Linear Thermal Expansion of Pipping - Example; 

ลองมาดูตัวอย่างระยะการยืดตัว (Linear Thermal Expansion) ขอท่อ จาก Table C-2 ใน ASME B31.3, ให้ดูที่ Factor “B” ซึ่งจะแบ่งตาม Material ของท่อ โดยให้เราดูที่อุณหภูมิที่ต้องการนำใช้งาน (Design Temperature) ยกตัวอย่างที่อุณหภูมิ 200 C ท่อ Carbon Steel (CS) จะยืดตัว 2.3 mm ต่อความยาวท่อ 1 m และท่อ Stainless Steel (SS) จะยืดตัว 3.1 mm ต่อความยาวท่อ 1 m จากที่อุณหภูมิ 20 C

จากตัวอย่างเราจะพบว่าท่อ SS จะมีการยืดตัวมากกว่าท่อ CS ดังนั้นในการเชื่อมต่อ (Joining) Dissimilar Materials (ยกตัวอย่างเช่น CS ต่อกับ SS), Thermal Expansion เป็นปัจจัยหนึ่งที่ต้องพิจารณา เนื่องจากเมื่อเรานำอุปกรณ์หรือท่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง จะทำให้เกิด High Stress ขึ้นบริเวณแนวเชื่อมของ Dissimilar Materials ครับ
by Mo Thanachai

Linear Thermal Expansion of Pipping;

ปัจจัยหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงในการออกแบบระบบท่อ (Piping System) คือ ความยืดหยุ่นของท่อ (Pipping Flexibility) เนื่องจากท่อของเราจะยืดออกเมื่อมีอุณหภูมิสูง และหดสั้นลงเมื่ออุณหภูมิต่ำลง ดังนั้นท่อของเราต้องสามารถยืดหยุ่นหรือสามารถเคลื่อนที่ไป-มาได้ อย่างเพียงพอ เพื่อรองรับการยืดตัว และหดตัวของท่อ

ใน  ASME B31.3 Process Pipping Design จะกำหนดค่า Linear Thermal Expansion ของวัสดุแต่ละชนิด เพื่อนำมาใช้ในการคำนวณว่า Pipping จะยืดตัวหรือหดตัวตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนไปมากน้อยแค่ไหน โดยค่าใน Table C-2 นั้นจะวัดการจากที่อุณหภูมิ 20°C (ค่าเป็นศูนย์), ค่าที่เป็นลบจะหมายถึงท่อจะหดตัวสั้นลง และค่าบวกจะหมายถึงท่อจะยืดตัวยาวขึ้น

ดังนั้นเวลาเราตรวจสอบ Pipping อย่าลืมตรวจสอบบริเวณ Support ต่างๆ ด้วยว่าอยู่ในสภาพที่เหมาะสมหรือไม่ ทั้งนี้เพื่อให้ Pipping สามารถขยายตัวและหดตัวเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ อย่างไม่ติดขัด
by Mo Thanachai  

Cooling Water Corrosion in Heat Exchanger Tubes at High Water Temperature Zone;

อีกปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกับ Corrosion ใน Heat Exchanger Tube ที่ Service Cooling Water คืออุณหภูมิของน้ำ Cooling Water โดยบริเวณที่ Cooling Water มีอุณหภูมิสูง (ด้าน Outlet) จะเกิดตะกรัน (Fouling) และ Corrosion มากกว่าบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ดังนั้น Tubes บริเวณ Outlet ของ Cooling Water จะมีโอกาสเกิด Corrosion ได้รุนแรงที่สุด ในตัวอย่างสามารถดูได้จาก Corrosion ที่เกิดขึ้นบริเวณหน้า Tubesheet, Channel, และจากผลการทำ IRIS จะพบว่าในส่วนของ Cooling Water Outlet หรือส่วนที่ Cooling Water มีอุณหภูมิสูงที่สุด จะเกิด Cooling Water Corrosion รุนแรงที่สุด
by Mo Thanachai 

Cooling Water Corrosion in Heat Exchanger Tubes due to Low Flow Velocity; 

สำหรับ Heat Exchanger ที่ใช้ Cooling Water ในการแลกเปลี่ยนความร้อนกับ Process Fluid โดย Cooling Water วิ่งด้าน Tubeside นั้นบริเวณที่ Tubes มี Flow velocity ของน้ำ Cooling water ต่ำ (< 1 m/s) มักจะเกิดตะกอน (sedimentation) และตะกรัน (Fouling) ขึ้น และทำให้บริเวณดังกล่าวเกิดการกัดกร่อนมากขึ้น ดังนั้นเราสามารถพิจารณาเลือกตรวจสอบ Tubes ที่คาดว่าจะเกิดการกัดกร่อนมากกว่าบริเวณอื่น โดยดูจากการไหลของ Cooling water ใน Tube bundle ได้ครับ
by Mo Thanachai  

In-Service Welding Concerns – “Burn Through”; 

การเชื่อมทะลุหรือ Burn Through ในงาน In-Service Welding เกิดจาก equipment/pipe wall บริเวณ weld pool มีการหลอมเหลว และ equipment/pipe wall ส่วนที่ไม่หลอม ที่เหลืออยู่ ใต้ weld pool ซึ่งได้รับความร้อนจากงานเชื่อม ทำให้ความแข็งแรงลดลง จนกระทั่งไม่สามารถรับแรงดันที่อยู่ภายในได้ ดังนั้นการควบคุม Heat Input ในงาน in-service welding เพื่อป้องกัน Burn Through นั้น จึงเป็นเรื่องสำคัญมาก ซึ่งตาม Standards (API/ASME) จะแนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมที่มี Diameter ขนาดเล็ก (3/32 in, 2.4 mm) สำหรับ First Weld Pass โดยเฉพาะกับชิ้นงานที่มีความหนาน้อยกว่า 6.35 mm (1/4 in.) หรือเพื่อความให้มั่นใจอาจจะทำ Mock-up coupon ขึ้นมาสำหรับใช้ทดสอบเชื่อมครับ 

ทั้งนี้อย่าลืมว่าการที่เราเชื่อมโดยใช้ Heat Input น้อย ก็จะทำให้วัสดุเย็นตัวเร็วขึ้น (Fast Cooling Rate) และอาจจะทำให้ได้โครงสร้างของวัสดุที่เกิดการแตกได้ง่าย

by Mo Thanachai  

In-Service Welding Concerns; 

ในการเชื่อมซ่อมหรือ modify ท่อหรืออุปกรณ์ที่กำลังใช้งาน (In-Service) อยู่นั้น สิ่งที่ต้องกังวลมากที่สุดคือการรั่วของ Fluid ที่อยู่ด้านใน ขณะหรือหลังจากที่ทำ On-line Welding ซึ่งสองสาเหตุหลักที่จะทำให้เกิดการรั่วขึ้นก็คือ

1. Burn Through เนื่องจากขณะที่เชื่อมบริเวณบ่อหลอมของงานเชื่อมจะมีความแข็งแรงลดลง จึงอาจจะไม่สามารถรับ Pressure ที่กำลัง Service อยู่ได้

2. Weld Cracking หรือ Hydrogen Induce Cracking (HIC) จากงานเชื่อม ซึ่งสิ่งที่ต้องกังวลเพิ่มเติมจากงานเชื่อมแบบ Off-line ก็คือ Cooling rate เนื่องจากภายในท่อหรืออุปกรณ์มี Fluid ไหลอยู่ จึงอาจจะทำให้เกิด Fast  weld-cooling rate และทำให้โครงสร้างของวัสดุเกิดการแตกได้ง่าย

by Mo Thanachai 

Standard Valve Trim NO. of Gate Valve per API 600; 

API Standard 600 ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับวัสดุที่ใช้ทำ  Valve Trim (Internal Parts of Valve) สำหรับ Steel Gate Valves โดยใช้ตัวเลข Trim Number ในการแบ่งชนิดของวัสดุของ Valve Trim ตามตารางด้านล่างครับ (สำหรับรายละเอียดให้ดูใน API Standard ครับ)

by Mo Thanachai