18/01/2024 201 มาตรฐาน ISO/IEC17025 นั นใช้เป็ นมาตรฐานที ในการรับรองเกี ยวกบการสอบเที ัยบ เครื องมือและอุปกรณ์ โดยที เครื องมือและอุปกรณ์ใดๆ ที ผานมาตรฐาน ่ISO/IEC17025 จะไดรับเอกสารเป็ นใบรับรองจากทางห้องแลปที เป็ นผู้ทดสอบอุปกรณ์หรือเครื องมือ เหล่านั น ว่าอุปกรณ์หรือเครื องมือเหล่านั นได้ผานการทดสอบและตรวจส่อบค่าความ ถูกต้องเรียบร้อยแล้ว สามารถนํามาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้ มาตรฐานผลิตภัณฑ์อตสาหกรรม ุ (มอก.) 17025 หรือ ISO/IEC17025 ตัวอย่างเอกสารที ทางห้องปฏิบัติการออกให้กับเครื องมือวัด การตรวจสอบคุณภาพและมาตรฐานของเครื องมือสอบเทียบ และห้องปฏิบัติการสอบเทียบ Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Phot Koohatanasatien Boiler Instrument Pressure Switch Level Transmitter Temperature Element Pressure Transmitters Flow Transmitters Flow Transmitters Level Switch Level Transmitter Pressure Switch Pressure Transmitters Temperature Element Level Switch Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety 401 402
18/01/2024 202 Process meter 789 (page 1 of 4) Item 2.Calibrator Ex.1 Flow Transmitter AS FOUND ADJUST (ถ้าจําเป็ น) AS LEFT Calibrator Instrument and Controller Calibration Phot Koohatanasatien Process meter 789 (page 2 of 4) Process meter 789 (page 3 of 4) Item 2.Calibrator Item 2.Calibrator Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 403 404
18/01/2024 203 Phot Koohatanasatien Process meter 789 (page 4 of 4) Item 2.Calibrator Boiler Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Instrument Calibration Report Calibration Report of Calibrators 1 2 1.ดูผลtest เทียบกบคั ่า Acceptance 2.ดูข้อมูลอุปกรณ์ เช่น Serial no, Model ,Calibration date, ดูรายชื อlist 3.ดูผลสรุป ผาน ่/ไม่ผาน่ 4.ดูผู้ทดสอบ / witness Boiler Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety 405 406
18/01/2024 204 Phot Koohatanasatien Calibration Report of Calibrators Calibration Report of Calibrators 3 4 1.ดูข้อมูลอุปกรณ์ที นํามาใช้ในการสอบเทียบเช่น Serial no, Model ,Calibration date ตรงตามที นําไปใช้สอบเทียบกบอุปกรณ์นั ั นๆ 2.ดูหมายเลขขึ นทะเบียนอุปกรณ์ที ใช้สอบเทียบ Certification number Boiler Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 1.ดูข้อมูลอุปกรณ์ที นํามาใช้ในการสอบเทียบเช่น Serial no, Model , Calibration dateขีดความสามารถในการวัด ตรงตามที ระบุจาก ห้องปฏิบัติการสอบเทียบ 2.ดูหมายเลขขึ นทะเบียนทะเบียนห้องปฏิบัติการสอบเทียบกบั กระทรวงฯ และไม่หมดอายุการรับรอง Boiler Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety 407 408
18/01/2024 205 409 Phot Koohatanasatien Boiler Instrument & Controllers Internal Check and Routine Calibration External Yearly Calibration Tools Calibration Certificate Tools Calibration Certificate Laboratory Calibration Certificate Laboratory Calibration Certificate Boiler Instrument and Controller Calibration ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ความร้เบื องต้นเกี ยวกับภาชนะรับคว ู ามดัน และอ ุ ปกรณ์ต่างๆ 409 410
18/01/2024 206 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien วิธีการออกแบบเพื อให้เกิดความปลอดภัย เป็ นเหมือนกฎหมาย เช่น ANSI, ASME, API เกิดจากประสบการณ์แล้วนํามาปรับปรุงแกไขตลอดเวลาเพื อให้เก ้ ิดความปลอดภัย Codes Standards สิ งที ต้องทําให้ตรงกนทุกครั ั ง มีการเปลี ยนแปลงไม่บ่อย Specification ความต้องการเฉพาะกิจของงาน /Project นั นๆ จะมีการกาหนด ํ Codes หรือ Standards เพื อ ใช้งาน และอาจมีการเปลี ยนแปลงถ้ามีการทํา Project ใหม่ ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 1.หม้อนํ า ภาชนะปิ ดบรรจุนํ าที มีปริมาตรเกิน 2ลิตรขึ นไป เมื อได้รับความร้อน นํ าจะเปลี ยนสถานะภายใต้ความดันมากกวา ่1.5เท่าของความ ดันบรรกาศที ระดับนํ าทะเล ภาชนะปิ ดสําหรับบรรจุนํ าซึ งใช้ในการผลิตนํ าร้อนที มีพื นผิวรับความร้อนตั งแต่8 ตร.ม.ขึ นไป กฏกระทรวงอุตสาหกรรม เรื อง มาตรการความปลอดภัยเกี ยวกับหม้อนํ า หม้อต้มฯและภาชนะรับแรงดัน 2549 2.หม้อต้มฯ ภาชนะปิ ดที ภายในบรรจุของเหลวที มีคุณสมบัติในการรับและถ่ายเทความร้อนได้ เพื อนําไปถ่ายเทความร้อนให้กบอุปกรณ์แลกเปลี ยน ั ความร้อนโดยของเหลวจะไหลเวียนตลอดเวลาเพื อรับและถ่ายเทความร้อนอยางต่ ่อเนื อง Definition 3.ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) ภาชนะปิ ดที มีความกดดันภายในภาชนะและภายนอกภาชนะแตกต่างกนมากกวัา ่1.5เท่าของความดันบรรยากาศที ระดับนํ าทะเล และ มีเส้นผานศูนย์กลางมากกว ่า ่103 มม. ถังปฏิกริยา (Reactor) 411 412
18/01/2024 207 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Definition ASME BPVC Sec VIII Div.1 Pressure is a closed container capable of storing gases or liquids at a pressure substantially different from the ambient pressure, irrespective of its shape &size ASME Section VIII Dev.1 Pressure Vessels are containers for containment of pressure, either internal or external. This pressure may be obtained from external source, or by the application of heat from direct or indirect source, or any combination thereof. Scope: Internal or external pressures exceeding 15 psig. Pressure vessels may be fired or unfired ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien "กระทรวงแรงงาน"ใช้คําว่า "ภาชนะรับความดัน" แต่ "กฎกระทรวงของอุ ตสาหกรรม" ใช้คําว่า "ภาชนะรับแรงดัน " Pressure Vessel 413 414
18/01/2024 208 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessel Classification ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Based on Geometry : Spherical (low thickness) Rectangular (higher thickness) Cylindrical (Easy Manufacturing) Based on installation : Horizontal Vertical Based on Pressure : Internal Pressure External Pressure Both (Jacketed Vessels) Classification of Pressure Vessel 415 416
18/01/2024 209 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Based on wall thickness : • Thin wall thickness (R/t >10) • Thick wall thickness (R/t <10) Based on purpose of use : • Process Vessel : Heat Exchanger, Reactor, Drum, Distillation tower, Fractionation tower • Storage Vessel :Storage tank Based on fired and unfired Vessels : Fired Vessel uses External heat sources (direct or indirect) to maintain liquid or gas at high pressure Unfired Vessel is not fired Based on Usage Mode : Fixed Vessel (Stationary) Mobile Vessel Classification of Pressure Vessel ASME BPVC Section VIII ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Based on Method of Manufacturing : Weld : fabrication process that joins metal by arc between base metal and electrode (high temperature melting point) Forged : heat the metal to plastic limit and reshaped by external load, this method is used generally for high pressure vessels Brazed : low melting point which do not melt the base metal Based on Material : Ferrous : Carbon Steel, Low Alloy Steel, Stainless Steel, Non-Ferrous : Copper Alloys (Monel), Nickle Alloys Non-Metallic : Fiber reinforced Plastics (FRP) Classification of Pressure Vessel 417 418
18/01/2024 210 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels Bullets Separator Heat Exchangers Compressor Casings Pump Casings Vertical Horizontal Equipment High Vertical Low Vertical Process Vessel Distillation Columns Treating Columns Process Vessels Knockout Drums Sphere - High Volume - High Construction Cost - Low thin wall thickness Diagram ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ASME Jacketed Pressure Vessel Jacketed Type 419 420
18/01/2024 211 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ASME Jacketed Pressure Vessel ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : High Vertical Distillation Column 421 422
18/01/2024 212 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Low Vertical Water Treatment System Gases Cylinder Storage Vessels Process Vessels ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Horizontal Internal Pressure External Pressure 423 424
18/01/2024 213 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Sphere LPG Sphere ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Equipment Shell and Tubes Heat Exchangers High Pressure 425 426
18/01/2024 214 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Equipment Pump Casing ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Equipment Hd Hs Head Pump Pump Casing 427 428
18/01/2024 215 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Single Stage Centrifugal Pump Multistage Centrifugal Pump (High Pressure) Pressure Vessels : Equipment Pump Casing ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Equipment Centrifugal Compressor Casing Compressor Casing 429 430
18/01/2024 216 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Vessels : Boiler Fire Tubes Water Tubes High Pressure ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Piping ASME B31.1 Power Piping ASME BPVC Section VIII Dev.1 ASME B Section 1 Power Boiler 431 432
18/01/2024 217 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Pressure Piping ASME B31.3 Process Piping Phot Koohatanasatien ASME B31.8 Gas Transition and Distribution Piping System ASME B31.1 Power Piping ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Applications of Pressure Vessel Petroleum and Refinery Chemical Power Plant Food and Beverages Pharmaceuticals Nuclear Reactors Submarines 433 434
18/01/2024 218 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ความร้ทั วไปเกี ยวของอ ู ุ ปกรณ์ต่างๆที เกี ยวข้อง กับภาชนะรับความดัน (ทบทวน) ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure 435 436
18/01/2024 219 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 1.Pressure Scale = Guage Pressure + Barometric Pressure MSL P (atm) P (abs) P (guage) ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 1.Pressure Scale 437 438
18/01/2024 220 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Atmospheric Pressure (at Seal Level, MSL Absolute Zero Gauge Pressure Vacuum Pressure Pressure above the Atmosphere Pressure lower the Atmosphere Different Pressure Absolute Pressure Pressure above the Absolute Zero 1 atm, 14.7 PSI, 101.3 Kpa, 29.92 mm.Hg, 1.013 bar Called “Barometric Pressure” Example: Absolute Pressure = Atmospheric Pressure + Guage Pressure 44.7 psia = 14.7 psi + 30 psi P atm = 14.7 PSI P gauge= 30.0 PSI P abs= 44.7 PSI ความกดดันบรรยากาศ 1.Pressure Scale ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 1.Pressure Scale 439 440
18/01/2024 221 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Digital Pressure Gauge Digital Pressure Gauge (high accuracy) Calibration pressure gauges Use 2 gauges for Yearly test safety valve 1 2 Ex. MAWP Pressure Vessel = 89.0 bar Safety Valve (ASME/DIW) = 1.03 MAWP Test Pressure = 89 x 1.03 = 91.67 bar Absolute Pressure Gauge Over pressure protection device (Safety valve) Example ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien มาตรฐานหรือกฏหมายจะมีการระบุจุดอ้างอิงอุณหภู มิหรือความดันมาตรฐาน P = 1 ATM at MSL ASME BPVC - -> Ambient Pressure 441 442
18/01/2024 222 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Abs Pressure = Gauge Pressure + 1 ATM ควรเขียนหน่วยให้ชัดเจน เช่น pressure 1 bar เขียนเป็ น 1 barg หรือ bara ถ้าเป็ น Pressure Drop เขียนเป็ น bar (ไม่มี a หรือ g) ASME BPVC Pressure Vessel เป็ น gauge pressure ตาม definition มี pressure ตั งแต่1bargขึ นไป Centrifugal compressor ต้องคิดเป็ น Absolute pressure เช่นมีPressure Ratio =2 ถ้า Inlet pressure = 0.5 barg ต้อง convert ด้าน Inlet pressure เป็ น Absolute pressure = 0.5+1.0 bara ดังนั น Outlet pressure = (0.5 + 1.0) bara x 2 = 3 bara หรือ 2 barg Hydrostatic test pressure Vessel เช่น MAWP 10 barg= 1.3 x 10 = test 13 barg Safety valve overpressure หมายถึงส่วนต่างของความดันที เพิ มขึ นเหนือ set pressure เวลาที relieve pressure ที ต้อง ใช้เช่น set pressure 10 barg, ดังนั น allowable overpressure10% = 10 bargx 10% = 1.0 barg หมายถึง safety valve จะเริ มเปิ ดที set pressure 10 bargแต่จะมี relieving pressure = set pressure + overpressure = 10 +1 (10%) = 11 barg แต่ถ้านําไปคํานวณขนาด orifice area ที จะใช้ relieving pressure (P1) ในการคํานวณต้องใช้เป็ น Absolute pressure คือ relieving pressure = 11 barg+ 1.01325 bar (1 ATM) = 12.013 bara Credit:FB จะวิดไปไหนวะ Example ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Vacuum 443 444
18/01/2024 223 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Absolute Zero Celsius 2.Vacuum Scale Boiling Point @ 1 Atm Freezing Point @ Atm OF R OC K 0 212 100 32 492 672 273 373 180 100 Fahlenheit Rankine Kelvin - 273 0 - 40 - 18 255 233 0 420 0 460 - 40 - 460 Note : 1 Atm = 760 mm Hg, 101.3 kPa ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Datum Point Reference Vacuum Pressure FIG.1 FIG.2 FIG.3 Hg Vacuum pump Full Vacuum atmospheric pressure 445 446
18/01/2024 224 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Vacuum Pressure 30″Hg is regarded as the maximum vacuum level available at sea level, and because the oceans are the same height across the planet, this is a good datum point for reference. This number is actually rounded up from 29.92″Hg that maximum difference in pressure based upon atmospheric pressure condition that is internationally agreed upon as 1,013 mbar or 14.7 psi at sea level. FIG.4 FIG.5 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Degree of Vacuum Unit: 1.00 Torr = 1mmHg, abs 750.1 Torr = 1bar 760 Torr = 1 Standard atmosphere at mean sea level (MSL 447 448
18/01/2024 225 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Degree of Vacuum ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Example of Vacuum Degree Application ประมาณ 90% จะเป็นการใช้ช่วงของ Rough Vacuum ในอุตสาหกรรม Chemical Plants, Petrochemical Plants และ Other Processing Plants 449 450
18/01/2024 226 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Example of Vacuum Degree Application ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pressure Gauge Vacuum Gauge Compound Gauge Typical of Gauges Glycerin 451 452
18/01/2024 227 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Scale Range of Pressure Gauges Maximum Scale Range of Pressure Gauges Normal Operating Pressure Maximum Scale Range of Pressure Gauges Normal Operating Pressure (60% of scale) Measurement Accuracy Example Calibration Certificate ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Temperature 453 454
18/01/2024 228 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Absolute Zero Celsius 3.Temperature Scale Note : 1 Atm = 760 mm Hg, 101.3 kPa Boiling Point @ 1 Atm Freezing Point @ Atm OF R OC K 0 212 100 32 492 672 273 373 180 100 Fahlenheit Rankine Kelvin - 273 0 - 40 - 18 255 233 0 420 0 460 - 40 - 460 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Thermodynamics 455 456
18/01/2024 229 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 4.Thermodynamics 3 Steam Tables Saturated Steam Table Superheated Steam Table Compressed Liquid Water Table Volume แต่ละ Table จะมีความแตกต่างกนั ศึกษาปัจจัยด้าน Temperature, Pressure, สถานะของFluid (gas or liquid) ที อยูด้านใน ่Pressure vessel, พลังงาน (นําไปใช้ประโยชน์, คํานวณลด loss, อันตรายถ้าเกิดการระเบิด เป็ นต้น) ข้อสังเกตคือ ตัวอยางนํ ่ าทั ง 3 ตัวอยางมีความดันสูงและมีอุณหภู ่ มิสูง สถานะของนํ าทั ง 3 ตัวอย่าง น่าจะเป็ น Superheated Steam ทั งหมดใช่หรือไม่? P = 80.0 barg , T = 295.10 OC P = 80.0 barg , T = 300.0 OC คําถามชวนคิด P = 80.0 barg , T = 280.5 C Phot Koohatanasatien Example 457 458
18/01/2024 230 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ถ้าเปิ ดตารางไอนํ าแต่ไม่พบค่าที เราต้องการรู้จะมี วิธีการคํานวณหาค่าได้อยางไร ่? จากตารางไอนํ าอิ มตัว ต้องการหาค่า Enthalpy เพื อนําไปใช้ ในการคํานวณ ที อุณหภูมิ 143.5 C แต่ในตารางมีเพียงค่า T = 140C มีค่า Enthalpy = 2144.3 kJ/kg และ T = 145C มีค่า Enthalpy = 2129.2 kJ/kg T = 143.5C จะมีค่า Enthalpy, hg เท่าไร? Example ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien T hg 140 2733.5 143.5 x = ? 145 2739.8 = 0.3 x ( 2733.5 - 2739.8 ) x = 2739.8 - 1.89 x = 2737.91 kJ/kg ( x - 2739.8 ) ( 2733.5 - 2739.8 ) = ( 140 - 145 ) ( 143.5 - 145 ) ( x - 2739.8 ) hg = (2733.5 + 2739.8) / 2 = 2736.65 kJ/kg วิธีการคํานวณแบบ Interpolation วิธีการคํานวณแบบ Average Example 459 460
18/01/2024 231 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien https://www.tlv.com/global/ME/calculator/steam-table-temperature.html Steam Table Online T hg 140 2733.5 143.5 x = ? 145 2739.8 = 0.3 x ( 2733.5 - 2739.8 ) x = 2739.8 - 1.89 x = 2737.91 kJ/kg ( x - 2739.8 ) ( 2733.5 - 2739.8 ) = ( 140 - 145 ) ( 143.5 - 145 ) ( x - 2739.8 ) hg = (2733.5 + 2739.8) / 2 = 2736.65 kJ/kg Incorrected วิธีการ Average หมายเหตุ:ค่าใน steam table ในตําราอาจมีความแตกต่างกน แลัะ หน่วยต่างกน รวมถึงอาจต ั ่างกบคั ่า steam table online ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien วิธีการคํานวณแบบ Average Enthalpy (hg) = 2736.65 kJ/kg วิธีการคํานวณแบบ Interpolation Enthalpy (hg) = 2737.91 kJ/kg Diff of Enthalpy, hg = 1.26 kJ/kg มีค่าแตกต่างกันเล็กน้อย?? 461 462
18/01/2024 232 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien วิธีการคํานวณแบบ Average Enthalpy (hg) = 2736.65 kJ/kg วิธีการคํานวณแบบ Interpolation Enthalpy (hg) = 2737.91 kJ/kg Diff of Enthalpy, hg = 1.26 kJ/kg If Boiler HP steam flow rate 65 t/h = 65 t/h x 1000 kg = 65,000 kg/h = 65,000 kg/h x 1.26 kJ/kg = 81,900 kJ/h = 81,900 kJ/h / 3600 sec/1 hr = 22.75 kJ/s (22.75 kW) 1.055056 kJ/BTU 863.950 kWh 1kJ/S = 1kW ใส่ข้อมูลinput ผิด ผลการ คํานวณกจะคลาดเคลื อน ็ มีค่าเล็กน้อย?? **Assume no steam loss Example ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Energy loss 121,485.976 kJ/s– 118,988.732 kJ/s= 2,497.24 kJ/s (kW) HP steam pressure 76.19 barg, Temperature 509.0oC Flow rate 127.7 t/h Superheated steam table, Enthalpy =3424.82 kJ/kg = 127.7 t/h x 1000 kg = 127,700 kg/h = 127,700 kg/h x 3424.82 kJ/kg = 437,349,514 kJ/h = 437,349,514 kJ/h / 3600 sec/h = 121,485.976 kJ/s (121,485.976 kW) No loss HP steam pressure 76.19 barg, Temperature 480.50oC Flow rate 127.7 t/h Superheated steam table, Enthalpy =3354.42 kJ/kg = 127.7 t/h x 1000 kg = 127,700 kg/h = 127,700 kg/h x 3354.42 kJ/kg = 428,359,434 kJ/h = 428,359,434 kJ/h / 3600 sec/h = 118,988.732 kJ/s (118,988.732 kW) Assume heat loss from steam pipe insulation and temp dropped from 509OC to 480.5OC Energy loss Steam Enthalpy loss = 3424.82 kJ/kg - 3354.42 kJ/kg = 70.4 kJ/kg ใส่Input เท่าเดิมแต่ได้ output ลดลง (unit cost เพิ ม) Check steam trap Check insulation Example 463 464
18/01/2024 233 465 Phot Koohatanasatien Thermodynamics Saturated Steam Table ปริมาตรของนํ า (Volume) เมื อได้รับความร้อน จะมีปริมาตรจะเพิ มขึ นตามอุณหภูมิที เปลี ยนเพิ มขึ น Note: นํ าที อุณหภูมิ 100องศาเซลเซียส ความดันบรรยากาศ 1.01325 จะกลายเป็ นไอนํ าอิ มตัว Saturated steam 100 % ใน สถานะไอนํ า (vg) นี จะมีปริมาตรหรือขยายตัว 1673.6 เท่า Ex. ปริมาตรนํ า (สถานะของเหลว) 1ลิตร จะกลายไปไอนํ า (สถานะก๊าซ) 1,673 ลิตร ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Example Fire Tube Boiler มักใช้งานที Saturated Steam 466 Phot Koohatanasatien Fire Tube Boiler (External Pressure Pipe Design) ถ้าท่อเกิด External Corrosion ผลคือ ความหนาท่อลดลง ความสามารถในการรับความดันนํ า/ไอนํ า ลดลงจากเดิม ปริมาตรในท่อfire tube ยังคงเท่าเดิม เมื อท่อไม่สามารถทนแรงดันนํ า/ไอนํ าด้านนอก ท่อได้ ท่อจะทะลุและแรงดันนํ าจะเข้ามาในท่อFire tube / smoke ที มีพื นที ภายในจํากด นํ ั าร้อนได้รับ ความร้อนเปลี ยนสถานะจากของเหลวเป็ นไอนํ าอิ มตัว หรือมีปริมาตรขยายตัวเพิ มขึ นเป็ น 1,673 เท่า External Pressure (Water & Steam in Shell Side) External Pressure (Water & Steam in Shell Side) Corrosion on External Pipe Surface Area ASME BPVC Section I P, t - - -> up to ASME Codes Internal Pressure External Pressure Minimum Wall Pipe Thickness Specific Formular Basic Formular t 1 t 2 t 1> t2 ----> P1 >P2 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Example 465 466
18/01/2024 234 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fire Tube Boiler Explosion ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic 467 468
18/01/2024 235 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Venturi Effect Phot Koohatanasatien Bernoulli’s Equation 5.Fluid Mechanic ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Bernoulli’s Principle Height at inlet (m) Height at outlet (m) A1; Inlet cross section area (m2) A2; Outlet cross section area (m2) P1; Inlet pressure (Pa) P2; Outlet pressure (Pa) V2; Outlet fluid velocity (m/s2) V1; Inlet fluid velocity (m/s2) Center streamline 469 470
18/01/2024 236 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Bernoulli’s Equation (Head form) Bernoulli’s Equation (Pressure form) Recommended form for liquids Recommended form for gases Description Equation Bernoulli’s Principle Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic (Static) ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety 471 472
18/01/2024 237 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic (Static) ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic (Static) 473 474
18/01/2024 238 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic (Static) Water Level Strong Water Jet H1 H2 H3 H4 Hydraulic Head Water Level Atmospheric Pressure Weak Water Jet Pressure increase with depth High Pressure Low Pressure Hydrostatic Test for BPVC ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Mechanic Hydro Power Plant Water Head Pump Hydro Power Plant Static Head ASME Section VIII Div.1: Design pressure of vessel shall include Static Head 475 476
18/01/2024 239 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Fluid Flow ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Schematic representation of the laminar and turbulent flow regimes used in the pipe displacement simulator. (a), laminar concentric; (b), laminar segregated; (c), turbulent. The turbulent velocity profile represents the mean flow, in which time/space fluctuations are averaged out 6.Flow Pattern : Laminar and Turbulent Flow 477 478
18/01/2024 240 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Flow Meter and Straightening Vanes Installation To change from Turbulent flow to steady flow Flow meter accuracy reading Recommended to check O&M manual installation 479 480
18/01/2024 241 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Flow Meter and Straightening Vanes Installation Recommended installation of inline gas turbine flow meter (minimum length) ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Distance of Upstream and Downstream Flow Meter Installation 481 482
18/01/2024 242 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Thermowell ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 7.Thermowell Installation 483 484
18/01/2024 243 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Thermowell Installation ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Reactor Distillation Column / Fractionation Multipoint Temperature Sensors 485 486
18/01/2024 244 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Vortex ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 8.Vortex Breaker Disc Type Small Cross Type Gas Liquid Two Phase Flow Erosion & Cavitation 487 488
18/01/2024 245 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Disc Type Small Cross Type Vortex Breaker in Vessel and Tank ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Siphonics Drainage System Conventional Drainage System Siphonics Drainage and Conventional Drainage System 489 490
18/01/2024 246 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Vortex Breaker in Vessel and Tank Turbulent Two Phase Flow of Water & Air Air Pocket ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Example of Vortex Breaker Design 491 492
18/01/2024 247 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien A vortex will be stopped when it impacts the baffle plate Vortex Breaker & Baffle Plate Horizontal Vertical ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Vortex Breaker 493 494
18/01/2024 248 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Cavitation ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien 9.Pump Cavitation Vortex Breaker Head at Suction Pump Higher than vapor pressure to avoid Cavitation 495 496
18/01/2024 249 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Design inlet pump pipeline Required NPSH pump Head Pump (NPSH) Pipeline Inlet Suction Pump (Air lock) Vertex Breaker (Turbulent Flow) Other Pump Cavitation Pump Cavitation ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Pump Cavitation Loss of Suction Pump Air into the suction pump Air into the suction pump 497 498
18/01/2024 250 ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Impeller Pump Damaged by Cavitation ความปลอดภัยในการใช้งานภาชนะรับความดัน Best Practice for Pressure Vessel Operation Safety Phot Koohatanasatien Reasons of Cavitation in Pump Vaporization of liquid in pump Recirculation Improper gap between impeller and pump housing Air Ingress Turbulence or Vortex Problems due to Cavitation Vibration Noise Low efficiency Reduction in flow rate and head Physical damage to impeller, pump housing Leaking of pump seal Problem with alignment Pump Cavitation 499 500