Design of the Junction of Insulation Jacketing between Top Head and Flange to Prevent CUI;

จาก Case เมื่อวาน เราจะเห็นว่าการออกแบบ Insulation Jacketing มีส่วนสำคัญอย่างมากในการป้องกัน Corrosion Under Insulation (CUI) โดยการออกแบบ Insulation Jacketing ที่ดีจะสามารถป้องกันน้ำเข้าไปใน Insulation เมื่อ Silicone Seal เสื่อมสภาพได้

ในรูปเป็นตัวอย่างการออกแบบบริเวณรอยต่อของ Insulation Jacket ระหว่าง Top Head กับFlange ที่จะสามารถป้องกันน้ำเข้าไปใน Insulation ได้เมื่อ Silicone Seal เสื่อมสภาพครับ

by Mo Thanachai

CUI on Top Head due to Water Ingress and Trapped at the Junction of Insulation Jacketing;

ใน Case ตัวอย่าง เป็น Heat exchanger ลูกตั้ง ซึ่งเกิด Corrosion Under Insulation (CUI) เนื่องจากมีน้ำเข้าไปบริเวณรอยต่อของ Insulation Jacket ระหว่าง Top Head และ Flange เมื่อ Silicone Seal เสื่อมสภาพ รวมถึงการออกแบบบริเวณรอยต่อของ Insulation Jacketing ที่น้ำสามารถซึมผ่านเข้าไปได้ง่าย จึงทำให้จุดนี้มีน้ำขัง อีกทั้งอากาศก็สามารถผ่านเข้าไปได้ง่าย จนทำให้เกิด CUI รุนแรงขึ้นครับ

จากหลายๆ ตัวอย่างของ Case CUI เราจะพบว่าหลักการคร่าวๆ ในระบุตำแหน่งของ CUI  คือ ให้เราจินตนาการว่า น้ำสามารถเข้าไปได้ทางไหน หากน้ำเข้าไปใน Insulation แล้วจะอยู่ที่ไหน และจุดไหนที่อากาศสามารถผ่านเข้าไปได้ดี จุดนั้นจะมีโอกาสเกิด CUI รุนแรงครับ

by Mo Thanachai

Leak detection at Tell-Tale Hole in Re-pads;

ในรูปเป็น Case ที่พบสาร Hydrocarbon รั่วออกจาก Shell & Tube Heat Exchanger จึงได้ตัดแยกอุปกรณ์ (Isolate) และทำ Bubble Leak Test เพื่อตรวจสอบหารอยรั่ว ซึ่งก็ตรวจพบการรั่วไหลที่ Tell-tale hole ใน Reinforcing plate (Re-pad) และเมื่อเปิดอุปกรณ์เพื่อตรวจสอบด้านในก็พบรอยแตกที่บริเวณแนวเชื่อมของตัว Shell กับ  Nozzle ซึ่งเกิดจาก Corrosion ในรูปแบบของ Chloride Stress Corrosion Cracking (อันนี้เอาไว้อธิบายทีหลังนะครับ) เราจึงสามารถตรวจสอบพบการรั่วที่ Tell-tale hole ได้

สำหรับ Tell-tale hole หรือ Vent hole ใน Reinforcing pad นั้น, ASME กำหนดให้ต้องมีอย่างน้อย 1 Tell-tale hole เพื่อใช้ตรวจสอบการรั่วไหลของแนวเชื่อมระหว่างตัว Shell กับ Nozzle และเพื่อใช้ระบายอากาศ (Venting) ระหว่างงานเชื่อม Re-pads ซึ่งหลังจากที่นำอุปกรณ์ไปใช้งาน (In-Service) แล้วนั้น, ASME/API ระบุให้เปิดทิ้งไว้ (Remain Open) เพื่อให้สามารถ Detect การรั่วได้ และป้องกันไม่ให้มีความดันเกิดขึ้นภายใต้ Re-pads (Re-pad ไม่ใช่ Pressure Parts) ทั้งนี้เราอาจจะ Plug Tell-tale hole ด้วยวัสดุที่ไม่ทน Pressure เช่น Silicone หรือ Grease เพื่อป้องกันความชื้นก็ได้ครับ

by Mo Thanachai

Profile RT for Erosion Inspection on Socket Weld Elbow;

วันนี้ขอแชร์ Case ที่ใช้ Profile RT ในการตรวจสอบ Erosion ที่ Socket Weld Elbow ซึ่งโดยทั่วไปเราจะไม่สามารถตรวจสอบด้วยการใช้เครื่องมือวัดความหนา (Ultrasonic Thickness Measurement, UTM) ได้

Line นี้เป็นท่อที่ต่อออกมาจาก Steam Trap ซึ่งเป็นบริเวณที่มีความเสี่ยงในการเกิด Erosion ได้เนื่องจากน้ำ Condensate ที่ออกมาจาก Steam Trap มีลักษณะเป็น Turbulence และอาจจะเป็น Two-phase ได้ รวมไปถึงตำแหน่งของ Elbow อยู่ใกล้กับ Outlet ของ Steam Trap มาก

Case นี้เรายิงรังสีผ่าน Insulation ตรงบริเวณ Elbow เลย ซึ่งก็ตรวจสอบพบ Eroded Area ตรงบริเวณที่เป็นจุดปะทะตามรูปเลยครับ

by Mo Thanachai

Weld Repair  (Overlay) of Corroded Area in Tank Bottom per API 653 – Deposition of Weld Metal outside the critical zone;

อีกวิธีหนึ่งในการซ่อม Tank Bottom ซึ่งเกิดการกัดกร่อนแล้วมีความหนาเหลือน้อยกว่าค่าที่ยอมรับได้ (Unacceptable Corroded Area) ตาม API 653 ก็คือ การเชื่อมเติมเนื้อโลหะ (Deposition of Weld Metal หรือ Weld Overlay) ลงไปตรงบริเวณ Corroded Area ซึ่งวิธีนี้สามารถใช้ได้กับ Tank Bottom ตรงบริเวณที่ไม่ใช่ Critical Zone โดยหลังจากเชื่อมเสร็จจะต้องมีการทำ MT หรือ PT และทำ Vacuum Box Test  ตรงบริเวณที่มีการเชื่อมซ่อมครับ

ส่วนการเชื่อมเติมเนื้อโลหะ (Weld Overlay) ที่ Tank Bottom บริเวณ Critical Zone นั้นจะสามารถทำได้ก็ต่อเมื่อเป็น Widely Scatter Pits, Pinholes และ Cracks ที่ Bottom plate เท่านั้น

ทั้งนี้ข้อควรระวังก่อนการเชื่อมคือ ความหนาของ Tank Bottom บริเวณที่จะเชื่อมจะต้องไม่น้อยกว่า 0.10” หรือ 2.5 mm. เพื่อป้องกัน burn through ระหว่างกระบวนการเชื่อม
by Mo Thanachai

Profile RT for CUI Inspection;

วันนี้ขอแชร์ Case Study ในการใช้ Profile RT สำหรับตรวจสอบ Corrosion Under Insulation (CUI) โดยยิงรังสีผ่าน Insulation ตรงบริเวณ Pipe Fitting ซึ่งเป็นจุดที่คาดว่าอาจจะมีน้ำเข้าไปและทำให้เกิด CUI ขึ้นได้ Case นี้เราตรวจสอบได้ผลลัพธ์ตามรูปเลยครับ

by Mo Thanachai

Repair of Corroded Area in Tank Bottom - Welded-on Patch Plate 1;

ใน Case ที่พบบริเวณที่เกิดการกัดกร่อน (Localized Corroded Area) ตรง Tank Bottom ซึ่งมีความหนาต่ำกว่าค่าที่ยอมรับได้ (Minimum Acceptable Thickness) การซ่อมแบบถาวร (Permanent Repair) ตาม API 653 วิธีหนึ่งคือการใช้ Welded-on Patch Plate ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ความหนาเท่ากับ Bottom Plate เชื่อมปะลงไปตรงบริเวณ Corroded Area

การซ่อม Tank Bottom ด้วยวิธีนี้นั้น ใน API 653 ได้ระบุข้อกำหนดสำหรับกรณีที่ Welded-on Patch Plate ไม่ได้ไปปะทับแนวเชื่อมของ Tank Bottom (Bottom Seam) และไม่ได้ไปปะทับ Patch Plate ของเดิม ไว้ดังนี้

1. ขนาดของ Patch Plate ต้องมี Diameter หรือความยาวมากกว่า 6” และต้องมี Rounded Corner

2. วาง Patch Plate ทับ Corroded Area โดยให้ขอบของ Patch Plate ทุกด้านอยู่ห่างจาก Corroded Area อย่างน้อย 2”

3. Patch Plate ต้องวางห่างจาก Bottom Seam อย่างน้อย 2” และต้องห่างจาก Tank Shell อย่างน้อย 6”

4. ข้อควรระวังก่อนการเชื่อมคือ ความหนาของ Tank Bottom บริเวณที่เราจะเชื่อม attachment (fillet) weld นั้นจะต้องมีความหนาไม่น้อยกว่า 0.10” หรือ 2.5 mm. เพื่อป้องกัน burn through ระหว่างกระบวนการเชื่อม

by Mo Thanachai

Caliper Pig – Application 1 (Dent);

ต่อเนื่องจากเมื่อวานนะครับ เรามาดูตัวอย่างผลลัพธ์ที่ได้จากการตรวจสอบโดยใช้ Caliper Pig กับท่อ Underground Pipeline กันครับ Caliper Pig นั้นจะวัด Inside Diameter ของท่อโดยรอบ และแสดงผลเป็นรูปแบบ 3 มิติ และ Cross section พร้อมทั้งบอก ขนาด (Size)  และตำแหน่ง (Orientation) ของรอยบุบ (Dent) รวมไปถึงระยะทางภายในท่อที่เกิดรอยบุบ (Dent) เพื่อนำไปใช้ในการขุดสำรวจและค้นหา Dent ครับ

ลองดูตัวอย่างจากในรูปนะครับ รอยบุบที่ได้จากการตรวจสอบและแสดงผลโดยใช้ Caliper Pig กับรอยบุบของจริงเมื่อทำการขุดดินตรวจสอบ

by Mo Thanachai

Caliper Pig - Introduction;

Caliper Pig เป็นอุปกรณ์ (Tool) ที่ใช้สำหรับการตรวจสอบ Pipeline โดยเฉพาะกับ Pipeline ที่อยู่ใต้ดิน (Underground) หรือใต้น้ำ (Subsea) โดย Caliper Pig นั้นจะถูกใส่เข้าไปในท่อ (In-line Inspection) และจะวิ่งตามการไหลของ Fluid ภายในท่อ Caliper Pig จะมีขาหรือ Mechanical Arm เพื่อใช้วัด Inside Diameter ของท่อโดยรอบ พร้อมทั้งมี Odometer ติดตั้งอยู่กับตัว Caliper Pig เพื่อบอกตำแหน่งภายในท่อ

Caliper Pig หรือ Geometry Pig นั้นจะสามารถตรวจสอบรอยบุบ (Dent) และความกลม (Ovality) ของ Pipeline ได้ตลอดทั้งความยาวท่อโดยดูจากระยะที่ Mechanical Arm วัดได้ รวมถึงสามารถระบุตำแหน่งของ Defect ได้จาก Odometer อีกด้วยครับ

by Mo Thanachai

Design of Insulated Tank Shell and Skirt for Minimize CUI “Gap at the Bottom” ;

จากบทความที่แล้วพูดถึง Corrosion Under Insulation (CUI) on Lower Tank Shell, บทความนี้จะพูดถึงการออกแบบวิธีการหุ้ม Insulation เพื่อป้องกัน CUI บริเวณส่วนของ Tank Shell ที่ติดกับ Bottom Plate หรือ Pressure Vessel Skirt ที่ติดกับ Bottom Support ซึ่งสามารถทำได้โดย เว้นช่องว่างหรือ “Gap” ระหว่าง Insulation กับตรง Bottom เพื่อไม่ให้น้ำไปขังและสะสมอยู่ตรงบริเวณดังกล่าวแล้วทำให้เกิด Corrosion ที่รุนแรงได้ และนอกจากนี้ยังป้องกันไม่ให้ Insulation ไปโดนน้ำตรงบริเวณ Bottom อีกด้วย ลองดูรูปตัวอย่างกันนะครับ

by Mo Thanachai

Likely Location of CUI on Tank – Tank Lower Shell;

บริเวณของ Tank Shell ที่อยู่ติดกับ Tank Bottom เป็นบริเวณที่อาจเกิด Corrosion Under Insulation (CUI) รุนแรงได้ เนื่องจากเป็นบริเวณที่น้ำสามารถเข้าไปขังและสะสมได้ และยังเป็นบริเวณที่ Insulation อาจจะสัมผัสน้ำกับตรง Foundation ได้

ใน API RP 575 Storage Tank Inspection Practice แนะนำว่าอุณหภูมิอุปกรณ์ (Operating Temperature) ที่เกิด CUI รุนแรงที่สุดคือช่วงระหว่าง 43 – 93 C ดังนั้นถังที่ใช้งานในช่วงอุณหภูมิดังกล่าวก็ควรที่ทำการตรวจสอบเป็นอันดับแรกๆ นะครับ

by Mo Thanachai

Evidence of External Corrosion in Areas of Corrosive Chemical Vapor;

ในบริเวณที่มีไอระเหยของสารเคมีที่มีคุณสมบัติในการกัดกร่อน (Corrosive Chemical Vapor) โดยเฉพาะสารเคมีจำพวกกรด (Acid) อาจจะเกิด External Corrosion ที่รุนแรงได้ เนื่องจากไอละเหยเหล่านี้มีโอกาสที่จะไปรวมตัวกับความชื้นในอากาศและกลั่นตัวเป็นของเหลวกัดกร่อนบริเวณผิวของอุปกรณ์ ซึ่งโดยทั่วไปเราก็จะตรวจสอบ External Corrosion พวกนี้ได้ด้วยการ Visual

ดังนั้นในบริเวณที่มีถังสารเคมี โดยเฉพาะถังใส่กรดที่มีท่อ Vent ออกสู่บรรยากาศ ก็เข้าไปตรวจสอบ External Visual Inspection กันด้วยนะครับ เพราะอาจจะเจอ External Corrosion ที่รุนแรงได้ และอย่าลืมใส่หน้ากากกันไอระเหยของสารเคมีด้วยนะครับ ขนาดอุปกรณ์ที่เป็นเหล็กยังถูกกัดกร่อน ดังนั้นมันเป็นอันตรายต่อร่างกายเราแน่นอนครับ

by Mo Thanachai

Minimum Tank Bottom Thickness in Critical Zone per API 653;

ต่อจากบทความครั้งก่อนที่พูดถึง Minimum Tank Bottom Thickness away from shell and annular ring สำหรับ In-Service Atmospheric Storage Tank โดยทั่วไป จะต้องไม่น้อยกว่า 0.1 in. หรือ 2.5 mm.

บทความนี้จะพูดถึง Minimum Tank Bottom Thickness บริเวณ Critical Zone  (ระยะ 3 in. จาก Shell) ซึ่งเป็นบริเวณที่มี Stress สูง. ใน API 653 In-Service Storage Tank Inspection Code ระบุว่าความหนาของ Tank Bottom บริเวณ Critical Zone (ในกรณีที่ไม่มี annular plate ring) จะต้องไม่น้อยกว่า 50% ของความหนาเริ่มต้นของ Tank Bottom (Original Thickness) หรือ 50% ของความหนา Minimum Shell Thickness ของ Shell Course ที่อยู่ติดกับ Tank Bottom โดยให้เลือกค่าที่น้อยกว่า แต่ทั้งนี้ Minimum Tank Bottom Thickness บริเวณ Critical Zone จะต้องไม่ต่ำกว่า 0.1 in. (2.5 mm) ในทุกกรณี

Note: Minimum Shell Thickness สามารถคำนวณได้จาก paragraph 4.3.3.1 ใน API 653 นะครับ

by Mo Thanachai

Minimum Tank Bottom Thickness away from shell and annular ring per API 653;

สำหรับ API 650 Atmospheric Storage Tank เมื่อเราใช้งานไปแล้วเกิดการกัดกร่อน (Corrosion) ขึ้นบริเวณ Tank Bottom ไม่ว่าจะเป็น Corrosion ที่เกิดขึ้นจาก Fluid ด้านในถัง (Process Side) หรือ Corrosion ที่เกิดด้านนอกถังจากการที่ถังสัมผัสกับพื้นดิน (Soil Side) ก็จะทำให้ Tank Bottom หรือ Bottom Plate บางลง

API 653 In-Service Storage Tank Inspection Code ระบุว่าความหนาที่ต่ำที่สุดที่ยอมรับได้ของ Tank Bottom ตรงบริเวณที่ไม่ใช่ Critical Zone (3” จาก Shell) และ Annular Plate Ring จะต้องมีค่าไม่น้อยกว่า;

- 0.10 in. หรือ 2.5 mm. สำหรับ Tank Bottom ทั่วไป

- 0.05 in. สำหรับ Tank Bottom ของถังที่ถูกออกแบบมาให้สามารถตรวจจับการรั่วและสามารถป้องกันหรือกักเก็บ Fluid ไม่ให้รั่วออกไปด้านนอกได้

- 0.05 in. สำหรับ Tank Bottom ที่มีการทำ Reinforced Lining (หนา > 0.05”) เสริมความแข็งแรงด้านในถัง

ทั้งนี้เนื่องจาก Tank Bottom บริเวณที่ห่างจาก Shell แทบจะไม่ได้รับ Stress เลย (มีน้ำหนักของ Fluid กดลงมา แต่ก็มีพื้นหรือ Foundation คอยรับแรงอยู่ด้านหลัง) จึงมีหน้าที่แค่ป้องกันไม่ให้ Fluid ในถังรั่วออกไปด้านนอก ต่างกับบริเวณ Critical Zone และ Annular Plate Ring ซึ่งจะต้องรับน้ำหนักและโมเมนต์จาก Tank Shell และรวมถึง Stress ที่เกิดขึ้นตรงแนวเชื่อม Shell-to-Bottom ด้วย จึงทำให้ Tank Bottom บริเวณนี้มี Stress สูง

by Mo Thanachai