การล้างและกู้คืนประสิทธิ์ภาพให้อุปกรณ์เครื่องจักรกลในอุตสาหกรรม

บทความนี้อาจจะขอมาแชร์ประสบการณ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องจักรกลในโรงงานกันครับเพื่อนๆว่า อุปกรณ์ไหนบ้างที่เราต้องคอยดูปประสิทธิภาพตลอดอย่างสม่ำเสมอ มีวิธีดู (monitoring) และการกู้คืนประสิทธิภาพกลับมาได้อย่างไรบ้าง  เพราะเมื่อเจ้าอุปกรณ์จ่างๆในโรงงานอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็น  ปั้ม ท่อ ถัง อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ เมื่อใช้งานไปนานๆ ก็ย่อมจะเกิดการอุดตุนจากสิ่งสกปรก จาก process ด้านใน

ซึ่งแน่นอนว่า ประสิทธิภาพที่ลดลงอาจจะต้องแลกมาด้วยค่าใช้จ่ายในการผลิตมากขึ้น (ค่าไฟ, พลังงานต่างๆที่ต้องใส่เข้าไปเพิ่มขึ้น) ซึ่งบางโรงงานกดจิ้มเครื่องคิดเลขออกมาอาจจะสูญเสียเป็นหลักหลายล้านบาทได้เลยทีเดียวนะครับผม

ผลิตภัณฑ์และการลดถอยของประสิทธิภาพของเครื่องจักรกล

เจ้าสารที่อยู่ด้านในอุปกรณ์เครื่องจักรกลต่างๆ เหล่านี้หลายๆชนิดก็ไม่ได้สะอาดเหมือนน้ำเปล่าที่บ้านเรานะครับ แต่ในทางตรงกันข้ามเลยอาจจะเป็นสารที่มีทั้งความเหนียวหนืด สกปรก สร้างคราบ สเกล และความอุดตันได้อย่างรวดเร็วนะครับ เช่น น้ำมันดิบ (โคลนดีๆนี้แหละครับ) หรือ น้ำที่เต็มไปด้วยคราบสนิม ตะไคร้น้ำ รวมถึงตะกอนสารเคมีต่างๆที่เติมไปเพื่อปรับสภาพน้ำในระบบครับ

ดังนั้นเจ้าสารเหล่านี้เมื่อเข้าไปอยู่ในอุปกรณ์ของเราแน่นอนว่าจะเข้าไปลดทอนประสิทธิภาพแน่นอนครับ แต่ในบทความนี้เราขอแบ่งอุปกรณ์เป็นอุปกรณ์ย่อยๆนะครับ ว่าแต่ละอุปกรณ์สาเหตุที่เจอเป็นไปได้จากอะไรได้บ้าง, เราจะทราบได้อย่างไร และมีวิธีการกู้คืนประสิทธิภาพกลับมาได้อย่างไรบ้างครับ โดยขอเริ่มจาก

อุปกรณ์เครื่องจักรกลหมุน (Rotating equipment)

จะขอยกเป็นอุปกรณ์เครื่องจักรกลหมุนเลยนะครับ เพราะว่าองค์ประกอบด้านใน หรือส่วนประกอบ (Configuration) จะมีความคล้ายคลึงกัน โดยจะขอบ่งชี้ไปถึง ปั้ม (Pump), พัดลม (Blower), คอมเพลสเซอร์ (Compressor) และเครื่องจักรอื่นๆในโรงงานทั่วๆไปนะครับ

โดยปกติประสิทธิภาพของเครื่องจักรกลหมุนแบบ Centrifugal ส่วนใหญ่จะมาจากส่วนระยะช่องว่างควบคุม หรือ Control gap ระหว่าง Impeller และ Casing นะครับ หาก curve ของเครื่องจักร (ซึ่งจุดนี้เราต้อง plot graph ออกมาได้เป็นกราฟของเครื่องจักรจริงๆนะครับ ไม่ใช่กราฟของระบบ) เริ่มมีการตกลงจากอดีต แสดงว่า ระยะ gap เริ่มไม่ได้มาตราฐาน ดังนั้นหลังการทำ overhaul เราจะต้องมีการเช็คระยะตรงนี้เสมอว่าได้ตามระยะมาตราฐาน หรือตามที่ OEM ได้กำหนดมารึป่าว?

แต่ถ้าเป็นแบบส่งกำลัง และ Positive displacement ต่างๆ ต้องดูอุปกรณ์ที่มีผลต่อ performance โดยตรง เช่น วาล์ว, guide, ชุดส่งกำลัง, ชุดควบคุมแรงดัน หรือระบบควบคุมต่างๆ  (ซึ่งปลีกย่อย detail เยอะมากครับ)

นอกจากอีกปัจจัยจะเป็นเรื่องน้ำมันหล่อลื่น หรือน้ำมันส่งกำลังซึ่งอาจจะมีผลต่ออายุใช้งานเครื่องจักรต่างๆ โดยเราจะต้องดูสีของน้ำมันหล่อลื่นเป็นหลักโดยเทียบกับน้ำมันใหม่นะครับ เมื่อสีที่เข้มขึ้นก็แสดงว่าน้ำมันได้มีการเสื่อมสภาพ หรือ degradation ไปแล้วนะครับ ส่งผลให้ความหนือลดลง หรือการปะปนของน้ำในน้ำมัน ซึ่งสองอย่างนี้จะทำให้เครื่องจักรเราอายุใช้งานสั้น รวมถึงเพื่อนๆอย่าลืมคอยเฝ้าดูระดับน้ำมัน หรือการรั่วไหล (Leak) ตามข้อต่อต่างๆว่ามีการซึมรั่วออกรึป่าวด้วยนะครับ

ตามกลับไปอ่านบทความ สีน้ำมันหล่อลื่นบ่งบอกอะไรบ้าง?

ระบบ Cooler ต่างๆในตัวเครื่องจักร ไม่ว่าจะเป็น เสื้อ jacket หล่อเย็น, ระบบ preheat, ระบบ Cooler ต่างๆ ซึ่งระบบนี้ส่วนใหญ่จะใช้น้ำหล่อเย็น ซึ่งน้ำหล่อเย็นหากเราควบคุมคุณภาพได้ไม่ดี จะทำให้น้ำหล่อเย็นเหล่านั้นทิ้งตะกรันไว้ในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งนานๆไปประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนจะลดลงเรื่อยๆ และเกิดการ overheat ขึ้น และอุปกรณ์เครื่องจักรเราจะพังในที่สุด

วิธีดูที่ง่ายที่สุดคือ เราดูอุณหภูมิน้ำขาเข้า ขาออก ก็จะรู้แล้วครับ ว่าเกิดการอุดตันหรือไม่ ? ซึ่งหากเกิดการตันมากๆ อุณหภูมิของน้ำขาออกจะเย็นเลยทีเดียวครับ เพราะแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ได้ (แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นต้อง reference จาก datasheet , อุณหภูมิฝั่ง process ด้วยนะครับ)

ซึ่งอันนี้ผมเคยมีประสบการณ์ครั้งหนึ่งเป็นปั้ม process ครับ อุณหภูมิน้ำขาออกเย็นเจี๊ยบเลย ถอดปั้มออกมาดู Cooling jacket พบว่ามีแต่คราบตะกรันอุดจนน้ำไม่สามารถไปได้เลยครับ แต่ตอนนั้นยังโชคดีว่า เรารู้ตัวก่อนว่าเริ่มเกิดการ overheat ขึ้นครับ

อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Heat exchanger)

ในโรงงานอุตสาหกรรมไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมไหนก็จะมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไว้ใช้งาน  ซึ่งอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนก็มีอยู่มากมายหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น Heat exchanger แบบ Shell & Tube, แบบ Plate heat exchanger, Air-cooled ที่ใช้พัดลมระบาย หรือลมธรรมชาติในการระบายความร้อนครับ (ซึ่งหมวดนี้นายช่างขอรวมระบบเตาเผา Boiler เข้าไปด้วยนะครับ สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อน)

แต่เจ้าอุปกรณ์เหล่านี้ใช้ไปนานๆก็ย่อมมีวันลดประสิทธิภาพลงเนื่องจากการอุดตัน และ Corrosion ต่างๆนะครับ ซึ่งทาง production จะมีการเฝ้าดูค่าหลายๆค่า ซึ่งขอยกตัวอย่างการดูประสิทธิ์ภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยรวม หรือ Overall heat transfer coefficient (U) เพื่อทำนายความสามารถการแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นๆ

เมื่อค่าการแลกเปลี่ยนความร้อนตกลงเรื่อยๆ ถึงจุดๆหนึ่งที่อาจจะไม่คุ้มต่อค่าพลังงานที่ต้องป้อนเข้าไป หรือ ทำให้ผลิตภัณฑ์ไม่ได้ตามเป้าก็จะตัดสินใจถอดออกมาล้าง ซึ่งเพื่อนๆสามารถตามไปอ่านในบทความ  การตัดสินใจเพื่อทำการล้างอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน Heat Exchanger

การเกิด Scale และการอุดตันที่ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

ซึ่งการตันส่วนใหญ่จะมาตันที่ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ในบทความนี้ขอยกท่อแลกเปลี่ยนความร้อนออกมาเป็น 2 ลักษณะ คือ ทั้งแบบ

Bare tube จะเป็นท่อมนกลมธรรมดา ที่อาศัยท่อจำนวนหลายๆเส้น สัมผัส และเพิ่มพื้นที่การแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งท่อแบบนี้ยกตัวอย่างจะอยู่ในอุปกรณ์ Heat exchanger แบบ shell & tube ซึ่งความยากของตัวนี้คือ ท่อด้านในสุดจะล้างออกยากหน่อย ถ้าจะไป chemical cleaning ด้วยกรด หรือเบสอาจจะอันตรายครับ ณ ปัจจุบันอาจจะเล็งเทคโนโลยีใหม่ๆ พวกสาร organic solvent ในการล้างเนื่องจาก ล้างได้สะอาดกว่า และปลอดภัยกว่าครับ

Fin tube พวดนี้จะชอบอยู่ในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ที่มีพื้นที่ใช้งานจำกัด แรงดันอาจจะไม่สูงมาก เลยออกแบบให้เจ้าท่อตัวนี้มีพื้นที่สัมผัสเพิ่มขึ้นโดยงอก fin ออกมา โดย fin tube ที่เห็นอยู่นี้มักจะอยู่ใน Air cooled heat exchanger (Fin-fan) ส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนในเตาเผาพวก Convection zone หรือพวก Air preheater ต่างๆ ซึ่งการล้าง fin tube แบบนี้ต้องคำนึงก่อนอันดับแลกคือ “Fin จะล่มไหม?” ซึ่งเราอาจจะต้องระวังในการล้างในส่วนของ mechanical cleaning, water jet cleaning ในทิศทางการยิงเข้าไป หรือถ้าเป็นในส่วนของ Chemical cleaning อาจจะระวังส่วนของ pressure และ flow นะครับ

การตันที่ผนังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการแลเปลี่ยนความร้อนลดลง แต่ส่วนผนัง shell ก็ไม่ได้น่ากงวลเท่าไหร่ครับ สามารถทำ mechanical cleaning ได้เลยครับ หรือถ้าไม่ได้ถอดล้างก็ chemical cleaning ล้างหมุนเวียนในระบบได้เลย

นอกจากนี้ยัมมีการตันที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ เช่นแบบ plate , coil , รังผึ้ง ต่างๆ ก็จะต้องใช้วิจารณ์ยานในการล้าง เป็นทั้งศาสตร์และศิลป์เพื่อไม่ให้อุปกรณ์เกิดความเสียหายนะครับ

อุปกรณ์ดักกรอง (Filter/Strainer)

อุปกรณ์ดักกรอก ที่เรียกว่า Filter หรือ Strainer เรานี่เองครับ เห็นเป็นตัวดักกรองเศษฝุ่นต่างๆ หรือสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ในระบบเช่น น๊อต และ สตัดโบลต์ (Stud Bolt) (เจอประจำหลัง Start โรงงานขึ้นมาเลยครับ – -a )

เจ้ากรองตัวนี้ถือเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้เลยนะครับ เพราะจะทำหน้าที่ดักของไม่พึงประสงค์ก่อนจะเข้าเครื่องจักร อาจจะอยู่ในรูปแบบของ Process filter ที่อยู่ใน Line piping ก่อนที่จะเข้าอุปกรณ์ใหญ่เป็นหลัก , Rotating equipment filter เป็นกรองที่ดักก่อนเข้าเครื่องจักรกลหมุน หรือแม้กระทั่ง Oil filter ที่ดักสิ่งสกปรกใน Lube oil

ซึ่งเจ้ากรอกเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบโดยตรงครับ เพราะเมื่อเกิดการตันของเจ้า filter จะส่งให้ Flow และ Pressure drop อย่างมีนัยสำคัญ และส่งผลต่อกระบวนการผลิตเลยครับ

ซึ่งการดูสภาพของ filter ว่าตันหรือไม่ตันนั้น ปกติจะวัดจาก Pressure ที่คร่อมอยู่ระหว่าง ขาเข้า-ขาออก ของระบบ หรือ Diff pressure ซึ่งเมื่อกรองเกิดการตันขึ้นเรื่อยๆ ค่า Diff pressure ตรงนี้ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆเช่นกันครับ

แต่รู้มั้ยว่า Filter บางชนิดที่เป็นโลหะชนิด Cartridge ก็สามารถล้างและกลับมาใช้ใหม่ได้เหมือนกัน หากมีการล้างที่ถูกต้อง และวิธีการ ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้นะครับ

แต่การล้างที่ว่ามาทั้งหมด เราอาจจะคุ้นชินกับการล้างแบบ High pressure water jet, mechanical cleaning หรือพูดง่ายๆก็คือการขัดนั้นเองครับ หรือการใช้น้ำยาที่มีความรุนแรงทางเคมีสูง ที่มีความเสี่ยงต่อคนทำงาน และสิ่งแวดล้อม แถมต้องไปเสียค่ากำจัด watse ซึ่งเป็นต้นทุนแฝงอีกต่างหาก

จะดีกว่าไหมถ้าเรามี Solution ดีๆอย่างน้ำยาที่มีประสิทธิภาพตรงตามสารที่เราอยากจะล้าง (แค่ทำการแช่คลาบสนิม หรือสเกลต่างๆก็หลุดออกมา) แถมยังปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ซึ่งบทความนี้ขอขอบคุณสปอนเซอร์ใจดีจากทาง Orange-sol

น้ำยา Organic solvent วัตกรรมใหม่ที่กำลังเป็นที่นิยมใช้แพร่หลายในปัจจุบัน เป็นสารทำละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และคำทำงาน ไม่มีปฏิกิริยาต่อเนื้อวัสดุชิ้นงาน และที่สำคัญ สารละลายสามารถเลือกให้เหมาะสมที่สุด ในการเข้าไปกำจัดคราบสกปรก (หรือ ตัวถูกละลาย) เพื่อให้มีประสิทธิ์ภาพการล้างเครื่องจักร และอุปกรณ์มากที่สุด โดดเด่นด้านงานล้างในอุตสาหกรรม Oil&Gas มามากกว่า 30 ปี

วีดีโอสาธิตการใช้น้ำยา ORANGE-SOL

หากเพื่อนๆคนไหน สนใจ สามารติดต่อทดลองใช้ฟรี ได้ทาง บริษัท Global Seal

สามารถโทรติดต่อ (คุณพรเทพ) Tel. 081-624-4111 หรือทาง email [email protected] ได้โดยตรงเลยนะครับผม

สุดท้ายนี้หากเพื่อนๆมีคำถามสงสัยสามารถ inbox มาถามใน Facebook นายช่างมาแชร์ได้เลยนะครับ แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

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 #Organicsolvent #Orangesol #GBS