Selection of hydrostatic test pump
วันนี้ ขึ้นหัวเรื่อง มากันแบบ International หน่อยครับ แต่เนื้อหายัง ภาษาไทย ของเราเหมือนเดิม...เกี่ยวกับการเลือก การใช้งานปั้ม สำหรับงาน Hydrostatic test เนื่องจากมี เพื่อนสมาชิก สอบถามกันเข้ามาครับ ใช้ปั้มอะไรอัดน้ำทดสอบ ปั้มแบบนี้ได้หรือไม่ หรือปั้มแบบนี้ดีกว่า เหมาะกับงานนี้หรือไม่ครับนายช่าง หรือผู้ประกอบการ อยากจะลองอัดน้ำ ทำ Hydrotestกันเอง หรือว่า น้องๆวิศวกรรุ่นใหม่ อยากจะเรียนรู้ ศึกษา และทำงานทางด้านนี้ วันนี้เลยขอสรุปเกี่ยวกับงานที่เกี่ยวกับเจ้าปั้มที่เรามักจะพบเห็นกันในงาน hydrostatic test นี่ล่ะครับ แบบพอสังเขป เพื่อให้เห็นภาพ และความเข้าใจกันมากขึ้นครับ
|
ก่อนอื่น ขอเกริ่นนำสั้นๆทางทฤษฎีก่อน ปั้มที่เราใช้ในงาน Hydrostatic test ส่วนใหญ่ ร้อยละเจ็ดสิบถึงแปดสิบ เรามักจะหนีไม่พ้น ปั้มประเภทที่เพื่อนชาวต่างชาติ ให้คำนิยามว่า positive displacement pump แปลเป็นไทย ว่าอย่างไร สุดแล้วแต่จะนิยามครับ ซึ่งหลักการ และเหตุผล คือ การบีบอัดของไหลเข้าไปยัง chamber เพื่อสร้างแรงดันให้เกิดขึ้นภายในchamber นั้นๆ แล้วปล่อยแรงดันผ่านออกมานั่นเอง โดยหลักการของตัวที่สร้างแรงดัน เราคงหนีไม่พ้น ลูกสูบ หรือ ว่า piston หรือบางครั้งเราเรียกว่าplunger นั่นเองครับ เป็นกลไกหลัก โดยที่แต่ละชนิด หรือว่า แต่ละ type ของ Piston pump หรือว่า Plunger pump จะต่างกันที่ กลไกการขับเคลื่อนเจ้าตัว piston นั่นเองครับ หลักการและเหตุผลมีเท่านี้จริงๆ เป็น mechanism ที่เมื่อ 50ปีที่แล้วเป็นอย่างไร ทุกวันนี้ยังเป็นอย่างนั้นครับ ไม่มีอะไรพิสดารไปกว่านี้แล้วในการสร้างแรงดัน(น้ำ)สำหรับงาน Hydrostatic test หรืออย่างที่เราเรียกๆกัน เครื่องยนต์ common rail ในโตโยต้า วีโก้ ก็ต้องมี เจ้า plunger ตัวนี้ล่ะครับ สร้างแรงดัน(สูง) ของน้ำมัน เพื่อเตรียมปล่อยออกไปยังหัวฉีด หลักการเดียวกัน หลักการทางทฤษฎีเหมือนกันคือสร้างแรงดัน ด้วยการบีบอัดผ่าน chamberนั่นเอง เมื่อทราบหลักการทางทฤษฎีไปแล้ว ทีนี้เรามาดูภาคปฏิบัติ ของปั้มสร้างแรงดันในแบบฉบับที่พบเห็นกันโดยทั่วไป
|
Put the rught pump on the right jobs. เลือกปั้มให้ถูกกับงานครับ จะปั้มโยก ปั้มแย็ก ต้นกำลังมอเตอร์ สายพาน เพลา พูลเลย์ กำลังขับต่างๆ โทรมาคุยกับเรา โทรมาปรึกษาเรา ทำงานกับแรงดัน เป็นงานที่เราถนัดครับ
|
Piston pump รุ่นแรก และยังคงใช้งานอยู่ พบได้ทั่วไปครับ ต้นกำลัง มือโยก @_@"
ทันสมัยกันหน่อยครับ โลกหมุนรอบตัวเองทุกวัน Air driven piston pump ไม่ต้องมานั่งโยกกันให้เมื่อยมือ ทำงาน Auto
|
ปั้มชนิดแรกที่เรามักจะพบเห็น นั่นคือ ปั้มแย็ก หรือ ปั้ม jack หรือ ปั้มมือ แล้วแต่ท่านๆจะเรียก แต่จริงๆแล้ว มันคือ piston pump ชนิดแรกๆที่ก่อกำเนิดมา หรือว่า back to basic นั่นเอง กลไกการทำงานแบบลูกสูบ ดูดน้ำเข้า แล้วดันผ่าน chamber เพื่อสร้างแรงดัน ผ่านออกไปทาง check valve อีกครั้งหนึ่ง ดังนั้นจะเห็นได้ว่า เมื่อใดก็ตามที่สามารถ กด/บีบ/อัด หรือเอาชนะแรงดัน บริเวณหน้าตัว check valve ได้แล้วนั้น เราก็สามารถที่จะ สร้างแรงดัน จำนวนมาก เข้าไปได้ แต่ทั้งนี้และ ทั้งนั้น ด้วยข้อจำกัดในด้าน กลศาสตร์ของไหล ทำให้พบว่า
จาก F = P.A หรือ แรง =ความดันx พื้นที่หน้าตัด ดังนั้นวัตถุประสงค์ในการสร้างความดัน หากต้องการความดันสูง(ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ) โดยที่ใช้ Force หรือแรงเท่าเดิม นั่นคือเป็นผลให้ พื้นที่หน้าตัด(A) ต้องเล็กลง ดังนั้นเมื่อพื้นที่หน้าตัด(A) เล็กลง ทำให้ Volume stroke ในการปั้มในแต่ละจังหวะ Volume ของน้ำที่ถูกอัดตัว เข้าไปได้น้อยนั่นเอง หรือ พูดกันง่ายๆ คือ flow ที่จะเข้าไปมันน้อยนั่นเอง ท่านอัดไปเถอะ หรือ ท่านแย็กมือไปเถอะครับ หากนำไปใช้กับการสร้างแรงดัน ในการทดสอบที่เป็น Volume ใหญ่ๆ(พวก Vessel ใหญ่ๆ เกิน 1,000ลิตร พวกนี้จะเริ่มไม่ใช้กันแล้วครับ) สาเหตุหลักก็คือ Volume stroke มันน้อยนั่นเอง ซึ่งเป็นข้อเสียหลักของปั้มชนิดนี้นั่นเองครับ ส่วนเรื่องการใช้งาน เรื่องความทนทาน ขึ้นอยู่กับวัสดุ ที่นำมาทำใช้เป็นโครงสร้าง/Body เป็นหลัก บางครั้งเราเคยพบเห็นนะครับ แย็กจนปั้มพังคามือก็มี เนื่องจากโครงสร้าง วัสดุ เป็นหลักการง่ายๆ หลักการเบสิค ไม่ได้พิถีพิถันในเรื่องวัสดุอะไรมาก ดังนั้นหากจะเลือกซื้อ หรือเลือกใช้งาน ควรพิจารณา วัสดุที่นำมาประกอบเป็นหลักด้วยครับ เป็นอย่างนี้นี่ เอง…นายช่าง ในเมื่อ Volume stroke มันน้อย เราก็เพิ่ม Volume stroke ให้มันมากขึ้นสิครับ ถูกต้องแล้วครับ การเพิ่ม Volumeด้วยการเพิ่มพื้นที่หน้าตัด ขยาย Bore ของตัว chamber ให้มากขึ้น เป็นวิธีเดียวที่จะเพิ่ม Volume stroke ขึ้นมาได้…แต่ทั้งนี้ และทั้งนั้น ในเมื่อพื้นที่หน้าตัดเพิ่ม (A เพิ่ม)ในขณะที่ต้นกำลัง แรงกด (F = Force) มีค่าเท่าเดิม…แน่นอน ความสามารถในการสร้างแรงดัน ลดลงอย่างเห็นได้ชัดครับ เนื่องจากทฤษฎีที่แปรผันตรง เป็นเหตุและผลตามที่เรียนมานั่นเอง ได้อย่างเสียอย่างครับงานนี้ |
จากหลักการและเหตุผล ข้างต้นนี่เอง วิศวกรจึงได้คิดค้นว่า หากเราต้องการให้ ต้นกำลัง แรงกด (F = Force) มีค่าเท่าเดิม โดยที่เพิ่ม Volume stroke จากการขยาย Boreหรือเพิ่มพื้นที่หน้าตัดมันไม่ได้ ก็เลยทำการเพิ่มจำนวนลูกสูบมันเสียเลย จึงเป็นที่มาของปั้ม แบบ multi piston หรือ multi plunger หรือ จะสุดแล้วแต่เราเรียกนั่นเองครับ หากเปรียบเทียบประเด็นแรก เป็นเครื่องยนต์สูบเดียว ประเด็นที่สองคือเครื่องยนต์หลายสูบนั่นเอง โดยที่เราอาศัย ล้อช่วยแรง หรือ Flywheelต้นกำลังขับ มาเป็นเครื่องทุ่นแรงนั่นเอง จึงเป็นที่มาที่ไปแบบปั้มชัก(ภาษาที่เรา นิยมเรียก)ที่เราพบเห็นทั่วไป หรือบางท่านเรียกว่า ปั้มฉีดยานา ก็ไม่ผิดกติกาครับ ดังนั้นท่านจะเห็นได้ว่าเป็นอย่างไรครับ เมื่อจำนวน Bore หรือจำนวนลูกสูบเพิ่มมากขึ้น แน่นอนครับ Volume stroke ต่อ 1 รอบของการเคลื่อนที่ เพิ่มมากขึ้นนั่นเอง เป็นอย่างไรครับทีนี้ Flow เพิ่มมากขึ้นนั่นเองครับ ในขณะที่ยังคง Pressure เอาไว้ได้ ตราบใดก็ตามแต่ที่ความดัน จากต้นกำลังของลูกสูบ ยังคงเอาชนะ ความดันหน้าปั้ม ที่ตัว check valve ได้ นั่นก็ยังจะสามารถทำให้เราสร้างความดันได้ต่อเนื่องนั่นเอง จะสามสูบ ห้าสูบ จะขนาด bore เท่าไหนก็สุดแล้วแต่การออกแบบ ที่ขึ้นกับต้นกำลังนั้นๆ เอาไว้เราค่อยเจาะลึกกันอีกครั้งครับ
ด้านบน - อีกหนึ่งรูปแบบ ของปั้มที่เรา พบบ่อยในงาน Hydrostatic test นั่นคือ รูปแบบของปั้มสามสูบ(ภาษาทั่วไป) ปั้มฉีดยานา(ภาษาชาวบ้าน) ส่วนด้านล่าง - สามสูบ แบบต้นกำลังแรงสูงครับ ทะลุ 300 bar(g) ที่ flow > 25 LPM. นิ่มๆ
|
แล้วแบบนี้ ถ้าเพิ่ม Volume stroke เข้าไปอีกให้เพิ่มมากขึ้น เพิ่มจำนวน ลูกสูบให้เพิ่มมากขึ้น แล้วไปลดพื้นที่หน้าตัด ลงไปอีก เพื่อให้ได้แรงดันที่เยอะมากขึ้น เราสามารถทำได้หรือไม่ครับนายช่าง….คำตอบคือ ได้ครับ แต่ทั้งนี้และทั้งนั้น จะไปถึงจุดๆหนึ่ง กลไกการขับเคลื่อน ที่ส่งถ่ายจากต้นกำลังนั่นเอง จึงเป็นผลให้เกิดปั้มในรูปแบบที่เรียกว่า ปั้มลูกสูบแบบ axial piston pump นั่นเอง หลักการเหมือนเดิมหมดทุกอย่าง แต่ต่างกันที่ กลไกการขับเคลื่อนนั่นเอง จาก camshaft หรือ เพลาลูกเบี้ยว จะถูกเปลี่ยนไปเป็น ขับตรงจากต้นกำลังผ่าน จาน swash plate เพื่อไปขับลูกสูบ ในแนวทิศทางการหมุน ของต้นกำลัง(ตามแนวแกน)นั่นเอง จึงเป็นที่มาของคำว่า axial piston ปั้มนั่นเองครับ จะเห็นได้ว่า ระยะชัก หรือ displacement ของ stroke นั้นคงที่แล้ว ต่างจากแบบลูกสูบปั้มชัก จึงทำให้ในบางครั้ง เราสามารถเรียกปั้มแบบนี้ว่า เป็น fxed displacement positive pump นั่นเองครับ แรงดันที่ทำได้ ขึ้นอยู่กับต้นกำลังเช่นกัน ในขณะที่ Flowขึ้นอยู่กับvolume ของลูกสูบ และความเร็วรอบเช่นเดียวกัน ซึ่งหากเปรียบเทียบ ความสามารถในการสร้างแรงดันที่ต้นกำลัง ที่เท่ากัน, Flow ที่เท่ากัน axial piston pump สามารถสร้างแรงดันที่มากกว่าได้ เนื่องจากตัวกลไกของมัน นั่นเองเป็นประเด็นหลัก ซึ่งส่วนใหญ่เราจะพบเห็นในปั้มที่ต้องการแรงดันสูงๆครับ (100 bar ขึ้นไป มักจะ Design ในลักษณะนี้ ) ปั้มไฮดรอลิค หรือว่าอย่างปั้มที่โฆษณา ล้างรถ ทำความสะอาดบ้านแรงดันสูงนั่นล่ะครับ ใช่เลย
|
แต่ทั้งนี้และทั้งนั้น ท่านต้องดู Flow ที่จะนำมาใช้งานด้วยนะครับ ให้เหมาะกับลักษณะงานนั้นๆด้วย ไม่ใช่ว่า…นายช่าง ครับ ปั้มของผม สุดยอด ผมใช้ปั้มอัดฉีด ล้างรถรุ่นใหม่ล่าสุดครับ 200 bar สบายๆ จะเอามาทำแรงดัน water tube boiler 65 T/hr ลูกเท่าตึกสี่ชั้น แบบนั้นท่านอัดไปเถอะครับ ประมาณ 1 วัน นายช่างก็ยังไม่รับประกันเลยครับ ว่าจะสร้างแรงดันได้ถึงแรงดันทดสอบหรือเปล่า ดังนั้นท่านต้องเลือกปั้ม ให้เหมาะสมกับงาน นะครับ
- งานนี้ต้องการ pressure สูงเลยครับ ไม่ต้องการ flow ซักเท่าไหร่ หรือว่า
- งานนี้ ผมต้องการ Flow เยอะๆหน่อยนายช่าง ไม่ต้องการ pressure ที่สูงมากซักเท่าไหร่ครับ หรือว่า
- งานนี้ของเรา Volume เล็กๆ แต่ต้องการ pressure สูง และควบคุมได้เป็นอย่างดี เป็นต้น
เลือกปั้ม ให้ถูกกับงานครับ Put the right pump on the right jobs และสิ่งสำคัญที่เราเน้นที่สุด และเน้นตลอดมา เมื่อเล่นกับแรงดัน ทุกอย่างต้อง Safety นะครับ Valve, fitting, ข้อต่อต่างๆ ต้องเป็นของที่ใช้สำหรับ pressure part นะครับ อย่าประมาทกับมัน จงสนุกไปกับมัน และเรียนรู้ไปกับมันครับ โทรมาสนทนากับเรา ปรึกษากับเราก่อนครับ 10,000 PSI (หรือว่า ประมาณ 690 bar)ที่นี่เราทำมาแล้วครับ เราเล่นกันมาแล้ว ในงานที่เรียกว่า Hydrostatic testครับ ความอันตราย ไม่ต้องพูดถึง โทรมาคุยกับเราครับ ที่นี่เรามีปั้มทุกแบบ แต่เราไม่มีขายนะครับ และก็ไม่ได้มีบริการเช่าด้วยครับ ถ้าเพื่อนสมาชิกต้องการใช้งาน มาหยิบ มายืมได้เลยครับ มิตรภาพและการให้ สำคัญเหนือสิ่งอื่นใดสำหรับเราครับ
- งานนี้ต้องการ pressure สูงเลยครับ ไม่ต้องการ flow ซักเท่าไหร่ หรือว่า
- งานนี้ ผมต้องการ Flow เยอะๆหน่อยนายช่าง ไม่ต้องการ pressure ที่สูงมากซักเท่าไหร่ครับ หรือว่า
- งานนี้ของเรา Volume เล็กๆ แต่ต้องการ pressure สูง และควบคุมได้เป็นอย่างดี เป็นต้น
เลือกปั้ม ให้ถูกกับงานครับ Put the right pump on the right jobs และสิ่งสำคัญที่เราเน้นที่สุด และเน้นตลอดมา เมื่อเล่นกับแรงดัน ทุกอย่างต้อง Safety นะครับ Valve, fitting, ข้อต่อต่างๆ ต้องเป็นของที่ใช้สำหรับ pressure part นะครับ อย่าประมาทกับมัน จงสนุกไปกับมัน และเรียนรู้ไปกับมันครับ โทรมาสนทนากับเรา ปรึกษากับเราก่อนครับ 10,000 PSI (หรือว่า ประมาณ 690 bar)ที่นี่เราทำมาแล้วครับ เราเล่นกันมาแล้ว ในงานที่เรียกว่า Hydrostatic testครับ ความอันตราย ไม่ต้องพูดถึง โทรมาคุยกับเราครับ ที่นี่เรามีปั้มทุกแบบ แต่เราไม่มีขายนะครับ และก็ไม่ได้มีบริการเช่าด้วยครับ ถ้าเพื่อนสมาชิกต้องการใช้งาน มาหยิบ มายืมได้เลยครับ มิตรภาพและการให้ สำคัญเหนือสิ่งอื่นใดสำหรับเราครับ
|
|
