การเลือกออริฟิซ (orifice) ของสตีมแทร็ปให้ไม่ผิดพลาดนั้น สรุปได้ที่คำเดียวว่า “อย่าตัดสินด้วยความรู้สึก” ให้จับตัวเลขของแรงดันใช้งานจริง ปริมาณคอนเดนเสท (drain) ที่ต้องระบาย และภาระตอนเริ่มเดินระบบให้ชัดเจน แล้วจึงเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางออริฟิซและวิธีการทำงานที่เหมาะกับเงื่อนไขนั้น เพียงรักษาลำดับนี้ไว้ ก็สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาต่าง ๆ ได้เป็นส่วนใหญ่ ในทางกลับกัน หากตัดสินรุ่นหรือขนาดทั้งที่เงื่อนไขยังคลุมเครือ ก็มีความเป็นไปได้สูงที่จะนำไปสู่ปัญหา เช่น ไอน้ำรั่วหรือระบายคอนเดนเสทไม่ออก บทความนี้จะเรียบเรียงเกณฑ์การตัดสินในการเลือก จุดที่มักสะดุดในหน้างาน และสุดท้ายควรดำเนินการอย่างไร โดยมองจากมุมของงานปฏิบัติจริง
ประเด็นสำคัญของบทความนี้
- จุดเริ่มต้นของการเลือกออริฟิซคือการจับตัวเลข 3 ข้อ ได้แก่ “แรงดันใช้งาน” “ปริมาณคอนเดนเสทที่ต้องระบาย” และ “ภาระตอนเริ่มเดินระบบ”
- ขนาดที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่ทั้งไอน้ำรั่วและการระบายไม่ออก จึงควรหลีกเลี่ยงทั้งการเผื่อมากเกินไปและการเลือกเล็กเกินไป
- ควรพิจารณาไปถึงสภาพแวดล้อมการติดตั้ง (การสะสมของคอนเดนเสท สิ่งสกปรก) ด้วย และเงื่อนไขที่ยังลังเลควรปรึกษาเพื่อการเลือกให้แน่นอน
เกณฑ์การตัดสินในการเลือกออริฟิซ
3 เงื่อนไขที่ต้องจับให้ได้ก่อน
ออริฟิซจะถูกกำหนดด้วย “สามารถระบายคอนเดนเสทได้มากเพียงใดต่อความต่างแรงดัน” ดังนั้นจุดเริ่มต้นของการเลือกจึงมี 3 ข้อดังนี้
ข้อแรกคือแรงดันใช้งาน (ความต่างแรงดันระหว่างด้านต้นทางกับด้านปลายทาง) เนื่องจากปริมาณการระบายในแคตตาล็อกตั้งอยู่บนสมมติฐานของความต่างแรงดัน หากไม่ตรงกับเงื่อนไขการใช้งานจริงก็จะทำให้อ่านค่าความสามารถผิดเพี้ยน ข้อที่สองคือปริมาณคอนเดนเสทที่ต้องระบาย เป็นปริมาณที่ประเมินจากพื้นที่ให้ความร้อนหรือปริมาณการใช้ไอน้ำ ซึ่งจะกลายเป็นเกณฑ์ของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางออริฟิซ ข้อที่สามคือภาระตอนเริ่มเดินระบบ เนื่องจากทันทีหลังเริ่มเดินจะเกิดคอนเดนเสทมากกว่าการเดินระบบในสภาวะคงตัว การจะเผื่อยอดพุ่งนี้มากน้อยเพียงใดจึงทำให้การเลือกเปลี่ยนไป
อาการที่เกิดจากขนาดไม่เหมาะสม
หากออริฟิซเล็กเกินไป ในช่วงเริ่มเดินระบบเป็นต้น อาจระบายคอนเดนเสทออกไม่หมด ทำให้คั่งค้างอยู่ในอุปกรณ์และเป็นสาเหตุหนึ่งของประสิทธิภาพการให้ความร้อนที่ลดลงหรือการเกิดวอเตอร์แฮมเมอร์ (water hammer) ได้ ในทางกลับกัน หากใหญ่เกินไป ไม่เพียงคอนเดนเสทเท่านั้นแต่ไอน้ำสด (live steam) ก็อาจไหลผ่านไปด้วย ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียจากไอน้ำรั่วได้
ทั้งนี้ไม่สามารถฟันธงได้ว่า “หากเลือกด้วยความรู้สึกแล้วจะต้องเกิดเช่นนี้เสมอ” อาการที่ปรากฏจะแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขการใช้งานและวิธีการทำงาน และจะเกิดอาการแบบใดระหว่างการระบายไม่ออกกับไอน้ำรั่วก็ไม่ได้เป็นแบบเดียวกันเสมอไป จุดนี้คือสิ่งสำคัญ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องตัดสินตามเงื่อนไข รวมถึงวิธีการเผื่อค่าด้วย
หลุมพรางของสภาพแวดล้อมการติดตั้งและวิธีดำเนินการ
การคำนึงถึงการสะสมของคอนเดนเสทและสิ่งสกปรก
ถึงแม้การเลือกจะเหมาะสม แต่หากการเดินท่อทำให้คอนเดนเสทสะสมอยู่ด้านหน้า หรือมีตะกรัน (scale) และสิ่งสกปรกเข้าไปติดขัดที่ออริฟิซ ก็จะไม่สามารถแสดงสมรรถนะได้ตามที่ควร ควรติดตั้งแทร็ปให้อยู่ต่ำและสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้จากทางออกของอุปกรณ์ให้ความร้อน ไปยังตำแหน่งที่คอนเดนเสทไหลมารวมกันได้เองตามธรรมชาติ หากติดตั้งสเตรนเนอร์ (strainer) ที่ด้านต้นน้ำ และจัดเตรียมวาล์วสำหรับการตรวจสอบและโบลว์ (blow) ไว้ ก็จะช่วยลดความเสี่ยงของการอุดตันได้
สุดท้ายควรดำเนินการอย่างไร
ขั้นตอนนั้นเรียบง่าย ขั้นแรกให้เขียนออกมาว่าแรงดันใช้งาน ปริมาณคอนเดนเสทที่ต้องระบาย และภาระตอนเริ่มเดินระบบเป็นเท่าใด ต่อมาให้เลือกวิธีการทำงาน (แบบถ้วย/บัคเก็ต แบบดิสก์ แบบลูกลอย/โฟลต เป็นต้น) และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางออริฟิซที่เหมาะกับเงื่อนไขนั้น สุดท้ายให้ตรวจสอบตำแหน่งติดตั้ง สเตรนเนอร์ และความสะดวกในการตรวจเช็ก ด้วย 3 ขั้นตอนนี้ ก็จะหลีกเลี่ยงการเลือกแบบเดาสุ่มได้ หากมีจุดที่ตัวเลขยังไม่ลงตัว ก็สามารถนำมาปรึกษาโดยเว้นว่างไว้ก่อนได้
ผลลัพธ์ที่เห็นได้จากกรณีการวินิจฉัย (แตกต่างกันตามเงื่อนไข)
ที่โรงงานผลิตเคมีภัณฑ์แห่งหนึ่ง ได้ทำการวินิจฉัยแทร็ปที่ใช้งานอยู่ประมาณ 300 ตัว และได้ผลลัพธ์ว่าอัตราของเสีย (unit เสีย) ดีขึ้นจากประมาณ 40% เหลือราว 10–13% อีกทั้งการสูญเสียไอน้ำก็ลดลงตามสมควร อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของโรงงานเดียว ในหน้างานที่มีจำนวนแทร็ปน้อย ค่าที่แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์จะมีช่วงแกว่งกว้าง ซึ่งความหมายจะต่างจากหน้างานที่มีจำนวนมาก โปรดเข้าใจว่าผลลัพธ์แตกต่างกันไปตามเงื่อนไขของอุปกรณ์ ชนิดของแทร็ป และเงื่อนไขการใช้งาน และการทำวินิจฉัยไม่ได้หมายความว่าจะลดลงถึงระดับเดียวกันนี้เสมอไป
คำถามที่พบบ่อย
Q1. เลือกตามปริมาณการระบายในแคตตาล็อกได้เลยหรือไม่
A1. ปริมาณการระบายเป็นค่าประมาณที่ตั้งอยู่บนสมมติฐานของความต่างแรงดันค่าหนึ่ง โปรดตัดสินหลังจากปรับอ่านค่าให้ตรงกับแรงดันใช้งานจริงแล้ว
Q2. ควรเผื่อภาระตอนเริ่มเดินระบบมากเพียงใด
A2. โดยทั่วไปจะเกิดคอนเดนเสทมากกว่าการเดินระบบในสภาวะคงตัว แต่ค่าตัวคูณจะต่างกันไปตามอุปกรณ์และการใช้งาน การเรียบเรียงเงื่อนไขแล้วประเมินเป็นรายกรณีจะแน่นอนกว่า
Q3. เลือกขนาดใหญ่ไว้ก่อนจะปลอดภัยหรือไม่
A3. หากใหญ่เกินไปอาจนำไปสู่การสูญเสียจากไอน้ำรั่วได้ เราขอแนะนำแนวคิดการเลือกขนาดที่ไม่มากไปไม่น้อยไป
Q4. เลือกวิธีการทำงานแยกกันอย่างไร
A4. มีความเหมาะสมและไม่เหมาะสมต่างกันตามปริมาณคอนเดนเสท ความผันผวนของแรงดัน และการมีหรือไม่มีความร้อนยวดยิ่ง (superheat) เป็นต้น หากท่านแจ้งเงื่อนไขการใช้งานมา เราสามารถแนะนำแนวทางในการเลือกได้
Q5. จำเป็นต้องทำการวินิจฉัยเป็นระยะหรือไม่
A5. ตามอายุการใช้งาน การสึกหรอหรือการอุดตันของออริฟิซอาจดำเนินไปได้ ผลลัพธ์แตกต่างกันตามเงื่อนไขหน้างาน แต่ก็เป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการทำความเข้าใจสภาพ
Q6. ไม่ทราบขนาดที่เทียบเท่าของของเดิมที่ติดตั้งอยู่
A6. หากทราบรุ่น ตัวอักษรที่ปั๊มไว้ หรือเงื่อนไขการใช้งาน เราสามารถช่วยเลือกให้เทียบเท่าได้ เชิญปรึกษาได้แม้จะมีเพียงข้อมูลเท่าที่ทราบ
สรุปและการปรึกษา
การเลือกออริฟิซเริ่มต้นจากการจับตัวเลข ได้แก่ แรงดันใช้งาน ปริมาณคอนเดนเสทที่ต้องระบาย และภาระตอนเริ่มเดินระบบ เนื่องจากขนาดที่มากไปหรือน้อยไปล้วนอาจนำไปสู่ปัญหาได้ทั้งคู่ ประเด็นสำคัญจึงอยู่ที่การตัดสินให้พอดีตามเงื่อนไข ไม่มากไปไม่น้อยไป
“ตัดสินไม่ได้ว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเหมาะสมหรือไม่” “ทราบปริมาณการใช้ไอน้ำแต่ไม่ทราบวิธีประเมินปริมาณคอนเดนเสท” “ลังเลว่าควรเผื่อภาระตอนเริ่มเดินระบบมากเพียงใด” “ต้องการเลือกของที่เทียบเท่ากับแทร็ปเดิมที่ติดตั้งอยู่” — หากท่านมีข้อกังวลเช่นนี้ โปรดแจ้งมาได้แม้เพียงเงื่อนไขเท่าที่ทราบ Yoshitake จะเสนอแนวทางในการเลือกและข้อเสนอแนะในการวินิจฉัยโดยอิงจากเงื่อนไขการใช้งาน เรายินดีรับปรึกษาแม้จะยังมีจุดที่เว้นว่างไว้