ในระบบกังหันไอน้ำ (Steam Turbine) โดยเฉพาะปลายด้านแรงดันต่ำ (Low Pressure End) จะมีการติดตั้ง Condenser ทำหน้าที่ควบแน่นไอน้ำที่ใช้งานแล้วให้กลับมาเป็นน้ำ และส่งกลับเข้าสู่ระบบหมุนเวียนอีกครั้ง โดยบริเวณนี้จะอยู่ในสภาวะสุญญากาศบางส่วน (Partial Vacuum)
สภาวะสุญญากาศมีบทบาทสำคัญในการเร่งกระบวนการควบแน่นของไอน้ำ ช่วยให้ดึงพลังงานได้มากขึ้นจากไอน้ำที่เหลืออยู่ (Low Grade Steam) ทำให้ประสิทธิภาพของระบบโดยรวมสูงขึ้น
แต่ถ้าเกิดปัญหาสูญญากาศล้มเหลว หรือระบบหล่อเย็นมีปัญหา เช่น ระบบหล่อเย็นทำงานผิดปกติ, มีอากาศรั่วเข้า Condenser เป็นต้น แรงดันภายในจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และอาจย้อนกลับเข้าสู่ตัวเรือนของกังหัน (Turbine Housing) ซึ่งไม่ได้ออกแบบมาเพื่อรองรับแรงดันบวกนี้ ผลที่ตามมาอาจร้ายแรง เช่น
- โครงสร้างแตกร้าว
- อุปกรณ์ภายในเสียหาย
- ระบบต้องหยุดเดินเครื่องโดยไม่คาดคิด
ทางแก้คือติดตั้ง “Rupture Disk”
Rupture Disk หรือ แผ่นระบายแรงดัน เป็นอุปกรณ์นิรภัยที่ออกแบบให้ แตกตัวทันทีเมื่อแรงดันเกินค่าที่กำหนด ช่วยระบายแรงดันส่วนเกินออกจากระบบอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันความเสียหายต่อกังหัน
โดยปกติจะติดตั้ง Rupture Disk หลายจุดรอบตัวเรือนของกังหัน โดยเฉพาะบริเวณ Low Pressure End – บางเครื่องอาจมีมากกว่า 20 จุดต่อชุดกังหัน
ในอดีตการป้องกันแรงดันย้อนกลับจะใช้ แผ่นตะกั่ว (Lead Sheet) วางบนโครงตะแกรงของ Turbine Housing แต่ระบบนี้มีข้อเสียหลายประการ อาทิเช่น
- ประสิทธิภาพการเปิด (Burst Performance) ไม่สม่ำเสมอ
- วัสดุตะกั่วหรืออลูมิเนียม เสื่อมสภาพง่าย เกิดการรั่วซึมจาก การล้า (Fatigue) หรือ การกัดกร่อน (Corrosion)
- ออกไซด์จากตะกั่วหรือทองแดง อาจปนเปื้อนในระบบไอน้ำ
จนมาถึงยุคปัจจุบันได้มีการพัฒนามีการเปลี่ยนมาใช้ Rupture disk แทนเช่น รุ่น ARD-S หรือ FCV ของ ZOOK มาใช้แทนแผ่นตะกั่วเดิมซึ่งให้ ความแม่นยำในการเปิดสูงกว่า, ปลอดภัยกว่า, และ ทนต่อสุญญากาศได้ดีขึ้น
แนะนำผลิตภัณฑ์ ZOOK สำหรับ Steam Turbine
| รุ่น | ลักษณะการใช้งาน | จุดเด่น |
|---|---|---|
| ARD-S / CV Type | สำหรับติดตั้งแทนแผ่นตะกั่วเดิม | ใช้กับโครงรองรับแบบติดตายตัว |
| FD-V Type | สำหรับงานติดตั้งใหม่ | มาพร้อม Packer Shim 6 มม. ปรับระดับพอดีตัวรองรับ |
ตัวอย่างการใช้งานในโรงไฟฟ้า – Steam Turbine
ตำแหน่งใช้งาน:
ส่วนปลายด้านแรงดันต่ำของกังหันไอน้ำ (Low Pressure End)
เงื่อนไขกระบวนการ:
ระบบทำงานภายใต้ สุญญากาศบางส่วน (Partial Vacuum)
เพื่อช่วยให้สามารถดึงพลังงานกลับคืนจากไอน้ำที่มีพลังงานต่ำ (Low Grade Steam) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หน้าที่ของแผ่นระบายแรงดัน (Rupture Disk):
ใช้เพื่อ ป้องกันความเสียหายหากระบบสุญญากาศล้มเหลว หรือเกิดการสูญเสียระบบหล่อเย็น ซึ่งอาจทำให้ไอน้ำกลับมากดดันที่โครงสร้างกังหัน (Turbine Housing) ซึ่งไม่ได้ออกแบบมาให้รับแรงดันดังกล่าว
ค่าความดันที่ตั้งไว้ (Typical Rating):
ประมาณ 0.5 barg หรือ 7 psig หรือต่ำกว่า
