday 10 October 2567

บ่ายวันนี้พบผู้ช่วยสอนรายหนึ่ง ที่เขาทำหน้าที่ดูแลนิสิตทำการทดลองมาปรึกษาว่า controller ของปั๊มมีปัญหา ผมก็เลยไปช่วยดูให้

ตัว controller ตัวนี้เป็นตัวแปลงความถี่กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับปั๊มหอยโข่งตัวหนึ่ง เพื่อให้นิสิตปี ๓ ทำการทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างความดัน อัตราการไหล พลังงานที่ใช้ ฯลฯ ของปั๊มหอยโข่ง ตัวอุปกรณ์ไม่มีอะไรซับซ้อน เป็นเพียงแค่สูบน้ำจากถังเก็บมาไหลผ่านท่อที่ประกอบด้วย เกจวัดความดันและวาล์วปรับอัตราการไหลดังแสดงในรูปข้างล่าง

ในการทดลองนั้นที่ความเร็วรอบการหมุนของปั๊มค่าหนึ่ง (ที่คุมด้วยการปรับความถี่กระแสไฟฟ้า) จะให้นิสิตทดลองปรับอัตราการไหลด้วยการหมุนวาล์ว (ที่วงล้อสีแดง) ให้เปิดปิดที่ระดับต่าง ๆ กัน แล้วก็บันทึก ความดัน อัตราการไหล และกระแสไฟที่มอเตอร์ใช้ (ไม่แน่ใจว่ามันวัด power factor ด้วยหรือเปล่า) ก็จะทำให้สามารถคำนวณพลังงานที่ใช้ได้

ว่าแต่ดูออกไหมครับว่าในรูปข้างล่าง มีอุปกรณ์ตัวไหนที่มันไม่เหมาะสมกับวิธีทดลองที่กำหนด :) :) :)

ส่วนเรื่องที่ว่า controller มีปัญหานั้นผมก็ให้ความเห็นไปว่าปัญหาอาจไม่ใช่ที่ตัว controller ก็ได้ เพราะก่อนหน้านั้นก็มีข้อมูลว่าก่อนที่จะมีปัญหา นิสิตกลุ่มก่อนหน้าได้ทำการทดลองที่อัตราการไหลต่ำต่อเนื่องเป็นเวลานาน จนมอเตอร์ร้อนจัด ดังนั้นควรต้องตรวจดูตัวมอเตอร์ด้วยว่าปัญหามันเกิดจากมอเตอร์เสียหรือเปล่า (เช่น thermal fuse ขาด ถ้ามันมีนะ แต่ถ้าขดลวดไหม้ก็หนักหน่อย)

คำถามขออนุญาตไม่เฉลยนะครับ แต่ผมบอกผู้ดูแลแลปและผู้ช่วยสอนไปแล้วครับ :) :) :)

เพลิงไหม้โรงกลั่นน้ำมันเพราะน็อตยึด impeller ปั๊มหอยโข่งหลุด MO Memoir : Wednesday 9 October 2567

เหตุการณ์นี้จะเรียกว่าพังเพราะน็อตหลุดเพียงตัวเดียวก็น่าจะได้

จะว่าไปเว็บ Oil Industry Safety Directorate ของอินเดียก็มีรายงานอุบัติเหตุที่น่าสนใจเยอะอยู่เหมือนกัน เหมาะสำหรับคนที่ไม่ค่อยชอบอ่านเนื้อหายาว ๆ แบบของอังกฤษ (รายงานของ CSB ของอเมริกานั้นสั้นกว่าของอังกฤษเยอะ) อย่างเช่นเรื่องที่เอามาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Case study on major fire incident due to failure of crude booster pump" ที่เป็นเหตุไฟไหม้ที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งที่มีสาเหตุจากความเสียหายของปั๊มหอยโข่งที่ใช้เพิ่มความดันให้กับน้ำมันดิบ บทความไม่ได้บอกว่าเกิดเรื่องเมื่อใด แต่ในรูปถ่ายรูปหนึ่งหลังเหตุการณ์สงบมีลงวันที่ 01 06 2013 ซึ่งถ้าอ่านแบบอังกฤษก็จะเป็นวันที่ ๑ เดือนมิถุนายน ค.ศ. ๒๐๑๓ (สายอังกฤษจะเขียน วัน เดือน ปี แต่ถ้าเป็นอเมริกาจะเป็น เดือน วัน ปี)

แต่ก่อนอื่นมาทบทวนโครงสร้างปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) กันก่อนดีกว่า (รูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ ส่วนประกอบปั๊มหอยโข่ง

รูปที่ ๑ เป็นโครงสร้างปั๊มหอยโข่งแบบที่พบเห็นกันมากที่สุด โดยตัวปั๊มประกอบด้วยตัวเรือน (casing) และช่องทางให้ของเหลวไหลออก (discharge) ทางด้านหลังของตัวเรือน (ด้านซ้ายของภาพ) จะมีรูสำหรับสอดเพลา (shaft) ที่อาจเป็นเพลาของมอเตอร์ (ในกรณีของปั๊มขนาดเล็ก) หรือเป็นเพลาที่ต้องนำไปต่อ (coupling) เข้ากับเพลามอเตอร์อีกที (ในกรณีของปั๊มขนาดใหญ่) บนตัวเพลาจะมีการเซาะร่องสำหรับสอดลิ่ม (key) เพื่อใช้ยึดตัวใบพัด (impeller) ให้หมุนไปพร้อมกับเพลาเวลาที่เพลาหมุน ทางด้านหน้าของตัวเรือน (ด้านขวาของภาพ) จะมีช่องเปิดขนาดใหญ่ไว้สำหรับติดตั้งใบพัดที่จะสวมเข้าไปกับเพลา ช่องเปิดนี้จะถูกปิดด้วยฝาปิดตัวเรือน (casing cover) โดยของเหลวจะไหลเข้าทางด้านช่องทางไหลเข้า (inlet) ที่อยู่ตรงกลางของฝาปิดตัวเรือน เข้าสู่ตรงกลางใบพัด (eye) และถูกเหวี่ยงออกไปทางด้านของเหลวไหลออก

เพื่อให้การทำงานของปั๊มมีประสิทธิภาพ ช่องว่างระหว่างใบพัดกับตัวเรือนจะต้องไม่กว้างมาก เพราะถ้ากว้างเกินไปจะทำให้ของเหลวที่ถูกเหวี่ยงออกไปจากใบพัดนั้นสามารถไหลย้อนกลับเข้ามาทางด้านขาเข้าได้มาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการยึดใบพัดให้อยู่นิ่งเมื่อเทียบกับเพลา แต่ต้องยึดตัวเพลาไม่ให้มีการเคลื่อนที่ตามแนวแกน ตรงนี้มันก็เหมือนกับพัดลมที่เราใช้กันตามบ้านเรือน ที่เราต้องมีน็อตยึดใบพัดเอาไว้ไม่ให้หลุดเวลาหมุน และมีสลักที่ยึดใบพัดไว้กับเพลาเพื่อให้ใบพัดหมุนเวลาที่มอเตอร์หมุน และตัวเพลาของมอเตอร์นั้นต้องไม่มีการขยับตัวในแนวแกน ไม่เช่นนั้นเวลาที่ใบพัดหมุนมันก็จะตีเข้ากับตะแกรงกันใบพัดได้

ทีนี้ลองมาไล่ลำดับเหตุการณ์ก่อนเกิดเหตุ

ปั๊มเพิ่มความดัน (booster pump) มีทั้งสิ้น ๓ ตัว ในขณะเกิดเหตุใช้งานอยู่ ๒ ตัว (อีกตัวหนึ่งน่าจะเป็นตัวสำรอง) ปั๊มแต่ละตัวมีขนาด 276 m³/hr โดยในขณะนั้นหน่วยกลั่นเดินเครื่องอยู่ที่ 350 m³/hr (ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้ปั๊มสองตัว) อุณหภูมิของน้ำมันคือ 179ºC ที่ความดัน 31.5 kg/cm² (อุณหภูมิของน้ำมันจัดว่าสูงไม่ถึง autoignition temperature ซึ่งปรกติจะอยู่ราว ๆ 200ºC ขึ้นไป) อัตรากินกระแสไฟปรกติคือ 44-45 A (และ 65 A ที่ full load) ข่วงเวลาที่เกิดเหตุนั้นเป็นช่วงรอยต่อระหว่างการเปลี่ยนกะกลางคืนมาเป็นกะเช้า

ในช่วงท้ายของกะกลางคืน (ก่อนเช้า) มีเสียงระเบิดดังขึ้น โอเปอร์เรเตอร์จึงทำการหยุดเดินเครื่องโรงงานและทำการดับเพลิง ซึ่งใช้เวลากว่า ๔ ชั่วโมงเพลิงจึงสงบ

จากการเข้าไปตรวจสอบที่เกิดเหตุพบความเสียหายที่ crude oil booster pump (ที่เชื่อว่าเป็นจุดเริ่มต้นการรั่วไหลของน้ำมัน) โดยตัวฝาครอบด้านหน้านั้นหลุดออกมา และใบพัดก็หลุดออกจากเพลา (รูปที่ ๒) ความเสียหายของฝาครอบทำให้น้ำมันรั่วไหลออกมา ส่วนแหล่งพลังงานที่ทำให้เกิดการจุดระเบิดคาดว่าเป็นจากการเสียดสีระหว่างใบพัดกับฝาครอบตัวเรือน

รูปที่ ๒ ปั๊มหอยโข่งตัวที่ casing ถูกใบพัดเจียรจนขาด

ตำแหน่งฉีกขาดของฝาครอบนั้นไม่ใช่แนวรอยเชื่อมใด ๆ (ปรกติแล้วรอยเชื่อมจะเป็นจุดอ่อนในการรับแรง ในกรณีนี้จึงสามารถตัดประเด็นเรื่องความเสียหายที่เกิดจากความไม่แข็งแรงของรอยเชื่อมออกไปได้) และพบว่าเนื้อโลหะตรงบริเวณเส้นรอบวงที่ฉีกขาดนี้มีความหนาเหลือเพียงแค่ประมาณ 1 มิลลิเมตร (รูปที่ ๓)

จากความเสียหายของฝาครอบจึงระบุได้ว่าสาเหตุเกิดจากการที่ใบพัดเสียดสีเข้ากับฝาครอบ อันเป็นผลจากการที่ใบพัดสามารถเคลื่อนตัวได้ในแนวแกน ความดันทางด้านหลังใบพัดที่สูงกว่าด้านของเหลวไหลเข้า จึงดันให้ใบพัดนั้นเข้ามาเบียดกับตัวฝาครอบตัวเรือน บทความบอกว่าตัวเรือนปั๊มทำจาก carbon steel A-216 WCB. แต่ไม่บอกว่าใบพัดทำจากโลหะอะไร แต่ก็น่าจะมีความแข็งมากกว่าของตัวเรือน ตัวเรือนจึงพังก่อนตัวใบพัด (ที่ยังเห็นว่าอยู่ในสภาพดี - รูปที่ ๒)

สิ่งที่ทางผู้สอบสวนต้องหาสาเหตุให้ได้ก็คือ อะไรเป็นตัวการทำให้ใบพัดเคลื่อนตัวได้ในแนวแกน และทำไมเมื่อเกิดเหตุการณ์ใบพัดเสียดสีกับตัวเรือน (ซึ่งต้องใช้เวลากว่าที่ตัวเรือนจะพัง) จึงไม่มีใครรู้ว่าเกิดปัญหาขึ้นแล้ว

บันทึกการทำงานก่อนเกิดเหตุไม่ว่าจะเป็น อัตราการไหล, อุณหภูมิ และความดัน ถือว่าเป็นปรกติ

รูปที่ ๓ บริเวณ casing ที่ถูกเจียรจนขาด

ประวัติการใช้งานของปั๊มที่เกิดความเสียหายพบว่าก่อนเกิดเหตุนั้นพบการสั่นสะเทือนที่มาก และเพลามีการติดขัด จึงมีการถอดปั๊มออกไปซ่อมบำรุง และนำมาติดตั้งกลับคืน และก็ใช้งานปั๊มนั้นตลอดจนเกิดเหตุ

การที่ใบพัดสามารถเคลื่อนตัวเข้ามาเสียดสีกับตัวเรือนได้เป็นเพราะน็อตที่ยึดใบพัดให้อยู่กับที่นั้นเสียหาย ซึ่งเกิดจากปัจจัยต่อไปนี้รวมกันคือ

- การสั่นสะเทือนในแนวแกนที่รุนแรง (ตรงนี้รายงานว่าเป็นผลมาจากการสั่นของท่อด้านขาเข้า)

- ขัดน็อตไม่แน่นพอในการซ่อมบำรุงครั้งสุดท้าย และ

- ความเสียหายของแหวนยึดหรือความเสียหายที่เกลียว (ทำให้น็อตคลายตัว)

แต่เมื่อเกิดการเสียดสีแล้ว ควรที่จะมีเสียงดัง และทำให้มอเตอร์กินกระแสไฟมากขึ้น บทความไม่ได้กล่าวว่าทำไมจึงไม่มีใครสังเกตว่ามีเสียงดังผิดปรกติ แต่จะว่าไปในโรงงานเหล่านี้เสียงมันก็ดังอยู่แล้ว ถ้าไม่เคยชินกับเสียงหรือถ้ามันไม่ดังแปลก ๆ ขึ้นมา ก็คงไม่มีใครรู้ (มอเตอร์เหนี่ยวนำหมุนที่ความเร็วรอบคงที่ ปริมาณกระแสที่ใช้แปรผันตามปริมาณ load การเสียดสีทำให้เกิดความต้านทานการหมุน มอเตอร์ต้องดึงกระแสมากขึ้นเพื่อรักษาความเร็วรอบให้คงเดิม)

ส่วนตรงประเด็นที่ว่าทำไมเมื่อมอเตอร์กินกระแสไฟมากขึ้นต่อเนื่องเป็นเวลานาน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความผิดปรกติในการทำงาน ระบบป้องกันจึงไม่ทำงาน ตรงนี้ทางบทความกล่าวว่าเป็นเพราะการออกแบบ trip logic (ตรรกะที่บ่งชี้ว่ามีการทำงานผิดปรกติเกิดขึ้น) และ trip current setting (ปริมาณกระแสที่ทำให้ตัดการทำงาน) นั้นไม่เหมาะสม

ปั๊มระเบิด เพราะไม่ได้เปิดวาล์ว (๓) MO Memoir : Monday 26 February 2567

เรื่องนี้เป็นเรื่องที่สามและเป็นเรื่องสุดท้ายในบทความเรื่อง "Case Histories of Pump Explosions while Running Isolated" เขียนโดย D.S. Giles และ P.N. Lodal ตีพิมพ์ในวารสาร Process Safety Progress, Vol, 20, No. 2 หน้า 152-156 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2001 โดยในกรณีนี้เป็นปั๊มคอนเดนเสต (condensate - ในที่นี้คือน้ำที่เกิดจากไอน้ำที่ควบแน่น)

ความหมายของคำว่า "condensate" ที่เป็นชื่อเรียกย่อ ๆ นี้ขึ้นอยู่กับว่าคุยกันเรื่องอะไร ถ้าเป็นเรื่องเกี่ยวกับไอน้ำก็จะหมายถึง steam condensate หรือไอน้ำที่ควบแน่นเป็นน้ำ ถ้าเป็นเรื่องการขุดเจาะแก๊สธรรมชาติก็จะหมายถึงไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ที่ควบแน่นเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศหรือ natural gas condensate ถ้าเป็นเรื่องการกลั่นก็จะหมายถึงไอที่ควบแน่นเป็นของเหลวที่เครื่องควบแน่น

รูปที่ ๑ ปั๊มคอนเดนเสตที่เสียหาย

น้ำที่จะเอาไปผลิตไอน้ำต้องผ่านการปรับสภาพด้วยการกำจัดแก๊สและไอออนต่าง ๆ ที่ละลายอยู่ออกก่อน ส่วนที่ว่าต้องกำจัดออกมากน้อยแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับการใช้งานและความดันของไอน้ำที่ต้องการผลิต ไอน้ำที่ควบแน่นเป็นของเหลว (ที่เรียกย่อ ๆ ว่าคอนเดนเสต) อาจถูกปล่อยทิ้ง รวบรวมเอาไปผลิตไอน้ำใหม่ หรือนำไปลดความดันเพื่อผลิตไอน้ำความดันต่ำ

คอนเดนเสตที่เกิดจากการควบแน่นไอน้ำความดันสูงจะเป็นของเหลวภายใต้ความดันที่สูง เมื่อนำคอนเดนเสตนี้ไปลดความดัน น้ำบางส่วนจะกลายเป็นไอน้ำความดันต่ำที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์อย่างอื่นได้อีก

เหตุการณ์นี้เป็นเหตุการณ์ที่เกิดกับปั๊มคอนเดนเสตที่เป็นปั๊มหอยโข่งขนาดใหญ่ (อัตราการไหล 2,600 แกลลอนต่อนาที เฮด 250 ฟุต มอเตอร์ขนาด 75 แรงม้า) ที่พบว่าเกิดการระเบิดหลังระบบไอน้ำมีปัญหา หลังการระเบิดพบชิ้นส่วนตัวเรือนปั๊มหนัก 5 ปอนด์ (กว่า 2 กิโลกรัม) ปลิวไปไกลกว่า 400 ฟุต (ราว ๆ 120 เมตรหรือข้ามฟากสนามฟุตบอลตามแนวยาว) จากการตรวจสอบพบว่าวาล์วด้านขาเข้าและด้านขาออกของปั๊มนั้นปิดอยู่

รูปที่ ๒ ความเสียหายของตัวใบพัดและมอเตอร์

ปรกติปั๊มหอยโข่งจะมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับอยู่ทางด้านขาออกโดยอยู่ระหว่างปั๊มกับวาล์วด้านขาออก วาล์วตัวนี้ป้องกันไม่ให้ของเหลวด้านความดันสูงไหลย้อนกลับเวลาปั๊มหยุดทำงาน เพราะจะทำให้ใบพัดปั๊มหมุนกลับทิศทางและอาจก่อให้เกิดความเสียหายได้ หรือถ้าทำการเริ่มเดินเครื่องปั๊มในขณะที่ใบพัดหมุนกลับทิศอยู่นั้น (ผลจากของเหลวความดันสูงที่รั่วไหลย้อนผ่านวาล์วกันการไหลย้อนกลับมาได้) ก็จะทำให้เกิดความเสียหายได้เช่นกัน แต่การป้องกันด้วยวาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้นไม่ถือว่าเป็นมาตรการที่ไว้วางใจได้ เป็นเพียงแค่ให้เวลาสำหรับโอเปอร์เรเตอร์ที่จะต้องไปปิดวาล์วด้านขาออก

ในกรณีนี้เกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ โอเปอร์เรเตอร์จึงเข้าไปปิดวาล์วด้านขาเข้าและขาออกของปั๊ม (ด้วยเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้น) โดยคิดว่าไฟฟ้าคงจะดับเป็นเวลานาน แต่เนื่องจากไฟฟ้าดับไม่นานจึงมีการกลับมาเดินเครื่องปั๊มใหม่อีกโดยที่ไม่ได้เปิดวาล์วด้านขาเข้าและขาออก คอนเดนเสตที่อยู่ในปั๊มจึงร้อนจนทำให้ปั๊มระเบิด

ในเหตุการณ์นี้มีบางประเด็นที่ต้องพิจารณา เรื่องแรกคือปรกติเวลาไฟฟ้าดับ ตัวอุปกรณ์จะหยุดทำงานและสวิตช์ควรไปอยู่ที่ตำแหน่งปิดเครื่องเพื่อที่เมื่อไฟฟ้ากลับคืนมาแล้วตัวอุปกรณ์จะไม่เริ่มทำงานด้วยตนเอง (ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ถ้าสวิตช์ค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดเครื่อง) ในเหตุการณ์นี้ปั๊มกลับมาทำงานเองหรือไม่ เรื่องที่สองก็คือถ้าหากเมื่อไฟฟ้ากลับมาแล้วและโอเปอร์เรเตอร์ต้องเข้าไปเริ่มเดินเครื่องปั๊มใหม่ ทำไมจึงไม่มีการตรวจสอบตำแหน่งวาล์วด้านขาเข้าและออกว่าอยู่ที่ตำแหน่งใด

แต่ไม่ว่าจะด้วยสาเหตุใดก็ตาม ที่แน่ ๆ ก็คือแม้แต่น้ำเปล่าธรรมดาที่ขังอยู่ในตัวปั๊ม ก็สามารถทำให้ปั๊มระเบืดได้

ปั๊มระเบิด เพราะไม่ได้เปิดวาล์ว (๒) MO Memoir : Sunday 25 February 2567

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้เป็นเรื่องที่สองในบทความเรื่อง "Case Histories of Pump Explosions while Running Isolated" เขียนโดย D.S. Giles และ P.N. Lodal ตีพิมพ์ในวารสาร Process Safety Progress, Vol, 20, No. 2 หน้า 152-156 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2001 โดยเป็นเรื่องของปั๊มโซดาไฟ (Caustic soda หรือสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์)

ปั๊มน้ำอัตโนมัติที่ใช้กันตามบ้านเป็นปั๊มขนาดเล็กที่ตัวปั๊มติดมากับตัวมอเตอร์ไฟฟ้า (เพลามอเตอร์กับเพลาหมุนใบพัดปั๊มเป็นเพลาเดียวกัน) ที่เคยเจอกับตัวนั้นปั๊มแบบนี้เวลาที่ของเหลวในปั๊มร้อน (pressure switch เสีย เลยทำให้ปั๊มไม่หยุดทำงานแม้ว่าจะไม่มีการเปิดใช้น้ำ) จะทำให้ตัวมอเตอร์ร้อนตามไปด้วย และปรกติตัวมอเตอร์ก็จะมี thermal switch อยู่ ดังนั้นพอมอเตอร์มีอุณหภูมิสูงเกิน มันก็จะหยุดทำงาน และจะไม่สามารถเริ่มการทำงานใหม่ได้จนกว่าตัวมอเตอร์จะเย็นลง

รูปที่ ๑ ภาพความเสียหายของปั๊ม

ปั๊มที่มีขนาดใหญ่ขึ้นมาจะมีตัวปั๊มและมอเตอร์แยกจากกัน ผู้ใช้สามารถเลือกยี่ห้อปั๊มที่ตัวเองต้องการแล้วมาจับคู่กับมอเตอร์ยี่ห้อที่ตัวเองต้องการ จากนั้นก็นำมาประกอบต่อเพลาใบพัดปั๊มเข้ากับเพลามอเตอร์ ดังนั้นเวลาที่ปั๊มร้อน (เช่นทำงานกับของเหลวที่ร้อน) มอเตอร์ก็ไม่จำเป็นต้องร้อนตาม

รูปที่ ๒ ความเสียหายของตัวใบพัด

เหตุการณ์ที่สองนี้เป็นกรณีของปั๊มสูบจ่ายสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หรือสารละลายโซดาไฟของหน่วยผลิตแห่งหนึ่งที่ปิดการทำงานถาวร มีการปิดวาล์วด้านขาเข้าและขาออกของตัวปั๊ม แต่ไม่ได้ทำการระบายของเหลวที่ค้างอยู่ในปั๊มออก และไม่ได้มีการปลดการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับปั๊ม (ทำเพียงแค่ปิดสวิตช์เอาไว้)

เหตุการณ์เกิดขึ้นในช่วงบ่ายวันหนึ่งที่มีผู้รับเหมาต้องเข้าไปทำงานในอีกส่วนหนึ่งของโรงงาน และจำเป็นต้องมีการเปิดพัดลมระบายอากาศ สวิตช์ปิด-เปิดพัดลมระบายอากาศและสวิตช์ปิด-เปิดปั๊มสารละลายโซดาไฟอยู่เคียงข้างกัน (ตำแหน่งที่ตั้งสวิตช์อยู่ห่างจากปั๊มประมาณ 50 ฟุต) และมีลักษณะที่เหมือนกัน แม้ว่าจะมีป้ายระบุว่าสวิตช์ตัวไหนเป็นสวิตช์ของอุปกรณ์ใด แต่ป้ายดังกล่าวก็มีขนาดเล็ก (ในบทความบอกว่าต้องเข้าไปดูใกล้) และใช้วิธีการแกะสลักตัวอักษร (ตรงนี้บทความคงหมายถึงการกัดพื้นผิวโลหะให้เป็นตัวอักษร)

ปรากฏว่าผู้รับเหมาเปิดสวิตช์ผิด คือไปเปิดของปั๊มแทนที่จะเป็นของพัดลม หลังจากเปิดให้ปั๊มทำงานไม่นาน ก็เกิดการระเบิดที่ทำให้หน้าต่างที่อยู่ห่างออกไปถึง 200 ฟุต (ก็เกือบ 70 เมตร) สั่นสะเทือน ส่วนความเสียหายของปั๊มมากน้อยแค่ไหน ดูได้จากรูปที่นำมาจากบทความ

รูปที่ ๓ ความเสียหายบริเวณตัวปั๊มและมอเตอร์

ในกรณีนี้ของเหลวที่อยู่ในปั๊มเป็นของเหลวที่ไม่ติดไฟที่อุณหภูมิห้อง (จุดเดือดเกิน 100ºC เพราะเป็นสารละลายในน้ำ) แต่เวลาที่มันร้อนจัดอันเป็นผลจากการปั่นกวนของใบพัด (มอเตอร์ทำงานที่ความเร็วรอบ 1,750 rmp) มันก็สามารถทำให้เกิดแรงดันที่ทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงได้ ในเหตุการณ์นี้เนื่องจากไม่มีใครทำงานอยู่ในบริเวณดังกล่าว จึงไม่มีผู้ใดได้รับบาดเจ็บ

ปั๊มระเบิด เพราะไม่ได้เปิดวาล์ว (๑) MO Memoir : Thursday 22 February 2567

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Case Histories of Pump Explosions while Running Isolated" เขียนโดย D.S. Giles และ P.N. Lodal ตีพิมพ์ในวารสาร Process Safety Progress, Vol, 20, No. 2 หน้า 152-156 เดือนมิถุนายน ค.ศ. 2001 ที่มีอยู่ด้วยกัน 3 เรื่อง โดยเรื่องแรกเป็นกรณีของปั๊มดูดตะกอน (Sludge pump)

เราปั๊มใช้ในการส่งลำเลียงของเหลว และปั๊มที่เราพบเห็นกันมากที่สุดคือ centrifugal pump หรือที่เรียกกันว่าปั๊มหอยโข่ง ปั๊มแบบนี้ถ้าให้ทำงานโดยไม่มีของเหลวไหลเข้า ปั๊มก็จะร้อนจนเกิดความเสียหายได้เพราะมันใช้ของเหลวที่ไหลเข้านั้นในการระบายความร้อน (และบางทีอาจรวมไปถึงการหล่อลื่นชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน) ในทางกลับกันถ้าให้ปั๊มทำงานโดยที่ของเหลวไม่สามารถไหลออกไปได้หรือไหลออกได้น้อยเกินไปต่อเนื่องเป็นเวลานาน (เช่นวาล์วด้านขาออกปิดอยู่) ปั๊มก็จะร้อนจัดได้เช่นกัน

ปรกติสำหรับปั๊มหอยโข่งทั่วไปนั้น ก่อนเริ่มเดินเครื่องปั๊มจะต้องเติมของเหลวให้เต็มตัวปั๊มก่อน (โดยเฉพาะกรณีที่ปั๊มนั้นติดตั้งสูงกว่าระดับผิวของเหลว (เช่นการสูบน้ำขึ้นจากที่ต่ำ) เพราะปั๊มหอยโข่งไม่สามารถทำสุญญากาศได้มากพอที่จะดึงของเหลวเข้าสู่ตัวปั๊มได้ มียกเว้นก็พวกที่เป็น self priming เช่นที่ทางหน่วยงานใช้ในการสูบน้ำจากท่อระบายน้ำเพื่อระบายน้ำออกจากถนนหลังฝนตกและน้ำท่วม) ถ้ามีวาล์วด้านขาเข้าก็ต้องเปิดวาล์วด้านขาเข้าให้เต็มที่ ส่วนวาล์วด้านขาออกนั้นอาจจะ ปิดสนิท หรือเปิดบางส่วน ตรงนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นอีก เช่นอุณหภูมิของเหลวนั้นสูงหรือไม่ จากนั้นจึงเริ่มเดินเครื่องปั๊มแล้วค่อยมาเปิดวาล์วด้านขาออกให้เต็มที่

รูปที่ ๑ (ซ้าย) ที่เห็นคือตัวปั๊มหลัก ตัวปั๊มสำรองอยู่ทางด้านบนของรูปที่มีลูกศรีสีขาวชี้ (ขวา) ภาพระยะใกล้ของส่วนตัวเรือนปั๊มที่ได้รับความเสียหาย

ปั๊มที่เกิดเหตุเป็นปั๊มใช้สูบของเหลวออกทางด้านล่างของหอกลั่นที่ประกอบด้วยกรดอินทรีย์และของแข็ง (ตะกอนหรือ sludge) ที่เกิดจากการสลายตัว มีการติดตั้งปั๊ม 2 ตัวคู่ขนานกันโดยตัวหนึ่งเป็นตัวทำงานหลักและอีกตัวเป็นตัวสำรอง ปั๊มสามารถสร้างความดันด้านขาออกได้ 140 psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ที่ความเร็วรอบการหมุน 3,500 rpm (รอบต่อนาที) สาเหตุที่ใช้ปั๊มสร้างความดันได้สูงขนาดนี้ก็เพราะของเหลวนั้นมีความหนืดสูง ปั๊มไม่ได้ทำงานต่อเนื่องเนื่องจากปริมาณที่ต้องสูบมีไม่มากและก้นหอกลั่นนั้นสามารถรองรับตะกอนได้นานหลายชั่วโมงโดยไม่ต้องสูบออก)

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันมากสุดคือมอเตอร์เหนี่ยวนำ (induction motor) ความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ชนิดนี้ขึ้นอยู่กับ ความถี่กระแสไฟฟ้า (ที่ใช้กันก็มี 50 หรือ 60 Hz), จำนวนขั้วของมอเตอร์ (pole) ซึ่งเราสามารถประมาณค่าความเร็วในการหมุนได้จากสูตร 120f/p เมื่อ f คือความถี่และ p คือจำนวนขั้ว ความเร็วที่คำนวณได้จากสูตรนี้เรียกว่าความเร็วซิงโครนัส (synchronous speed) สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำความเร็วรอบการหมุนที่แท้จริงจะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสนี้อยู่เล็กน้อย ในกรณีนี้คาดการณ์ได้ว่ามอเตอร์ที่ใช้ควรจะมี 2 ขั้วและใช้กับไฟฟ้าระบบ 60 Hz

ในวันที่เกิดเหตุนั้นปั๊มหลักกำลังทำงานอยู่ และปั๊มสำรองถูกเดินเครื่องจากตำแหน่งที่อยู่ห่างออกไป (เปิด-ปิดได้จากห้องควบคุมที่อยู่อีกที่หนึ่งที่อยู่ห่างออกไป) โดยไม่ได้มีการตรวจสอบว่าวาล์วต่าง ๆ อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องหรือไม่ หลังจากปั๊มสำรองทำงานไปได้ระยะหนึ่งก็เกิดการระเบิด ส่งเสียงได้ยินในระยะหลายร้อยฟุต พบชิ้นส่วนปั๊มกระเด็นห่างออกมา 35 ฟุต เนื่องจากไม่มีโอเปอร์เรเตอร์อยู่ในบริเวณดังกล่าวจึงไม่มีผู้ได้รับบาดเจ็บ

การสอบสวนและการวิเคราะห์พบว่า ปั๊มได้ทำงานโดยที่วาล์วด้านขาออกปิดอยู่นานเป็นระยะเวลาหนึ่ง ทำให้อุณหภูมิของเหลวในปั๊มเพิ่มจาก 60ºC จนถึงประมาณ230ºC ทำให้ความดันไอของของเหลวเพิ่มสูงกว่า 210 psig (ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ) การวิเคราะห์ทางกลของชิ้นส่วนปั๊มและสลักเกลียวพบว่าชิ้นส่วนดังกล่าวจะเกิดความเสียหายที่ความดันในช่วง 200-225 psig ซึ่งตรงกับผลการวิเคราะห์อุณหภูมิ และเมื่อตรวจสอบรูปแบบความเสียหายของเข็มชี้บอกความดันของตัวเกจวัดความดัน (ที่ทำงานในช่วงความดัน 0-150 psig) พบว่ารูปแบบความเสียหายดังกล่าวจะเกิดที่ความดันประมาณ 200 psig

ทำไมความแรงของปั๊มหอยโข่งจึงใช้หน่วยเป็นเฮด ไม่ใช้เป็นความดัน MO Memoir : Saturday 17 February 2567

ปั๊มมันมีด้านให้ของเหลวไหลเข้าและด้านให้ของเหลวไหลออก

ด้านให้ของเหลวไหลเข้าคือด้านดูด (suction) ด้านให้ของเหลวไหลออกคือด้านส่ง (discharge)

ความแรงของปั๊มที่พูดกันคือด้านส่ง

ถ้าเป็นปั๊มชนิด positive displacement ที่ความเร็วรอบการทำงานคงที่ อัตราการไหลก็จะคงที่ ไม่ว่าความดันด้านขาออกจะเป็นเท่าใด (ตราบเท่าที่มันยังทนความดันได้โดยไม่พัง)

ถ้าเป็นปั๊มชนิด centrifugal ความแรงด้านขาออกจะบอกเป็น ความสูงของลำของเหลวที่ปั๊มสามารถส่งขึ้นไปได้ (หน่วยเป็นระยะทาง) ที่เรียกว่า "head" (เฮด) กับอัตราการไหล โดยที่แม้ว่าความเร็วรอบการทำงานคงที่ อัตราการไหลจะเพิ่มขึ้นถ้าความต้านทานการไหลด้านขาออกลดลง

ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) ทำงานด้วยการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของของเหลวที่ถูกเหวี่ยงออกไปจากใบพัด (velocity head) ให้กลายเป็นความดัน (pressure head) ที่ความเร็วรอบการหมุนคงที่ มวลของเหลวที่ถูกใบพัดเหวี่ยงออกไปก็จะคงที่ ไม่ขึ้นกับความหนาแน่นของของเหลว พลังงานจลน์ของของเหลวที่ใบพัดเหวี่ยงออกไปคือ (1/2)mv²

ส่วนของเหลวที่ถูกเหวี่ยงออกไปจากใบพัดนั้นจะออกไปพันต้วปั๊มได้มากน้อยเท่าใดก็ขึ้นอยู่กับความต้านทานด้านขาออก ถ้าความต้านทานด้านขาออกต่ำ มันก็ออกไปได้มาก ถ้าความต้านทานด้านขาออกสูง มันก็ออกไปได้น้อย ถ้าความต้านทานด้านขาออกสูงเกินกว่าพลังงานจลน์ที่ใบพัดผลิตให้ (เช่นระดับความดันด้านขาออกสูงเกินไป หรือวาล์วด้านขาออกปิดอยู่) ของเหลวที่ถูกใบพัดเหวี่ยงก็ออกไปไม่ได้ มันก็ไหลวนอยู่ในตัวปั๊ม พลังงานจลน์ที่ของเหลวรับเข้าไปก็กลายเป็นพลังงานความร้อนแทน ซึ่งถ้าสะสมมากเกินไปก็จะทำให้ของเหลวในปั๊มเดือดได้ (ถ้าเป็นปั๊มน้ำตามบ้านก็จะทำให้มอเตอร์ร้อนจัดจนหยุดทำงานได้)

เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา เห็นการส่งต่อข้อความหนึ่งดังที่นำมาแสดงข้างล่าง

"ทำไมความแรงปั๊มถึงใช้หน่วยเป็น เมตร แทนที่จะใช้หน่วยความดัน ???

หน่วยความยาวเมตร (meters) ถูกใช้ในการบอกถึงความสามารถในการดูดน้ำขึ้นมาได้ที่สูงขนาดเท่าไหร่

คิดเหมือนว่าถ้าปั๊มสามารถสร้างแรงดันให้น้ำไหลสูงขึ้นจากพื้นที่ต่ำ ๆ ให้สูงขึ้น

เราก็จะบอกว่าปั๊มนั้นมีความสามารถในการดูดน้ำได้หน่วยเมตร (meters) ตามความสูงที่น้ำต้องการขึ้นไปได้นั่นเอง

ที่สำคัญมันทำให้คนทั่วไปนึกภาพออกได้ง่ายด้วย

ถ้าพูดว่าปั๊มนี้มีแรง 0.5 barg คนทั่วไปก็คงนึกภาพไม่ออกว่าแรงประมาณไหน

แต่ถ้าเราบอกปั๊มแรง 5 เมตร ทุกคนก็จะเห็นภาพเดียวกันคือปั๊มสามารถดันน้ำได้สูง 5 เมตร"

ความสามารถของปั๊มเราบอกกันด้วยความสามารถด้าน "ส่ง" ของปั๊ม ความหมายของการ "ส่งขึ้นที่สูง" กับ "ดูดขึ้นที่สูง" นั้นไม่เหมือนกัน

"การส่งขึ้นที่สูง" คือปั๊มอยู่ที่ระดับต่ำกว่า และส่งของเหลวไปยังระดับที่สูงกว่า

"การดูดขึ้นที่สูง" คือการที่ปั๊มอยู่ที่ระดับที่สูงกว่าระดับของเหลว และดูดของเหลวขึ้นมาจากระดับที่ต่ำกว่า

จริงอยู่ที่ว่าในทางวิศวกรรม เรามีการใช้ความสูงของลำของเหลว เช่น in. H₂O (นิ้วน้ำ), cm H₂O เซนติเมตรน้ำ), mm Hg (มิลลิเมตรปรอท) เป็นตัวบ่งบอกขนาดความดัน แต่ก็มักใช้กับระดับความดันที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าบรรยากาศไม่มาก (เช่นความสามารถในการรับความดันที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าบรรยากาศของ Tank, การควบคุมความดันในห้องปฏิบัติการให้สูงกว่าหรือต่ำกว่าความดันบรรยากาศเล็กน้อย) เพื่อให้ตัวเลขมันกลม ๆ (คือไม่มีจุดทศนิยม) ที่มีขนาดไม่ใหญ่และไม่เล็กเกินไป

แต่ในกรณีของปั๊มหอยโข่งที่บอกความสามารถในการส่งของเหลวด้านขาออกด้วยความสูงของลำของเหลว (ที่เรียกว่า Head หรือ เฮด) นั้น มันมีเหตุผลที่แตกต่างออกไป

สำหรับปั๊มหอยโข่งตัวหนึ่งนั้น ความสูงที่ปั๊มสามารถส่งของเหลวขึ้นไปได้จะไม่ขึ้นกับความหนาแน่นของของเหลวนั้น คือไม่ว่าของเหลวจะมีความหนาแน่นมากน้อยเท่าใด มันก็ส่งขึ้นไปได้สูงเท่ากัน (ดูคำอธิบายในรูปข้างบนประกอบ) เช่นปั๊มตัวหนึ่งมีเฮดสูงสุด 50 เมตร เมื่อนำมาใช้ส่งของเหลวมีค่า specific gravity (sp. gr.) 0.7, 1.0 หรือ 1.2 มันก็ส่งของเหลวเหล่านี้ขึ้นไปได้สูงแค่ 50 เมตรเท่ากันหมด แต่ความดันด้านขาออกของปั๊มจะเป็น 3.5, 5 และ 6 kg/cm² ตามความหนาแน่นของของเหลวที่เพิ่มขึ้น

ดังนั้นการบอกความแรงด้วยความดันด้านขาออกจึงอาจทำให้เข้าใจความแรงของปั๊มคลาดเคลื่อน ถ้าของเหลวที่ใช้ในการแปลงหน่วยเฮดเป็นความดันนั้นมีความหนาแน่นแตกต่างจากของเหลวที่ใช้งานจริง เขาจึงบอกความสามารถของปั๊มในรูป Head (เฮด) คือบอกให้รู้ว่าปั๊มตัวนั้นสามารถส่งของเหลวขึ้นไปได้สูงเท่าใด (หน่วยเป็นระยะทาง) แทน

การส่งของเหลวจากระบบความดันต่ำไปยังระบบความดันสูง (แม้ว่าระบบทั้งสองจะอยู่ที่ระดับความสูงเดียวกันจากพื้น) จึงต้องแปลงค่าเฮดของปั๊มให้กลายเป็นความดันด้วยความหนาแน่นของของเหลวที่ต้องการส่ง จึงจะรู้ว่าปั๊มตัวนั้นสามารถที่จะทำการส่งของเหลวนั้นได้หรือไม่ อย่างเช่นจากตัวอย่างข้างบน ที่เป็นกรณีของปั๊มที่มีเฮดสูงสุด 50 เมตร ถ้าต้องการส่งของเหลวจากความดันบรรยากาศเข้าไปในถังที่มีความดันภายใน 4 kg/cm² จะเห็นว่าถ้าของเหลวมีความหนาแน่นต่ำถึงระดับหนึ่ง ความดันด้านขาออกที่ปั๊มสร้างได้จะไม่เพียงพอที่จะดันของเหลวเข้าไปในถัง

สูบจากท่อประปาโดยตรง MO Memoir : Wednesday 19 April 2566

แรงดันน้ำประปาในท่อมันจะเปลี่ยนไปตามจำนวนผู้ใช้งาน ยิ่งบ้านที่อยู่ปลายเส้นท่อจะเห็นปัญหาชัดเจน ช่วงเวลาที่ไม่ค่อยมีคนใช้น้ำ น้ำก็จะไหลแรง แต่ช่วงเวลาที่คนใช้เยอะ แรงดันก็จะลดต่ำลง อาจถึงขนาดที่อาบน้ำฝักบัวไม่ได้ (บ้านผมก็เป็นอย่างนั้น) ยิ่งถ้าใครมีบ้านสองชั้นและมีห้องน้ำอยู่ชั้นบน ก็ยากที่จะคาดหวังว่าห้องน้ำชั้นบนน้ำจะไหลแรง หรือไหลไปถึง ด้วยเหตุนี้ปั๊มน้ำอัตโนมัติจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นในครัวเรือน

ปั๊มน้ำอัตโนมัติของบ้านผมจะมีสวิตจะมีสวิตช์ควบคุมการเปิดปิดอยู่ ๒ ตัว ตัวแรกคือสวิตช์ความดัน (pressure switch) ที่จะเปิดการทำงานของปั๊มถ้าหากความดันลดต่ำลงกว่าค่าที่กำหนด เช่นเมื่อเปิดก็อกน้ำในน้ำ ตัวที่สองคือสวิตช์การไหล (flow switch) ตัวหลังที่เคยเห็นมีลักษณะเป็นก้านบานพับ ที่การไหลของน้ำจะไปดันให้ก้านบานพับนี้พับไปทางด้านทิศทางการไหล มันเป็นเหมือนกับเป็นตัวป้องกันไม่ให้ปั๊มทำงานโดยไม่มีน้ำไหลผ่าน ปั๊มน้ำอัตโนมัติที่บ้านมีสองตัว เวลาที่มันไม่ทำงานก็ต้องตรวจให้ดีว่าปัญหาอยู่ที่ตัวไหน จะได้ซื้อมาเปลี่ยนถูกตัว

การเดินท่อปั๊มน้ำอัตโนมัตินี้ที่บ้านผมเดินแบบ ๒ ระบบ คือจากมิเตอร์น้ำแยกออกเป็น ๒ เส้นทาง เส้นทางแรกตรงไปยังถังพักน้ำสำหรับให้ปั๊มน้ำสูบจ่ายเวลามีการเปิดน้ำใช้ เส้นทางที่สองจะไปบรรจบกับเส้นที่มาจากด้านขาออกของปั๊มน้ำ เส้นนี้จะมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับติดตั้งอยู่ เส้นนี้มีไว้เผื่อเวลาปั๊มน้ำเสียหรือไฟดับ จะได้ยังคงมีน้ำใช้ อย่างน้อยก็ที่ชั้นล่าง วาล์วกันการไหลย้อนกลับมีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำที่ปั๊มจ่ายออกมา ไหลย้อนกลับไปยังถังเก็บน้ำหรือกลับเข้าระบบท่อ อันที่จริงตรงนี้ถ้าไม่ติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับ ก็ต้องคิดตั้งวาล์วปิดเปิดเอาไว้ เวลาไหนจะใช้น้ำจากปั๊มน้ำก็ให้ปิดวาล์วตัวนี้ เวลาที่ปั๊มใช้งานไม่ได้ก็ค่อยมาเปิด

รูปที่ ๑ โฆษณาของร้านค้าแห่งหนึ่งเกี่ยวกับการออกแบบระบบท่อปั๊มน้ำอัตโนมัติที่เลือกได้ทั้งสูบจากถังพักน้ำหรือสูบจากท่อประปาโดยตรง

วันก่อนเห็นโฆษณาทาง facebook ของร้านขายอุปกรณ์ก่อสร้างแห่งหนึ่งเกี่ยวกับปั๊มน้ำอัตโนมัติและรับวางระบบ คือนอกจากจะรับวางระบบแบบที่เล่ามาข้างต้นแล้ว ยังมีการรับวางระบบแบบสูบตรงจากท่อน้ำประปาแล้วจ่ายตรงเข้าไปในบ้าน (รูปที่ ๑) และสูบตรงจากท่อน้ำประปาเพื่อจ่ายตรงเข้าไปในบ้านและวนน้ำกลับไปใส่ในถังเก็บน้ำ (รูปที่ ๒) หลายคนที่เห็นการออกแบบแบบนี้ก็เลยเข้าไปให้ความเห็นดังแสดงในรูป

รูปที่ ๒ โฆษณาของร้านค้าเดียวกันเกี่ยวกับการออกแบบระบบท่อปั๊มน้ำอัตโนมัติที่เลือกได้ทั้งสูบจากถังพักน้ำหรือสูบจากท่อประปาโดยตรง หรือสูบจากท่อป้อนเข้าไปไว้ในถังเก็บ

ปัญหาน้ำประปาไหลอ่อนบ้านเรามีมานานแล้วและมีอยู่ทั่วไป โดยปรกติท่อประปาก็จะเดินฝังดิน เวลาที่ท่อรั่ว เนื่องจากในท่อมีความดัน น้ำในท่อก็จะรั่วออก การรั่วออกนี้เป็นการป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนหลุดรอยเข้ามาในท่อ การต่อปั๊มน้ำสูบน้ำจากท่อประปาโดยตรง จะทำให้ความดันน้ำในท่อลดต่ำลง ถ้าภายนอกท่อเป็นน้ำสกปรก น้ำสกปรกนั้นก็จะรั่วไหลเข้ามาในระบบท่อ ทำให้ผู้ใช้น้ำมีโอกาสเจอกับสารพัดสิ่งออกมาจากก๊อกน้ำ ไม่ว่าจะเป็นสิ่งไม่มีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิต

ด้วยเหตุนี้การประปาจึงห้ามไม่ใช้ใช้เครื่องสูบน้ำสูบตรงจากท่อประปา (รูปที่ ๓) ใครจะใช้เครื่องสูบน้ำก็ต้องติดตั้งถังเก็บน้ำหรือบ่อพักน้ำ แล้วค่อยสูบน้ำจากถังเก็บน้ำหรือบ่อพักน้ำนั้นอีกที

รูปที่ ๓ ประกาศการประปานครหลวงเกี่ยวกับการใช้เครื่องสูบน้ำ

แต่ประกาศการประปานครหลวงก็ไม่ได้ห้ามขาดนะ มันมีต่อท้ายข้อห้ามนิดนึงว่า "เว้นแต่ได้รับอนุญาตจากการประปานครหลวง" แต่ตรงนี้ก็นึกไม่ออกเหมือนกันว่าต้องเป็นกรณีเช่นใด จึงจะได้รับการยกเว้น

ท่อประปาจากมิเตอร์เข้ามาในบ้านจะเดินมาตามพื้น การใช้บ่อพักน้ำที่อยู่ต่ำกว่าระดับผิวดินมันมีข้อดีตรงที่เวลาที่น้ำในท่อมีแรงดันต่ำ มันก็ยังไหลลงบ่อได้ แต่เวลาน้ำท่วมบ้านที่ (เช่นตอนปี ๒๕๕๔) ก็ต้องล้างทำความสะอาดกันน่าดู นอกจากนี้มันยังเปิดช่องให้สัตวตัวเล็ก ๆ ที่เดินอยู่บนพื้น ลงไปนอนแช่น้ำในบ่อพักน้ำได้ บ่อพักน้ำนี้มักต้องทำกันตั้งแต่ตอนสร้างบ้าน

การใช้ถังเก็บน้ำตั้งบนพื้นมันก็มีข้อดีตรงที่ไม่ต้องกังวลปัญหาเรื่องน้ำท่วมหรือจะมีตัวอะไรเข้าไปนอนแช่อยู่ในถัง แต่ต้องปิดฝาถังให้ดี คือแค่ป้องกันไม่ให้ตัวอะไรต่อมิอะไรเข้าไปในถังได้ แต่ต้องให้อากาศไหลเข้าออกได้ทันเวลาตามระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลงไป โดยเฉพาะเวลาที่มีการสูบน้ำออกจากถัง (ระดับมันจะเปลี่ยนเร็วกว่าเวลาเติมน้ำเข้าถัง) ถังเก็บน้ำที่ใช้กันตามบ้านจะให้น้ำประปาไหลเข้าทาง "ด้านบน" ของถัง ด้วยเหตุผลที่ว่าใช้ระบบลูกลอยเป็นตัวควบคุมการปิดเปิดท่อจ่ายน้ำเข้าไปในถัง แต่ทั้งนี้ต้องมั่นใจนะว่า เวลาที่น้ำไหลอ่อน แรงดันน้ำจะยังคงสูงพอที่จะไหลเข้าทางด้านบนของถังได้ ถ้ากังวลเรื่องนี้ก็คงต้องใช้ถังเก็บน้ำแบบเตี้ย ๆ แทน ที่มีหลายรายทำมาเพื่อใช้เป็นเก้าอี้โซฟาไปด้วยในตัว แต่มันก็จะกินที่วางหน่อย

สิ่งหนึ่งในรูปที่ ๑ และ ๒ ที่สงสัยคือทำไมเขาออกแบบติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับไว้ทางด้านเข้าปั๊ม เพราะปรกติถ้าจำเป็นต้องติดตั้ง เราจะติดตั้งไว้ทางด้านขาออก และในกรณีของปั๊มน้ำอัตโนมัติที่ติดตั้งตามบ้านนั้นก็มักจะมีวาล์วกันการไหลย้อนกลับในตัวอยู่แล้ว การติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับด้านขาเข้าปั๊มจะทำกันในกรณีของการสูบน้ำจากระดับที่ต่ำกว่าปั๊ม โดยจะติดตั้งไว้ที่ปลายท่อที่จุ่มอยู่ในน้ำ วาล์วนี้จะมีชื่อเรียกเฉพาะว่า foot valve การติดตั้งนี้เพื่อให้มั่นใจว่าท่อด้านขาเข้าปั๊มมีน้ำเต็มตลอดเวลา เมื่อปั๊มทำงานก็จะจ่ายน้ำได้ทันที

แต่ในกรณีที่ระดับน้ำในถังเก็บน้ำมันสูงกว่าระดับตัวปั๊ม มันไม่จำเป็นต้องติดตั้งวาล์วกันการไหลย้อนกลับ

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

ท่อระเบิด เพราะลืมเปิดวาล์วด้านขาออกปั๊มหอยโข่ง MO Memoir : Friday 7 December 2560

เมื่อแก๊สถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลง อุณหภูมิของแก๊สนั้นจะสูงขึ้น ส่วนจะสูงขึ้นเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับว่าถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลงเท่าใดและด้วยอัตราเร็วในการอัดเท่าใด อัตราเร็วในการอัดส่งผลต่อระยะเวลาที่แก๊สนั้นมีในการระบายความร้อนผ่านภาชนะบรรจุ ถ้าอัดเร็วก็จะทำให้มีเวลาน้อยในการระบายความร้อน ทำให้แก๊สที่ถูกอัดตัวมีอุณหภูมิสูง ถ้าอัดช้า ความร้อนที่เกิดขึ้นจะมีเวลามากขึ้นในการระบายออกทำให้อุณหภูมิแก๊สเพิ่มขึ้นไม่มาก ส่วนปริมาตรที่เล็กลงนั้น ยิ่งเล็กลงก็ยิ่งมีอุณหภูมิสูงขึ้น
 

เครื่องยนต์ดีเซลก็ทำงานด้วยหลักการเดียวกันนี้ คือทำการอัดอากาศให้มีปริมาตรเล็กลงอย่างรวดเร็ว ทำให้อากาศที่ถูกอัดนั้นมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นมาก (อัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ดีเซลจะอยู่ที่ประมาณ 20:1 ในขณะที่ของเครื่องยนต์เบนซินจะอยู่ที่ประมาณ 10:1) และเมื่อทำการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปผสมกับอากาศร้อนนั้น ถ้าอุณหภูมิอากาศร้อนสูงกว่า "autoignition temperature" หรืออุณหภูมิลุกติดไฟได้ด้วยตนเองของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงก็จะเกิดการลุกไหม้ได้ทันที ด้วยเหตุนี้ถ้าเป็นช่วงหน้าหนาวที่อากาศเย็น เครื่องยนต์ดีเซลจะติดเครื่องยาก ต้องมีการ "เผาหัว" คือใช้ระบบไฟฟ้าทำการอุ่นอากาศให้ร้อนก่อนไหลเข้ากระบอกสูบ ทำให้ติดครื่องยนต์ได้ง่ายขึ้น

รูปที่ ๑ อากาศค้างอยู่ในท่อด้านขาออกของปั๊มหอยโข่งเนื่องจากวาล์วด้านขาออกปิดอยู่ เมื่อปั๊มเดินเครื่องจึงทำให้อากาศในเส้นท่อดังกล่าวถูกอัดตัวให้มีปริมาตรลดลง ความดันและอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น จนทำให้ของเหลวในท่อนั้นระเบิดอันเป็นผลจากอุณหภูมิที่สูงถึงระดับ autoignition temperature

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (induction motor) เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนหลักที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องจักรกลต่าง ๆ ในอุตสาหกรรม โครงสร้างหลักภายในของมอเตอร์คือขดลวดทองแดงที่นำไฟฟ้าได้ดีและมีความต้านทานต่ำ ในช่วงแรกที่มอเตอร์เริ่มหมุนจากหยุดนิ่งนั้นจะมีกระแสไหลผ่านขดลวดในปริมาณมาก แต่เมื่อมอเตอร์เริ่มหมุนแล้วกระแสจะไหลผ่านลดต่ำลง และเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำไฟฟ้านั้นแปรผันตามปริมาณกระแสยกกำลังสอง (P = I²R เมื่อ P คือความร้อนที่เกิด I คือกระแส และ R คือความต้านทาน) ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์เกิดความเสียหายจากความร้อนที่เกิดขึ้นในช่วงที่เริ่มหมุน จึงควรต้องให้มอเตอร์นั้นหมุนจากหยุดนิ่งจนได้ความเร็วรอบการหมุนของมันโดยเร็ว โดยไม่ควรให้มอเตอร์รับภาระงาน (ถ้าเป็นไปได้) หรือให้มีภาระงานที่น้อยที่สุดเพื่อที่จะลดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านขดลวดในช่วงที่มอเตอร์เริ่มหมุน
 

ปั๊มหอยโข่ง (centrifugal pump) อาศัยการเปลี่ยนพลังงานจลน์ของของเหลวที่ถูกเหวี่ยงออกจากใบพัด (impeller) ให้กลายเป็นความดัน (หรือที่เรียกว่าเปลี่ยน velocity head เป็น pressure head) ที่อัตราการไหลต่ำสุด ความดันที่เกิดขึ้นจะมากสุด และความดันด้านขาออกจะลดลงตามอัตราการไหลที่เพิ่มขึ้น โดยตัวปั๊มเองนั้นจะใช้พลังงานน้อยสุดเมื่ออัตราการไหลเป็นศูนย์ ซึ่งเป็นช่วงที่ปั๊มทำความดันด้านขาออกได้สูงที่สุด และด้วยการที่ปั๊มหอยโข่งส่วนใหญ่นั้นใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อน ดังนั้นการเริ่มเดินเครื่องปั๊มหอยโข่งนั้นจึงมักจะเริ่มเดินเครื่องด้วยการปิดวาล์วด้านขาออกเอาไว้ (เพื่อให้มอเตอร์รับภาระงานต่ำสุด) และเมื่อมอเตอร์เริ่มหมุนแล้วจึงค่อยเปิดวาล์วด้านขาออก
 

แต่การปั่นกวนของเหลวในตัวปั๊มโดยที่ไม่มีการไหลเวียนของของเหลวนั้นก็ทำให้ของเหลวนั้นมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นได้ ดังนั้นในกรณีของของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงจึงอาจเกิดปัญหาของเหลวนั้นเดือดในปั๊มจนเกิด cavitation ได้ ด้วยเหตุนี้ในกรณีมีความเสี่ยงที่จะเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาดังกล่าวจึงมักจะยอมให้มีของเหลวในปริมาณต่ำไหลผ่านปั๊มในช่วงเริ่มเดินเครื่อง โดยทำการติดตั้ง minimum flow line ทางด้านข้าออกของปั๊ม (คือวนของเหลวด้านขาออกส่วนหนึ่งกลับไปยังด้านขาเข้าหรือแหล่งจ่าย) หรือเปิดวาล์วด้านขาออกเอาไว้หน่อยก่อนเริ่มเดินเครื่องปั๊ม (คือไม่ปิดวาล์วสนิท) และเมื่อมอเตอร์หมุนจนได้ความเร็วรอบแล้วจึงค่อยเปิดวาล์วด้านขาออกให้เต็มที่

รูปที่ ๒ บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Loss Prevention Bulletin หน้า ๒๔-๒๕Vol. 13 ปีค.ศ. ๑๙๗๗ (พ.ศ. ๒๕๒๐)

วารสาร Loss Prevention Bulletin Vol. 13 ปีค.ศ. ๑๙๗๗ (พ.ศ. ๒๕๒๐) หน้า ๒๔-๒๕ ตีพิมพ์บทความหนึ่งที่น่าสนใจคือการเกิดการระเบิดขึ้นในท่อด้านขาออกของปั๊มหอยโข่งอันเกิดจากการมีอากาศตกค้างในท่อ และเดินเครื่องปั๊มโดยที่วาล์วด้านขาออกปิดอยู่ (รูปที่ ๑ และ ๒) ภาพเหตุการณ์โดยรวมคือปั๊มหอยโข่งเริ่มเดินเครื่องโดยที่วาล์วด้านขาออกนั้นปิดอยู่ จนกระทั่งอุณหภูมิของของเหลวในตัวปั๊มเพิ่มสูงขึ้น ระบบอัตโนมัติจึงหยุดการทำงานของปั๊ม แต่เมื่ออุณหภูมิของของเหลวในตัวปั๊มลดต่ำลง ระบบก็สั่งการให้ปั๊มเริ่มเดินเครื่องใหม่ด้วยตนเอง โดยที่วาล์วด้านขาออกยังปิดอยู่ และในการเริ่มเดินเครื่องใหม่ครั้งนี้ก็ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นภายในท่อ ณ ตำแหน่งบริเวณด้านขาเข้าของวาล์วที่ปิดอยู่ ส่งผลให้ ท่อ วาล์ว และตัวใบพัดของปั๊มได้รับความเสียหาย นี่คือข้อมูลของเหตุการณ์ที่บทความได้ให้ไว้
 

บทความไม่ได้ให้รายละเอียดว่าของเหลวนั้นคือสารอะไร แต่การที่มันระเบิดได้ก็แสดงว่ามันควรเป็นสารที่ลุกติดไฟได้ และตำแหน่งของวาล์วที่อยู่ห่างจากปั๊มถึง 60 ฟุตหรือประมาณ 18 เมตรนั้น ทำให้สงสัยว่าวาล์วตัวดังกล่าวคงไม่ใช่ discharge valve ด้านขาออกของปั๊ม แต่อาจเป็น control valve ควบคุมการไหลก็ได้ (บทความไม่ได้มีการกล่าวถึงวาล์วกันการไหลย้อนกลับที่มักจะติดตั้งไว้ทางด้านขาออกของปั๊มหอยโข่ง แสดงว่าความดันจากจุดระเบิดนั้นส่งผ่านมาตามของเหลวมายังตัวใบพัด โดยที่วาล์วกันการไหลย้อนกลับนั้นยังเปิดอยู่) โดยการสอบสวนนั้นสัณนิฐานว่าการระเบิดเกิดจากการที่มีอากาศค้างอยู่ในระบบท่อด้านขาออก และเมื่อเดินเครื่องปั๊มโดยที่วาล์วด้านขาออกปิดอยู่ อากาศตกค้างดังกล่าวจึงถูกอัดให้มีอุณหภูมิสูงมากพอจนทำให้ของเหลวในปั๊มนั้นเกิดการลุกไหม้ได้
 

บทความยังได้กล่าวถึงการทดสอบสมมุติฐานของการเกิดอุบัติเหตุ โดยได้ทำการจำลองเหตุการณ์ด้วยการใช้ปั๊มที่มีลักษณะทำนองเดียวกัน พบว่าในช่วงแรกที่เริ่มเดินเครื่องปั๊มนั้นความดันด้านขาออกของปั๊มจะมีการแกว่งของความดันโดยระดับความดันที่เพิ่มขึ้นไปสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณ 8 เท่าของความดันสมดุลของปั๊ม (ตรงนี้คงเป็นผลมาจากการที่เราต้องการให้มอเตอร์นั้นหมุนจนได้ความเร็วรอบการหมุนของมันโดยเร็วเพื่อลดกระแสที่ไหลเข้ามอเตอร์ จึงทำให้ให้ความดันในระบบท่อด้านขาออกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว) ดังนั้นในกรณีของปั๊มที่เกิดการระเบิดนี้ที่ความดันด้านขาออกเมื่อวาล์วปิดอยู่ในสภาวะปรกติของปั๊มจะมีค่าประมาณ 30 เมตรน้ำหรือ 3 เท่าของความดันบรรยากาศ แต่ในช่วงที่ความดันมีการแกว่งนั้นความดันแก๊สที่ถูกอัดจึงมีสิทธิเพิ่มสูงถึง 24 เท่าของความดันบรรยากาศในช่วงเวลาสั้น ๆ (เรียกว่าอัตราส่วนการอัดอยู่ที่ระดับกว่า 20:1 หรือระดับเดียวกับของเครื่องยนต์ดีเซลก็ได้ถ้าพิจารณาว่าแก๊สเริ่มต้นก่อนการอัดมีความดันที่ 1 บรรยากาศ) และอุณหภูมิสูงสุดที่วัดได้อยู่ที่ระดับประมาณ 257ºC (autoignition temperature ของน้ำมันดีเซลจะอยู่ในช่วงประมาณ 180-260ºC และของน้ำมันเตาเองก็อยู่ในช่วงประมาณ 210-260ºC เช่นกัน) โดยค่าความดันสูงสุดที่วัดได้ยังขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของปั๊มและการออกแบบระบบท่อ และยังพบว่าอุณหภูมินี้จะเพิ่มสูงขึ้นถ้าแก๊สที่ค้างอยู่ในระบบท่อนั้นมีความดันต่ำลง (ความดันเริ่มต้นของแก๊สที่ลดต่ำลง ทำให้อัตราส่วนการอัดเพิ่มสูงขึ้น)

วารสาร Loss prevention (ของ IChemE) ในยุคแรก ๆ นั้นจะเน้นไปที่การนำเอาประสบการณ์การเกิดอุบัติเหตุมาเล่าแบ่งปันกัน เพื่อไม่ต้องการให้คนอื่นผิดพลาดอย่างเดียวกันซ้ำอีก แต่ด้วยข้อจำกัดหลาย ๆ อย่างของกฎหมายและองค์กร ทำให้บทความต่าง ๆ ที่นำมาตีพิมพ์นั้นมักจะไม่ปรากฏชื่อผู้เขียนหรือหน่วยงานที่เกิดเหตุ (เว้นแต่ว่าจะเป็นเหตุการณ์ที่เป็นข่าวรับรู้กันทั่วไป) แต่สำหรับผู้ที่ทำงานในวงการแล้วก็พอที่จะ "read between the line" เพื่ออ่านสิ่งที่บทความไม่ได้กล่าวถึงเอาไว้ได้