น้ำยาอเนกประสงค์ [EP.1]: ประโยชน์ของสาร Solvent ในโลกอุตสาหกรรม

หลายๆคนอาจเคยได้ยินคำว่า Solvent มานานแล้ว และรู้ว่า Solvent คือ ตัวทำละลาย ในสมัยที่เรียนวิชา เคมีอินทรีย์ในมหาลัย ก็มีสารเคมีหลายๆตัวบอกว่าประโยชน์ของมันคือใช้เป็นแค่ตัวทำละลาย และจบแค่นั้น

โดยไม่มีใครสงสัยว่า ที่จริงเจ้าสาร Solvent มันใช้ประโยชน์อย่างไรบ้าง? มันเอามาประยุกต์ แก้ไขปัญหา และใช้กับงานวิศวกรรมของเราได้อย่างไร

วันนี้นายช่างมาแชร์จึงขอนำเสนอ “ประโยชน์ของ Solvent ในโลกอุตสาหกรรม”

สารทำละลาย (Solvent) คืออะไร?

ตามหลักการ สารตัวทำละลาย หรือ Solvent สามารถเป็นได้ทั้งของแข็ง ,ของเหลว และแก๊ส โดยมีหน้าที่คือ ใช้ทำละลายตัวถูกละลาย (ที่มักจะเป็น คราบน้ำมัน คราบสนิม เศษตะกอน และตะกรันต่างๆ) จนละลายกลายเป็นสารละลาย (Solution) ในที่สุด

โดยความสามารถในการทำละลาย จะได้มากหรือน้อย จะแปรผันตรงกับ “ปริมาณของตัวทำละลาย” และ “อุณหภูมิ”

ประโยชน์ของสาร Solvent ในโรงงานอุตสาหกรรม

ในงานอุตสาห์กรรมเครื่องจักรอุปกรณ์เมื่อใช้งานไปนานๆ ก็จะเป็นเรื่องธรรมดาที่คราบต่างๆ ของสารที่อยู่ด้านใน จะเข้าไปเกาะ และสร้างคราบฝังลึกในอุปกรณ์ และในการที่จะล้างคราบพวกนี้ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายๆเลยครับ

ซึ่งในวิธีเดิมๆในการล้างอุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรมเหล่านี้ อาจจะใช้วิธีล้างด้วย คนขัดด้วยแปรงทองเหลือ ใช้ชุดแปรงปัดอัตโนมัติ แม้กระทั่งการฉีดน้ำแรงดันสูง (High pressure water jets) เพื่อสกัดคราบเหล่านั้นออกมา โดยจำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนเหล่านั้นออกมาและใส่กลับไปอีก ซึ่งใช้ทั้งคนและเวลา (Man-hours) จำนวนมากในการที่จะล้างครั้งนึง

จะดีกว่ามั้ย?…… ถ้านวัตกรรมในการล้างที่ประหยัดทั้งจำนวนคน และเวลาการล้างเครื่องจักรอุปกรณ์ (ถ้าเวลาในการล้างเครื่องจักรในโรงงานลดลง ก็หมายถึงโรงงานสามารถนำเครื่องจักรกลับมาสร้างผลผลิต (Product) และสร้างกำไรกลับมาได้ไวครับ)

การใช้สารละลาย Solvent ในงานอุตสาหกรรม

คำตอบนั้นก็คือ “การใช้สารละลาย (Solvent) ที่เหมาะสม” โดยเพียงแค่เราใส่ solvent เข้าไปในอุปกรณ์ และปล่อยให้สารละลายนั้นทำการละลาย ด้วยปฏิกิริยาทางเคมีกับคราบสิ่งสกปรก (ซึ่งในที่นี้คือตัวถูกละลาย) จากนั้นสิ่งสกปรกก็จะหลุดออกจากชิ้นส่วนอุปกรณ์ของเราโดยไม่ทำลายเนื้อผิววัสดุของชิ้นงาน และเอาน้ำล้างออก ก็เป็นอันจบครับ

โดยปัจจุบันพบว่าสาร Solvent มีใช้แพร่หลาย และใช้ประโยชน์ได้หลายด้านในวงการอุตสาหกรรม ได้แก่

• งานล้างอุปกรณ์ในโรงงาน เช่น Heat Exchanger, Boiler, Fired heater
• ตัวทำละลายในกาว (ที่มักจะเห็นแยกชั้นของของเหลว)
• งาน Coating, งานละลายโลหะในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
• โรงงานผลิตน้ำหมึก
• งานขัดสี
• งานล้างยางมะตอย
• ส่วนผสมในสารซักฟอกหรือสารลดแรงตึงผิว
• Solvent สำหรับการกลั่นแยกสารให้บริสุทธ์ที่เราเรียกว่า Liquid-liquid extraction.

บทความนี้นายช่างขอเน้นในงานล้างนะครับ เพราะมันใช้เยอะและเห็นมากที่สุดในอุตสาหกรรมจริงๆ เช่น งานล้าง Heat Exchanger, Boiler, Fired heater และอุปกรณ์อื่นๆที่การล้างเชิงกลทำได้ไม่ทั่วถึง การล้างอุปกรณ์ทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์กลับมาใกล้กับของใหม่ และทำให้โรงงานประหยัดพลังงานได้ด้วย

หลักการล้างคือ ต้องรู้ก่อนว่า Solute (ตัวถูกละลาย) คือ สิ่งสกปรกที่เราอยากล้างออกเป็นสารประเภทไหน เพื่อนำไปเลือก Solvent ที่เหมาะสมที่สุด โดยเลือกจากสมบัติการละลายของตัวถูกละลาย(สิ่งสกปรก) เช่น สารอินทรีย์ (Hydrocarbon fouling) จะต้องใช้เป็น Organic solvent เช่น Toluene , Hexane, Benzene เป็นต้น

แต่ถ้าหากเป็นพวกสนิม หรือคราบ Sulfur ก็จะเลือก Solvent ที่มีความเป็นกรดเพื่อที่จะล้าง Rusting scale หรือ Corrosion scale ให้ออก โดยบริษัทของผู้รับเหมางานล้างจะเป็นคนเลือก Solvent และประเมินวิธีการล้าง เพราะเขาต้องการันตีความสะอาดและประสิทธิภาพหลังการล้าง นอกจากนี้เพื่อป้องกันการเสียหายจากการล้างจะต้องรีวิว ในเรื่องของ Material compatibility ด้วยว่าวัสดุของอุปกรณ์ของโรงงานสามารถทนกับ Solvent ได้หรือไม่

ซึ่งในยุคแรกๆ สารละลาย Solvent ที่เป็นที่นิยมมากๆ คือ กรดแก่ และ เบสแก่ ซึ่งประสิทธิ์ภาพในการทำละลายถือว่าพอใช้ได้ แต่ยังไม่ได้ตรงเป้าหมายเป๊ะๆ และที่สำคัญเป็นอันตรายต่อคนทำงาน ชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่จะทำการล้าง และเป็นมลพิษสิ่งแวดล้อมอีก (ซึ่งต้องเสียค่าจำกัดสารที่เป็นมลพิษหลังจากงานล้างจบอีก) ดังนั้นวิธีนี้ด้วยความไม่ปลอดภัย และเรื่องมลพิษของสิ่งแวดล้อม อาจจะถูกนำมาพิจารณาเป็นวิธีการทำงานท้ายๆ สำหรับการล้างครับ

[นวัตกรรมใหม่] สำหรับสารละลาย Organic ที่เป็นมิตรต่อคน และสิ่งแวดล้อม

ซึ่งด้วยนวัตกรรมในปัจจุบัน ซึ่งสมัยนี้มีสารทำละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีปฏิกิริยาต่อเนื้อวัสดุชิ้นงาน และ ไม่ทำอันตรายคนทำงาน และที่สำคัญ สารละลายสามารถเลือกให้เหมาะสมที่สุด ในการเข้าไปกำจัดคราบสกปรก (หรือ ตัวถูกละลาย) เพื่อให้มีประสิทธิ์ภาพการล้างเครื่องจักร และอุปกรณ์มากที่สุด

แล้วด้วยความที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ทำอันตรายต่อคนทำงาน และการเลือกสารละลายที่เหมาะสมให้เหมาะสมจริงๆ กับสิ่งสกปรกที่เราจะไปล้าง จึงเป็นวิธีการล้างที่สามารถนำมาใช้ในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมได้อย่างดีเยี่ยม

ในแง่ของประสิทธิภาพของเครื่องจักรกลหลังจากล้าง (Machine Efficiency)

อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ตลอดจนกระทั่งท่อ fin-tube ที่ล้างออกได้ยาก ที่มักจะล้างด้วยการฉีดน้ำแรงดันสูง (high pressure jet) หากใช้สารละลายที่เหมาะสมจะทำให้ชิ้นส่วนนั้นมีสภาพกลับมาสะอาดมากๆครับ

ซึ่งจากงานอ้างอิงหลายๆงานที่เคยทำมาเช่น Heat exchanger, HRSG หรืออุปกรณ์อื่นๆ การล้างด้วยวิธีนี้ ประสิทธิ์ภาพของอุปกรณ์ แทบจะกลับไปเหมือนกับเครื่องจักรใหม่เลย (เมื่อเราวัดค่าโดยเทียบกับ ค่าออกแบบของสัมประสิทธิ์การแลกเปลี่ยนความร้อน)

ในแง่ของ จำนวนคน และเวลา (Man-power)

แน่นอนครับ เมื่อเราทำการล้างด้วยสารละลาย organic ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่ทำอันตรายต่อคนทำงาน ส่งผลให้ในการทำงานหลายๆลักษณะอาจจะไม่จำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนอุปกรณ์ออกมา เพียงแค่เอาน้ำยาใส่ลงไปในอุปกรณ์ส่วนนั้น (โดยการใส่น้ำยาจะใช้วิธีการต่อปั้ม และชุดระบบหมุนเวียนเพื่อทำการล้างอุปกรณ์ตัวนั้น, ตามรูปด้านล่างครับ)

ดังนั้นส่งผลให้การใช้จำนวนคน อุปกรณ์ต่างๆ (เช่น Crane หรือ อุปกรณ์ที่ใช้อำนวยความสะดวกสำหรับถอด จะลดลง หรือไม่ต้องใช้เลยครับ) รวมถึงเวลาทำงานจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญแน่นอนครับ

สุดท้ายนี้ขอขอบคุณข้อมูลที่ดีจากบริษัท Global Seal ณ ครับ เป็นบริษัทที่จำหน่าย Solvent ในอุตสาหกรรม Oil&Gas มามากกว่า 30 ปี

หากเพื่อนๆคนไหนสนใจนวัตกรรมดีๆสำหรับ Organic solvent สามารถจิ้มที่รูปด้านล่างเพื่อขอรายละเอียดได้เลยนะครับผม

หรือติดต่อโดยตรงกับบริษัท Global seal (คุณพรเทพ) Tel. 081-624-4111 email [email protected]

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์