Water Hammer คืออะไร? อันตรายที่ซ่อนอยู่ในระบบท่ออุตสาหกรรม

Water Hammer คืออะไร? อันตรายที่ซ่อนอยู่ในระบบท่ออุตสาหกรรม

Water Hammer arrestors หรือ "แรงกระแทกน้ำ" เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระบบท่อส่งของเหลวเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันอย่างฉับพลัน ปัญหานี้สามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อระบบท่อ วาล์ว และอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องได้ หากไม่ได้รับการควบคุมที่เหมาะสม

ในบทความนี้ เราจะอธิบายว่า Water Hammer คืออะไร สาเหตุที่ทำให้เกิด ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น และวิธีป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายในระบบท่ออุตสาหกรรม

Water Hammer คืออะไร?
Water Hammer arrestors คือแรงดันกระแทกที่เกิดขึ้นในระบบท่อเมื่อของไหลถูกหยุดหรือเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เกิดคลื่นแรงดันที่เคลื่อนที่ไปตามท่ออย่างรวดเร็วและส่งผลให้เกิดแรงกระแทกกับผนังท่อและอุปกรณ์ในระบบ

แรงกระแทกนี้สามารถส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของระบบท่อ และอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรง เช่น รอยรั่ว วาล์วแตก ท่อเสียหาย หรือในบางกรณีอาจนำไปสู่การระเบิดของท่อ

สาเหตุของ Water Hammer
Water Hammer เกิดขึ้นจากหลายปัจจัย ซึ่งหลักๆ มีดังนี้

1.) การปิด-เปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว
หากวาล์วถูกปิดหรือเปิดเร็วเกินไป น้ำหรือของไหลในท่อจะถูกเร่งหรือหยุดลงอย่างกระทันหัน ส่งผลให้เกิดแรงดันกระแทก

2. ปั๊มน้ำหยุดทำงานกะทันหัน
เมื่อปั๊มหยุดทำงานทันที การไหลของน้ำจะถูกหยุดลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดแรงดันสะสมภายในท่อและส่งผลให้เกิด Water Hammer

3.) การเปลี่ยนทิศทางการไหลอย่างรวดเร็ว
การเปลี่ยนแปลงทิศทางของของไหลภายในระบบ เช่น การเปลี่ยนขนาดท่อหรือการเลี้ยวโค้ง อาจทำให้เกิดแรงกระแทกในระบบท่อ

4.) อากาศติดค้างในท่อ
เมื่อมีอากาศสะสมอยู่ในระบบท่อ การเคลื่อนที่ของของไหลอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและแรงดันกระแทก

ผลกระทบของ Water Hammer ในระบบท่ออุตสาหกรรม
Water Hammer arrestors สามารถก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ในระบบท่อ ดังนี้

1.) ความเสียหายต่อท่อและอุปกรณ์
แรงดันกระแทกอาจทำให้ท่อแตกร้าวหรือเสียหาย วาล์วและข้อต่ออาจเกิดการรั่วซึม หรือในบางกรณีอาจเกิดการแตกหักของอุปกรณ์

2.) ลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
แรงกระแทกที่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ส่งผลให้ต้องซ่อมบำรุงหรือเปลี่ยนใหม่บ่อยขึ้น

3.) ลดประสิทธิภาพของระบบไหล
แรงดันที่ไม่สม่ำเสมอจาก Water Hammer อาจทำให้ระบบไหลทำงานผิดปกติ ส่งผลต่อกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม

4.) เสี่ยงต่อความปลอดภัยของพนักงาน
ในบางกรณี แรงดันกระแทกอาจทำให้ท่อหรืออุปกรณ์เกิดการระเบิด ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อพนักงานในพื้นที่


วิธีป้องกัน Water Hammer ในระบบท่ออุตสาหกรรม
1.) ใช้วาล์วที่มีการปิด-เปิดแบบค่อยเป็นค่อยไป
เลือกใช้วาล์วที่สามารถควบคุมอัตราการเปิด-ปิดได้ช้า เช่น Globe Valve หรือ Control Valve เพื่อช่วยลดแรงกระแทกของของไหล

2.) ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน Water Hammer
มีอุปกรณ์ที่ช่วยลดแรงกระแทกในระบบท่อ เช่น
• Water Hammer Arrestor – อุปกรณ์ที่ช่วยดูดซับแรงกระแทกของของไหล
• Surge Tank – ถังบรรจุน้ำสำรองที่ช่วยปรับสมดุลแรงดันภายในระบบ
• Check Valve แบบ Slow Closing – ป้องกันการไหลย้อนกลับที่อาจทำให้เกิดแรงดันกระแทก

3.) ออกแบบระบบท่อให้เหมาะสม
• หลีกเลี่ยงการออกแบบระบบที่มีการเปลี่ยนทิศทางของท่ออย่างรวดเร็ว
• ใช้ท่อที่มีขนาดเหมาะสมเพื่อลดการเกิดแรงดันกระแทก

4.) ควบคุมการทำงานของปั๊ม
ใช้ระบบควบคุมที่สามารถลดแรงดันกระแทกของปั๊ม เช่น VFD (Variable Frequency Drive) เพื่อปรับความเร็วของปั๊มให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม

5.) ตรวจสอบและบำรุงรักษาระบบท่ออย่างสม่ำเสมอ
• ตรวจสอบแรงดันในระบบอย่างต่อเนื่อง
• ทำความสะอาดท่อเพื่อลดการสะสมของอากาศ
• ตรวจสอบและซ่อมบำรุงวาล์วและปั๊มให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน

Water Hammer arrestors เป็นปัญหาที่สามารถเกิดขึ้นได้ในทุกระบบท่อ และหากไม่ได้รับการจัดการที่ดี อาจนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม สามารถป้องกันได้โดยการเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม ออกแบบระบบท่อให้ถูกต้อง และบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Water Hammer และแนวทางการป้องกันจะช่วยให้ระบบท่อของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดความเสี่ยงต่อการเกิดความเสียหายที่ไม่คาดคิด