3 เคล็ดลับออกแบบ Horizontal Oil-Water Separator Drum ไม่พลาดตลอดชีวิต!! วาดP&IDผิดชีวิตเปลี่ยน!! ประสบการณ์จริงจากวิศวกรรุ่นพี่ที่อเมริกาสอนมา!!PROCESS ENGINEERING DESIGN
โดย วิรุฬห์ ตัณฑะพานิชกุล
HIGHLIGHTS
- การวาดแบบทางวิศวกรรม (P&ID) มีความสำคัญ ควรทำให้สื่อถึงการทำงานที่ถูกต้อง
- การออกแบบอุปกรณ์ในโรงงาน ต้องคำนึงถึงการออกแบบอุปกรณ์ภายใน (internals) เสมอ
- การออกแบบอุปกรณ์ในโรงงาน ต้องคำนึงถึงความสะดวกในการทำงานของผู้ปฏิบัติงานด้วย
ตอนช่วงนึงที่ผมไปทำงานที่อเมริกา รุ่นพี่ในบริษัทขายเทคโนโลยีโรงกลั่นน้ำมันของอเมริกา เล่าว่ามีลูกค้าเจ้าหนึ่งต้องการทำระบบถังแยกน้ำ(ความหนาแน่นสูง)ออกจากน้ำมัน(ความหนาแน่นต่ำ) โดยใช้ Bootleg ในการรวบรวมน้ำที่ติดมากับน้ำมัน แต่ดันวาดแบบทางวิศวกรรม (P&ID) โดยไม่ใส่ใจปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริงในถัง ทำให้ออกแบบวางตำแหน่ง bootleg พลาด พอลงมือสร้างถังเลยไม่สามารถแยกน้ำออกจากน้ำมันได้จริง และทำให้น้ำติดปะปนไปกับผลิตภัณฑ์น้ำมันจน off-spec ขายของไม่ได้
#แล้วการออกแบบ horizontal oil-water separator ที่มี bootleg ควรคำนึงถึงอะไรบ้าง?
1. ขาเข้าควรอยู่ชิดฝั่งใดฝั่งนึงของ drum และต้องวางขาออกอีกฝั่งให้ห่างจากขาเข้าที่สุด เพื่อให้มีระยะเวลา (residence time) เพียงพอที่หยดเล็กๆของน้ำจะแยกตัวออกมาจากน้ำมันได้ทัน ก่อนที่น้ำมันจะถูกดึงออกที่ขาออก
2. จากการเข้าใจปรากฏการณ์ข้างต้น ทำให้ทราบว่าต้องออกแบบให้เจอขาออก bootleg อยู่ก่อนที่จะเจอขาออกของน้ำมัน นั่นหมายความว่า ถ้าขาเข้าอยู่ฝั่งซ้ายสุด ฝั่งขวาต้องเจอ bootleg ก่อนเพื่อแยกน้ำ และค่อยเจอขาออกน้ำมันที่จะชิดฝั่งขวาสุดนั่นเอง วิศวกรที่อเมริกาดันวาด P&ID ผิด ทำให้คนที่ไปทำ drum datasheet และ drawings ทำผิดตาม จนลามไปถึงสร้างผิดและทำงานแยกน้ำจากน้ำมันไม่ได้ตามที่ต้องการ!!
3. เวลาออกแบบ ต้องหัดออกแบบอุปกรณ์ภายใน (internals) ในถังให้เป็น เพื่อช่วยให้ประสิทธิภาพการแยก Phase ดีขึ้น แต่อย่าคิดว่าทุกอย่างจะง่ายอย่างที่คุณคิด!!
++ Inlet nozzle อาจควรทำเป็นท่อจุ่มหรือ inlet distributor ลงมาในของเหลวเพื่อลดการเกิดฝอยละอองจากการตกลงมาบนผิวของเหลว ที่จะทำให้การแยกหยดของเหลวจากไอยากขึ้น และการแยกหยดน้ำจากน้ำมันยากขึ้นด้วยเพราะการเป็นละอองฝอย
++ vortex breaker เป็นแผ่นสี่เหลี่ยมรูปทรงกากบาทหรือคล้ายๆตะแกรงท่อระบายน้ำ ติดอยู่ตรงเหนือท่อขาออกน้ำมัน ควรติดตั้งเสมอโดยเฉพาะเมื่อมีการส่งของเหลวไปที่ปั๊ม เพราะป้องกันการเกิดน้ำวนที่จะดูดไอเหนือของเหลวเข้าไปในท่อขาออก เหมือนกับตอนคุณเปิดจุกระบายอ่างล้างจานของคุณ!!
++ การทำ standpipe ขึ้นมาก่อนที่จะติดตั้ง vortex breaker ที่ท่อขาออกน้ำมัน จะช่วยลดโอกาสที่น้ำที่ล้นออกมาจาก bootleg จะติดไปกับน้ำมัน ในกรณีที่ bootleg เต็ม
++ การทำ weir ก็ช่วยลดโอกาสที่น้ำจะติดไปที่น้ำมันได้ดีขึ้น แต่ต้องคำนวณความสูงของ weir ให้สูงกว่า interface ระหว่างน้ำกับน้ำมันในระดับที่เหมาะสม เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาเวลาสัดส่วนน้ำแกว่งเพิ่มขึ้นเทียบกับสัดส่วนน้ำมัน
++ bootleg ถ้าต้องระบายน้ำทิ้งด้วยการที่คนไปเปิดวาล์ว ควรออกแบบให้มีถังมีความสามารถในการกักเก็บ (holdup time) 8-12 ชั่วโมงหรือประมาณ การไปเปิดระบายกะละครั้งนั่นเอง ไม่งั้นพนักงานปฏิบัติการคงด่าคุณตาย แต่อาจเหลือแค่ 5-10 นาที ถ้าระบายทิ้งด้วยระบบวาล์วอัตโนมัติ
เห็นไหมว่า การออกแบบ oil-water separator drum ที่ดูเหมือนไม่มีอะไรจริงๆแล้วต้องคิดเยอะขนาดนี้
ถ้าอยากได้ความรู้วิศวะดีๆ ต่อจากนี้ลองไปดูใน www.tiche.org เราจะนำบทความดีๆไปใส่ไว้ครับ
ABOUT THE AUTHOR
วิรุฬห์ ตัณฑะพานิชกุล
ที่ปรึกษาสมาคม TIChE