Why Steam Trap in Steam Heat Exchanger System?; 

ทำไมชุดอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบใช้ไอน้ำ (Steam Heat Exchanger) ถึงต้องมี Steam Trap:

1. Outlet Steam ที่ออกจาก Heat Exchanger อาจจะยังถ่ายเทความร้อนหรือควบแน่น (Condense) ไม่หมด จึงมีการต่อตัว Steam Trap ที่ Outlet line ของ Heat Exchanger เพื่อใช้พลังงานความร้อนแฝงของ Steam ให้ได้มากที่สุด โดยใช้ Steam Trap กัก Steam ให้ควบแน่นกลายเป็นน้ำ Condensate ให้หมดก่อนส่งต่อไปยัง Condensate main line 

     

2. Steam ที่เข้า Heat Exchanger อาจจะมีน้ำ Condensate ปนอยู่ด้วย ดังนั้นจึงมีการต่อชุด Steam Trap เข้ากับ Steam inlet line เพื่อป้องกันความเสียหายจาก Two-phase flow steam erosion เกิดขึ้นใน Heat Exchanger โดย Trap น้ำ Condensate ออกมาจาก Inlet steam และส่งกลับไปยัง Condensate return line 
Mo Thanachai

API 650 Storage Tank - Bottom Plate Extension; 

ในการออกแบบ Atmospheric Aboveground Storage Tank ตาม API 650 Bottom Plate ของ Tank ต้องมีความหนา 6 mm. เป็นอย่างน้อย (ไม่รวม Corrosion Allowance) และจะต้องยื่นออกมาด้านนอกของตัว Shell อย่างน้อย 50 mm หรือ 2 in. นะครับ  Mo Thanachai

Likely Location of CUI for Piping – Deadlegs (Vents); 

Line Vent ของ Carbon Steel Piping เป็นอีกจุดหนึ่งที่มีโอกาสจะเกิด CUI ได้สูงและรุนแรงกว่าบริเวณอื่นๆ เนื่องจากบริเวณนี้จะมีรอยต่อหรือรอยแตกของ Insulation Jackets ซึ่งน้ำสามารถเข้าไปสะสมได้ง่าย Mo Thanachai

Flash Point VS. Boiling Point 

Flash Point คืออุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่วัสดุหรือสาร (Flammable Material) มีไอระเหย (Vapor) เพียงพอที่จะสามารถติดไฟได้ เมื่อผสมกับอากาศ (Air) และมีแหล่งกำเนิดไฟ (With Ignition Source)

Boiling Point คืออุณหภูมิที่ความดันไอ (Vapor Pressure) ของของเหลวมีค่าเท่ากับความดันของสภาพแวดล้อม (Surrounding Pressure) และทำให้ของเหลวเปลี่ยนเป็นไอ โดยที่จุดเดือดจะลดลงตาม Surrounding Pressure ที่ลดลง เช่นจุดเดือดของน้ำที่ระดับน้ำทะเลเป็น 100 องศาเซลเซียส แต่ที่บนดอยอินทนนท์น้ำจะมีจุดเดือดเพียง 93 องศาเซลเซียส เพราะความดันอากาศที่ดอยอินทนนท์ต่ำกว่าที่ระดับน้ำทะเล

ยกตัวอย่างเอทานอล (Ethanol) สามารถติดไฟได้ตั้งแต่อุณหภูมิ 17 องศาเซลเซียส (Flash Point) ถ้ามีประกายไฟเกิดขึ้น และจะกลายเป็นไอเมื่อมีอุณหภูมิอยู่ที่ 79 องศาเซลเซียส (Boiling Point) ที่ความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure) นอกจากนี้ Ethanol ยังสามารถติดไฟได้เองที่อุณหภูมิตั้งแต่ 363 องศาเซลเซียส (Autoignition Temperature) โดยไม่ต้องมีแหล่งกำเนิดไฟ
Mo Thanachai

Steam Distribution System; 

Steam Distribution System จะเริ่มจาก Steam ที่ได้จาก Boiler ส่งผ่าน Steam Main Line ไปยัง Heat Exchanger หรืออุปกรณ์ที่ใช้ Steam ในการแลกเปลี่ยนความร้อน

ระหว่างส่งผ่าน Steam ไปยังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ Steam จะมีการสูญเสียพลังงานและกลั่นตัวเป็น Condensate ซึ่ง Condensate เหล่านี้จะถูกกรองออกโดย Steam Trap เป็นระยะและส่งต่อไปยัง Condensate Line

นอกจากนี้ยังมี Steam Trap ที่เชื่อมต่อระหว่าง Condensing Steam (Steam ที่นำไปใช้ในการแลกเปลี่ยนความร้อน) จากตัวอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนกับ Condensate Line เพื่อที่จะใช้ความร้อนแฝงของ Steam ให้ได้มากที่สุด

จากนั้น Condensate ทั้งหมดที่ผ่านจาก Steam Trap ก็จะถูกส่งต่อไปยัง Condensate Return Line และนำกลับไปผลิตเป็น Boiler Feed Water เพื่อป้อนให้กับ Boiler ต่อไป
Mo Thanachai

PRV - Simmer; 

Simmer ของ Pressure Relief Valve (PRV) หมายถึงพฤติกรรมของ PRV ขณะที่ใกล้จะเปิด นั่นคือขณะที่ความดันในระบบ (Inlet Pressure) มีค่าเข้าใกล้ Set Pressure แต่ยังไม่ถึง Opening/Popping Pressure ซึ่งการ Simmer นั้นจะทำให้เกิดช่องเปิดเล็กๆ ระหว่าง Disc กับ Seat ซึ่งเราอาจจะเห็น Fluid แทรกตัวออกมาหรือได้ยินเสียงของ Fluid ที่แทรกตัวออกมาทางช่องเปิดดังกล่าว และการที่ PRV เกิด Simmer นั้นก็อาจจะทำให้เกิดการกระทบกันระหว่าง Disc กับ Seat ของตัว PRV ซึ่งถ้ามากเกินไปก็จะทำให้ผิวหน้าของ Disc กับ Seat สึกหรอได้ Metal Seated PRV โดยทั่วไปจะเริ่มเกิดการ Simmer ที่ความดัน 90% ของ Set Pressure ทั้งนี้เราสามารถปรับการ Simmer ได้ด้วยการเพิ่มหรือลด Blowdown นะครับ Mo Thanachai

Storage Tank Inspection – Sign of Water Ingress under Tank Bottom; 

ในการตรวจสอบ Storage Tank (Foundation) อย่างลืมดูตรงรอยต่อระหว่าง Tank Bottom กับ Foundation ด้วยว่า Seal ยังคงมีสภาพดีอยู่หรือไม่ มีน้ำเข้าไปในรอยต่อรึเปล่า เพราะถ้าหากน้ำเข้าไปรอยต่อระหว่าง Tank Bottom กับ Foundationได้ ก็จะทำให้เกิดการกัดกร่อนภายใต้ Tank Bottom (Soil-side Corrosion)

ต้นไม้ที่เกิดขึ้นจากภายใต้ Tank Bottom สามารถบ่งบอกได้ว่าน้ำผ่านเข้าไปได้และอาจจะทำให้เกิด Soil-side Corrosion ที่บริเวณดังกล่าวได้ ดังนั้นในกรณีนี้ถ้าเป็นไปได้เราควรจะตรวจสอบ Tank Bottom เพิ่มเติมด้วยนะครับ Mo Thanachai

Repair of Pressure Vessel – Insert Plates; 

การซ่อมแซมส่วนที่เสียหายหรือบริเวณที่เกิด Corrosion สำหรับ Pressure Vessel แบบถาวร (Permanent repair) วิธีหนึ่งคือการตัดส่วนที่เสียหายทิ้งไปแล้วนำ Insert Plate มาใส่แทน โดย Insert Plate ที่นำมาใส่นั้นต้องถูกเชื่อมต่อกับด้วย Full-penetration groove weld และที่ต้องมีมุมโค้ง (Rounded Corners) รัศมี 1 นิ้วเป็นอย่างน้อยเพื่อไม่ให้เกิด Stress Concentration รวมไปถึงมุมของตัว Insert Plate ต้องอยู่ติดกับแนวเชื่อมเดิมของตัว Vessel และหลังจากเชื่อมซ่อมเสร็จแล้วก็ให้ทำ PT/MT 100%, RT/UT 100% และถ้าเป็นไปได้ให้ทำ Hydrostatic Test ด้วยนะครับ Mo Thanachai

Likely Location of CUI for Piping – Pipe Supports; 

สำหรับ Carbon Steel Piping ที่มีอุณหภูมิอยู่ในช่วงของการเกิด Corrosion Under Insulation (CUI), -10 ºC to 175 ºC และจะเกิดรุ่นแรงในช่วงอุณหภูมิ 77 ºC - 110 ºC, Pipe Supports ถือเป็นจุดหนึ่งที่มีโอกาสจะเกิด CUI ได้สูงและรุนแรงกว่าบริเวณอื่นๆ  เนื่องจากเป็นบริเวณที่น้ำจะเข้าสะสมอยู่และอากาศก็สามารถแทรกซึมผ่านเข้าไปได้ง่าย ดังนั้นอย่าลืมเลือก Pipe Supports ในการตรวจสอบ CUI ด้วยนะครับ Mo Thanachai

PRV Testing – Trevitest (Result Interpretation); 

การแปลผลการทดสอบ Trevitest จะทำได้โดยใช้ Software ที่มาพร้อมกับชุดทดสอบ โดยจะใช้ข้อมูล (Design) ของตัว Pressure Relief Valve (PRV), ความดันที่อยู่ในระบบ (In-line Pressure), แรงดึงที่ใช้ในการช่วยยก Spindle/Disc, ตำแหน่งและระยะยกของ Spindle/Disc, และเสียงของ Fluid ที่ผ่าน Valve มาที่ Outlet Nozzle ด้วยข้อมูลทั้งหมดนี้จะทำให้ทราบถึงการเปิดและ Software ก็จะสามารถคำนวณ Set Pressure ของตัว PRV ได้ครับ  Mo Thanachai

PRV Testing – Trevitest (Tools Setup);

ตัวอย่างของครื่องมือและการติดตั้งชุดทดสอบ Trevitest ที่ติดตั้งกับตัว Pressure Relief Valve หน้างานครับ Mo Thanachai

PRV Testing – Trevitest (Principle); 

Trevitest เป็นการทดสอบ Set Pressure ของ Pressure Relief Valve (PRV) แบบ On-Line ในขณะที่ PRV กำลัง In-Service โดยไม่ต้องเพิ่ม (Build up) ความดันในระบบให้เท่ากับ Set Pressure

ชุดทดสอบ Trevitest จะใช้ Hydraulic Lift Assist Device ในการช่วยออกแรงดึง Spindle ของตัว PRV เพื่อให้สามารถเอาชนะแรงจาก Spring โดยที่ไม่ต้องเพิ่มความดันในระบบ และคำนวณหา Set Pressure ของตัว PRV โดยใช้ความดันที่อยู่ในระบบ (In-line Pressure) และ แรงดึงที่ใช้ในการยกให้ Valve เปิด (Applied Lifting Force)
Mo Thanachai

Flash Point VS. Autoignition Temperature; 

Flash Point คืออุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่วัสดุหรือสาร (Flammable Material) มีไอระเหย (Vapor) เพียงพอที่จะสามารถติดไฟได้เมื่อผสมกับอากาศ (Air) และมีแหล่งกำเนิดไฟ (With Ignition Source)

Autoignition Temperature คืออุณหภูมิที่ไอ (Vapor) ของวัสดุหรือสาร (Flammable Material) สามารถติดไฟได้เองเมื่อผสมกับอากาศ (Air) โดยไม่ต้องมีมีแหล่งกำเนิดไฟ (Without Ignition Source)

ยกตัวอย่างน้ำมันเบนซิน (Gasoline) มีสามารถติดไฟได้ตั้งแต่อุณหภูมิ – 43 องศาเซลเซียส (Flash Point) ถ้ามีประกายไฟเกิดขึ้น และสามารถติดไฟได้เองที่อุณหภูมิตั้งแต่ 280 องศาเซลเซียส (Autoignition Temperature) โดยไม่ต้องมีแหล่งกำเนิดไฟ
Mo Thanachai

Burning of Flammable Liquids;

ความจริงแล้วการเผาไหม้ของของเหลวที่สามารถติดไฟได้นั้นไม่ได้เกิดจากตัวของเหลวที่ถูกเผาไหม้ แต่เกิดจากการเผาไหม้ของไอของของเหลวที่บริเวณผิวหน้ามัน และเมื่อการติดไฟเกิดขึ้นความร้อนจากการเผาไหม้ก็จะทำให้เกิดไอที่บริเวณผิวเพิ่มขึ้นและเผาไหม้ต่อไปเรื่อยๆ Mo Thanachai

Design of Termination of Insulation for CUI Protection (Piping); 

การออกแบบและวิธีการหุ้ม Insulation มีความสำคัญมากในการป้องกันน้ำซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิด Corrosion Under Insulation (CUI) ไม่ให้เข้าไปภายใน Insulation โดยเฉพาะจุดจบของ Insulation (Termination of Insulation) ซึ่งมีรอยต่อที่น้ำสามารถเข้าไปได้ง่าย ก็ควรที่จะออกแบบให้น้ำเข้าไปได้ยาก (ในรูปเป็นตัวอย่างของ Termination of Insulation ที่ออกแบบดีและไม่ดีนะครับ) Mo Thanachai

Vessel and Tank Inspection – Rubber Lining Inspection; 

ภายในของ Vessel หรือ Tank บางตัวจะมี Lining หรือ Coating เพื่อป้องกัน Corrosion และ Erosion ซึ่งถ้าหาก Lining เกิดความเสียหายขึ้นก็จะทำให้เกิด Corrosion ขึ้นกับตัว Vessel หรือ Tank ได้ ดังนั้นในการตรวจสอบ Internal Inspection เราจะเน้นไปที่ความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับตัว Lining เช่น การแยกจากกัน การแตก การบวม ซึ่งถ้าหากเราเจอว่า Lining เกิดความเสียหาย เราอาจจะจำเป็นต้องรื้อ Lining ออก เพื่อตรวจสอบความเสียหายของที่ผิวโลหะของตัว Vesselที่อยู่ใต้ Lining ด้วย
(ในรูปเป็นตัวอย่างของ Rubber Lining ภายใน Tank ที่แตกและบวมปูดออกมาก และ Corrosion ที่เกิดขึ้นกับผิวโลหะของตัว Tank ที่อยู่ใต้ Rubber Lining) Mo Thanachai

PRV – Requirement of Overpressure and Blowdown per ASME Section I; 

สำหรับ Pressure Relief Valve (PRV) ถูกออกแบบตาม ASME Section I Power Boiler จะต้องมี Overpressure หรือ % ของความดันที่เกินจาก Set Pressure ของตัว PRV ขณะเปิด ไม่เกิน 6% และจะต้องมี Accumulation หรือ % ของความดันที่เกินจาก MAWP ของระบบ ไม่เกิน 6% ด้วยเช่นกัน

นอกจากนี้ในส่วนของ Blowdown (% ความแตกต่างระหว่าง Reseating Pressure กับ Set Pressure) จะต้องมี Minimum Blowdown อย่างน้อย 2% ของ Set Pressure หรือ 15 kPa ในกรณีที่ Set Pressure ต่ำกว่า 750 kPa เพื่อป้องกันการ Chattering ระหว่าง Seat กับ Disc ของตัว PRV และจะต้อง Maximum Blowdown ไม่เกินค่าในตาราง โดยแบ่งตาม Set Pressure ของตัว PRV นะครับ Mo Thanachai

PRV - Set Pressure Tolerances per ASME Section I; 

Pressure Relief Valve (PRV) ถูกออกแบบให้เปิดเพื่อปลดปล่อยความดัน (Relief Overpressure) ณ Set Pressure ที่ถูกตั้งไว้ ซึ่งตาม Requirement ของ ASME Section I Power Boiler อนุญาตให้ Pressure Relief Valve (PRV) มีความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ของ Opening Pressure จาก Set Pressure ได้ไม่เกินค่าในตาราง โดยแบ่งตาม Set Pressure ของตัว PRV นะครับ Mo Thanachai

Certification Mark of ASME Section I PRV (“V” Stamp); 

Pressure Relief Valve (PRV) ที่ออกแบบตามข้อกำหนดของ ASME Section I Power Boiler จะต้องถูก Stamp ด้วยสัญลักษณ์ “V” ดังนั้นตอนไปตรวจ PRV อย่าลืมดูกันด้วยนะครับ Mo Thanachai