ความผิดพลาดการเลือกใช้ PSV แบบ Direct Spring ที่ไม่เหมาะสม

วันนี้เพจนายช่างมาแชร์จะขอมาแชร์ประสบการณ์วิธีในการซ่อมบำรุงรักษา PSV ชนิด Direct spring
ที่สามารถพบเจอได้ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมของเรากันนะครับ โดยเราจะพูดถึงปัญหาที่สามารถพบเจอได้, วิธีการแก้ปัญหาต่างๆ เรามาเริ่มกันเลยดีกว่าครับ

จริงอยู่ว่าการใช้ PSV แบบ Direct Spring นั้นจะสามารถใช้กับ Process ต่างๆได้กว้างขวางมากมายหลาย Application

ในการป้องกันความดันในระบบเกินว่าค่าที่ตั้งไว้ ซึ่งใช้งานกันทั่วไปใน อุตสาหกรรมต่างๆ ทั้ง Oil and Gas , Petrochemical ,Chemical หรือ Power Plant แต่อย่างไรก็ตาม หากเลือกใช้ PSV ผิดประเภทหรือไม่เหมาะสมกับ Application

สิ่งที่จะส่งผลตามมาคงไม่ต้องจินตนาการ มันคือคล้ายกับการเอาโรงงาน ไปทำให้มีความเสี่ยงมากมาย ทั้ง เรื่องความปลอดภัยค่าบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น การทำงานที่ไม่มีประสิทธิภาพ การปล่อยก๊าซพิษที่ไม่ต้องการออกมาสู่บรรยากาศโดยไม่รู้ตัว

ซึ่งสาเหตุเหล่านั้นล้วนมาจาก การเลือกใช้งาน PSV แบบ Direct spring ที่ไม่เหมาะสมกับ Process นั่นเองครับ
ซึ่งความเสียหายที่เกิดขึ้นได้มีดังนี้

ความเสียหายเมื่อเลือก PSV แบบ Direct Spring ไม่เหมาะสม

Bellow Failure – การนำ PSV แบบ Bellow ไปใช้ในจุดที่ มี Back Pressure มากเกินไปเกินกว่าที่ Bellow
สามารถทนได้ เป็นสาเหตุที่ทำให้ Bellow แตกและการทำงานของ PSV จะผิดเพี้ยนจากที่ Design เอาไว้ เหตุนี้
ทำให้ต้องเปลี่ยน Bellow ภายใน PSV บ่อยขึ้น ซึ่งนั่นก็คือ ค่าบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น

Seat Damage – การเสียหายของหน้า Disc หรือการเสียหายที่ลิ้นของ PSV เป็นอีกหนึ่งสาเหตุของ PSV Failure
ซึ่งหากลิ้นของ PSV เสียหายนั่นแปลว่าสารเคมีก็จะสามารถไหลผ่านออกไป สู่ภายนอก Process ได้

Valve Chatter – การเกิด Chattering ใน PSV ก็เป็นสาเหตุของ Failure อีกแบบ โดยเฉพาะใน Application ใดๆ ที่มี Inlet Pressure Lost ของ PSV มากกว่า 3% ของ Set Pressure สิ่งเหล่านี้นำมาสู่การเสียหายของ PSV อย่างมหาศาล ซึ่งรวมไปถึงค่าบำรุงรักษาในการซ่อมหรือซื้อทดแทนอีกมากมาย

Process Loss & Fugitive Emissions – สืบเนื่องมาจากการเสียหายต่างๆที่ disc ของ PSV สาเหตุนี้
ก็นำไปสู่การรั่วไหลของ สารพิษ ซึ่งอาจจะรวมอยู่ใร Process Media ของเรา ซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตเป็นอย่างยิ่ง

จากข้อความข้างต้นทำให้เราทราบว่า นี่ไม่ใช่ปัญหาที่เกิดขึ้นใหม่ในโรงงานของเรา เหล่าช่างก็มีวิธีการแก้ปัญหาต่างๆกันไป จนสามารถแยกวิธีต่างๆ ได้ 2 แบบ
1. วิธีที่ดี (Good) และ
2. วิธีที่ดีกว่า (Better)
แต่ว่าที่ผ่านมาเป็นเวลาหลายสิบปีก็ยังวนเวียนอยู่ แค่ 2 วิธีนิ้ 

The Good – วิธีที่ดีในการแก้ปัญหา ก็คือการบำรุงรักษาตามอาการ 

โดยวิธีนี้ก็เป็นวิธีเดิมๆที่ใช้กันมานานนับทศวรรษ ซึ่งก็คือเสียไปก็ซ่อมไป ถ้าไม่เสียก็ไม่ซ่อมหรือ อาจจะแค่ซ่อมตามรอบการบำรุงรักษา แจกต่างกันไปแล้วแต่นโยบายของแต่ละโรงงาน ทุก 6 เดือนบ้าง ทุก 1 ปีบ้าง  หรือทุก 3ปี บ้าง แต่ผลเสียที่เกิดขึ้นตามมาก็มีคือ 

Unplanned Outage – เนื่องจาก PSV ที่ติดตั้งไปอย่างไม่เหมาะสมกับ Application นั้น ทำให้เราไม่มีทางรู้เลย ว่า PSV ตัวนั้น จะเสียหรือใช้งานไม่ได้เมื่อไร เราควรจะต้องเตรียม Spare parts ชิ้นไหนและจำนวนเท่าไหร่ และเมื่อไรควรจะต้องซ่อมหรือตรวจสอบอีก และการหยุด Processing line บ่อยๆก็ไม่เป็นผลดีต่อภาพรวมการผลิตของโรงงาน เงินมากมายที่ต้องเสียไปกับวิธีการบำรุงรักษา

Maintenance Guesswork – สืบเนื่องมาจาก Unplanned Outages ด้านบน หากมองในมุมที่ท่านคือเจ้าของโรงงาน ก็เกิดคำถามอยู่บ่อยๆ ว่า “เมื่อไรล่ะที่เราจะต้องเข้าไปทำอะไรกับเจ้าตัว PSV ตัวนี้ แล้ว Spare Part ตัวไหน ที่เราต้องเตรียมและต้องเตรียมไว้เท่าไร” เพื่อจะให้การบำรุงรักษา PSV ตัวนี้มีประสิทธิภาพที่สุดและ Operation Line กลับมาทำการผลิดได้เร็วที่สุด แต่ก็ไม่เคยมีคำตอบที่ได้ผลหรือถูกต้องที่สุด และเราเองในฐานะเจ้าของโรงงานก็ไม่อยากเอาสายการผลิตของเราไปอยู่ในความเสี่ยงแบบนั้น 

การแก้ปัญหาแบบยั่งยืน

ด้วยเหตุนี้ จึงมีคนคิดวิธีที่ “ดีกว่า The Better” – วิธีที่ดีกว่าในการแก้ปัญหา ก็คือ การใช้ PSV แบบ ที่เรียกว่า Pilot Operated Pressure Safety Valve (POPSV)  หรือ Pilot Operated Relief Valve ( POPRV) ซึ่งก็จะมีข้อดีต่างๆดังนี้

1. หากต้องการแก้ปัญหา Bellow Failure ( Bellow แตก หรือใช้การไม่ได้ ) ก็เปลี่ยนมาใช้ POPRV ซึ่งในโครงสร้างของ POPRV ไม่มี Bellow เข้ามาเกี่ยว (ภาพที่ 2)

2. หากต้องการแก้ปัญหาเรื่อง Valve Leak บ่อย ก็เปลี่ยน มาใช้ POPRV หรือ Direct Spring PSV แบบ soft seat  โดยเฉพาะใน POPRV เอง ที่หน้าลิ้น Valve จะมีโครงสร้างที่ประกอบไปด้วย O-Ring ต่างๆเพื่อช่วยให้มี Seat tightness ที่ดีกว่า Metal-to-Metal seat (ภาพที่ 3)

3. หากต้องการแก้ปัญหา Valve Chattering ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มี Inlet Pressure Loss มากกว่า 3% เปลี่ยน มาใช้ POPRV ที่ มี Remote Sensing ปัญหาเหล่านี้ ก็จะหมดไป (ภาพที่ 4)

4. หากต้องการแก้ปัญหา การรั่วไหลของ Process Media ที่หน้า Disc ของ  PSV แบบ Direct Spring ที่ Disc seat แบบ Metal-to-Metal  ซึ่งตาม API 527 เราสามารถยอมรับให้รั่วได้หาก Operating Pressure มากกว่า 90% ของ Set pressure เราก็เปลี่ยนมาใช้ POPRV แทน ซึ่งความสามารถในเรื่อง Seat Tightness นั้นดีกว่า Direct Spring มากๆ ซึ่งสามารถดูได้จากภาพเปรียบเทียบแรงในการปิดของ valve ทั้ง 2 ประเภทได้อย่างดี (ภาพที่ 5)

จาก Solution ด้านบน เราจะเห็นว่า POPRV ได้เข้ามาแก้ปัญหาหลายๆ อย่าง ของ Failure ที่เกิดขึ้นจากการใช้ PSV แบบ Direct Spring แต่คำถามก็คือ “Solution ที่เราคิดว่าดีกว่า (The Better)  ดีที่สุดแล้วหรือยัง (Is “the better” THE BEST solution ?) 

เราอาจจะลืมกันไปหรือเปล่าว่า PSV แบบที่เป็น Direct Spring และ POPRV มีระยะ CENTER-TO-FACE ของทั้งฝั่ง Inlet และ Outlet ไม่เท่ากัน แม้จะเป็น Valve ที่มีขนาดเท่ากันก็ตาม โดยเฉพาะ Valve ที่เป็นไปตาม มาตรฐาน API 526 ที่เป็นเอกสารเพื่อควบคุมระยะ CENTER-TO-FACE ของ Valve แต่ละ Size (ภาพที่ 6)ให้เป็นไปมาตรฐานที่ขนาดต่างๆกันออกไป 

จริงอยุ่ที่ปัญหาต่างๆ สามารถแก้ไขได้ด้วยการเปลี่ยนมาใช้ POPRV แต่เราอย่าลืมไปว่าการ เอา PSV ที่มีระยะ CENTER-TO-FACE ไม่เท่าเดิมมาติดตั้งแทน Valve ของเก่าของเรา จำเป็นที่จะต้องทำการ Modify ระบบท่อต่างๆเพื่อให้สามารถติดตั้งได้ รวมถึงต้องทำ MOC (Management Of Change)

ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะต้องใช้ต้นทุนทั้งในแง่ของเวลาและค่าใช้จ่ายอย่างที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ซึ่งหากกระบวนการเปลี่ยนต่างๆยุ่งยากเกินไป อาจจะทำให้ต้องใช้เงินลงทุนในการปรับเปลี่ยนระบบท่อสูงถึง 150,000 บาทจนถึง 700,000 บาทเลยทีเดียว และก็อาจนำไปสู่การปล่อยให้มีปัญหาแบบเดิมๆที่ PSV แบบ Direct Spring สร้างไว้และจบด้วยการไม่แก้ปัญหาโดยไม่เปลี่ยนไปใช้ POPRV เพื่อแก้ปัญหาที่จุดนี้ก็เป็นได้ (ภาพที่ 7)

สุดท้ายหากเพื่อนๆคนไหนเจอปัญหาคล้ายๆในลักษณะแบบนี้ หรือปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ PSV

สามารถติดต่อทาง OSA valve ตัวแทนจำหน่าย PSV Consolidate อย่างเป็นทางการ และ PRV, PSV หรือ Pressure Relief Device ตามมาตราฐาน ASME Sec I & VIII

เบอร์โทรติดต่อ:

คุณภาคภูมิ 089-4567810

คุณพัฒนะ 081-9404280

แล้วพบกับสาระดีๆทางด้าน งานช่าง งานวิศวกรรม และงานอุตสาหกรรม แบบนี้ได้ในเพจนายช่างมาแชร์นะครับ

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

#นายช่างมาแชร์

Reference : https://valves.bakerhughes.com/sites/g/files/cozyhq631/files/2020-04/CN%20-%20White%20Paper%20-%202900%20Generation%20II.pdf