Vacuum Support สำหรับ Graphite Rupture Disk คืออะไร และจำเป็นเมื่อไร?

Vacuum Support คืออะไร?

Vacuum Support คืออุปกรณ์เสริมที่ติดตั้งร่วมกับ Graphite Rupture Disk เพื่อช่วยพยุงแผ่นดิสก์ไม่ให้ยุบ แอ่นตัว หรือเสียรูป เมื่อระบบเกิด แรงดันลบ (Vacuum)
โดยทั่วไป Vacuum Support จะถูกติดตั้งอยู่ด้านหลังของแผ่น Rupture Disk และถูกออกแบบเฉพาะให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานจริง เช่น ขนาดท่อ ค่า Burst Pressure และระดับ Vacuum ที่ระบบต้องเผชิญ

ทำไม Graphite Rupture Disk จึงต้องใช้ Vacuum Support?

ในหลายระบบอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมเคมี, ปิโตรเคมี, อาหารและเครื่องดื่ม, ยาและเวชภัณฑ์, ระบบสุญญากาศ (Vacuum System) Rupture Disk ไม่ได้เจอเฉพาะแรงดันบวก (Overpressure) เท่านั้น แต่ยังต้องรับแรงดันลบ (Vacuum) อีกด้วย

แม้ว่า Graphite Rupture Disk จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงมาก แต่ด้วยลักษณะของแผ่นดิสก์ที่มีความบาง เมื่อเจอกับ Vacuum สูง อาจเกิดปัญหาดังนี้

• แผ่นดิสก์แอ่นตัว (Bulging)
• แผ่นดิสก์แตกหรือร้าวก่อนเวลา
• เสียรูปก่อนถึงแรงดัน Burst ที่ออกแบบไว้

ปัญหาเหล่านี้อาจทำให้ระบบสูญเสียความปลอดภัย และเกิดการหยุดกระบวนการผลิตโดยไม่จำเป็น

บทบาทของ Vacuum Support

Vacuum Support ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาข้างต้น โดยมีหน้าที่หลักคือ

• พยุงแผ่น Graphite Rupture Disk ไม่ให้ยุบหรือเสียรูปเมื่อเกิด Vacuum
• ช่วยให้แผ่นดิสก์ทำงานได้ตรงตามค่า Burst Pressure ที่ออกแบบไว้
• เพิ่มอายุการใช้งานของ Rupture Disk
• ลดความเสี่ยงในการแตกก่อนเวลาอันควร

คุณสมบัติสำคัญของ Vacuum Support

• ติดตั้งอยู่ด้านหลังแผ่น Rupture Disk
• ไม่เปิดหรือแตกตามการ rupture
• ออกแบบเฉพาะตามขนาดท่อ ค่า Burst Pressure และระดับ Vacuum

รูปแบบของ Vacuum Support ที่ใช้กับ Graphite Rupture Disk

1) Ring Type

• กระทบต่อการไหลของของไหลน้อยมาก
• เหมาะกับระบบที่มี Vacuum ไม่สูงมาก

2) Bar Type

• ให้ความแข็งแรงมากกว่าแบบ Ring
• เหมาะกับ Vacuum ระดับกลาง

3) Cross Type

• รองรับ Vacuum ได้สูง
• เหมาะกับระบบที่ใช้ Burst Pressure ต่ำ

4) Plate Type

• แข็งแรงที่สุดในบรรดาทุกแบบ
• ใช้กับ Burst Pressure ต่ำมาก (โดยทั่วไป < 5 psig)

ควรเลือกใช้ Vacuum Support เมื่อไร?

ควรพิจารณาใช้ Vacuum Support ร่วมกับ Graphite Rupture Disk ในกรณีต่อไปนี้

• ระบบมีโอกาสเกิดแรงดันลบ (Vacuum)
• ใช้ Graphite Rupture Disk ที่มี Burst Pressure ต่ำ
• ระบบมีการดูดสุญญากาศระหว่างการเดินเครื่องหรือการล้างระบบ
• ต้องการเพิ่มความปลอดภัยและความเสถียรในการทำงานระยะยาว

สรุป

Vacuum Support เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือให้กับ Graphite Rupture Disk ในระบบที่มีแรงดันลบ หากเลือกใช้อย่างเหมาะสม จะช่วยป้องกันการเสียรูปก่อนเวลาอันควร ยืดอายุการใช้งาน และทำให้ Rupture Disk ทำงานได้ตรงตามค่าที่ออกแบบไว้

หากระบบของคุณมี Vacuum หรือใช้ Graphite Rupture Disk ที่มี Burst Pressure ต่ำ การติดตั้ง Vacuum Support ถือเป็นสิ่งที่ “จำเป็น” มากกว่าทางเลือก

แหล่งอ้างอิงข้อมูล (References)

เนื้อหาในบทความนี้อ้างอิงและเรียบเรียงจากข้อมูลทางเทคนิคของผู้ผลิต Rupture Disk ระดับสากล โดยเฉพาะบทความของบริษัท ZOOK ในหัวข้อ
“Maximizing Safety: Understanding Vacuum Supports for Graphite Rupture Disks”
ซึ่งอธิบายบทบาท ความจำเป็น และรูปแบบของ Vacuum Support ที่ใช้ร่วมกับ Graphite Rupture Disk ในระบบอุตสาหกรรม

Rupture Disk with External Vacuum Support คืออะไร? ทำไมจึงจำเป็นในระบบสูญญากาศ

ในงานอุตสาหกรรมที่ต้องเผชิญกับแรงดันต่ำมากร่วมกับสภาวะสูญญากาศเต็มรูปแบบ (Full Vacuum) เช่น กระบวนการเคมี การกลั่น ระบบยาและอาหาร หรือระบบที่มีสภาพกัดกร่อนสูง การเลือก Rupture disk ที่เหมาะสมคือหัวใจของความปลอดภัยของระบบทั้งหมด หากเลือกอุปกรณ์ไม่เหมาะสม อาจนำไปสู่การเสียรูปของแผ่นดิสก์ การรั่วไหล หรือการทำงานผิดพลาดในช่วงเกิด overpressure ได้

Rupture Disk คืออะไร?

Rupture disk คืออุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน (Overpressure Protection Device) ที่ออกแบบมาให้แตก (burst) เมื่อแรงดันในระบบสูงถึงค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เพื่อระบายแรงดันออกและป้องกันความเสียหายต่อถัง ท่อ หรืออุปกรณ์ในกระบวนการผลิต

ปัญหาของ Rupture Disk ในสภาวะ Full Vacuum

ในหลายระบบอุตสาหกรรม จะมีช่วงเวลาที่เกิดสภาวะสูญญากาศ (Vacuum) หรือ Full Vacuum เช่น

• ถังเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว (Rapid Cooling)
• การดูดของปั๊ม (Pump Suction)
• กระบวนการ CIP / SIP
• ถังถูกปิดและมีการหดตัวของไอภายในถัง

อย่างไรก็ตามหาก rupture disk ถูกออกแบบให้มีค่า burst pressure ต่ำมาก แผ่นดิสก์จะต้องบางและอ่อนเพื่อให้แตกได้ที่แรงดันต่ำ ผลที่ตามมาเมื่อเกิด Full Vacuum คือ:

• แผ่นดิสก์ถูก “ดูด / ยุบ / โก่ง” เข้าหาด้านสุญญากาศ
• แผ่นดิสก์เสียรูปจนเกิดการรั่ว
• หรือถูกกดทับจนไม่สามารถแตกได้อย่างถูกต้องเมื่อเกิด overpressure

ปัญหาสำคัญ คือ rupture disk ที่ตั้งค่า burst ต่ำ มักไม่สามารถทนต่อ vacuum ได้ ทำให้เสียรูปก่อนถึงค่า burst pressure ที่ออกแบบไว้

External Vacuum Support คืออะไร?

External Vacuum Support คือโครงสร้างพยุงแผ่น rupture disk จากด้านนอก (ฝั่ง vacuum) เพื่อป้องกันไม่ให้แผ่นดิสก์ยุบหรือโก่งเมื่อเกิด Full Vacuum
โดยทั่วไปจะใช้งานร่วมกับ rupture disk แบบ Duplex Style หรือแบบที่มีค่า burst pressure ต่ำมาก

ZOOK External Vacuum Support ทำงานอย่างไร?

ZOOK External Vacuum Support ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยให้ rupture disk ที่มีค่า burst pressure ต่ำ สามารถ:

• ทนต่อ Full Vacuum ได้อย่างมั่นใจ
• ไม่เสียรูปก่อนถึงค่า burst pressure
• โครงสร้าง PTFE แข็งแรง ใช้งานซ้ำได้

จุดเด่นของโครงสร้าง

• ผลิตจากวัสดุ PTFE ที่แข็งแรงและทนสารเคมีสูง
• รองรับสภาวะสูญญากาศเต็มรูปแบบ (Full Vacuum)
• สามารถถอดและนำกลับมาใช้งานซ้ำได้
• ไม่รบกวนพฤติกรรมการแตกของ rupture disk
• เหมาะกับงานที่ต้องการความเชื่อถือสูง (High Reliability)

เหมาะกับงานประเภทใด?

Rupture Disk with External Vacuum Support เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบต่อไปนี้:

• ระบบที่มี Low Burst Pressure + Full Vacuum
• กระบวนการที่มี สภาพกัดกร่อนสูง
• งานที่เกี่ยวข้องกับ สารออกซิไดซ์สูง และกลุ่มฮาโลเจน
• งานที่มีสารที่มี ฟลูออรีนอิสระ (Free Fluorine) ในระดับสูงมาก
• ระบบที่ต้องการ ความแม่นยำด้านความปลอดภัย และ Compliance สูง
• โรงงานที่ต้องการ ลด Downtime และเพิ่ม Reliability ของระบบ

สรุปแล้ว Rupture Disk with External Vacuum Support เป็นโซลูชันสำคัญสำหรับระบบที่มีค่า burst pressure ต่ำและต้องเผชิญกับสภาวะ Full Vacuum เป็นระยะ หากไม่มีโครงสร้างพยุงที่เหมาะสม แผ่น rupture disk อาจเสียรูปก่อนถึงค่า burst และทำให้ระบบสูญเสียความปลอดภัย

การเลือกใช้ ZOOK External Vacuum Support จะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ ลด downtime และยกระดับความปลอดภัยโดยรวมของกระบวนการผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญ

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

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

Graphite Rupture Disk เป็นอีกหนึ่งประเภทของ Rupture Disk ที่ผลิตจากกราไฟต์ชิ้นเดียวซึ่งเป็นคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูง และเคลือบด้วยเรซินซึ่งจะทำให้ได้กราไฟต์ที่ของเหลวไม่สามารถซึมผ่านได้ (Impervious graphite) และมีความทนทานสูงต่อการกัดกร่อนของสารเคมี

Graphite Rupture Disk จะช่วยเพิ่มความปลอดภัยในโรงงานสารเคมี ปิโตรเคมี ยา อาหาร การแพทย์ และการใช้งานอื่นๆ ได้แก่ ถังเก็บ, รถพ่วงถัง, รถราง, เรือบรรทุก, สวิตช์เกียร์แรงดัน และคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ

ZOOK เป็นบริษัทแรกและใหญ่ที่สุดในโลกที่มุ่งมั่นในการผลิต Graphite Rupture Disk แบบไร้การรั่วซึมที่มีคุณภาพสูง และยังเป็นผู้ผลิต Graphite Rupture Disk รายแรกที่ได้มาตราฐานจาก ASME Code UD และได้รับการรับรองมาตราฐานอุปกรณ์ความดัน PED 2014/68/EU และ CE โดยแผ่นดิสก์แต่ละแผ่นทำจากกราไฟต์ชิ้นเดียว ซึ่งเป็นคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งเคลือบด้วยเรซิน วัสดุที่ได้นั้นเรียกว่ากราไฟต์แบบไม่ยอมให้ของเหลวซึมผ่านได้ (impervious graphite) และทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมี

ทำไมถึงต้องใช้ Graphite Rupture Disk

• ติดตั้งง่ายและไม่ต้องบำรุงรักษา
• ไม่มีสปริงหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
• ติดตั้งโดยตรงระหว่างหน้าแปลนได้เลย
• เหมาะสมกับการใช้กับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และทนต่ออุณหภูมิที่สูง
• สามารถตั้งค่าแรงดันต่ำพิเศษได้

แนะนำรุ่นของ Graphite Rupture Disk คุณภาพสูงของทาง ZOOK

1. แผ่นดิสก์ประเภท Mono เหมาะสำหรับ burst ratings ช่วงความดันต่ำและปานกลาง
2. แผ่นดิสก์ประเภท Inverted เหมาะสำหรับช่วงค่า burst ratings ระดับกลางและระดับสูง คุณสมบัติของแผ่นดิสก์ประเภทนี้คือระบบ Fail safe หากมีการติดตั้งแผ่นดิสก์ในทิศทางที่ไม่ถูกต้อง แผ่นดิสก์จะ burst แตกก่อนถึงค่า burst pressure ที่กำหนด
3. แผ่นดิสก์ประเภท Duplex เหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสารที่มีการออกซิไดซ์สูงและใช้กับสารกลุ่มของฮาโลเจน สามารถใช้งานที่อุณหภูมิสูงถึง 900 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 482 องศาเซลเซียส
4. แผ่นดิกส์ประเภท FS inverted นี้เป็นฟลูออโรโพลิเมอร์เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีการกัดกร่อนสูงและช่วงอุณหภูมิที่กว้างถึง 500 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 260 องศาเซลเซียส
5. แผ่นดิสก์ประเภท FSV inverted นี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในกรณีที่มีสุญญากาศและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงในระบบ
6. แผ่นดิสก์ประเภท Two way นี้ทำหน้าป้องกันความดันจากแรงดันส่วนเกินและสุญญากาศ ซึ่งเหมาะสมกับระบบของ storage tank ที่อาจเกิดได้ทั้งสองกรณี
7. แผ่นดิสก์ประเภท RT2 และ RT2T เหมาะสำหรับงานก๊าซ ของเหลว หรือไอระเหย เมื่อแผ่นกราไฟต์ RT2 แตกออกเพื่อระบายแรงดัน จะสามารถเปลี่ยนแค่เฉพาะเมมเบรนกราไฟต์เท่านั้นก็สามารถใช้งานต่อได้ทันทีกับ disk holder ที่เป็นแบบ reuse ซึ่งส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่าย
8. แผ่นดิสก์ประเภท insulated unit เหมาะสำหรับใช้งานที่อุณหภูมิระหว่าง 430 – 700 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 221 – 371 องศาเซลเซียส
9. แผ่นดิสก์ประเภท SD series ออกแบบมาสำหรับข้อต่อแบบ เฟรอล เพื่อใช้ในระบบอุตสาหกรรมสุขาภิบาลได้แก่อุตสาหกรรมอาหารและยา
10. แผ่นดิกส์ประเภท RC AC ซีรีส์ สำหรับการขนส่งทางรถไฟ

•  สำหรับแผ่นดิสก์ชนิด AC ได้รับการออกแบบให้สามารถติดตั้งได้กับช่องระบายอากาศขนาด 2 นิ้ว ที่หุ้มด้วยยางตามมาตราฐานความปลอดภัย AAR
•  สำหรับแผ่นดิสก์ชนิด RC ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ติดตั้งได้พอดีกับช่องระบายอากาศตามมาตราฐานความปลอดภัย AAR Metal seated ขนาด 2 นิ้ว

11. แผ่นดิกส์ประเภท TV ซีรีส์ ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานกับรถพ่วง และรถบรรทุกน้ำมัน
12. แผ่นดิกส์ประเภท Graphite screw สามารถตั้งค่าช่วง burst rating ได้ต่ำ และมี operating ratio 90% เมื่อติดตั้ง O-ring ของแผ่นดิสก์ชนิดนี้เข้ากับ stainless steelทั้งฝั่ง inlet และ outlet ทำให้ป้องกันการรั่วซึมได้อย่างดีเยี่ยม โดยมีการทดสอบด้วยฮีเลียมและมีการรั่วซึมเพียงแค่ 1×10¯⁵ std.cc/sec เท่านั้น

Holder เป็นอีกอุปกรณ์สำหรับติดตั้งควบคู่กับ Rupture Disk จะช่วยทำให้ติดตั้งเข้ากับหน้าแปลนได้อย่างพอดี Rupture Disk จึงไม่เกิดการเคลื่อนที่

ทำไมต้องใช้ Holder
เมื่อติดตั้ง Holder ควบคู่กับ Rupture Disk จะช่วยให้สามารถติดตั้งเข้ากับหน้าแปลนได้อย่างพอดี Rupture Disk จะไม่เกิดการเคลื่อนที่ค่า Burst Pressure จึงคงที่อยู่เสมอ อีกทั้งยังช่วยป้องกันการติดตั้ง Rupture Disk ที่ผิดทิศทาง

Holder ของ ZOOK ถูกออกแบบมาให้สามารถประกอบกับแผ่นดิสก์ได้อย่างพอดี และสามารถนำอุปกรณ์ไปติดตั้งเข้ากับระบบท่อได้โดยที่ไม่มีปัญหา โดยที่ Holder ของ ZOOK นั้นมาพร้อมกับ การออกแบบ Machined inlet bite ของ Holder ซึ่งช่วยให้ไม่มีการรั่วของแก๊สและช่วยทำให้แผ่นดิสก์ไม่มีการเคลื่อนที่ ทำให้เรามั่นใจได้เลยว่าค่า Burst pressure จะคงที่อยู่เสมอ แผ่นดิสก์จะใส่เข้ากันได้พอดีกับเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน ของ Holder ทำให้ส่วนประกอบทั้งสามประกอบกันได้พอดี และช่วยให้การไหลเรียบราบไม่ติดขัดรวมถึงมีขอบหรือ Offset Shoulder เพื่อประคองแผ่นดิสก์ทุกทิศทุกทาง

โดยเราสามารถประกอบ holder ได้อย่างง่าย เพียงใช้แค่ประแจหกเหลี่ยม และไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษอื่นๆเพื่มเติม

อัลฟ่ากรุ๊ป ผู้นำเข้าและจัดจำหน่ายสินค้าของ ZOOK ผู้ผลิต Rupture disk แผ่นดิสก์ระบายแรงดันที่มีประสิทธิภาพเพื่อใช้ในการป้องกันแรงดันส่วนเกินที่จะเกิดขึ้นภายในระบบ จากประเทศ USA

Rupture Disk คือ แผ่นดิสก์ระบายแรงดันที่ถูกออกแบบให้แตกหรือเปิดออกที่ความดันที่กำหนด ในทางวิศวกรรมเรียกจุดที่ติดตั้ง Rupture Disk ว่า“weak spot” ซึ่งออกแบบมาเพื่อปกป้อง ถัง ท่อ หรืออุปกรณ์ ในกระบวนการจากแรงดันที่อาจจะมากเกินกว่าที่คาดการณ์ไว้

Safety Valve คือ วาล์วนิรภัย มีหน้าที่ลดแรงดันในระบบให้รวดเร็วเพื่อป้องกันความเสียหายที่เกิดจากแรงดันที่มากเกินไปให้ได้เร็วที่สุด

และหากนำ Rupture Disk มาใช้งานร่วมกับ Safety Valve แล้ว จะเกิดประโยชน์เป็นอย่างมาก เช่น ป้องกันการรั่วไหลของสารในระบบออกสู่บรรยากาศ และยังช่วยยืดอายุการใช้งานของ Safety Valve ทนทานต่อสารกัดกร่อน อีกทั้งยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงรักษาของ Safety Valve นอกจากนี้ยังสามารถ Test Safety Valves ระหว่างใช้งานร่วมกับ Rupture Disk ได้อีกด้วย และอัลฟ่ากรุ๊ปจะขอสรุปข้อดีมาเป็นข้อๆดังนี้

ข้อดีของการติดตั้ง Rupture Disk ควบคู่กับ Safety Valve

1.ช่วยป้องกันการรั่วไหลได้อย่างสมบูรณ์แบบ

• สาเหตุเพราะ ปกติแล้ว Safety Valve โดยส่วนใหญ่ จะมี plug และ seat แบบ metal-to-metal ซึ่งจะยังมีการรั่วไหลอยู่แต่อยู่ภายใต้มาตรฐาน leakage class และเมื่อค่า operating pressure เข้าใกล้ค่า set pressure แล้วนั้น Safety Valve จะเริ่มมีการรั่วไหลเล็กน้อย ซึ่งเรียกว่า “simmer” แต่เมื่อติดตั้ง Rupture Disk ทางฝั่ง inlet ของ Safety Valve จะช่วยให้แน่ใจได้ว่าไม่มีการรั่วไหลได้อย่างแน่นอน รวรมถึงไม่มีโอกาสเกิดสภาวะ simmer อีกด้วย

2.ช่วยป้องกันการกัดกร่อนได้อย่างดีเยี่ยม

• โดยทั่วไปแล้ว Safety Valve ที่ใช้กับสารกัดกร่อนสูง จะทำให้ Safety Valve เกิดความเสียหายในที่สุด เมื่อใช้ Rupture Disk ร่วมกับ Safety Valve ตัว Rupture Disk จะช่วยป้องกันการกัดกร่อน และช่วยยืดอายุการใช้งานของ Safety Valve

3.ช่วยป้องกันการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง และหลายประเทศมีข้อบังคับสำหรับการตรวจสอบการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายเหล่านี้ การเพิ่ม Rupture Disk ทำให้กระบวนการซีลมีความแน่นหนาและช่วยลดการปล่อยก๊าซอันตรายเหล่านี้

4.สามารถทดสอบแรงดันของ Safety Valve ที่หน้างานได้โดยไม่ต้องถอดวาล์วออก ช่วยประหยัดเวลา และค่าใช้จ่ายในการ Test Safety Valve

5.ยืดอายุการใช้งานของ Safety Valve และลดต้นทุนของวัสดุ Safety Valve

• Rupture Disk ทำหน้าที่ป้องกัน Safety Valve จากกระบวนที่มีการกัดกร่อน นอกจากนี้การเปลี่ยน Rupture Disk ที่แตก นั้นมีราคาถูกกว่าการเปลี่ยน Safety Valve ทั้งตัวหากเกิดการกัดกร่อนและไม่สามารถป้องกันการรั่วได้อีกต่อไป

รวมถึง Safety Valve ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำเป็นต้องทำด้วยวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อน และเป็นวัสดุพิเศษที่มีราคาแพง เราสามารถประยุกต์ใช้ โดยการให้ Rupture Disk เป็นตัวสัมผัสกับสารเคมีแทน Safety Valve ซึ่งช่วยลดต้นทุน เนื่องจาก Safety Valve ที่ทำจากวัสดุพิเศษเพื่อทนการกัดกร่อนจะมีราคาแพงกว่า Rupture Disk ที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกันมาก

มีการใช้งาน Rupture Disks อยู่มากในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อระบายแรงดันส่วนเกินที่เกิดขึ้นภายในระบบ ซึ่งจะถูกติดตั้งใช้งานตั้งแต่ระบบการจัดเก็บวัตถุดิบจนถึงการใช้งานในกระบวนการของเหลวเพื่อสุขอนามัย และยังจำเป็นในการช่วยระบายแรงดันสำหรับ Pressure Vessel และท่อที่ใช้สำหรับการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม

Dry Bulk Storage
ถังเก็บหรือถัง Silo ที่ใช้ในการเก็บของแข็งจำพวก Powder เช่น พวกเมล็ดพืช ข้าวมอลต์ และส่วนผสมแห้งอื่นๆ ซึ่งฝุ่นนั้นสามารถติดไฟและเกิดการระเบิดได้ (Dust Explosion) หรือบางกระบวนการที่มีการคลายก๊าซมีเทนออกมา และติดไฟได้

การติดตั้ง Vent Panel Explosion ทำหน้าที่ระบายแรงดันรุนแรงที่เกิดจากการระเบิดของฝุ่นหรือก๊าซ เพื่อช่วยลดความเสียหายของโครงสร้างหรืออุปกรณ์ที่ติดตั้งในระบบได้ และยังสามารถนำ Rupture Disks มาติดตั้งเพิ่มเพื่อช่วยระบายแรงดันส่วนเกินที่จะเกิดขึ้นภายในถังเก็บ

Process Vessels
ถังแรงดันหรือ Pressure Vessel สำหรับกระบวนการผลิตที่มีแรงดันและมีโอกาสที่จะเกิดแรงดันเกิน หรือ มีสภาวะสุญญากาศ เป็นถังหรืออุปกรณ์ที่ต้องการระบายแรงดัน เพื่อป้องกันความเสียหายจากสุญญากาศ แต่ต้องเป็นไปตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยและปลอดเชื้อ เพื่อรักษาความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ZOOK จึงได้ออกแบบให้ Rupture Disks ที่ใช้สำหรับป้องกันแรงดันส่วนเกินหรือสุญญากาศ ให้มีมาตรฐานในด้าน สุขอนามัย

Steam Generators and Vessel Jackets
ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม การให้ความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิของ Pressure Vessel ในกระบวนการมักจะใช้เป็นแบบ Steam Jacketed Kettles โดยที่ถัง Pressure Vessel ระบบท่อไอน้ำ และ Steam Jackets รอบถัง จึงควรติดตั้ง Rupture Disks เพื่อระบายแรงดันส่วนเกินออกจากระบบ

Boilers
หม้อไอน้ำหรือ Boiler ที่ทำหน้าที่ผลิตไอน้ำมาเพื่อให้ความร้อนกับส่วนการผลิตต่างๆ จะมีไอน้ำภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูงอยู่ภายใน ซึ่งมีอาจเกิดสภาวะแรงดันเกินถึงแม้ว่าเราจะติดตั้ง Safety Valve แล้วก็ตามเรา แนะนำการป้องกันขั้นที่ 2 โดยการใช้ Rupture Disks เพื่อระบายแรงดันส่วนเกิน ก่อนที่ความเสียหายจะเกิดขึ้นกับหม้อไอน้ำหรือระบบไอน้ำ รวมถึง
ในระบบ HVAC ของโรงงาน

Distillation
ระบบการกลั่นที่มักจะมีการใช้แรงดัน และความร้อนในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ซึ่งเราสามารถนำ Rupture Disks จาก ZOOK มาติดตั้งเพื่อป้องกันแรงดันส่วนเกินได้

Compressed Gas
ถังและภาชนะบรรจุก๊าซอัดซึ่งมีไนโตรเจนเหลวและก๊าซ CO2 สำหรับอุตสาหกรรมที่มีการอัดลมในเครื่องดื่ม จำเป็นต้องมีการติดตั้ง Rupture Disks ระบายแรงดันเพื่อความปลอดภัย

ในอุตสาหกรรมยา มีการใช้งาน rupture disk เพื่อป้องกันแรงดันส่วนเกินที่จะเกิดขึ้นภายในระบบ และสภาวะสุญญากาศ สำหรับ Zook sanitary disk เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการการะบายแรงดันในกระบวนการการผลิตสำหรับอุตสาหกรรมยาและเทคโนโลยีชีวภาพที่มีการออกแบบ และมีการผลิตตามหลักการ ASME UD,ASME BPE, CE, KOSHA, TUV, PED เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับรองมาตรฐานคุณภาพจาก 3-A certified นอกจากนั้นยังมีรุ่นที่ออกแบบมารองรับ CIP (Cleaning In Place) เป็นกระบวนการทำความสะอาดโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน และ SIP (Sterilization In Place) คือ การฆ่าเชื้อโดยไม่ต้องถอดท่อ เป็นระบบที่เหมาะกับอุตสาหกรรมที่สุขอนามัยเป็นสิ่งสำคัญ และต้องไม่มีการปนเปื้อนใดๆ

• 3-A หรือ 3-A Sanitary Standards, Inc. (3-A SSI) เป็นองค์กรที่กำหนดมาตรฐานทางด้านสุขอนามัยของเครื่องจักร
  และอุปกรณ์สำหรับกระบวนการแปรรูปอาหาร เครื่องดื่ม และยา ของประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อรับรองว่าเครื่องจักร
  และอุปกรณ์ที่ผลิตนั้นได้รับการออกแบบอย่างถูก สุขลักษณะ (hygienic designed equipment) เพื่อให้อาหาร
  และยาปลอดภัย
• ASME BPE เป็นข้อกำหนดสำหรับการใช้งานเครื่องมือวัด และอุปกรณ์สำหรับกระบวนการในระบบ สุขอนามัย
• CE ผลิตภัณฑ์ที่มีสัญลักษณ์ดังกล่าวเป็นไปตามข้อกำหนดที่สำคัญของกฎหมาย ด้านสุขภาพความปลอดภัย
  และการปกป้องสิ่งแวดล้อม

เป็นอุปกรณ์ระบายแรงดันสำหรับหระบวนการแปรรูปอาหาร ผลิตภัณฑ์จากนม โรงเบียร์ อุตสาหกรรมยา การกลั่น การอบ การบรรจุกระป๋อง เครื่องสำอาง เทคโนโลยีชีวภาพ และอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

อุตสาหกรรมเคมี (Chemical Industry) ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญหลักในอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากของเหลวและก๊าซในกระบวนการผลิตเป็นกระบวนการภายใต้แรงดันและอุณหภูมิที่สูง ซึ่งสามารถสร้างสภาวะที่ไม่ปลอดภัยได้ โดยอาจจะเกิดสภาวะแรงดันเกินกว่าที่กำหนดภายในถังปฏิกรณ์ หรือถังบรรจุ หรือระบบท่อส่งถ่ายของเหลวซึ่งถือได้ว่าเป็นอันตรายที่อาจส่งผลต่อโรงงาน สิ่งแวดล้อม และบุคลากรในโรงงานได้

Reactors & Process vessels
เครื่องปฏิกรณ์เคมีนั้น จะถูกออกแบบมาเป็นระบบปิด โดยที่ภายในถังนั้นมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ไม่ว่าจะเป็นถังปฏิกรณ์ที่ผลิตแบบเป็นครั้งๆ (batch) หรือแบบต่อเนื่อง ปฏิกิริยาเคมีมีการปล่อยก๊าซหรือการสร้างความร้อน ซึ่งทั้งสองสถานการณ์จะเพิ่มแรงดันภายในถัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับปฎิกิริยาเคมีที่มีการคายความร้อนจะยิ่งทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นไปด้วยและทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีมีความรวดเร็วมากยิ่งขึ้น ซึ่งการที่ความดันในถังเกินการควบคุมและส่งผลให้ความดันเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ เพื่อป้องกันการระเบิด ดังนั้นควรติดตั้ง ZOOK rupture disk เพื่อทำหน้าที่ระบายแรงดันส่วนเกินภายในระบบออกไปอย่างทันที เพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดกับถัง ระบบของท่อ วาล์ว หรืออุปกรณ์อื่นๆภายในระบบ

Chillers
Chiller หรือ เครื่องที่เอาความร้อนออกจากของเหลวผ่านระบบทำความเย็นแบบอัดไอ (vapor-compression) หรือ การดูดกลืนความเย็น (absorption refrigeration) โดยที่การนำความร้อนออกนั้นจะทำได้โดยนำของเหลวไปหมุนเวียนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทำให้อุปกรณ์เย็นลง มีหลายวิธีที่ใช้ในนำความร้อนออก เช่นการบีบอัดก๊าซทำความเย็นในระหว่างผ่านระบบทำความเย็นแบบอัดไอ เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์เสียหายได้จากในกรณีที่ระบบการอัดก๊าซทำงานจนผิดพลาดและเกิดเป็นแรงดันที่มากเกินกว่าที่ควรจะเป็น โดยติดตั้ง rupture disks เพื่อช่วยป้องกัน และระบายแรงดันส่วนเกินได้

Heat Exchangers
Heat Exchanger หรือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้น ถูกออกแบบมาเพื่อถ่ายเทความร้อนระหว่างของไหล โดยที่มีวัตถุที่เป็นของแข็งระหว่างของไหลทั้งสองชนิดออกจากกัน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการผสมกัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมี การผลิตไฟฟ้า การกลั่นและการบำบัดของเสีย และเพื่อความปลอดภัยของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือ steam jacketed vessel เราจึงควรควรติดตั้ง rupture disks เพื่อช่วยป้องกัน และระบายแรงดันส่วนเกิน

Bulk Storage Tanks
ถังเก็บวัตถุดิบ และผลิตภัณฑ์เคมีแปรรูปและแบบสำเร็จรูปจำเป็นต้องมีการป้องกันแรงดันส่วนเกิน ซึ่งของเหลวหรือก๊าซ เหล่านี้สามารถติดไฟได้เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อมหากเกิดการระเบิดจากแรงดันที่มากเกินไป หรือแม้แต่การขนส่งที่อยู่จะมีการบีบอัดให้แก๊สอยู่ในภาชนะที่มีแรงดันสูง
ในส่วนของผลิตภัณฑ์แห้ง เช่น เม็ดพลาสติกเทอร์โมพลาสติก หรือของแข็ง หรือสารเคมีแห้งที่มีลักษณะเป็นผง ที่เก็บไว้ในไซโลก็ยังสามารถทำให้เกิดฝุ่นระเบิดหรือ dust explosion ได้ ซึ่งเราควรที่จะติดตั้ง ZOOK vent panel explosion ที่ทำหน้าที่ระบายแรงดันที่เกิดมาจากการระเบิดที่รุนแรงภายในไซโล เพื่อไม่ลดความเสียหายของโครงสร้างหรืออุปกรณ์ที่ติดตั้งในระบบได้

Safety relief valve isolation
Safety valve นั้นโดยปกติจะถูกติดตั้งกับหม้อไอน้ำ ภาชนะรับความดัน หรือระบบแรงดันอื่นๆ เพื่อช่วยระบายแรงดันโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ โดยที่เราแนะนำให้ติดตั้ง ZOOK rupture disk เพื่อเป็นตัวระบายแรงดันลำดับที่สอง ในกรณีที่ safety valve อาจจะทำงานผิดพลาดหรือไม่ทำงาน หรือเรายังสามารถติดตั้ง rupture disk ควบคุ่ไปกับ safety valve โดยจะติดตั้งด้านขาเข้าของ safety valve เพื่อป้องกัน safety valve เกิดการอุดตัน หรือการกัดกร่อนจากสารเคมีที่ และยังช่วยให้ safety valve นั้นเป็นแบบ zero leak อีกด้วย ซึ่งถือได้เป็นวิธีการแก้ปัญหาสำหรับ safety valve ที่ใช้ในกระบวนการทางเคมี เมื่อของไหลในกระบวนการมีการกัดกร่อนสูง

ZOOK – Graphite Rupture Disk

ZOOK เป็นบริษัทแรกและใหญ่ที่สุดในโลกที่มุ่งมั่นในการผลิต graphite rupture disk แบบไร้การรั่วซึมที่มีคุณภาพสูง และยังเป็นผู้ผลิต graphite rupture disk รายแรกที่ได้มาตราฐานจาก ASME Code UD และได้รับการรับรองมาตราฐานอุปกรณ์ความดัน PED 2014/68/EU และ CE โดยดิสก์แต่ละแผ่นทำจากกราไฟต์ชิ้นเดียว ซึ่งเป็นคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งเคลือบด้วยเรซิน วัสดุที่ได้นั้นเรียกว่ากราไฟต์แบบไม่ยอมให้ของเหลวซึมผ่านได้ (impervious graphite) และทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมี

ข้อดีของ ZOOK graphite rupture disk
• ติดตั้งง่ายและไม่ต้องบำรุงรักษา
• ไม่มีสปริงหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
• ติดตั้งโดยตรงระหว่างหน้าแปลนได้เลย
• เหมาะสมกับการใช้กับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และทนต่ออุณหภูมิที่สูง
• สามารถตั้งค่าแรงดันต่ำพิเศษได้

Graphite rupture disk ของ ZOOK ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในโรงงานสารเคมี ปิโตรเคมี ยา อาหาร การแพทย์ และการใช้งานอื่นๆ ได้แก่ ถังเก็บ, รถพ่วงถัง, รถราง, เรือบรรทุก, สวิตช์เกียร์แรงดัน และคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ