Caustic Stress Corrosion Cracking (Caustic SCC) Appearance in Storage Tank

 Caustic Cracking (SCC) Appearance in Storage Tank;

Caustic Stress Corrosion Cracking หรือ Caustic SCC เป็นกลไกความเสียหาย (การแตก) ของวัสดุ Carbon steel ที่สัมผัสกับสารละลาย Caustic solution (NaOH โซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโซดาไฟ หรือ KOH โปรแตสเซียมไฮดรอกไซด์) ที่อุณหภูมิสูงกว่า Ambient (โดยทฤษฎีคือมากกว่า 46 C)

ร่องรอยการรั่วซึมของ Caustic ที่เห็นได้ชัดคือจะมีลักษณะเป็นคราบเกลือสีขาว “Caustic Seeping through the Cracks will often deposit “White Salts” that are readily visible” ตามที่เคยได้แชร์ไป http://monghaihen.blogspot.com/search?q=External+Evidence+of+Caustic+Leaking

รอยแตกส่วนใหญ่เกิดขึ้นในบริเวณที่มี Tensile stress ตกค้างสูง  ซึ่งก็คือบริเวณแนวเชื่อมของถัง Carbon Steel ที่ไม่ได้ทำ Post-weld heat treatment เพื่อลด Stress ที่ตกค้างอยู่ในแนวเชื่อม 

รอยแตกสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งบนเนื้อเชื่อม (Weld deposit), Heat Affected Zone (HAZ), และในเนื้อวัสดุ (Base metal) รอยแตกที่เห็นบนผิวจะมีขนาดเล็ก และในบางครั้งจะมีรูปร่างลักษณะเป็นกิ่งก้านสาขาคล้ายใยแมงมุม (Spider web)

เนื่องจากรอยแตกที่เกิดขึ้นจะมีขนาดเล็ก และจะเริ่มเกิดบนผิวของวัสดุที่สัมผัสกับ Caustic solution (Surface-initiated crack) ดังนั้นวิธีการตรวจสอบโดยทั่วไป (Conventional NDT) เพื่อดูว่าถังของเราเริ่มมี Caustic cracking เกิดขึ้นหรือยัง? คือการทำ MT (Magnetic particle testing) บริเวณรอบแนวเชื่อมด้านในของถัง (MT แบบ Wet Fluorescent จะดีที่สุด)

ในรูปคือหน้าตาของ Caustic cracking บริเวณแนวเชื่อมของ Shell, Nozzle และ Bottom ด้านในถัง ที่ตรวจสอบได้โดยใช้ MT 

แถม... “Usability of CS in Caustic Soda Service to Prevent SCC” 

API RP 571 มีแนะนำการเลือกใช้งานวัสดุที่เป็น Carbon Steel กับสารละลาย Caustic Soda (NaOH solution) ตามความเข้มข้นและอุณหภูมิ เพื่อป้องกันการเกิด Stress Corrosion Cracking อยู่ด้วยนะครับ

http://monghaihen.blogspot.com/search?q=Usability+of+CS+in+Caustic+Soda+Service

by Mo Thanachai 

Pipe wall thickness measurement using Film Profile RT

Pipe wall thickness measurement using Film Profile RT;

Profile Radiography (PRT) สามารถใช้ในการตรวจวัดความหนาของท่อได้ โดยเฉพาะกับท่อที่มีขนาดเล็กกว่า 2” NPS เนื่องจากการวัดความหนาโดยวิธีการ Ultrasonic (UTM) ให้ค่าที่ไม่ค่อยน่าเชื่อถือ ค่าที่วัดแต่ละครั้งกระโดดไปมา รวมถึง Fitting ส่วนใหญ่ก็จะเป็น Socket-weld fitting อีกด้วย

หลักการคือ รังสีจะวิ่งผ่านระหว่างผนังท่อด้านในและด้านนอก ซึ่งบริเวณนี้รังสีจะต้องทะลุผ่านเนื้อเหล็กที่มีความหนาประมาณสี่เท่าของความหนาท่อ ทำให้รังสีถูกดูดซับไปมากกว่าบริเวณอื่น ทำให้เห็นเป็นภาพผนังท่อสีขาวบน RT film

ภาพถ่าย Profile ของท่อที่ได้บน RT film (Projected pipe image) จะเป็นภาพขยายของท่อจริง 

ถ้าหากเราใช้ Computed radiography (CR) หรือ Digital radiography (DR) detector array ก็จะสามารถวัดความหนาของท่อจากภาพถ่ายได้เลยโดยใช้ Computer software แต่สำหรับ File profile radiography เราะจะต้องวัดความหนาของท่อจากภาพที่เห็นบน RT film และทำการคำนวณเพื่อหาความหนาที่แท้จริงของท่อ

สูตรการคำนวณคือ

“ ความหนาของท่อจริง = [ Diameter ของท่อจริง / Diameter ของท่อที่วัดได้บน RT film ] x ความหนาของท่อที่วัดได้บน RT film ”

ยกตัวอย่าง ท่อขนาด 1-1/2” NPS SCH.40 ซึ่งมี Nominal outside diameter = 48.3 mm. ;

1. ความหนาของท่อตรงเส้น A-B วัดบน RT film มาได้ 5.0 mm., ความหนาของท่อจริงจะเท่ากับ (48.3 / 65.0) × 5.0 = 3.72 mm

2. ความหนาของท่อตรงเส้น C-D วัดบน RT film มาได้ 2.0 mm., ความหนาของท่อจริงจะเท่ากับ (48.3 / 65.0) × 2.0 = 1.45 mm

ลองไปวัดความหนาของท่อที่เห็นบน RT film แล้วคำนวณกันดูนะครับ

by Mo Thanachai 

Ring Joint Flange MAWP and Temperature rating per ASME B16.5

 Ring Joint Flange MAWP and Temperature rating per ASME B16.5;

จากบทความเรื่อง  “ASME B16.5 Flange MAWP, Pressure-Temperature Rating” http://monghaihen.blogspot.com/2017/06/asme-b16.html มีสอบถามมาเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Ring Joint Flange (RJ) หรือ Ring Type Joint Flange (RTJ) ว่ามีวิธีการเลือกใช้งานตาม Standard ASME B16 series ได้อย่างไร? ...เรามาดูกันครับ 

สำหรับ Ring joint flange ที่ออกแบบตาม ASME B16.5 (NPS 1/2 – 24 นิ้ว) จะมีวิธีการดู Maximum Allowable Working Pressure (MAWP) และ Maximum Temperature ที่จะสามารถใช้งานได้ เช่นเดียวกับ Flange type อื่นๆ ที่เคยแชร์ไป นั่นคือ…

ใน Code ASME B16.5 จะแบ่งวัสดุของ Flange ออกเป็นกลุ่ม (Flange Material Group, X.X) ตามความแข็งแรง โดยสามารถดูได้จาก Table 1.1-1 ตาม  Material Spec. ของ Flange ว่าอยู่ใน Material Group ไหน จากนั้นให้ไปที่ Pressure-Temperature Rating Chart, Table 2.X.X (X.X = Material Group Number) ซึ่งจะบอก MAWP ของ Flange แยกตาม Flange Class และอุณหภูมิที่ใช้งาน รวมถึง อุณหภูมิสูงสุดที่จะสามารถใช้งาน Flange นั้นได้ ใน NOTE ด้านล่างของตารางครับ

ยกตัวอย่าง (ลองเปิด Code ตามกันดูนะครับ) A182 F2 Flange, Class 1500;

1. หา Flange Material Group จาก Table 1.1-1, A182 F2 อยู่ใน Material Group 1.7 

2. ไปที่ Pressure-Temperature Rating Chart, Table 2.1.7, MAWP ที่อุณหภูมิ 400°C สำหรับ Flange Class 1500 จะเท่ากับ 181.3 bar ครับ

by Mo Thanachai 

CUI on Dead-legs of Cold Piping 2 (Instrument Connections)

CUI on Dead-legs of Cold Piping 2 (Instrument Connections);

ต่อเนื่องจากก่อนหน้าที่เคยแชร์ Case เกี่ยวกับ CUI on Dead-legs ที่ Line Pressure gage (Instrument connection) ของ Pressure Vessel ไปแล้ว 

https://www.facebook.com/monghaihen/photos/a.967979109947407/3794818377263452/

วันนี้จะมาแชร์ Case ลักษณะเดียวกันที่เกิดกับ Piping เพิ่มเติมกันนะครับ

สำหรับ Cold Piping ที่ใช้งานที่อุณหภูมิติดลบนั้น ส่วนของท่อที่ต่อออกมายังเครื่องตรวจวัด (Instrument Connection) ซึ่งมีระยะห่างออกมาจาก Main line และมีลักษณะเป็น Dead-leg (ไม่มี Fluid flow) จะมีความร้อนจากภายนอกถ่ายเทเข้ามาและทำให้บริเวณที่เป็น Dead-leg นี้มีอุณหภูมิสูงขึ้นทำให้ความชื้นในอากาศเกิดการควบแน่นหรือ Condensation เป็นหยดน้ำขึ้น (สังเกตในรูปซ้ายมือจะเห็นว่า Main line มีน้ำแข็งเกาะแต่ส่วนของท่อที่ต่อมายัง Pressure gage จะเห็นเป็นหยดน้ำจากการ Condensation)

การควบแน่นของความชื้นในอากาศจนเกิดเป็นหยดน้ำขึ้นที่ผิวของท่อนั้น จะทำให้เกิด CUI รุนแรงได้ในบริเวณที่ Insulation มีรอยแตกหรือรอยรั่วให้อากาศสามารถเข้ามาได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตรงบริเวณจุดจบของ Insulation

(ในรูปขวามือจะเป็น CUI ที่เกิดตรง Tube และ Valve ที่ต่อออกมาจาก Orifice flange ไปยัง Flow Transmitter)

อย่าลืมนะกันนะครับว่า ตอนวางแผนตรวจสอบ CUI นั้น นอกจาก Instrument connection dead-legs ของ Pressure Vessel แล้ว ก็ยังมีของ Piping ด้วยเหมือนกันนะครับ

by Mo Thanachai 

Critical Check Valve Inspection (Swing Check)

Critical Check Valve Inspection (Swing Check) ;

บทความที่แล้วเราพูดถึงบริเวณที่จะเกิดความเสียหายขึ้นภายในตัว Swing-check valve กันไปแล้ว บทนี้เรามาพูดถึงวิธีการตรวจสอบกันนะครับ

ใน API Code & Practice ที่เกี่ยวของกับการตรวจสอบ Piping มีแนะนำถึงวิธีการตรวจสอบ Swing-check valve โดยให้ใช้การ Internal visual inspection ซึ่งจะสามารถทำได้โดยการเปิด Cover ด้านบนของตัว Check valve ออกมา

แล้วในการตรวจสอบเราต้องดูอะไรบ้าง?

(1) Moving parts พวก hinge arm, hinge pin จะต้องสามารถขยับได้ตามฟังก์ชัน และจะต้องไม่มีการสึกหรอที่มากเกินไปจนกระทั่งทำให้มันหลวมคลอน

(2) Corrosion product และ process foulants ต่างๆ จะต้องไม่ไปขัดขวางการเปิด-ปิดของตัว Check valve

(3) โดยเฉพาะกับ Check valve ที่ติดตั้งในแนวดิ่ง, Disc stop จะต้องไม่สึกหรอมากเกินไปจนกระทั่งตัว Disc สามารถเคลื่อนผ่านไปได้แล้วไปติดค้างอยู่ด้านบน (Top dead central position) และทำให้ Check valve เปิดค้างตลอดเวลา, Check valve ควรที่จะต้องสามารถเปิดแบบ Full open และปิดลงได้เองตามแรงโน้มถ่วง

(4) Lock nut ควรจะถูกยึดติดกับ Disc bolt โดยใช้ Pin, Tack weld, … เพื่อป้องกันการคลายตัว

(5) นอกจากนี้ความเสียหายของ Seating surface บนตัว Disc และตัว Valve body ยังสามารถตรวจสอบได้โดยใช้นิ้วมือลูบบน Seating surface และสัมผัสถึงความไม่ต่อเนื่องและความเสียหายได้

สำหรับการตรวจสอบการรั่ว (Leak passing) ของ Critical check valve นั้น โดยปกติแล้วจะไม่จำเป็นต้องทำในงานตรวจสอบ แต่ทั้งนี้ ถ้าหากเราพิจารณาแล้วว่าการรั่วของ Critical check valve ตัวดังกล่าวอาจจะทำให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงตามมาได้ ก็อาจจะพิจารณาทำ Leak tightness test เพิ่มเติมได้นะครับ

บทความจบแล้ว... ยังไงก็ลองไปดูแล Critical Check Valve ในโรงงานของตัวเองกันนะครับ

by Mo Thanachai 

Swing-Check Valve Internal Parts damaged & Using of Profile RT for missing internal parts

Swing-Check Valve Internal Parts damaged & Using of Profile RT for missing internal parts ;

Swing-Check Valve เป็น Check valve ประเภทมักจะพบว่ามี Internal parts เสียหาย จนกระทั่งตัวมันไม่สามารถป้องกัน Flow ไหลย้อนกลับได้

Internal parts ของ Swing-check valve มักเสียหายเนื่องจากการที่ตัวมันต้องมีการ Swing เปิด-ปิด ตาม Flow ที่ไหลในท่ออยู่ตลอด การ Swing และการกระแทก (Slam) ทำให้ Sealing surface ระหว่าง Disc กับ Seat เสียหาย รวมถึงทำให้เกิดการสึกหรอ และ Fatigue ขึ้นกับ Hinge pin, Hinge, Disc, Lock nut และ Nut pin อีกด้วย (ดูรูป Internal parts ของ Swing-check valve ประกอบเอานะครับ)

ระหว่างที่ Swing-check valve ยังคงใช้งานอยู่ในระบบ เราสามารถใช้ Profile radiography หรือ Profile RT ในการตรวจสอบได้ว่าภายในตัว Check valve มีการอุดตัน (Fouling) หรือไม่? รวมไปถึงสามารถดูได้ว่า Internal parts มีการหลวมคลอนหรือหลุดหายไปรึเปล่า? ได้อีกด้วย

ในรูปด้านซ้ายเป็นตัวอย่างของการทำ Profile RT แล้วพบว่า Disc ได้หลุดออกไป ส่วนรูปด้านขวาจะเห็นว่า Disc มีการกระแทกกันกับ Hinge จนสึก และตำแหน่งจุดยึดหรือ Disc bolt ต้องรับแรงซ้ำไปซ้ำมาจนกระทั่งแตกหักจากความล้า (Fatigue) 

วันนี้พูดถึงความเสียหายกันก่อน เดี๋ยวครั้งหน้าจะมาพูดถึงเรื่องการตรวจสอบกันต่อครับ

by Mo Thanachai 

What is Critical Check Valve ?

What is Critical Check Valve ?;

Check Valve หรือ Non-Return Valve เป็น Valve ที่ทำหน้าที่ควบคุมให้ Flow ไหลไปในทิศทางเดียว โดยตัวมันมีกลไกในการป้องกัน Flow ไหลย้อนกลับ

กลไกของ Check valve มีอยู่ด้วยกันหลายรูปแบบ เช่น Swing check, Piston check, Ball check, Spring-loaded check, Butterfly check ดูในรูปประกอบนะครับ

สำหรับระบบท่อในโรงกลั่นน้ำมันและโรงงานปิโตรเคมีจะมี Check valve ในบางตำแหน่งที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยกระบวนการผลิต (Process” safety) นั่นคือ ถ้าหากมี Flow ไหลย้อนกลับเกิดขึ้น จะทำให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงตามมาได้ เช่น ทำให้อุปกรณ์เสียหาย สารไวไฟ หรือสารเคมีรั่วไหล เป็นต้น โดยเราจะเรียก Check valve ที่มีความสำคัญต่อ Process safety เหล่านี้ว่า “Critical Check Valve”

ดังนั้นสำหรับ Critical check valve เราจึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจว่า Check valve เหล่านี้ จะสามารถป้องกัน Flow ไหลย้อนกลับได้ตลอดระยะเวลาที่เราใช้งานมันอยู่

ตัวอย่างของ Critical Check Valve ได้แก่ 

(1) “Check valve” ที่อยู่ตรง Outlet ของ Multistage charge pump ซึ่งถ้าหาก Check valve ไม่สามารถป้องกัน Flow ไหลย้อนกลับได้ ก็อาจทำให้ท่อที่อยู่ขาเข้า (Suction) ของตัว Pump เสียหายจาก Overpressure ได้

(2) Spare pump บางตัวไม่สามารถตัดแยกออกจาก Process ได้เนื่องจาก Spare pump จะต้องทำงานทีเมื่อ Pump หลักไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้น “Check valve” จึงถูกติดตั้งอยู่ตรงขาออก (Discharge) ของปั๊มเพื่อป้องกัน Flow ไหลย้อนกลับมาทำให้ตัว Spare pump รวมถึง Seal ต่างๆ เสียหาย ซึ่งการที่ตัว Pump casing หรือ Seal เสียหายก็จะทำให้มี Hydrocarbon รั่วออกมาได้

(3) “Check valve” ที่ด้านขาออก (Discharge) ของ Centrifugal compressor ที่ช่วยป้องกันไม่ให้ Flow ไหลย้อนกลับมาหมุน Compressor กลับทางจนทำให้เสียหายได้ (Reverse overspeed)

(4) “Check valve” ที่ถูกติดตั้งอยู่ตรง Outlet line ของเตา (Fired heater) เพื่อป้อง Flow ไหลย้อมกลับเข้ามาในเตาเมื่อ Tube ของ Heater เกิดความเสียหายขึ้น ซึ่งในกรณีนี้ Check valve จะช่วยป้องกัน Hydrocarbon flow ไหลย้อมกลับเข้ามาผ่านทาง Tube ที่เสียหายและเผาไหม้ในตัวเตาได้

(5) ระบบ Utility ที่มีการต่อตรงกับ Process โดยใช้ “Check valve” ขั้น ซึ่งถ้าหาก Check valve เกิด Fail ขึ้น ก็จะทำให้ Process fluid ไหลเข้ามามาปนเปื้อนในระบบ Utility ได้ เช่นถ้าระบบ Cooling water มีการปนเปื้อนจาก Hydrocarbon ที่ไหลย้อนกลับมาผ่านทาง Check valve ถูกส่งกลับไปยัง Cooling tower และไอระเหยของ Hydrocarbon ไปพบกับแหล่งกำเนิดประกายไฟก็จะทำให้ Cooling tower เกิดไฟไหม้หรือเกิดการระเบิดได้ 

วันนี้ได้รู้จัก Check valve และ Critical check valve กันแล้ว บทความต่อๆ จะมาพูดถึงการตรวจสอบกันนะครับ

by Mo Thanachai