โดย Nattapong Pongboot HIGHLIGHTS ในกรณีที่มีการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่เข้าไปในระบบเดิม วิศวกรสามารถตรวจสอบ Hydraulic Availability ได้ง่ายๆ โดยใช้เพียงแค่ข้อมูลด้านการผลิตของโรงงานและสมการการไหลพื้นฐาน การควบคุมอัตราการไหล (Flow Rate) และ Control Valve โดยทั่วๆไปอัตราการไหลในโรงงานจะถูกควบคุมโดย Control Valve ดังแสดงในภาพที่ 1 ซึ่ง%Travel ของ Control Valve ควรจะอยู่ระหว่าง 20-80% เพื่อให้มั่นใจได้ว่า Control Valve สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลักการทำงานง่ายๆคือ ถ้าระบบมีความดันตกคร่อม (pressure drop) ที่เพิ่มขึ้น เช่น ท่อเกิดสนิมหรือมีสิ่งอุดตันจนทำให้พื้นที่หน้าตัดการไหลลดลง จะทำให้ Control Valve เปิดเพิ่ม %Travel เพื่อชดเชยกับความดันตกคร่อมของระบบที่เพิ่มขึ้น เพื่อให้ค่าอัตราการไหลมีค่าเท่ากับเป้าหมายคือค่า Set Point ของ Flow Controller (FC) ในภาพที่ 1 ในทางตรงกันข้าม Control […]
โดย วีรยุทธ เลิศบำรุงสุข HIGHLIGHTS Near optimal operation คือการดำเนินการที่สภาวะใกล้เคียงกับสภาวะดำเนินการที่เหมาะสุด ซึ่งสามารถทดแทนออนไลน์ออพติไมเซชัน (online optimization) ได้ ในบางกระบวนการ เราสามารถเปลี่ยนปัญหา online optimization ให้เป็นปัญหา feedback control ที่สภาวะใกล้เคียงกับการดำเนินการที่เหมาะสุด ในกรณีที่สภาวะการดำเนินการที่เหมาะสุดเกิดที่ตำแหน่งขอบเขตของข้อจำกัดไม่เท่าเทียม (active inequality constraints) ดังตัวอย่างเตาเผาในตอนที่แล้ว ความท้าทายของการดำเนินการที่เหมาะสุดจะเป็นการควบคุมระบบให้อยู่ที่ขอบเขตของข้อจำกัดไม่เท่าเทียม (active inequality constraints) ที่เกี่ยวข้อง หากสภาวะดำเนินการที่ให้ค่าต่ำสุดเกิดที่ตำแหน่งหลุม(จุดต่ำสุด)ของฟังก์ชันวัตถุประสงค์ การดำเนินการที่ต่ำสุดจะเป็นการควบคุมระบบให้อยู่ที่จุดหลุมนั้น โชคไม่ดีที่การเปลี่ยนแปลงของสิ่งรบกวนระบบ อาจส่งผลให้สภาวะดำเนินการที่ต่ำสุดขยับเปลี่ยนไป จึงจำเป็นต้องทำการแก้ปัญหาหาค่าที่เหมาะสุดซ้ำ (reoptimization) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำ online optimization ในกรณีของกระบวนการผลิตแบบต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามในบางปัญหา หากเลือกตัวแปรควบคุม (controlled variable) และตั้งค่าเป้าหมาย (set point) ได้ถูกต้อง การควบคุมระบบให้อยู่ใกล้สภาะวะดำเนินการที่เหมาะสุดเดิมนั้นจะมิได้ส่งผลให้ค่าฟังก์ชัน วัตถุประสงค์เปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ นั่นคือยังอยู่ในสภาวะ near optimal operation ในระดับที่ยอมรับได้ […]
โดย Nattapong Pongboot HIGHLIGHTS ในกรณีที่อุปทานและราคาของน้ำมันเชื้อเพลิงในตลาดมีการเปลี่ยนแปลง โรงกลั่นน้ำมันสามารถใช้กลยุทธ์ต่างๆตามหลักการทางวิศวกรรมเคมีและเศรษฐศาสตร์เพื่อปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์ได้ สถานการณ์โควิด-19 และอุปทานที่ลดลงของน้ำมันเชื้อเพลิง ในรอบเกือบ 2 ปีที่ผ่านมาสถานการณ์ โควิด-19 ส่งผลกระทบต่อธุรกิจการท่องเที่ยวและการเดินทางทั้งในประเทศและระหว่างประเทศ โดยน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดก็คือน้ำมันเครื่องบิน โดยข้อมูลจากกรมธุรกิจพลังงานรายงานว่ายอดขายน้ำมันเครื่องบินของปี 2020 และ 2021 นั้นลดลงจาก ปี 2019 อย่างมีนัยสำคัญดังแสดงในภาพที่ 1 หลายๆท่านอาจจะมีคำถามสงสัยว่าแล้วโรงกลั่นน้ำมันในไทยมีการปรับตัวยังไงกับอุปทานที่ลดลงของน้ำมันเชื้อเพลิงในช่วงเวลาที่น้ำมันเครื่องบินไม่เป็นที่ต้องการของตลาด วันนี้เราจะไปหาคำตอบกันครับ กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์ต่างๆ ประเทศไทยนั้นมีโรงกลั่นน้ำมันหลักๆทั้งหมด 6 โรง และมีกำลังการกลั่นรวม 1.25 ล้านบาร์เรลต่อวัน ซึ่งถือเป็นอันดับสองในภูมิภาค ASEAN รองจากประเทศสิงกโปร์ โดยน้ำมันดิบส่วนใหญ่นั้นถูกนำเข้ามาจากต่างประเทศโดยมีสัดส่วนถึง 89% โดยหลักๆคือจากตะวันออกกลางโดยมีสัดส่วนถึงร้อยละ 50 โดยประมาณ โดยในน้ำมันดิบนั้นจะมีองค์ประกอบเทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์หลายๆชนิด ซึ่งหนึ่งในนั้นคือน้ำมันเครื่องบิน ไม่ว่าจะกลั่นน้ำมันดิบชนิดไหน ก็จะได้น้ำมันเครื่องบินเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ไม่มากก็น้อยดังแสดงในภาพที่ 3 วิธีการลดปริมาณการผลิตน้ำมันเครื่องบินของโรงกลั่น จากที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ว่า ไม่ว่าจะเลือกน้ำมันดิบชนิดไหนมาก็ตามโรงกลั่นน้ำมันก็จะยังได้ผลิตภัณฑ์ส่วนหนึ่งเป็นน้ำมันเครื่องบิน แต่ในเมื่อความต้องการของตลาดลดลง โรงกลั่นน้ำมันแทบทุกโรงในไทยจึงได้ลดกำลังการผลิตลงโดยปัจจุบันมีกำลังการกลั่นน้ำมันเฉลี่ยอยู่ที่ 78% เพื่อลดภาวะล้นตลาดของน้ำมันเครื่องบินดังแสดงในภาพที่ 4 อีกวิธีนึงที่มีการนำมาใช้คือการปรับแต่งกระบวนการผลิตของหอกลั่นน้ำมันดิบให้ได้ปริมาณน้ำมันเครื่องบินน้อยลง โดยมีการกระจายสัดส่วนน้ำมันเครื่องบินไปเป็นน้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซินให้มากขึ้น […]
โดย Nattapong Pongboot HIGHLIGHTS ในกรณีที่ไม่มีมาตรวัดอัตราการไหลหรือมาตรวัดอ่านค่าไม่แม่นยำสามารถใช้พื้นฐานความรู้ทางวิศวกรรมเคมีและการประยุกต์ในการประมาณค่าอัตราการไหลในโรงงานได้ อัตราการไหลในโรงงานและปัญหาที่พบ อัตราการไหล (Flow Rate) มีความจำเป็นต่อการควบคุมการผลิต (Process Control) และทำสมดุลมวล (Material Balance) ของโรงงาน วิศวกรโรงงานหลายๆท่านอาจจะเคยประสบปัญหาในการหาอัตราการไหลของของไหลในโรงงาน เช่น ระบบไม่มีการติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลมาตั้งแต่ต้น เช่น ระบบการทำความสะอาด (Backwash) ของเครื่องกรองทราย (Sand Filter) ทำให้ไม่สามารถรู้ปริมาณน้ำที่ใช้ได้ มาตรวัดอัตราการไหลเสียหาย ทำงานผิดปกติหรือไม่แม่นยำ เช่น อัตราการไหลจริงอาจจะต่ำกว่าช่วงการทำงานที่เหมาะสมในการวัดของ ของ Vortex Flow Meter คำถามคือแล้วเราจะรู้อัตราการไหลได้อย่างไร ถ้าไม่มีข้อมูลจากมาตรวัดอัตราการไหล? เทคนิคในการประมาณอัตราการไหลในโรงงานจากประสบการณ์ตรงของผู้เขียน ในกรณีที่ไม่มีมาตรวัดอัตราการไหล หรือมาตรวัดอัตราการไหลไม่สามารถให้ข้อมูลที่ถูกต้องแม่นยำได้ เราสามารถประมาณอัตราการไหลได้หลากหลายวิธีเช่น ใช้วิธีการทำสมดุลมวล (Material Balance) เช่น ในกรณีที่เราพบว่าอัตราการไหลของ Top Product ไม่สมดุลกับปริมาณ Feed และอัตราการไหลของ Bottom Product เราอาจประมาณอัตราการไหลของ Top Product […]
โดย ทะเล เพชรรัตน์ จากเหตุการณ์ใหญ่ที่เกิดขึ้นในวันนี้ ซึ่งนั่นก็คือเหตุการณ์การรั่วไหลของสารเคมี และเกิดการระเบิดขึ้นที่โรงงานของบริษัท หมิงตี้เคมีคอล จำกัดนั้น โดยเหตุการณ์เริ่มต้นประมานตี 3 ของวันที่ 5 ก.ค. 2564 โดยปรากฏภาพในโลกโซเชี่ยลมากมาย ไม่ว่าจะเป็นคลิปบ้านที่อยู่บริเวณใกล้เคียงได้รับผลกระทบจากแรงระเบิดจากที่เกิดเหตุ หรือแม้กระทั่งภาพควันไฟที่ลอยขึ้นสู่ท้องฟ้ามาตั้งแต่ช่วงเช้า และ ภาพของผู้คนที่อพยพออกจากที่เกิดเหตุจนเกิดเหตุการณ์รถติดบนท้องถนนอย่างหนักหน่วง ต้องยอมรับว่าในภาวะของวิกฤตโควิด 19 ที่กำลังรุมเร้าประชาชนชาวไทยจนเกิดอาการที่เรียกว่า นักมวยที่กำลังโดนต่อยเข้ามุม พอมาเจอเหตุการณ์นี้เข้าไป ก็แทบจะเรียกได้เลยว่า น่าจะเป็นหมัดที่ทำให้คนไทย แทบจะต้องล้มลงไปนอนให้กรรมการนับกันเลยทีเดียว ผมในฐานะแอดมินของเพจ สาระวิดวะกับนายทะเล ต้องขอเป็นกำลังใจให้ผู้ที่ได้รับผลกระทบทุกท่าน ขอให้ทุกคนปลอดภัยทั้งชีวิตและทรัพย์สิน และเชื่อลึกๆว่า พลังของคนไทย จะช่วยกันทำให้พวกเรากลับมายืนหยัดอย่างแข็งแกร่งได้อีกแน่นอน วันนี้ผมอยากจะมาชวนทุกท่านคุยกันถึงเหตุการณ์นี้ในมุมของวิศวะความปลอดภัยกันบ้าง เนื่องจากภาพข่าวที่ออกในช่วงบ่ายจนถึงเย็น เราจะเริ่มเห็นข่าวว่ามีการใช้เฮลิคอปเตอร์บินเพื่อไปโปรยสารโฟมสำหรับดับไฟ หรือแม้กระทั่งภาพที่หน่วยงานจากทาง NPC S&E นั้นได้นำเอาหุ่นยนตร์ดับเพลิงเข้าไปใช้ช่วยในการดับไฟ แต่แม้กระนั้นก็ยังไม่สามารถควบคุมเพลิงได้เลย เรามาวิเคราะห์กันสักหน่อยว่าทำไมไฟมันถึงดับยากดับเย็นนัก อนึ่ง ถ้าคนเคยเรียนเกี่ยวกับ Fire Engineering มา ทุกคนคงทราบเป็นอย่างดีว่า ไฟที่เกิดจากเชื้อเพลิงประเภท Class B หรือไฟจากสาร Hydrocarbon หรือน้ำมันเชื้อแพลิงนั้น จะไม่สามารถใช้น้ำดับได้ โดยหลักการทั่วไปในการออกแบบคือ […]
โดย วีรยุทธ เลิศบำรุงสุข HIGHLIGHTS Active inequality constraints คือข้อจำกัดแบบไม่เท่าเทียมที่ค่าคำตอบเหมาะสุดเกิดขึ้น บ่อยครั้งการดำเนินการที่เหมาะสุดจะนำไปสู่การควบคุมระบบไว้ที่ active inequality constraints สภาวะดำเนินการที่เหมาะสุดและการควบคุมค่าที่ขอบเขตของข้อจำกัด (Optimal operating condition and active constraint control) บ่อยครั้งการดำเนินการในกระบวนการ มักจะมีทางเลือกของสภาวะดำเนินการ (operating condition) ที่เป็นไปได้หลายทางเลือก การเลือกการดำเนินการที่เหมาะสุดจึงเป็นสิ่งสำคัญในการลดต้นทุนหรือเพิ่มกำไรในการผลิต โดยทั่วไปการดำเนินการที่เหมาะสุดจะเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาหาค่าเหมาะสุดแบบออนไลน์ (online optimization) โดยความถี่ในการหาค่าเหมาะสุดซ้ำ (reoptimization) นั้นจะขึ้นกับสเกลเวลา (time scale) หรือความถี่(ความรวดเร็ว)ของการเปลี่ยนแปลงของสิ่งรบกวนของกระบวนการ อย่างไรก็ตาม ในบางปัญหาที่มีความเป็นเชิงเส้น (linear) หรือความไม่เชิงเส้นน้อย (mildly nonlinear) จะพบว่าการดำเนินการที่เหมาะสุดมักจะเกิดขึ้นที่ขอบเขตของเฉพาะบางข้อจำกัดแบบไม่เท่าเทียม (active inequality constraints) ซึ่งหมายความว่าหากสามารถควบคุมระบบให้อยู่ที่ขอบเขตของข้อจำกัดแบบไม่เท่าเทียมดังกล่าว (active inequality constraints) ได้ ก็จะได้สภาวะการดำเนินการที่เหมาะสุดนั่นเอง อนึ่ง ในโลกความเป็นจริงระบบจะต้องอยู่บนข้อจำกัดแบบเท่าเทียม (active equality constraints) […]
โดย วิรุฬห์ ตัณฑะพานิชกุล HIGHLIGHTS Pressure Test จะทำเมื่อเวลามีการเชื่อมใหม่ที่อุปกรณ์ มีไว้ทดสอบความแข็งแรงของรอยเชื่อม หลังจากการตรวจสอบรอยเชื่อมเบื้องต้นด้วย Non-Destructive Testing (NDT) Pressure Test ต่างจาก Leak Test/Tightness Test เพราะอย่างหลังคือการทดสอบการประกอบว่าไม่มีจุดไหนขันไม่แน่นประกบหน้าแปลนไม่ดี หรือมีรั่วซึม แต่ไม่ใช่การทดสอบความแข็งแรงรอยเชื่อม ในกรณีที่ Max Operating Temperature มีค่าสูงกว่าอุณหภูมิทดสอบ (Test Temperature) มากๆ จะต้องมีการปรับค่า Test Pressure ด้วย Allowable Stress Ratio เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถทนแรงดันที่อุณหภูมิสูงได้จริง ผมเจอผู้รับเหมาที่ไม่รู้หรือแกล้งทำเป็นไม่รู้เรื่องนี้มาเยอะแล้ว วิศวกรตัวจริงต้องรู้ทัน จำไว้!! รบกวนช่วยกันแชร์ต่อเพือความปลอดภัยของเพื่อนๆวิศวกรด้วยครับ 1) Pressure test จะทำเมื่อเวลามีการเชื่อมใหม่ที่อุปกรณ์ เราจึงต้องทดสอบความแข็งแรงของรอยเชื่อมด้วยการทดสอบแรงดัน โดยอาจใช้น้ำหรือลมอัดก็ได้ (ควบคู่กับ non-destructive testing อื่นๆ เช่น Radiographic Test หรือ […]
โดย Nattapong Pongboot HIGHLIGHTS ประเทศไทยกำลังจะเปลี่ยนมาตรฐานน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์อีกครั้งในปี 2024 นี้ น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ที่ได้มาตรฐานใหม่นี้จะทำให้รถยนต์ ปลดปล่อยมลพิษ รวมทั้งฝุ่นละอองและสารก่อมลพิษอื่นๆ น้อยลง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตของคนไทย มาตรฐานน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ โดยปกติแล้วน้ำมันเบนซิน หรืออีกชื่อหนึ่งคือแก๊ซโซลีน (Gasoline) และดีเซล (Diesel) ที่ใช้กันตามท้องถนนทั่วไปจะต้องมีคุณสมบัติที่ได้ตามมาตรฐานของประเทศนั้นๆ ซึ่งในบริบทของประเทศไทย มาตรฐานที่ใช้อ้างอิงคือมาตรฐานของสหภาพยุโรป ซึ่งปัจจุบันมาตรฐานที่ใช้อยู่คือยูโร 4 (Euro IV) ซึ่งถูกบังคับใช้มาตั้งแต่ปี 2011 โดยทั่วๆไปแล้ว ข้อกำหนดด้านคุณสมบัตินั้นจะถูกกำหนดขึ้นเพื่อให้น้ำมันเชื้อเพลิงมีอัตราการปลดปล่อยมลพิษหลังการเผาไหม้ที่ต่ำ ไม่ว่าจะเป็นฝุ่นละออง (Particulate Matter, PM) คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon Monoxide, CO) สารประกอบไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon, HC) ที่ล้วนแล้วแต่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และที่สำคัญมากๆก็คือสารประกอบจำพวกซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur Oxide, SOx) และสารประกอบจำพวกไนโตรเจนออกไซด์ (Nitrogen Oxide, NOx) ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ก่อให้เกิดฝนกรดในชั้นบรรยากาศได้ตามภาพที่ 1 โดยมาตรฐานยูโร 4 ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันก็มีข้อกำหนดด้านคุณลักษณะที่สำคัญคือ […]
โดย วีรยุทธ เลิศบำรุงสุข HIGHLIGHTS คำตอบปัญหาการหาค่าเหมาะสุดเกิดได้ 2 แบบคือเกิดที่ตำแหน่งหลุมหรือยอดบนของฟังก์ชันวัตถุประสงค์หรือที่ขอบเขตของข้อจำกัด (constraints) Active constraints คือข้อจำกัดอันที่ค่าคำตอบเหมาะสุดเกิดขึ้น ราคาพลังงานและการแข่งขันที่เพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้ผู้ประกอบการมองหาแนวทางเพื่อลดต้นทุนการผลิต หนทางหนึ่งที่ช่วยได้ คือการทำให้โรงงานหรือกระบวนการมีการดำเนินการที่เหมาะสุด (optimal operation) บทความนี้มุ่งหมายที่จะแสดงให้เห็นถึงแนวคิดการดำเนินการที่เหมาะสุดของกระบวนการ และชี้ให้เห็นว่า บ่อยครั้งการดำเนินการที่เหมาะสุดสามารถได้มาโดยการรักษาระบบให้อยู่ที่ขอบเขตของข้อจำกัดที่สัมพันธ์กับปัญหาการหาค่าเหมาะสุด (optimization) นั้นๆ และสาธิตการประยุกต์ใช้แนวคิดดังกล่าวผ่านตัวอย่างปัญหาอย่างง่าย ในตอนที่ 1 นี้จะขอแนะนำแนวคิดพื้นฐานของปัญหาการหาค่าที่เหมาะสุดก่อน ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญก่อนที่จะนำแนวคิดดังกล่าวมาประยุกต์ใช้กับการแก้ปัญหาการดำเนินการที่เหมาะสุดของกระบวนการในตอนที่ 2 แนวคิดการหาค่าที่เหมาะสุด ในทางคณิตศาสตร์ การหาค่าที่เหมาะสุดจะเกี่ยวข้องกับการหาคำตอบของตัวแปร x ที่ทำให้ฟังก์ชันวัตถุประสงค์ (objective function, f) มีค่าสูงสุดหรือต่ำสุดภายใต้ข้อจำกัด (constraint) ของคำตอบที่เป็นไปได้ (feasible solution) ซึ่งประกอบด้วยข้อจำกัดเท่าเทียม (equality constraint, h) ข้อจำกัดไม่เท่าเทียม (inequality constraint, g) ขีดจำกัดล่าง (lower bound, lb) และขีดจำกัดบน (upper […]
โดย วิรุฬห์ ตัณฑะพานิชกุล HIGHLIGHTS Level Control ในโรงงาน ไม่ได้มีไว้แค่ ป้องกัน pump ที่ต่อจาก drum ไม่ให้เสียหาย Level มีไว้เพื่อการควบคุมกระบวนการให้อยู่ที่สภาวะ Material Balance เข้าเท่ากับออก หรือ Steady State ระดับของเหลว HLL, NLL, LLL ใน P&ID และ Datasheet มีความหมายสำคัญในการออกแบบโรงงาน ถ้าคุณลองเอากระบวนการผลิตของคุณมาดู เคยสงสัยไหมครับว่า ทำไมแทบทุกที่ถึงต้องมีการควบคุม level ให้นิ่ง เช่น ส่วนล่างหอกลั่น reflux drum หรือแม้แต่ตาม liquid knock-out drum หรือ drain drum ต่างๆ 1. วิศวกรบางคนจะเข้าใจว่าเราต้องการคุม level เพื่อให้ pump ที่ต่อจาก drum มีแรงดัน […]