Hydrostatic test following by ASME
เกร็ดเล็ก เกร็ดน้อย ในการทำ Hydrostatic test ฉบับนี้ เกริ่นนำว่าเป็น เทคนิค หรือ ขั้นตอน หรือ การทำ Hydrostatic test ที่ถูกต้อง ตามหลักการ ตามมาตรฐานสากล ที่เป็นที่ยอมรับ มีที่อ้างอิง ที่มาและที่ไป (โดย มาตรฐาน ในการทำ เราจะอ้างอิง จาก สมาคมวิศวกรเครื่องกล ของอเมริกา หรือ ASME เป็นหลักนั่นเอง)
พูดถึงในการทำ Hydrostatic test ไม่ว่าจะเป็น ท่อ ถัง ภาชนะบรรจุแรงดัน เป็น boiler เป็น power piping ตามที่เกริ่น ตามที่เรียนกันมาแล้วนั้น ไม่ใช่ว่า ท่านจะอัดน้ำเข้าไป เพื่อทดสอบความสามารถในการรับแรงดันของมัน ท่านก็ต่อปั้ม อัดน้ำเข้าถัง แบบนั้นเลยก็ไม่ช่ว่าจะเป็นวิธีที่ถูกต้องสักเท่าไหร่นะครับ ในการสังเกต การทำงาน การทำ Hydrostatic test ของหลายๆที่ จากที่ทางเรา สนทนากับเพื่อนสมาชิกมา พบว่า หลักการที่ถูกต้อง บางครั้งถูกลัดขั้นตอน หรือหายไป หรือ ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ตามหลักวิศวกรรมนั่นเอง
คำถามถัดมา คือ ผลเสียจะเป็นอย่างไร หากเราไปทำการลัดขั้นตอน ตัดขั้นตอน รวมไปถึงการทำการทดสอบ ที่ไม่ถูกต้อง ประเภท ครูพักลักจำมา แล้วนำมาอ้างอิง ผลเสียตกอยู่กับงานที่เราทำเป็นหลัก นั่นเองครับ ไม่ใช่ว่าจะตกอยู่กับใครเลยนั่นเอง ดังนั้นฉบับนี้ ทางเราจะเน้นไปที่ เกร็ดเล็ก เกร็ดน้อย ในการทำ Hydrostatic test โดยเฉพาะครับ ในเรื่องที่พวกเรา สามารถ หรืออาจมองข้าม หรือ เคยชินนั่นเอง
พูดถึงในการทำ Hydrostatic test ไม่ว่าจะเป็น ท่อ ถัง ภาชนะบรรจุแรงดัน เป็น boiler เป็น power piping ตามที่เกริ่น ตามที่เรียนกันมาแล้วนั้น ไม่ใช่ว่า ท่านจะอัดน้ำเข้าไป เพื่อทดสอบความสามารถในการรับแรงดันของมัน ท่านก็ต่อปั้ม อัดน้ำเข้าถัง แบบนั้นเลยก็ไม่ช่ว่าจะเป็นวิธีที่ถูกต้องสักเท่าไหร่นะครับ ในการสังเกต การทำงาน การทำ Hydrostatic test ของหลายๆที่ จากที่ทางเรา สนทนากับเพื่อนสมาชิกมา พบว่า หลักการที่ถูกต้อง บางครั้งถูกลัดขั้นตอน หรือหายไป หรือ ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ตามหลักวิศวกรรมนั่นเอง
คำถามถัดมา คือ ผลเสียจะเป็นอย่างไร หากเราไปทำการลัดขั้นตอน ตัดขั้นตอน รวมไปถึงการทำการทดสอบ ที่ไม่ถูกต้อง ประเภท ครูพักลักจำมา แล้วนำมาอ้างอิง ผลเสียตกอยู่กับงานที่เราทำเป็นหลัก นั่นเองครับ ไม่ใช่ว่าจะตกอยู่กับใครเลยนั่นเอง ดังนั้นฉบับนี้ ทางเราจะเน้นไปที่ เกร็ดเล็ก เกร็ดน้อย ในการทำ Hydrostatic test โดยเฉพาะครับ ในเรื่องที่พวกเรา สามารถ หรืออาจมองข้าม หรือ เคยชินนั่นเอง
*** Always keep pressure gauge on top of vessel
*** หรือ ติดตั้ง pressure gauge ในการอ่านค่าแรงดันทดสอบ ให้ติดตั้งด้านบน เสมอ ในการทดสอบ |
เรื่องที่หนึ่ง…ในการติดตั้ง pressure gauge ในการทดสอบ การทำ Hydrostatic test การอ่านค่า/ ของการติดตั้ง pressure gauge นั้น ไม่ว่าท่านจะอัดท่อ อัดถังแรงดัน หรือว่าอัด Boiler อย่างไรก็ตามแต่ การติดตั้ง หรือ Install pressure gauge ให้ท่านทำการ ติดตั้งที่ส่วนบนสุด เท่าที่สามารถจะติดตั้ง เข้าตรงกับ ท่อ/ถัง/boiler ที่เราจะทำการทดสอบ หรือ ภาษาอังกฤษ เพื่อนชาวอเมริกัน จะบอกกับพวกเราว่า Always keep pressure gauge on top of vessel นั่นเองครับ หลักการและเหตุผล มาจาก แรงดันสถิตย์ของตัวน้ำ(ที่อยู่ใน vessel ที่เราทำการทดสอบ) หรือ Head น้ำ หรือ แรงดันที่เพิ่มมากขึ้น จาก น้ำหนักของสารตัวกลางที่เราทำการทดสอบ หากเป็นน้ำ ก็คือ Head น้ำนั้นเอง แรงดันจาก Static head มีผลขนาดไหน หลายท่านสงสัย ถามมาเมื่ออ่านถึงจุดนี้…คำตอบคือ มีผลแน่นอนครับ ยกตัวอย่าง ที่1 ผมมี vessel อยู่ 1 ใบ เป็นถังในแนวตั้ง หรือ vertical tank ถังสูง 1.6 เมตร อยากจะทำ Hydrostatic test ดังนั้น เมื่อ fill น้ำจนเต็ม แรงดันจากน้ำ ที่แตกต่างกัน ระหว่าง บนสุดของถัง กับ ล่างสุดของถัง จะมีค่าเท่ากับ = ความหนาแน่น(น้ำ) x Gravity x ความสูง(1.6 ม.) ออกมาได้เท่ากับ 2.27 PSI |
|
ดังนั้น ท่านจะเห็นได้ว่า หากเราติดตั้ง pressure gauge 2 ตัว ที่ด้านบน และด้านล่าง ของถังใบนี้…ในการอ่านค่าการทดสอบจริง สมมติว่าเป็น Air receiver tank เรา design ถังไว้ที่ 150 psi และ test pressureที่ 225psi ดังนั้นท่านจะเห็นได้ว่า หากค่าที่อ่าน จาก pressure gauge ตัวล่างอ่านได้ 225psi แน่นอนว่า pressure gauge ตัวบน อ่านได้ไม่ถึง 225psi อย่างแน่นอน ทำให้การทดสอบ ไม่คลอบคลุม หรือ ส่วนบนของถัง ทดสอบไม่ถึง แรงดันทดสอบ(test pressure) นั่นเองครับ
บางท่าน อ่านถึงตรงจุดนี้…โธ่ นายช่าง แค่ 2 psi หรือว่า 2 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จะไปมีผลอะไรกันครับ ไม่มีผลหรอกครับ ติดตั้งไปเถอะครับ pressure gauge ติดตั้งตรงไหนก็ได้ ไม่เห็นมีผลเท่าไหร่…หลายท่านแย้ง มาเช่นนี้ ผิดหลักการนะครับ ในการ ออกแบบ หรือ design ของ vessel โดยเฉพาะ ที่รับแรงจากด้านใน หรือ Internal pressure เนี่ย ทุกส่วนของ pressure part จะต้องถูกแรงกระทำที่เท่ากันหมด นั่นคือแรงดันต้อง รับแรงดันตามที่ออกแบบ และแรงดันทดสอบได้ตามที่กำหนดนั่นเอง ลองมาดูอีกสักตัวอย่างครับ เป็น vessel เหมือนกัน |
LPG Storage tank ขนาดใหญ่ ถัง sphere หรือ ถังลูกโลก แบบนี้ ในการทำ Hydrostatic test จะเห็นว่า Static head pressure มีผลชัดเจน
|
ตัวอย่างที่ 2 ผมมีถังบรรจุก๊าซปิโตรเลียมเหลว ขนาดใหญ่ ทรงกลม หรือ ที่เรียกฮิต ติดปากกันว่า ถัง sphere อยู่ลูกหนึ่งครับ ขนาด Diameter หรือ เส้นผ่านศูนย์กลาง 16.0 เมตร ถูกออกแบบ(design pressure), มาที่ 250 psi และระบุ Hydrostatic test pressure ที่ 375 psi, มาดูกันครับ ว่า Head หรือ Static head pressure ของน้ำ มีเท่าไหร่ จากด้านบนสุดของถัง สู่ด้านล่างสุดของถัง จะมีค่าเท่ากับ
= ความหนาแน่น(น้ำ) x Gravity x ความสูง(16 ม.) ออกมาได้เท่ากับ 22.76 PSI ,
มีผลชัดเจนนะครับ คราวนี้ เหมือนเดิม หาก เราอ่านค่า ที่ pressure gauge ตัวล่าง 375 psi แน่นอนว่าส่วนบนสุด หรือ ด้านบน ของ sphere ลูกนี้ รับแรงดันเพียง 352.24 psi นั่นเอง หายไปค่อนข้างมาก พอสมควรครับ ขนาดความดันที่หายไปขนาดนี้ มีผลอย่างแน่นอนในการทำการทดสอบ ดังนั้น หากติดตั้ง pressure gauge ทางด้านบน หรือ ติดขัดด้วยพื้นที่ หรือข้อจำกัดหน้างาน ทำให้ควรติดตั้ง ที่ตำแหน่ง ใกล้เคียงจุดบนสุดนั่นเองครับ เห็นผลอย่างชัดเจนครับ
= ความหนาแน่น(น้ำ) x Gravity x ความสูง(16 ม.) ออกมาได้เท่ากับ 22.76 PSI ,
มีผลชัดเจนนะครับ คราวนี้ เหมือนเดิม หาก เราอ่านค่า ที่ pressure gauge ตัวล่าง 375 psi แน่นอนว่าส่วนบนสุด หรือ ด้านบน ของ sphere ลูกนี้ รับแรงดันเพียง 352.24 psi นั่นเอง หายไปค่อนข้างมาก พอสมควรครับ ขนาดความดันที่หายไปขนาดนี้ มีผลอย่างแน่นอนในการทำการทดสอบ ดังนั้น หากติดตั้ง pressure gauge ทางด้านบน หรือ ติดขัดด้วยพื้นที่ หรือข้อจำกัดหน้างาน ทำให้ควรติดตั้ง ที่ตำแหน่ง ใกล้เคียงจุดบนสุดนั่นเองครับ เห็นผลอย่างชัดเจนครับ
|
เรื่องถัดมา หรือ เรื่องที่สอง ที่เราเน้นย้ำ มาเสมอ ในการทำ Hydrostatic test นั่นคือ เรื่องของ การทำการขึ้นแรงดัน หรือ ขณะขึ้นแรงดัน เพื่อนชาวอเมริกัน จะเรียกว่า pressurize บ้าง, หรือว่า pressure rise บ้าง, หรือว่า increase pressure บ้าง ก็สุดแต่ความเข้าใจ ในภาษา สื่อไปในทางความหมายเดียวกันนั่นเอง คือ ทำการขึ้นแรงดันนั่นเองครับ ทำไมต้องเน้นย้ำตรงจุดนี้ คำตอบคือ.......ความสำคัญ ในการทำการขึ้นแรงดัน ทางสมาคมเครื่องกลชาวอเมริกัน หรือว่าทาง ASME เค้ากำหนดมาอย่างชัดเจนนะครับ อ้างอิง เป็น Code หรือว่า กฎหมายกันเลยทีเดียว ทางด้านการทดสอบ Hydrostatic test ไม่ใช่ว่า ท่านจะต่อปั้มน้ำ อัดเข้าถัง อัดเข้า boiler เอา feed pump อัด ตูม ตูม ตูม เข็ม pressure gauge ขึ้น…..พุ่งปรื้ดดด แบบนั้นไม่ใช่นะครับ ผู้เขียนเห็นหลายที่ทำแบบนั้น ไม่ถูกต้องเลยครับ shock load อันจะเกิดขึ้นในเนื้อวัสดุ ในโครงสร้างของภาชนะที่เราทดสอบ สามารถเกิดขึ้นได้โดยง่าย จากการขึ้นแรงดันที่ผิดวิธีแบบนี้(ขึ้นแรงดัน ในอัตราที่เร็วเกินไปนั่นเองครับ) |
เตรียมพร้อม ทำการ Hydrostatic test ที่ถูกต้อง ตามมาตรฐานสากล เพื่อความเข้าใจง่าย ตามชมได้ จาก VDO หรือ ปรึกษา วิศวกร ของเราครับ
|
ท่องไว้ ให้ขึ้นใจ ASME กำหนด มาอย่างชัดเจน ในการขึ้นแรงดัน อัตรา ในการขึ้นอยู่ที่ ไม่เกิน 3.5 kg/cm2 per minute(ต่อนาที) หรือ ลงในหน่วย psi ก็จะอยู่ที่ ไม่เกิน 50 psi per minute(ต่อนาที) เพื่อป้องกัน การ deformation จากการขยายตัว ไปยังจุด elastic deformation อย่างรวดเร็ว อีกทั้งเพื่อป้องกัน อุบัติเหตุ หรืออันตรายที่ สามารถเกิดขึ้นได้ ระหว่างการทำ Hydrostatic test นั่นเองครับ ตรงจุดนี้สำคัญมากนะครับ หัวใจของการทดสอบ ขั้นสุดท้าย เพื่อ prove ทางด้านความสามารถในการทนแรงดัน อย่าให้งานของเราๆท่านๆ พลาดได้ ผู้เขียนเคยไปทำงาน Hydrostatic test เป็นระบบ piping ที่ต่างประเทศ ทางเจ้าของงาน ถึงกับมีการ จับเวลาในการขึ้นแรงดันนะครับ ซึ่งก็มีผล ในตัวงานมากมายพอสมควรเหมือนกันครับ ไว้จะขอ เล่าให้เพื่อนสมาชิกฟัง ในลำดับถัดไปครับ
ถัดมาในลำดับสุดท้าย หรือ เรื่องที่สาม…ในการทำ Hydrostatic test เรื่องสุดท้าย เป็นเรื่องเกี่ยวกับ อุณหภูมิน้ำ ที่เราใช้ในการทำการทดสอบ หรือ พูดกันง่ายๆ คือ อุณหภูมิของน้ำที่เราทำการอัด นั่นเองครับ เรื่องนี้ ทาง ASME ก็บ่งชี้อย่างชัดเจน ว่าอุณหภูมิ ของน้ำ มีค่าอยู่ระหว่าง 70-120 ฟาเรนต์ไฮต์ หรือ 19-50 องศาเซลเซียส โดยประมาณ ติดไว้เป็นความรู้ติดตัวครับ หลายท่านอาจจะแย้ง นายช่างครับ…ในประเทศไทย ร้อนจะแย่อยู่แล้ว สามสิบกว่า เซลเซียสทั้งนั้นล่ะครับ น้ำบ้านเรา…ถูกต้องครับ นายช่างไม่เถียงครับ เราติดไว้เป็นความรู้ ถึง นำมาเป็นเกร็ดเล็ก เกร็ดน้อยในข้อสุดท้ายนี้ นั่นเองครับ บ้านเรา หรือ ประเทศไทยของเรา อาจจะไม่มีผล นายช่าง เห็นด้วยแน่นอน หากแต่เรื่องอุณหภูมินี้ นายช่างเคยพบการถกเถียงกัน ระหว่างเพื่อนสมาชิกวิศวกร ที่ site งานที่รัสเซีย มาแล้วครับ อากาศหนาวเย็น 10 กว่าองศาเซลเซียสแบบนี้ ไม่สามารถทำ Hydrostatic test ได้อย่างแน่นอน เป็นผลให้งานล่าช้ากว่ากำหนด ดังนั้น การทำ Hydrostatic test ไม่ใช่ว่าเราทำแค่ในบ้านเรา ถูกต้องหรือไม่ครับ เพื่อนสมาชิก อ่านมาตรงถึงจุดนี้ เรา worldwide แน่นอน เป็น code กำหนด มาตรฐานกำหนด ต่อไปเราเปิด AEC เพื่อนสมาชิกวิศวกร หลายท่าน อาจจะได้ไปทำงาน ทางตอนเหนือของพม่า ตอนเหนือของเวียตนาม ที่อุณหภูมิหนาวเย็น ก็เป็นได้ จริงหรือไม่ อย่างไรครับ ดังนั้น รู้ไว้ใช่ว่า แน่นอนครับ สามข้อ ที่เราเน้นย้ำ และยกตัวอย่าง กับเพื่อนสมาชิก เพื่อในการทำ Hydrostatic test ครั้งต่อไป เราได้เข้าใจง่าย มีหลักการ และเหตุผลที่ถูกต้องนั่นเองครับ
ถัดมาในลำดับสุดท้าย หรือ เรื่องที่สาม…ในการทำ Hydrostatic test เรื่องสุดท้าย เป็นเรื่องเกี่ยวกับ อุณหภูมิน้ำ ที่เราใช้ในการทำการทดสอบ หรือ พูดกันง่ายๆ คือ อุณหภูมิของน้ำที่เราทำการอัด นั่นเองครับ เรื่องนี้ ทาง ASME ก็บ่งชี้อย่างชัดเจน ว่าอุณหภูมิ ของน้ำ มีค่าอยู่ระหว่าง 70-120 ฟาเรนต์ไฮต์ หรือ 19-50 องศาเซลเซียส โดยประมาณ ติดไว้เป็นความรู้ติดตัวครับ หลายท่านอาจจะแย้ง นายช่างครับ…ในประเทศไทย ร้อนจะแย่อยู่แล้ว สามสิบกว่า เซลเซียสทั้งนั้นล่ะครับ น้ำบ้านเรา…ถูกต้องครับ นายช่างไม่เถียงครับ เราติดไว้เป็นความรู้ ถึง นำมาเป็นเกร็ดเล็ก เกร็ดน้อยในข้อสุดท้ายนี้ นั่นเองครับ บ้านเรา หรือ ประเทศไทยของเรา อาจจะไม่มีผล นายช่าง เห็นด้วยแน่นอน หากแต่เรื่องอุณหภูมินี้ นายช่างเคยพบการถกเถียงกัน ระหว่างเพื่อนสมาชิกวิศวกร ที่ site งานที่รัสเซีย มาแล้วครับ อากาศหนาวเย็น 10 กว่าองศาเซลเซียสแบบนี้ ไม่สามารถทำ Hydrostatic test ได้อย่างแน่นอน เป็นผลให้งานล่าช้ากว่ากำหนด ดังนั้น การทำ Hydrostatic test ไม่ใช่ว่าเราทำแค่ในบ้านเรา ถูกต้องหรือไม่ครับ เพื่อนสมาชิก อ่านมาตรงถึงจุดนี้ เรา worldwide แน่นอน เป็น code กำหนด มาตรฐานกำหนด ต่อไปเราเปิด AEC เพื่อนสมาชิกวิศวกร หลายท่าน อาจจะได้ไปทำงาน ทางตอนเหนือของพม่า ตอนเหนือของเวียตนาม ที่อุณหภูมิหนาวเย็น ก็เป็นได้ จริงหรือไม่ อย่างไรครับ ดังนั้น รู้ไว้ใช่ว่า แน่นอนครับ สามข้อ ที่เราเน้นย้ำ และยกตัวอย่าง กับเพื่อนสมาชิก เพื่อในการทำ Hydrostatic test ครั้งต่อไป เราได้เข้าใจง่าย มีหลักการ และเหตุผลที่ถูกต้องนั่นเองครับ
