เอกสารวิชาการ
ชางทอ
กรมอูทหารเรือ (จัดพิมพเมื่อ กันยายน ๒๕๔๘)
สารบัญ บทที่ 1 บทที่ 2 บทที่ 3 บทที่ 4 บทที่ 5 บทที่ 6 บทที่ 7 บทที่ 8
เครื่องมือในการประกอบทอทาง คุณลักษณะทอและอุปกรณ ชนิดของลิ้น (VALVE) งานดัดทอ เครื่องแขวนและการจับยึดทอ ระบบทอทางในเรือรบ การหุมฉนวนทอ ขนาดทอทางตาง ๆ
สารบัญ หนา บทที่ 1 เครื่องมือสําหรับชางทอ 1.1 เทปวัดระยะหรือตลับเมตร (Tapes) 1.2 ฉากเหล็ก (Squares) 1.3 เครื่องมือทําระดับ (Aligment Tools) 1.4 ลูกดิ่ง (Plump Bob) 1.5 วงเวียนและวงเวียนแบงระยะหรือดิไวเดอร (Compass and Dividers) 1.6 เลื่อยตัดเหล็ก (Hacksaws) 1.7 ตะไบ (Files) 1.8 สกัด (Chisel) 1.9 เครื่องมือเจาะและกวาน (Drilling and Boring Tools) 1.10 คอน (Hammers) 1.11 ไขควง (Screwdrivers) 1.12 ประแจ (Wrenches) 1.13 เครื่องมือตัดทอ (Pipe and Tubing Cutter) 1.14 เครื่องควานทอ (Reamers) 1.15 เครื่องทําเกลียว (Pipe Stock and Dies) 1.16 แมแรงจับทอ (Pipe Vise) 1.17 เครื่องมือดัดทอ (Pipe Bender) 1.18 เครื่องขยายปากทอ (Flaring Tool)
1 2 4 5 6 7 10 13 13 15 16 18 26 29 31 34 35 37
บทที่ 2 คุณลักษณะทอและอุปกรณ 2.1 คุณลักษณะของทอ 2.2 ทอทางและหลอด (Piping and Tubing) 2.3 วิธีการผลิตทอ (Methods of Manufacture) 2.4 การเลือกอุปกรณซอมและขนาด
38 39 42 44
บทที่ 3 วาลว (VALVE) 3.1 หนาที่ของวาลว 3.2 ประเภทของวาลว 3.3 การเลือกใชวาลว 3.4 วัสดุวาลว 3.5 สวนประกอบของกานวาลว 3.6 รายละเอียดเกีย่ วกับวาลว 3.7 การตอวาลว 3.8 ชนิดของวาลว
47 48 50 50 51 54 56 57
บทที่ 4 การดัดทอ (PIPE BENDING)
74
บทที่ 5 การจับยึดทอ 5.1 การยึดแขวนและหนุนรองทอ 5.2 ประเภทอุปกรณยึดแขวนและหนุนรองทอ 5.3 อุปกรณยดึ แขวนทออยางงาย 5.4 ลูกกลิ้งรับทอ 5.5 สปริงรับทอ 5.6 สปริงหนุนรองรับภาระแปรผัน 5.7 สปริงแขวนรับภาระแปรผัน
81 81 82 86 87 88 88
บทที่ 6 ฉนวนความรอนและการหุมฉนวน (INSULATION AND AGGING) 6.1 พิสัยอุณหภูมิ (Temperature Range) 6.2 ฉนวนความรอน (Insulating Material) 6.3 ฉนวนความรอนชนิดตาง ๆ
93 93 94
บทที่ 7 ตารางขนาดทอ
98
บรรณานุกรม
105
บทที่ 1 เครื่องมือสําหรับชางทอ เครื่องมือที่ใชในการวัดความยาว ความสูง วัดขนาดเสนผาศูนยกลาง และการวางระดับการ เดินทอเพื่อใหน้ําเสียระบายออก หรือการติดตั้งสุขภัณฑใหไดระดับ เรียกเครื่องมือชนิดดังกลาววา “เครื่องมือใชวดั ” (Measuring Tools) แตถาเปนเครื่องมือที่ชวยในการเขียนเสนตรง เสนวงกลม หรือ รูปลักษณะอืน่ จะตองใชความละเอียดเปนอันมาก เรียกเครื่องมือชนิดนีว้ า เครื่องมือวางผังงาน (Layout Tools) ซึ่งโดยเฉพาะการเขียนงานที่ตองการขนาดเสนผาศูนยกลาง จําเปนตองวัดขนาดอยาง ระมัดระวังในเรื่องตองคิดระยะที่เปนสวนยอย หมายถึง การเขาใจที่จะคิดเปนเศษและสวน ของความ ยาวเปนนิว้ หรือเปนมิลลิเมตร และถามีระยะความยาวออกเปนฟุตหรือเปนเมตรควรวางเครื่องมือวัด ใหไดระยะที่ตอ งการอยางถี่ถวนดวย เครื่องมือที่ใชวัด ประกอบดวย เทปวัดระยะ ฉากเหล็ก ระดับน้ํา กลองระดับ ลูกดิ่ง ดินสอ ชางไม หรือใชบักเตาตีเสน วงเวียน วงเวียนแบงระยะ หรือดิไวเดอร 1.1 เทปวัดระยะหรือตลับเมตร (Tapes) ดูรูปที่ 1.1 ประกอบ เปนเทปวัดระยะเหล็กเคลือบ สี หรือพลาสติก สายเทปจะมวนอยูในตลับ สะดวกทีจ่ ะพกติดตัวชางไปไดเสมอ ชนิดที่ดีจะสามารถ เก็บสายเทปดวยการกดดันบังคับเทป สายเทปจะวิ่งมวนเขาตลับตามสปริงของแกนเทป สามารถวัด ไดดว ยมือเดียว และเมื่อจะดึงสายเทปออก โดยคลองปลายเทปที่มีเหล็กฉากเล็ก ๆ ยึดติดไวกับมุนของ สิ่งที่ตองการวัด แลวลากสวนที่ถือตลับถอยหลังออกไปตามแนวที่ตอ งการวัดทีห่ นาสายเทปจะบอก ระยะไวเปนนิว้ หรือเปนเซนติเมตร หรือเทปบางชนิดบอกไวทั้งนิ้วและเซนติเมตรอยูในหนาเดียวกัน ทั้งนี้เพื่อความสะดวกในการวัดความยาวเทป มีตั้งแตความยาว 1 เมตร, 2 เมตร และ 3 เมตร เปนตน สวนในรูปที่ 1.2 แสดงใหเห็นเปนตลับเทปขนาดใหญ มักนิยมใชกบั งานขนาดใหญ โดยเฉพาะ ถาเปนงานของชางสํารวจ สายเทปอาจเปนเหล็ก เปนผาเสริมใยโลหะ เปนพลาสติก เหนียว มีความยาว 25, 50 และ 100 ฟุต แตถาตองการใหความยาว ๆ จะมีความยาวถึง 50 เมตร ซึ่งถา เปนเทปเหล็กจะมีน้ําหนัก นําติดตัวไปไมสะดวก สําหรับงานชางสุขภัณฑนํามาใชวัดความยาวของ พื้นที่เพื่อทําการเดินทอและเทปบางชนิดจะบอกระยะไวเปนเมตร มีความยาวตั้งแต 10, 15, 20, 25, 30 และ 50 เมตร เปนตน
2
รูปที่ 1 – 1 เทปวัดระยะขนาดเล็ก
รูปที่ 1 – 2 เทปวัดระยะขนาดใหญ
1.2 ฉากเหล็ก (Squares) ชางสุขภัณฑใชฉากเหล็กกับงานที่ตองการวางตําแหนงของ เครื่องสุขภัณฑ และอีกประการหนึ่งก็เพื่อวัดระยะเพื่อทําโครงที่จะสอดทอเขาไปแลวตอพอดีกับ เครื่องสุขภัณฑ การใชฉากจะเลือกไดเปน 3 ชนิด คือ ฉากเหล็ก ฉากผสม และฉากใหญ ดูรูปที่ 1.3 ประกอบ 1.2.1 ฉากเหล็ก (Try Square) เปนฉากธรรมดาที่มีใชกนั ทัว่ ไปในงานชางไม ใบ ฉาก ที่เปนบรรทัดยาว 6 นิ้ว หรือ 12 นิ้ว สวนดามจะเปนเหล็กหนาบังคับโคนของใบฉากใหยึดไดฉาก กับแนวของดามสวนมือถือ เวลาวัดก็จะทาบดามกับขอบดานหนึง่ จะไดแนวที่ตั้งฉากกับขอบอีกดาน หนึ่ง ในสวนของใบฉากที่มีระยะบอกเปนนิว้ ดูรูปที่ 1.3 (1) ประกอบ 1.2.2 ฉากผสม (Combination square) ใบฉากมีความยาว 12 นิ้ว ชนิดนี้ในสวน ดามหรือมือถือจะเคลื่อนไปได และสามารถทาบใหไดมมุ ฉาก (90 องศา) และมุม 45 องศา ได มักนิยม ใชกับงานใหตาํ แหนงแผนโลหะหรือตองการระยะและมุมที่แนนอน ดูรูปที่ 1.3 (2) ประกอบ
3
(1)
(2)
รูป 1-3
แสดงฉากชนิดตาง ๆ ที่ใชกับงาน ชางสุขภัณฑ
(3)
1.2.3 ฉากใหญ (Framing Square) เปนฉากเหล็กชนิดใหญที่ใชวดั มุมฉากโครง หลังคา การวัดลูกตั้งและลูกนอนของบันได และงานชางไมที่เกี่ยวกับการประกอบวงกบประตูและ หนาตาง ฉากใหญเปนแผนเหล็กตัดเปนฉากตลอด ใชวดั ฉาก วัดมุมเอียงลาด และวัดระยะไดอยาง แนนอน โดยมากจะใชฉากดานที่มีความยาว 24 นิว้ สวนอีกดานหนึ่งมีความยาว 16 นิ้ว ขอควรระวัง อยางยิ่งก็คือ อยาวางฉากใหญนี้ใหตากแดดหรือใกลที่ที่มีความรอน จะทําใหระยะทีว่ ัดขยายยาวขึ้น และการวัดมุมก็จะเปลีย่ นไปดวย สําหรับความสะอาดนั้นจะตองลางและเช็ดใหแหงภายหลังการใช และลูบดวยน้ํามันบาง ๆ เพื่อปองกันสนิมอันจะทําใหตวั เลขและเสนทีร่ ะบุในแผนฉากลบเลือน อาน ไมเห็น ทําใหอานคาไมถูกตอง ดูรูปที่ 1.3 (3) ประกอบ สําหรับงานวัดความยาวของทอชนิดตาง ๆ ฉากใหญนยิ มใชกันมาก โดยเฉพาะทอที่มีขนาดใหญ เชน ทอระบายน้ําโสโครกที่เปนเหล็กหลอ หรือทอระบายน้ําเสียแอสเบส ตอส เพราะนอกจากวัดความยาวแลว ยังสามารถวัดฉากใหตดั ไดตั้งฉากกับแกนทอ การใชฉากใหญ ตรวจสอบการ
4
รูป 1-4
แสดงการใชฉากใหญ ตรวจสอบการตอ ทอดวยขอตอตางชนิดกัน
1.3 เครื่องมือทําระดับ (Alignment Tools) เมื่อมีการเดินทอชนิดตาง ๆ หรือติดตั้งเครือ่ ง สุขภัณฑ จําเปนตองใชเครื่องมือเหลานี้อยูบ อย ๆ ระดับน้ําเปนเครื่องมือทําระดับ (Level) ดังแสดงในรูปที่ 1.5(1) ใชตรวจสอบไดทั้ง แนวนอนและแนวตั้ง ชนิดทีใ่ ชกันทัว่ ไป จะมีหลอดน้ําบรรจุอยู 3 หลอด เปนชวงปลาย 2 หลอด ซึ่งใช วัดแนวตั้งหรือแนวดิ่ง สวนอีกหลอดหนึ่งจะติดอยูกลางชวงของเครื่องมือและแนวนอน ดูรูปที่ 1.5(2) ควรนําระดับน้ําในสวนขางที่เรียบแนบกับผิวของทอ ใหแนวระดับขนานกับแกนของทอ โดยเฉพาะ ควรวัดกลางชวงของทอ สมมติทอยาว 2.00 เมตร ใหวดั ที่ระยะ 1.00 เมตร หรือใหใกลกับขอตอของ
5 ทอ จากรูปขยายแสดงหลอดน้ําจะโคงขึ้นเล็กนอย และเห็นฟองอากาศตาไกอยูใ นชวงกลางของหลอด ระหวางกลางของเสนทั้งสองที่ขีดเปนที่หมาย เมื่อวัดแนวดิ่งควรอานที่หลอดน้ําตัวบน แตถากลับเอา ปลายลางขึ้นบน ควรอานหลอดน้ําลางที่ตอนบนอีกเชนเดียวกัน จะอานทั้งบนและลางใหฟองอากาศ ตาไกใหพรอมกันไมได
รูป 1-5
แสดงการใชระดับน้ําและการวัดความลาด ของทอ
1.4 ลูกดิ่ง (Plump Bob) ดังแสดงในรูปที่ 1.6(1) และ (2) เปนเครือ่ งมือที่ใชกําหนด ตําแหนงศูนยกลางของทอไดอยางละเอียด แนนอน โดยเฉพาะเมื่อตองการตอทอทอนบน ก็ควรตอง ทิ้งดิ่งใหเปนแกนทอทอนลาง ตรงกับสายดิ่งที่จะตองใชตรวจสอบหรือกําหนดแกนของทอตัวบน เพื่อใหการเดินทอตรงกันมากที่สุด เพื่อหลีกเลี่ยงการกระทบของน้ํากับขางทอที่ตอเรียงกัน สําหรับรูป
6 ที่ 1.6(1) จะเปนลักษณะของลูกดิ่งเปนทอนกลมปลายแหลมเรียว สวนโคนจะเปนสวนที่ใชเชือกหรือ เอนพลาสติกสอดทะลุขึ้นมา ตองถือวาแนวเชือกกับปลายของลูกดิ่งจะตองตรงกัน ลักษณะลูกดิง่ ชนิด นี้ใชกับงานเดินทอไดดี เพราะสามารถทิ้งดิ่งไดใกลผิวทอมากที่สุด ทั้งยังเปนลูกดิ่งที่นิยมใชกับกลอง ระดับตาง ๆ อีกดวย หรือมีบางชนิดใชผกู ในสวนหัวของลูกดิ่ง ทําใหแกนสายดิ่งอยูในแนวปลาย ลูกดิ่งอีกดวย และลูกดิ่งอีกลักษณะหนึ่งเปนรูปกรวยปลายแหลมใชงานกอสรางทั่วไปเปนรูปที่ 1.6(2) อาจหลอดวยทองเหลือง เหล็ก หรือสําริด สวนหัวจะมีจกุ เกลียวเพื่อใสสายดิ่ง และมีน้ําหนักจาก 6 – 24 ออนซ เพื่อขึ้นทีละ 2 ออนซ เปนตน
รูป 1-6
แสดงลักษณะของลูกดิ่งและการผูกสายดิ่ง
1.5 วงเวียนและวงเวียนแบงระยะหรือดิไวเดอร (Compass and Dividers) ใชวงเวียนใน การเขียนรูปวงกลม หรือรูปโคง ดังแสดงในรูปที่ 1.7 นั้น เครื่องมือดังกลาวนี้มีความแตกตางกัน ชนิด ที่เรียกวาวงเวียนจะมีไสดินสอสอดอยูในปลอกกับขาหนึ่งของวงเวียนแลวยึดติดขานั้นไว อยางไรก็ ตามเมื่อตั้งวงเวียนขึน้ ทั้งปลายที่เปนเหล็กแหลมกับปลายของไสดินสอจะตองอยูใ นระดับเดียวกัน แต ชนิดที่เรียกวาดิไวเดอรจะใชกับการแบงระยะใหเทา ๆ กันตลอดแนว หรืองานที่ตองการเขียนวงกลม ใหเปนเสนปรากฏถาวรในการตัดโลหะ ฉะนั้นปลายทั้งสองจึงตองคมอยูเสมอ และลักษณะของปลาย ที่คมจะปาดภายในเขาหากัน อยางไรก็ตามควรเจียใหปลายขาเทากันกอนแลวจึงลับตอไป
7
รูป 1-7
ดานซายสุด แสดงลักษณะของวงเวียน รูปตรง กลางเปนดิไวเดอร และรูปขวาสุด เปนการ แสดงลักษณะของปลายแหลมของดิไวเดอร
1.6 เลื่อยตัดเหล็ก (Hacksaws) หรืออาจเรียกอีกชื่อหนึ่งวาเลื่อยโครง เลื่อยตัดเหล็ก เปน เครื่องมือที่สําคัญและจําเปนของงานชางสุขภัณฑ นอกจากจะใชตัดโลหะที่มีลักษณะเปนแผนแลว ยัง นําไปใชตัดทอไดอีกดวย ถาจะใหงานเรียบรอยการตัดทอจะใชเครื่องมือตัดทอโดยเฉพาะ สําหรับแผนโลหะที่มีความหนาซึ่งไมสามารถตัดไดดวยกรรไกรตัดโลหะ การตัดดวย เลื่อยจะตัดไดรวดเร็ว นับเปนเครื่องมือพื้นฐานชนิดหนึ่ง เลื่อยตัดเหล็กประกอบดวย 2 สวน คือ สวน โครงเลื่อย (Hacksaw Frame) และใบเลื่อยหลัก (Hacksaw Blade) ชนิดของเลื่อยตัดเหล็กจะมีโครง 2 ชนิด ชนิดโครงปรับไดกับชนิดโครงบังคับ ชนิดโครงปรับได สามารถเลื่อนโครงไดพอดีกับชวงความ ยาวของใบเลื่อยเหล็กที่มีขนาด 8-16 นิ้ว ได แตสวนมากใบเลื่อยเหล็กที่มีจําหนายในทองตลาดจะมี ขนาด 10-12 นิ้ว สวนชนิดโครงบังคับ จะใชเฉพาะกับใบเลื่อยเหล็ก ซึ่งจะตองคลองสวนรูของปลาย ใบเลื่อยทั้งสองเขากับแกนเหล็กสวนปลายและสวนดามของโครงเลื่อย ดูรูปที่ 1.8
รูปที่ 1 – 8
โครงเลื่อยเหล็กที่ไดออกแบบ ใหเปนรูปตัวดี
8 การเลือกใชใบเลื่อยตองเลือกใหเหมาะสมกับลักษณะของงาน โดยพิจารณาจากจํานวน ฟนของใบเลื่อย ใบเลื่อยที่มจี ํานวน 14 ฟนตอ 1 นิ้ว เหมาะสําหรับใชกับงานที่มีความหนาโดยมักจะ ใชเลื่อยโลหะตามโรงงานอุตสาหกรรม สําหรับชิ้นงานเหล็กเหนียวทีห่ นาและกวางจะใชใบเลื่อยที่มี จํานวน 18 ฟนตอ 1 นิ้ว ใบเลื่อยที่มีจํานวน 24 ฟนตอ 1 นิ้ว จะใชในการตัดเหล็กฉาก ทอขนาดใหญ ทอทองเหลือง ทอทองแดง ใบเลื่อยที่มีจํานวน 32 ฟนตอ 1 นิ้ว จะใชในการตัดทอบาง ๆ ทั่วไป การใชเลื่อยที่ไมถูกวิธีทําใหใบเลื่อยหักไดงา ย และใชเวลาในการเลื่อยมากเกินไปการ เลื่อยที่ถูกวิธี ตองปรับนอตหางปลาใหใบเลื่อยตึง ดังแสดงในรูปที่ 1 – 9 และตั้งใบเลื่อยใหฟนใบ เลื่อยกัดชิ้นงานไปขางหนา ซึ่งจะทําใหรอยกัดเรียบตรงแนว และใชเวลาในการเลื่อยนอย รูปที่ 1 - 10 แสดงการจับเลื่อยเหล็กอยางถูกวิธี โดยใชปากกาติดโตะจับชิ้นงานใหสูง เพียงเล็กนอย เพื่อใหชิ้นงานไมสั่น การจับนัน้ ใหใชนวิ้ ชี้ของมือขวาจับทีส่ วนดามชี้ไปขางหนา อีก 4 นิ้ว จะกําสวนดามไว สวนมือซายจะเปนสวนชวยพยุงโครง เวลาตัดใหยืนทรงตัว และโยไปทางขางหนา ทุกครั้งที่มีการดันใบเลื่อยใหกัดชิ้นงาน เวลาดึงใบเลื่อยกลับจะตองไมมีแรงดัน ควรเลื่อยดวยอัตรา ความเร็ว 40-50 ครั้งตอนาที
รูปที่ 1 – 9
แสดงการประกอบฟนเลื่อยเขาโครง เลื่อย
รูปที่ 1 – 10
แสดงการจับเลื่อยเหล็กอยางถูกวิธี
การเลื่อยแผนโลหะที่บางใหดูรูป 1.11 ประกอบ ใหนําไมทอน 2 ชิ้นมาประกบทั้งสอง หนาของชิ้นงาน ถาไมกระทําดังกลาว อาจทําใหใบเลือ่ ยหัก เนื่องจากการสั่นของชิ้นงานเมื่อฟนใบ เลื่อยจมอยูใ นชิ้นงานมากเกินไป ดูรูปที่ 1 - 12 ประกอบ ในการใชใบเลื่อยตัดทอ ตองตรวจสอบความหนาของทอทุก ครั้งวามีความหนาเทาใด ใบเลื่อยที่ใชตัดทอ ควรเปนใบเลื่อยละเอียดที่มีฟน 2 ฟน ตัดไดอยูใ นเนื้อ ของทอ แตถาฟนใบเลื่อยหยาบเกินไป ฟนจะไปคางและเมื่อดันมาก จะทําใหใบเลื่อยหักหรือบางที อาจเลื่อยไปไดแตหนักแรง ใบเลื่อยจะทื่อและเสื่อมเร็ว การตัดแผนโลหะบางที่ขีดเสนไวบนผิวหนา โดยวางแผนไวระหวางปากทั้งสองของ ปากกา และใชชิ้นไมประกบหลัง อาจตองนําซีแคลมปไปชวยยึดไมกบั แผนโลหะไว ซึ่งจะทําใหเลื่อย
9 ไดเรียบขึ้น และเห็นเสนที่ขดี ไวดวย ดังแสดงรูปที่ 1 -13 ซึ่งจะเนนการวางใบเลื่อยในทางนอนแตกด ปลายเลื่อยลงไปเล็กนอยในรูป 1 - 13(1) แตรูปที่ 1 - 13(2) จะวางใบเลือ่ ยในแนวระดับ เปนตน
รูปที่ 1 – 11
แสดงการตัดแผนโลหะบางดวยการ ประกบไม 2 ชั้น
รูปที่ 1 -14 แสดงการวางใบเลื่อยเพื่อตัดตอนริมของชิ้นงานที่มีความลึก โดยหมุนไป ใหขนานกับขอบ แตโครงเลื่อยจะตั้งไดฉากกับขอบของชิ้นงาน เทากับวาตั้งในแนวระดับ การเลื่อยจะ ไดน้ําหนักกดนอย การวางใบเลื่อยไมถูกตอง จะทําใหใบเลื่อยหักไดงา ย รูปที่ 1 – 12
แสดงการตัดทอดวยเหล็ก (1) มี 2 ฟน อยูในความหนาของ เนื้อทอ ซึ่งถูกตอง (2) ฟนจะเขากดคางอยูกับเนื้อทอ เพียง 1 ฟน จึงไมถูกตอง
รูปที่ 1 – 13
แสดงการเลื่อยโลหะแผนบางที่มีการ ตัดใหตรงเสนที่ขีดไว
รูปที่ 1 – 14
แสดงการวางใบเลื่อย เพื่อตัดตอนริม ของชิ้นงาน
10 อันตรายที่เกิดจากการใชเลื่อยเหล็กมักเกิดที่มือ ถาใบเลื่อยเกิดหักในขณะกําลังเลื่อย เนื่องจักการตัดดวยความเร็ว หรือการดันใบเลื่อยแรงเกินไป หรือใบเลื่อยหลุดจากโครงปากกาจับ ชิ้นงาน อาจทําใหใบเลื่อยบิดงอ และแตกหักเปนอันตรายแกผูเลื่อยได ผูเลื่อยจึงควรระมัดระวังเปน อยางมาก 1.7 ตะไบ (Files) ตะไบทีใ่ ชอยูท ั่วไปมีอยูห ลายชนิด มีขนาดความยาวตั้งแต 3-18 นิ้ว ดูรูปที่ 1–15 แสดงสวนประกอบของตัวตะไบ ซึ่งการวัดความยาวของตะไบ จะนับจากสวนโคนสุดของ ตะไบจนถึงปลายใบ นอกขอบผิวหนาของตะไบยังระบุชนิดของฟน ในสวนหินตะไบจะมีฟน อยูด วย สําหรับสวนปลายตะไบจะระบุลักษณะของตัวตะไบ วาเปนตะไบรูปรางอยางไร เชน ตะไบรูป สี่เหลี่ยมผืนผา ตะไบรูปสวนของผิวโคง ตะไบทองปลิงและตะไบกลม ปลายของตะไบจะมีความ กวางเรียงลงจากสวนโคนตะไบเพียงเล็กนอยดังแสดงไวในรูปที่ 1-16 และ รูปที่ 1-17
รูปที่ 1-15 แสดงสวนประกอบของตัว ตะไบ
รูปที่ 1-16 แสดงลักษณะของตะไบที่ใชในงานสุขภัณฑ
1.7.1 ชนิดของตะไบ ไดแบงชนิดของตะไบออกเปน 4 ชนิด ดังแสดงในรูปที่ 1-18 ซึ่งแตละชนิดจะมี ลักษณะของเสนและการทําผิวใหหยาบแตกตางกันดังนี้ 1.7.1.1 ตะไบเสนเดียว (Single Cut) ลักษณะของเสนฟนที่ปรากฏบนผิวหนา ตะไบเปนเสนเฉียงขนานกันตลอดทั้งสองหนา มุมเอียงของเสนจะทํามุม 65 องศากับแนวศูนยกลาง
11 ของตัวตะไบ จะนําตะไบชนิดนี้มาใชกบั การแตงใหผิวเรียบเสมอกัน โดยเฉพาะจะทําการตะไบตอน มุมของชิ้นงานโลหะ หรือปลายทอที่ตองการแตงภายหลังการตัดมาแลวใหมนเรียบ 1.7.1.2 ตะไบเสนตัด หรือตะไบเสนคู (Double cut) ลักษณะของเสนจะเปน เสนฟนเอียงตลอดหนาตะไบทั้งสองเสนกลับทางกัน จะแลเห็นตาที่เสนตัดกันเปนคลายสี่เหลี่ยมขนม เปยกปูนตลอดไปทั้งสองหนาตะไบ เปนตะไปทีน่ ํามาใชกับงานขจัดผิววัสดุหรือความไมเรียบที่ยงั หลงอยูใหหมดไป ผิวจะเรียบยิ่งขึ้น 1.7.7.3 ตะไบเสนโคง หรือตะไบทองปลิง (Curved Tooth) ฟนของตะไบจะมี ลักษณะเปนเสนโคงขนานกันตลอดทั้งสองหนาของผิวหนาตะไบ งานโลหะออน เชน อะลูมิเนียม ทองเหลือง ตะกั่ว ฯลฯ
รูปที่ 1-17 แสดงรูปรางของตะไบชนิดตาง ๆ สําหรับ ชางสุขภัณฑใช จะตองเลือกลักษณะให เหมาะกับผิวงาน
รูปที่ 1-18 แสดงการแยกชนิดของตะไบดวยการ พิจารณาจากลักษณะของเสนตะไบ และการทําผิวใหหยาบและคม
1.7.1.4 ตะไบฟนหยาบ (Rasp Cut) ลักษณะของฟนเปนบาแหลมยืน่ จาก ผิวหนา เปนแถวเสมอกันตลอดความยาว เปนการย้ําผิวเหล็กใหยื่นขึน้ มา ยากในการแตงใหคม มัก นิยมใชกับวัสดุที่ออนที่ไมใชโลหะ เชนไม พลาสติก แตตองแปรงเอาเศษวัสดุออกจากลอยย้ําทุกครั้ง ภายหลังการใช เพราะถาปลอยใหเศษวัสดุติดคางจะนําออกภายหลังไดยากมาก
12 สําหรับความหยาบหรือความละเอียดของเสนฟนของตะไบมีสวนสัมพันธกับขนาด ของตะไบที่เรียกตามความยาว เมื่อตองใชปรับผิวเรียบก็ควรใชตะไบผิวเรียบ (Smooth Files) ซึ่งจะมี เสนฟนละเอียด ดูรูปที่ 1-19 แสดงลักษณะของเสนฟนมีความแตกตางกันไปตามความยาวทีก่ ําหนดไว โดยปกติจะมีความยาว 3 – 18 นิ้ว แตความยาว 8 นิว้ จะมีฟนละเอียดขึ้น ตะไบจะหยาบขึ้นเปนความ ยาว 10 นิ้ว และสวนที่หยาบมากขึ้นไปอีก จนกระทั่งเปนตะไบทีห่ ยาบมาก จะมีความยาวของตะไบ 12 และ 14 นิว้ เปนลําดับ
รูปที่ 1-19
สําหรับชางผูมีความชํานาญจะเลือกใชตะไบตามความละเอียดของฟนไดอยางมี ประสิทธิภาพ ในงานทัว่ ไป นิยมเลือกใชชนิดของตะไบที่มีความยาว 10 – 12 …… นิ้ว 1.7.2 วิธีตะไบ วิธีการตะไบใหไดผิวของชิน้ งานที่ถูกตองนั้น อาจแยกวิธีที่แตกตางกันตาม รูปรางของชิ้นงานและความตองการความเรียบ ดังนี้ 1.7.2.1 การตะไบขวาง (Cross Filing) หมายความวา ทําการตะไบเฉียงกับแนว ของชิ้นงาน ควรทรงตัวและวางเทาใหหางจากกัน ใหตะไบเฉียงไปขางหนาจนสุดความยาว สําหรับ ในตอนชักตะไบกลับ ไมตองการใหตะไบกินเนื้อโลหะแตอยางใด แตเมื่อตองการใหผิวงานเรียบ ควร ตะไบขวางใหเฉียงคนละทาง ตะไบจะครูดลบรอยกันในสองแนวทาง กระทําซ้ําจนผิวเรียบเสมอกัน 1.7.2.2 การตะไบตาม(Draw Filing) เปนการตะไบผิวขั้นสุดทาย มักจะตะไบ ใหเรียบไปทางเดียวกันในสวนของชิ้นงานที่ติดอยูก ับปากกา อยางไรก็ตามถาตะไบตอไปตะไบจะไม ทําใหผิวเรียบขึ้น ก็ควรใชผา ใบถูลบรอยเปนครั้งสิ้นสุดของการแตงผิวก็ได 1.7.2.3 การตะไบชิน้ งานโลหะกลม (Filing Round Metal Stock) การที่จะ ตะไบใหโลหะกลมเรียบโคงกลมกลืนกัน การเอียงของการถูตะไบอาจตองเปลี่ยนไปโดยอัตโนมัติ อาจถูตะไบโดยครูดผิวใหแนวผิวโคงตอเนือ่ งกันใหสม่ําเสมอพอสมควร ก็จะไดผวิ งานที่เรียบและ กลมตามขนาดที่ตองการ ควรตรวจสอบอยูตลอดเวลาจนแนใจ แลวจึงลบลอยดวยผาทรายหรือ กระดาษทรายน้ําอีกครั้งผิวจึงจะเรียบใชงานได
13 1.8 สกัด (Chisel) 1.8.1 ชนิดของสกัด สกัดเปนเครื่องมือที่สามารถนําไปใชเจาะโละหะ ตัดโลหะ ตัดไมและวัสดุอื่น ประการสําคัญชิ้นงานที่ตองใชกับเครื่องมือชนิดนี้ ตองมีความออนกวา เนื้อเหล็กเกรดสูงที่อบดวย ความรอนใหมีความแข็ง สกัดมีอยูห ลายชนิด อาทิ สกัดปลายแบน สกัดปลายมน สกัดปลายแฉกหรือ ปลายเพชร 1.8.2 ลักษณะการใชสกัดปลายแบน สกัดที่นิยมใชกันมาก คือสกัดปลายแบนดังแสดงในรูปที่ 1.20 ซึ่งสามารถใช ตัดหมุดย้ํา(Rivets) ตอกใหหัวนอตขยับคลายตัวกอนที่จะไขออก การตัดทอเหล็กหลอ และตัดโลหะ แผนบาง ดวยสวนสกัดปลายแหลมใชกับงานพิเศษ เชน การเจาะรู การทํารองแคบ หรือการเจาะมุมที่ ไดฉาก สกัดปลายมนจะใชเฉพาะทําชองโคงกลม รวมทั้งสกัดปลายแฉกหรือปลายเพชร ใชขุดเปนราง ตัววี หรือทํามุมคม เปนตน
รูปที่ 1-20
1.8 เครื่องมือเจาะและควาน (Drilling and boring tools) เครื่องมือเจาะและควานที่นํามาใชกับงานโครงสรางไม ซึ่งเปนสวนทีต่ องทําการติดตั้ง ทอและเครื่องสุขภัณฑ สวนสวานไฟฟาอาจนํามาเจาะหรือควานงานที่เปนไดทั้งไมและโลหะ โดย เลือกใชดอกสวานใหเหมาะสม 1.9 สวานมือ (Hand Drill) 1.9.1.1 ลักษณะทั่วไปของสวานมือ ชนิดสวานมือนี้ใหสังเกตดอกสวานทีใ่ ชกับงาน เจาะโลหะ อาจใชเจาะกับงานที่เปนแผนโลหะที่บาง หรือถาเปนโลหะหนา ควรเปนโลหะที่ออน เชน ตะกัว่ ทองแดง หรือทองเหลือง แตสวานชนิดนี้จะนํามาใชเจาะรูไมไดอยางดีดวย
14 สําหรับขนาดของดอกสวานที่ใชเจาะโลหะ มีขนาดเสนผาศูนยกลางที่ผลิตไดละเอียด มากนับจาก 1 (0.028 นิ้ว) ถึง 80 (0.0135 นิ้ว) และขนาดที่กําหนดเปนตัวอักษรนับจาก A (0.234 นิ้ว) ถึง Z (0.413 นิว้ ) นอกจากนี้ ยังกําหนดขนาดดวยการใชระบบเมตริก คือ ใชมิลลิเมตรเปนตน 1.9.1.2 การใชสวานมือ การนําสวานมือไปใชนนั้ ควรเจาะนําดวยการจับดามแลวให ปลายของดอกสวานจรดที่ศนู ยของตําแหนงที่ตองการเจาะแลวหมุนคันที่ตอกับจานเฟอง ซึ่งขบกับ เฟองอีกตัวหนึง่ ที่ติดกับกานสวาน ระหวางหมุนคันสวานมือจะตองจับบังคับใหดอกสวานกินเขาใน โลหะหรือไมกอน แลวจึงเลื่อนมือมากดสวนปลายของดามดวยอุมมือ แลวกุมใหแกนของสวานตั้ง ตรง และมีกําลังกดดวย เมือ่ เจาะไดความลึกตามที่ตองการ เวลาถอนใหหมุนเดินหนาไปดวยแลวจึง คอยดึงตรง ใหดอกสวานหลุดขึ้นมา อยาดึงทั้ง ๆ ที่ดอกสวานคางอยู หรือหมุนกลับทาง ดอกสวานจะ หลุดและคางอยูในแผนโลหะหรือไมนนั้ ดวย 1.9.2 สวานมือไฟฟา (Portable Electric Drill) 1.9.2.1 ลักษณะและการใชสวานมือไฟฟา ดูรูปที่ 1.21 ประกอบ สวานมือไฟฟาใชกับ งานเจาะไมไดทั้งแนวตั้งและแนวนอน ไดสะดวกรวดเร็ว จะนําไปใชกับงานที่อยูใ นเขตที่มีไฟฟาใช เพื่อใหเครื่องทํางานได สามารถเจาะรูไดเรียบรอยกวางตามขนาด ในสวนปากบังคับดอกสวานจะ ขยายออกได ตองใชเฟองมือหมุน โดยสอดเดือยเขารูสว นขางของปลอกใน ใหเฟองจากมือหมุนขบ กับเฟองของปลอกนอกบังคับดอกสวาน ใหเกลียวในของปลอกคลายรนจําปาสวนบังคับดอกเขาใน ทําใหรูสอดดอกกวางออก ดอกจะหลวมและหลุดออก การใสดอกสวานก็ควรทําเชนเดียวกับการถอด แตตองหมุนเฟองบังคับดอกใหดอกติดแนนกอนนําไปเจาะ 1.9.2.2 ดอกสวาน ดอกเจาะมีหลายขนาดตั้งแตเล็กจนถึงขนาดโต และดอกเจาะอาจ พิจารณาใชใหเหมาะสมกับงานที่เปนวัสดุแตละชนิด เชน สวานเจาะไมเนื้อออน ไมเนื้อแข็ง โลหะ ตาง ๆ หรืออาจใชดอกสวานเจาะคอนกรีต จะใชกับงานเจาะผนังอิฐ ดอกสวานมีความแข็งพิเศษ สามารถเจาะเหล็กที่เสริมในเนื้อคอนกรีตได แตตองเจาะและถอนออกบอย ๆ เพื่อลดความรอนให ดอกสวาน เทากับยืดอายุการใชงานดวย สําหรับการถอดถอนดอกเจาะจะถอนชา ๆ ขณะที่เครื่องยังทํางานอยู และเมื่อ กดสวิตชเดินเครื่องตอเมื่อไดสอดดอกสวานเขารูเดิมแลวตั้งดอกใหตรงแนว บังคับนิง่ ไมใหโยกไปมา
15
รูปที่ 1-21
ดอกสวานทีใ่ ชรวมกับสวานมือไฟฟามีหลายชนิดที่นยิ มใช คือ ดอกสวานปากกวาง (Multipur Bit) ซึ่งสามารถใชเจาะรูที่มีขนาดเสนผาศูนยกลางตั้งแต ½ นิ้ว จนถึง 2 นิ้ว ปลายฟนจะ แหลมคม เปนรูปสามเหลี่ยมตลอดแถว ตอนกลางประกอบดวยเดือยหมู 1.10 คอน (Hammers) โดยปกติแลวคอนเหล็กที่นาํ มาใชกับงานสุขภัณฑมี 2 ชนิด คือ คอนหงอนหรือคอน ชางไม และคอนตุมหรือคอนเครื่องกล คอนทั้ง 2 ชนิดดังกลาวมีความแตกตางกันทางลักษณะ และ การนําคอนไปใชใหถูกเหมาะสมกับเครื่องมือนั้น 1.10.1 คอนหงอน (Claw Hammer) ชางไมจะใชคอนชนิดนี้ตอกตะปู สวนของหัว คอนจะมีหงอนที่ตอนบนเปนรองตอนกลาง ใชถอนตะปูที่ตอกคดหรือตอกพับ คอนชางไมจะมีขนาด ตามน้ําหนักของหัวคอน ขนาดที่ใชกนั หนัก 16-20 ออนซ ดังแสดงในรูปที่ 1.22(1) ดามคอนจะทําดวย ไม การถอนการตอกควรพิจารณาวาจะไมทําใหดามคอนหัก ไมควรที่จะนําคอนไปตอกสิ่ว หรือไป ตอกโลหะซึ่งอาจทําใหหนาคอนสึกหรือบิ่น ทําใหตอกตะปูใหตรงไดยาก
16
รูปที่ 1-22 แสดงคอนธรรมดาเปน คอนหงอนและคอนตุม
1.5.2 คอนตุม (Ball Peen Hammer) สําหรับหัวคอนประกอบดวยสวนหนาคอนที่ใชตอก กับสวนตอนบนเปนตน มีขนาดเล็กกวา สวนดามเปนไมเชนเดียวกัน แตมักจะหักบอย ๆ อาจพบวา ชางนําทอน้ําขนาด φ ¾ นิ้ว มาตอเปนดามคอน สวนดามจะไมหักแตจะเพิ่มน้ําหนักใหแกผูตอก อีกประมาณ 1 เทาตัว คอนตุม ที่ใชมีขนาดตั้งแตเล็กจนกระทั่งเปนคอนใหญ นับขนาด 4, 6, 8และ 12 ออนซ คอนขนาด 1 ½ ปอนด จะเทากับ 12 ออนซ ถาเปนคอนขนาดใหญจะมีขนาด 22 – 48 ออนซ ดังแสดงในรูปที่ 1.22(2) การใชคอนใหถูกวิธี โดยจับที่ดามคอน ในสวนใกลหวั ในตอนเริ่มตนตอก และเลื่อน มาจับตอนใกลปลายดามก็เพื่อจะเลีย้ งน้ําหนักหัวคอนใหสงกําลังไปที่สวนของหนาคอน จะพยายาม ใหหนาคอนขนานกับผิวงานที่ตองการตอก ขอควรระวังเกี่ยวกับความปลอดภัย ไมควรนําคอนไปงัด กับสวนอื่นจะทําใหดามหัก ตองระวังหัวคอนใหยึดติดกับดามอยางแนน และเวลาตอกตองระวังผูอยู ใกลเคียงอาจโดนสวนหงอนของหัวคอนได เมื่อเสร็จงานควรลางแลวเช็ดทุกสวนของคอนใหแหง ใชน้ํามันลูบบาง ๆ ในสวนที่ เปนเหล็ก วางเก็บเขาที่ใหเรียบรอย 1.11 ไขควง (Screwdrivers) ดูรูปที่ 1.23 ประกอบ พบวาการนําไขควงมาใชไมถกู ตอง เมื่อนําไขควงไปแซะงัด หรือบางทีใชแทนสกัด จึงจําเปนตองคํานึงถึงจุดประสงคของเครื่องมือชนิดนี้ไว โดยใชขันหรือหมุน ใหตะปูควงฝงจมยึดติดงาน สิ่งสําคัญจะตองเลือกขนาดของปลายไขควงใหมหี นากวางพอดีกับขนาด ของหัวตะปูควง นอกจากนั้นความหนาของหัวไขควงจะตองสอดอยูใ นรองสวนหัวของตะปูควงพอดี
17 กันดวย ถารองหลวมจะทําใหรองถูกปลายไขควงครูดจนรองเยิน ทําใหขันตะปูควงตัวนั้นไมลงตอง ตอกลงไป ไขควงมีอยู 2 ชนิด คือ ไขควงรองเดี่ยว (Flat Shank) ซึ่งมีลักษณะดังไดกลาวแลว อีก ชนิดหนึง่ เรียกไขควงหัวฟลลิปส (Phillips) สกรูหัวฟลลิปสจะมีรองตัดกากบาทกันในสวนหัว ซึ่งตอง เลือกไขควงฟลลิปสใหใชไดพอดีกับรองบนหัวสกรู ไขควงตัวใหญจะใชกับสกรูตัวใหญ สําหรับไข ควงที่มีลักษณะสั้นจะใชกับงานที่มีที่แคบในการหมุนหัวตะปูควง ดูรปู ที่ 1.24 ประกอบ
รูปที่ 1-23
รูปที่ 1-24
18 1.12 ประแจ (Wrenches) ประแจที่ชางสุขภัณฑจะศึกษาหมายถึงประแจจับทอหมุนเปนสวนใหญ ประแจมีหลาย ชนิด บางชนิดเหมาะทีจ่ ะใชหมุนหัวโบลท นอตหรือปลอกบังคับของเครื่องสุขภัณฑ ประแจทีด่ ี จะทําจากเหล็กผสมโครเมี่ยม ที่เรียกวา Chrome Vanadium Steel ที่ทําดวย วัสดุชนิดนี้เพราะทําใหมนี ้ําหนักเบา ไมแตกหักงาย แตประแจสวนใหญมกั ทําดวยเหล็กคารบอน (Carbon Steel) หรือเหล็กโมลิบดีนัม (Molybdenum Steel) วัสดุชนิดหลังมักใชหลอประแจจับทอ แต จะมีน้ําหนักมาก และมีขนาดใหญขึ้นดวยซึ่งจะรับกําลังไดเทากับเหล็กผสมโครเมี่ยม เชนเดียวกัน ขนาดของประแจแตละชนิด จะวัดตามขนาดของหัวโบลทหรือนอต เมือ่ ปากของประแจ สวมไดกวาง การผลิตปากประแจใหกวางกวาหัวโบลทหรือนอต โดยออกแบบใหสอดนอตหกเหลี่ยม ไดพอดี ความกวางของปากประแจจะกวางกวาผิวของหัวนอตในฝงตรงขาม 5 – 8 ใน 1000 สวน สําหรับนอตขนาด 3/8 นิ้ว ถาปากประแจสวมหัวนอตหลวมมาก จะทําใหประแจขันไมเขา หรืออาจทํา ใหครูดลบเหลีย่ มหัวที่ตัวนอตได 1.12.1 ประแจจับทอ(Pipe Wrench) เปนประแจจับทอชนิดหนึ่ง อาจเรียกวาประแจ ชนิดสติลสัน (Stillson) ดูรูปที่ 1-25 ประกอบ และในสวนของปากของประแจ (Jaws) มีทั้งปากบน และลางที่ปากจะเปนฟนเฟองเอาไวจับผิวทอที่กลมใหสามารถหมุนทอหรือขอตอได แตปากสามารถ ปรับไดดวยเกลียวปรับใหปากบนขยายโตหรือแคบลง จะมีสปริงบังคับปากไว สําหรับขนาดของ ประแจจะนับจากสวนลางสุดของปากลางจนถึงปลายสุดของดาม แตละขนาดจะออกแบบใหจับทอได พอดี และสามารถจับทอไดโตสุด ดังแสดงในตารางที่ 1-1 จึงตองเลือกประแจใหพอเหมาะกับขนาด ของทอดวย ดังแสดงในรูปที่ 1-26 แสดงการเลือกประแจใหจับทอทั้ง 3 ขนาด รูปที่ 1-26(1) แสดง การใชประแจไดพอดีกับขนาดทอ สําหรับอีก 2 รูป แสดงวาไดเลือกประแจปากกวางไป และประแจ ปากเล็กไป ดังแสดงในรูปที่ 1-26(2) และ (3) เปนตน
19
การที่จะขันทอหรืออุปกรณตอทอแนนตองใชประแจจับทอสองตัว ตัวหนึ่งอาจใชมือซายดึงสวนดาม
รูปที่ 1-25 ตารางที่ 1-1
รูปที่ 1-26
20
รูปที่ 1-27
การที่จะขันทอหรืออุปกรณตอทอแนนตองใชประแจจับทอ 2 ตัว ตัวหนึ่งอาจ ใชมือซายดึงสวนดามบังคับใหทออยูกับที่ แตประแจตัวมือขวาจะจับอุปกรณหมุนตามเข็มนาฬิกา ใหการตอทอใหแนนกับอุปกรณตอทอ หรือถาคลายทอออกจากอุปกรณ ก็จะใชประแจ 2 ตัว เชนเดียวกัน แตหมุนประแจกลับทางกับการหมุนเขาใหแนน ดูรูปที่ 1.27 ประกอบ 1.12.2 ประแจโซ (Chain Wrench) ดูรูปที่ 1.28 ประกอบประแจโซ ไดมกี ารออกแบบ เปลี่ยนแปลงรูปรางไปจนกระทั่งปจจุบนั หัวบังคับโซจะเล็กลง ดามหลอใหโคงมนจับไดถนัด ดามที่ ยาวทําใหไดกาํ ลังในการหมุน เหมาะทีจ่ ะนําประแจชนิดนี้ไปใชกับการจับทอขนาดใหญ ซึ่งมีขนาด เสนผาศูนยกลาง 2 นิ้วขึ้นไป
รูปที่ 1-28
วิธีการยึดทอ โดยคลองโซใตทอ โอบขึ้นมาสอดกับบาที่ล็อกเสนโซเอาไว ควร ยกขันขึ้นใหเกือบตั้งฉากกับผิวทอ เมื่อยึดใหพอตึงแลว คอย ๆ กดคันถือลง โซจะรัดทอแนน เมื่อกด คันถือมากเขา ทอจะหมุนตาม แตจะตองจับทอหรืออุปกรณไวอยูก ับที่จึงจะหมุนทอเขา หรือจะใช ประแจโซจับทอไวใหอยูก บั ที่แลวหมุนอุปกรณเขาใหแนน หรือจะคลายเกลียวถอดออก การจะหมุน เขาหรือคลายออกจะใชประแจโซนี้ได แตตองทํากลับขางกับการหมุนเขา การคลองโซใหหลวมมาก
21 จะทําใหโซครูดผิวทอเปนรอย และไมตึงจนทําใหหมุนคันถือไมมีกําลัง สําหรับสวนของโซจะตอง หยอดน้ํามันไวเสมอ 1.12.3 สายพานจับทอ (Strap Wrench) ลักษณะทัว่ ไปจะคลายกับโดยประแจโซ แต สวนที่เปนสายพาน อาจทําดวยแผนหนังหรือแผนผาเสริมใยพลาสติกเหนียว การคลองจะทํา เชนเดียวกับ การใชหวั เข็มขัดผา การที่ใชแผนผาเปนสายรัดทอก็เพื่อรักษาผิวของทอไมครูดเสียหาย
รูปที่ 1-29 สายพานจับทอ
เชน การหมุนของอของที่ดักกลิ่น หรือสวนของอุปกรณเครื่องสุขภัณฑที่ชุบโครเมี่ยมเอาไว แตกําลัง หมุนจะมีพอประมาณ ไปใชกับงานที่ตองหมุนทอน้ําออกจากขอตอจะทําใหสายขาดไดงาย ใหดูรปู ที่ 1.44 ประกอบ 1.12.4 ประแจเลื่อน (Adjustable Wrench or Adjustable Open-End Wrench) ดูรูปที่ 1.30 แสดงลักษณะของประแจเลื่อนหรือประแจปากเลื่อน ประแจชนิดนี้มีใชกบั งานเกือบทุกประเภท อาทิ งานชาง เครื่องจักร เครื่องยนต งานปรับแตง แกถอด ใชปากคลองหัวโบลท หรือ นอต ไดรวดเร็ว และหมุนไดโดยใชเพียงมือเดียว สวนประกอบก็คือปากบนจะหลอเปนสวนเดียวกันกับสวนดาม และ ปากลางจะเลื่อนขึ้นเพื่อใหปากแคบประกับพอดีกับหัวนอต หรือคลายเกลียวออก ใชหัวแมมือหมุน เกลียวสกรูที่สอดคลองกับฟนของแกนที่ปากลาง ทําใหปากขยายกวางออก และหลุดจากหัวนอต อาจ คลายเพียงเล็กนอยเทานัน้
รูปที่ 1-30 ประแจเลื่อน
สําหรับขนาดของประแจจะถือความยาวสวนดาม เชน ประแจเลื่อน 8 นิ้ว จะมี ปากขยายไดเต็มที่ 15/16 นิว้ และประแจเลือ่ น 10 นิว้ ปากจะขยายไดเต็มที่ 1 1/8 นิว้ ตามลําดับ ดูจาก
22 ตารางที่ 1-2 ซึ่งขนาดของประแจเลื่อนจะมีตั้งแต 4 – 24 นิ้ว และใชงานไดกวางเต็มที่ตั้งแต ½ - 2 ¼ นิ้ว เปนตน ตารางที่ 1-2
รูปที่ 1-31
สําหรับรูปที่ 1-31 แสดงการสอดชองเหลี่ยมของปากประแจ ในดานขนานแลว ปรับปากใหแนบพอดี อยูตอนกลาง แตตอ งใหปากบนอยูสวนบนทุกครั้งไป เมื่อตองการขันนอตหรือ หมุนหัวโบลทเขาใหแนนก็จะหมุนตามเข็มนาฬิกา ในทางตรงขามเมื่อตองการคลายนอต หรือหัว โบลท จะนําปากสอดประกับในฝงตรงขาม จะไมนําสวนปากลางหงายอยูขางบนอยางเด็ดขาด อาจทํา ใหปากหลุดไดงาย และไมมกี ําลังในการขันหรือคลาดนอต 1.12.5 ประแจปากตาย (Open End Wrench) ใหดูรปู ที่ 1-32(1) แสดงลักษณะของ ประแจปากตายหรือประแจปากเปด เปนโลหะแข็งพิเศษหลอทั้งตัว ปากประแจจะอยูท ั้งสองปลาย มัก นิยมใชเปนชุดมีตั้งแต 6 ถึง 10 ตัว ซึ่งมีขนาดเรียงจาก 5/16 ถึง 1 นิ้ว สําหรับประแจทีป่ ากเล็กจะขนาด
23 สั้นกวาชนิดทีป่ ากกวางกวา สัดสวนของปากกับตัวประแจจะพอเหมาะกัน ทีจ่ ะไมทําใหประแจหักขึ้น ไดงาย
รูปที่ 1-32
ในสวนปากของประแจปากตายจะทําแนวเดียวกันกับแกนของมือจับ ซึ่งมีชนิด มุมเอียงจนกระทั่งทํามุม 90 องศา แตโดยเฉลี่ยแลวจะมีมุม 15 องศา กับแนวระดับกานจับประแจ ซึ่ง ปลายหนึ่งจะเปนมุมยกขึน้ อีกปลายหนึ่งจะทํามุมเดียวกัน แตกดลง การกํากานประแจจะตองแนนเมื่อ เวลาขัน แตจะคลายมือตอเมื่อตองเปลี่ยนตําแหนงสอดปากประแจใหคลองหัวนอต ดังแสดงในรูปที่ 1-32(3) ในสวนของรูปที่ 1-32(3) นัน้ แสดงลักษณะการเอียงเปนมุมฉากของปากประแจ และ การ สอดปากประแจเขาดานขนานของหัวนอต
รูปที่ 1-33
24 แตก็มีประแจบอก (Box-End Wrench) มีลักษณะที่เปนประแจปากตายดานหนึ่ง อีกปลายหนึ่งเปนบอก หรือคลายปลอกสวมหัวนอต จะมีอยูเปนชุดหลายขนาด ดังแสดงในรูปที่ 1-33 เปนประแจทั้งชุดจะเรียงจากเล็กจนถึงใหญ แตละขนาดจะถูกเลือกใหพอดีกับหัวของนอต และโบลท ขนาดที่ใชกับงานชางสุขภัณฑคือ 3/8 , 7/16, ½, 9/16 และ 5/8 นิว้ ประแจบ็อกดังกลาวจะทําขึ้นเปน ปลอกสวมหัวรวมเปนชุดใสในกลองโลหะชนิดนี้จะมีกานสอดหัวปลอกประแจ แลวนําปลอกสวมหัว นอต หรือโบลท ใชขันไดกําลังโดยเฉพาะงานเครื่องยนตนิยมใชมาก 1.12.6 ประแจชุดแอลเลน (Allen Wrench Set) ดูรูปที่ 1-34 ประกอบ ประแจชนิดนีจ้ ะ ทําขึ้นเปนชุด บางทีเรียกประแจกานหกเหลี่ยม (Hexagon Key Set) การใชคลายลูกกุญแจ ตองสอด ปลายกานเขากับรูของหัวนอต เลือกตามขนาด มักเปนหัวนอตขนาดเล็ก จะใชขนั โบลทในอุปกรณสง น้ําในหมอสวม การใชประแจชนิดนี้ จะตองประณีต ไมขันจนกระทัง่ กานประแจคดงอ รักษาประแจ ใหสะอาด และลูบน้ํามันบาง ๆไวเสมอ
รูปที่ 1-34 ชุดประแจแอลเลน เปนกานกุญแจหกเหลี่ยม
1.12.7 คีม (Pliers) โดยปกติแลว จะใชคีมกับงานชางสุขภัณฑอยู 3 ชนิด คือ คีมปาก ตรง (Straight Pliers) และอีก 2 ชนิดเปนคีมปากเอียง (Offset-Pliers) ซึ่งไดการใชกับอุปกรณทจี่ ับ ขนาดใหญ และเล็ก ดังแสดงในรูปที่ 1-35 สําหรับคีมชนิดอื่นที่มีลักษณะพิเศษ ทีใ่ ชกับงานตอทอ อาทิ คีมปากเข็ม หรือคีม ปากจิ้งจก (Needle-Nose Pliers) คีมปากนกแกว (Side-Cutting Pliers or Wire Cutters) เปนคีมใชตัด ลวด หรือแผนโลหะบาง ๆ ทางดานขางปากคลายกรรไกร บางทีเรียกคีมธรรมดา (Common Pliers) มักนํามาใชกับงานเดินสายไฟฟาหรือใชกบั งานเครื่องจักรเครื่องยนตดวย
25
รูปที่ 1-35 แสดงชนิดของคีมธรรมดา
1.12.8 กรรไกร (Tin Snips) กรรไกรโลหะเปนเครื่องมือสําหรับใชตัดแผนโลหะแผน บาง สามารถตัดไดนานถึง 1/16 นิว้ (1.6 มม.) ตามรูปที่1-36 (1) เปนชนิดกรรไกรปากตรง ธรรมดา (Scissor Type) ใชตัดโลหะบาง ยาง หรือ พลาสติกแผน และกรรไกรปากตรงที่ใชตัดแผนโลหะดวย มุมเอียง 85 องศา มีความยาวหลายขนาด ระหวาง 6-14 นิ้ว (152 ถึง 356 มม.) กรรไกรดังกลาวสามารถ ตัดแผนสังกะสีใหไดตามขนาดดังแสดงรูปที่ 1-36 (2) กรรไกรอีกชนิดหนึ่งปากแหลมสั้น สวนยึดปากประกอบดวยสปริง ปองกันการ เลื่อนหลุดของปากขณะตัด เปนชนิดพิเศษที่ใชตัดแผนโลหะใหเปนเสนโคง หรือลบมุมได ดังแสดง ในรูปที่ 1-36 (3)
รูปภาพ
รูปที่ 1-36 แสดงลักษณะของกรรไกรตัดแผนโลหะ
26 1.13 เครื่องมือตัดทอ (Pipe and Tubing Cutter) การนําเครื่องมือแตละชนิดมาใช และการที่จะนําทอแตละชนิดมาตัด อาทิ ทอเหล็กหลอ ทอเหล็กอาบสังกะสี ทอทองแดง ทอทองเหลือง และทออลูมิเนียม ควรตองศึกษาวิธีใชเครื่องมือและ เทคนิคในการตัดทอแตละชนิดนั้นเปนอยางดี งานที่ตัดจะเรียบรอย และนําไปแตงเพียงเล็กนอยกอน นําไปทําเกลียวตอไป 1.13.1 เครื่องตัดทอขนาดเล็ก โดยเฉพาะทอขนาดเล็กที่เปนทอน้ํา ทอระบายน้ําโสโครก ทออากาศจะใชทอเหล็กหลออาบสังกะสีกันสนิม และกันสึกกรอน แตถาเปนทอทีป่ ระกอบกับเครื่อง สุขภัณฑบางชนิดหรือใชกับเครื่องทําน้ํารอน จะใชทอทองเหลืองหรือทอทองแดง เปนตน เครื่องตัดทอดังกลาวมีใชอยู 2 ชนิด คือเครือ่ งตัดชนิดกานบังคับสั้น กับเครื่องกัด ชนิดที่มีกานบังคับการตัดยาว ดังแสดงในรูปที่ 1-37(1) และ (2)
รูปที่ 1-37 แสดงเครื่องตัดทอขนาดเล็ก
โดยปกติทอทีผ่ ลิตจากโรงงานจะมีความยาวประมาณ 6.00 เมตร เมื่อนํามา ประกอบในการเดินทอน้ําหรือติดตั้งรวมกับเครื่องสุขภัณฑ ตองตัดทอใหมีความยาวพอดีใหเกิดความ เรียบรอย และตรงตามที่ไดออกแบบการเดินทอไวแตตน การที่จะตัดใหไดถูกหลัก จะตองยึดทอติด กับแมแรง (Hammer) ใหแนน ไมเลื่อนหรือหมุนเมื่อทําการตัดทอ หรือทําเกลียวที่ปลายทอดวย แต ตองไมขันแนนจนฟนของแมแรงกดผิวทอทําใหเปนรอยเจาะได สวนประกอบของเครื่องตัด ตามรูปที่ 1-37(1) มีใบตัดอยูที่ปลายกานบังคับการ ตัด ใบตัดจะหมุนไดรอบตัว เพื่อกดลงไปบนผิวของทอขณะตัด และในสวนโคนมือถือจะมีมือหมุน เพื่อเลื่อนกานบังคับใบตัดกระชับใหแนนขึ้นเปนลําดับ โครงโคงงอที่ประกอบติดแกนจะมีลูกกลิ้งอยู 4 ลูก ลูกกลิ้งจะประคองแนบกับผิวของทอ เพื่อใหใบตัดกดเพียงรอยเดียว และเปนลูกเลื่อนให สามารถหมุนเครื่องมือตัดไปไดรอบทอ สําหรับรูปที่ 1-37 (2) เปนเครื่องตัดที่มีกานบังคับการตัดยาว ตอนปลายกานจะมีมือหมุนใหสะดวกใหกําลังบังคับมากขึ้น สําหรับการตัดทอที่มขี นาดใหญขึ้น แต
27 จะมีรัศมีการหมุนรอบทอกวางกวารูปแรก เครื่องตัดแบบนี้ ที่โครงโคงตอนปลายจะยึดใบตัดเดีย่ วอยู สวนโคนจะยึดแกนกดโครงลูกกลิ้ง 2 ลูก ใหเลื่อนเขาบังคับหรือเลื่อนถอยหลัง เมื่อทอถูกตัดขาดแลว โดยเลื่อนไปตามรางประกอบกับโครงสวนกลาง การที่ลูกกลิ้งบังคับเพียง 2 ลูก ควรระวังในการเริ่ม ประกับใบตัดกับผิวทอใหตรงกับแนวที่ขดี เสนไว และคอยประคองเครื่องมือใหหมุนไปขณะที่โครง เครื่องคว่ําลง ใบตัดจะกดผิวทอใหเปนรอยตอกับรอบ ๆ ทอ หมุนไป 1 รอบ ก็จะหมุนมือหมุนบังคับ แนนขึ้น ใบตัดจะคอยตัดลงไปโดยรอบทอดวยความลึกใกลเคียงกัน สวนเครื่องที่มีใบตัด 3 ใบ สามารถหมุนคันบังคับไดมากเพียง 120 องศา ทั้งนี้เพื่อตัดทอทีต่ ิดตั้งแลว ซึ่งจะหมุนเครื่องตัด โดยรอบ 360 องศาไมได และเมื่อทอจะขาดลงควรจะตองประคองเครื่องมือตัด ไมใหไปกด ใหทอ หัก หรือเครื่องหลุดมือตกลงมาได เครื่องมือดังกลาวมีกลไกลที่หมุนอยูในแกน เมื่อใชงานแลวจะตอง แปรงเอาเศษโลหะออก แลวเช็ดใหแหง แลวหยอดน้ํามันในสวนที่จะใหเลื่อนไดและสวนที่จะเคลือบ น้ํามันบาง ๆ เพื่อกันสนิม เก็บเขาลังเครื่องมือหรือตูเก็บเครื่องมืออยางเรียบรอย 1.13.2 เครื่องตัดทอขนาดใหญ ดังแสดงในรูปที่ 1-38 เปนเครื่องตัดทอโสโครกหรือ เครื่องตัดทอแบบโซ ชนิดนี้มีน้ําหนัก 18 ปอนด นําไปใชตัดทอดินเผาขนาดเสนผาศูนยกลาง 2 - 6 นิ้ว ทอเหล็กหลอ ทอแอสเบสตอส และทอน้ําประธานทีม่ ีขนาดเสนผาศูนยกลาง 4 นิ้ว เครื่องมือนี้ สามารถตัดทอชนิดดังกลาวไดรวดเร็ว และใหขนาดตามแนวที่แนนอนกวาการตัดดวยการใชสกัดและ คอน
1-37 รูปที่ 1-38
28 เครื่องตัดทอชนิดนี้ประกอบดวยโซที่บังคับทอปลายหนึง่ ติดกับตัวเครื่อง ปลายหนึ่ง ปลอยไวมหี วงคลองเพื่อใหดงึ โซไดงาย สวนของตัวเครื่องมีมือหมุนขยายและคลายการรัดของโซ สําหรับใบตัด จะอยูอกี ขาหนึ่งเมื่อสวนลางใชเปนที่คลองโซใหพอสัมผัส จะขันโซใหตึงขึ้นได มีกาน หมุนยาวและปรับเดือยใหตรงกับการหมุนคันทางนอนหรือทางตั้งโดยดูจากหัวลูกศร วิธีการตัดที่จะทําใหรอยตัดเรียบรอย และมีความยาวตรงตามตองการ โดยวัดใหไดระยะ แลวใชเชือกลอมรอบทอตามที่หมายขีดดวยชอลคกับผิวทอเหล็กหลอขนาดเสนผาศูนยกลาง 4 นิ้ว แต ควรเปนระยะที่หางจากปลายสวมตอทอ 3 นิ้ว ภายหลังจากการยึดทอในสวนของปลายทั้งสอง ใหทอ วางอยูก ับที่ไมเลื่อนไดขณะทําการตัด วางตัวเครื่องบนหลังทอ ใหใบตัดอยูตรงกับเสนที่ขีดไวแลว คลองโซใหโอบลอมรอบทอ แขวนแกนตอโซเขากับบาที่ขาของตัวเครื่องใหหลวมพอที่จะคลองไวได ปรับมือหมุนบังคับโซใหโซรัดแนน สวนกานหมุนยาวจะทํามุมตั้งฉากกับผิวทอ หมุนกานดังกลาวให ใบตัดวิ่งไปขางหนาและกลับหลังในชวงยาว 6 นิว้ ก็สามารถตัดทอใหขาดได สําหรับการรัดโซให แนน แลวหมุนกานของเครือ่ งไปเปนเพียงรูปตัววี และปรับเลื่อนโซใหกระชับเขาอีก แตตองไมใหโซ กระชับแนนจนกระทั่งใบตัดไมสามารถหมุนไปได หรือทําใหตองออกแรงจนทําใหใบตัดกดลึกลงไป จากผิวทอมากเกินไป ควรคอย ๆ หมุนเครือ่ งโดยประคองทอ และทําความสะอาดรอบทอเสมอ สําหรับการตัดทอเหล็กหลอโดยใชคอนและสกัดมีวิธีทําเปนลําดับ ดังนี้ ดูรูปที่ 1-39 ประกอบ 1.13.2.1 วัดความยาวของทอตามระยะที่ตองการตัดใชชอลคขีดแนวใหปรากฏ ชัดรอบทอ 1.13.2.2 นําไมขนาด 2 x 4 นิว้ รองใตทอโดยใหเสนอยูกลางความกวางของหนา ไม 1.13.2.3 ควรใชสกัดปากแบนที่มีความคม ใหวางปากตามแนวเสน และตั้งฉาก กับผิวทอ แลวตอกคอนลงบนหัวสกัดตอเปนแนวเลื่อนใหทอผิวทอ ซึ่ง ใชวิธีหมุนทอไปเรื่อย ๆ 1.13.2.4 ใหตอกสกัดใหปากสกัดกระแทกผิวทอซ้ํา ๆ กัน แตไมตอกแรงในสวน หนึ่งจนทําใหทอแตก 1.13.2.5 ผิวทอในแนวที่ถูกสกัดกระแทกจะเกิดการออนแอ ผิวทอจะเกิดรอยราว และแตกออกตามรอยทอที่หมายเอาไว
29
รูปที่ 1-39
การตัดวิธีนจี้ ะตองเพิ่มความระมัดระวังในการตอกสกัดแนวของปากทีแ่ ตกออก จะไมเรียบรอย ตองแตงดวยตะไบอีก 1.14 เครื่องควานทอ (Reamers) เปนเครื่องมือที่จําเปนชนิดหนึ่ง สําหรับการทําเกลียวทอ เมื่อตัดดวยเครื่องตัดแลว ใบมีดจะกดผิวโลหะโดยรอบทอทําใหผิวในของทอเวาเขาโดยรอบ และถานําทอลักษณะนี้ตอปาก รอยตอดานในก็จะเปนตัวปะทะการไหลของน้ําอยางไมสะดวก จึงควรควานทอเพื่อปาดเอาสวนที่เวา เขาออก ผิวทอภายในจะเรียบ
30
ลักษณะโดยทัว่ ไปของเครื่องควานทอ ดูรูปที่ 1.57 (1) และ (2) แสดงชนิดของเครื่องควานทอ ที่มีลักษณะหัวควานแตกตางกัน คือ ชนิดที่มีปลายควานเปนกลีบใบมีดเรียวตรงไปตอนปลายแหลม และชนิดทีเ่ ปนเกลียวใบมีดวนไปยังสวนปลายแหลมเชนเดียวกัน ทั้ง 2 ชนิดนี้มักใชกับทอตั้งแตขนาด เล็กจนถึงทอขนาดกลาง สําหรับการที่จะควานทอขนาดใหญที่เปนทอประธาน 4 นิ้ว ก็จะเปนเกลียว ไปหาสวนปลายแตปลายจะตัดออกเพื่อลดความยาวของกรอยควานลง และสวนโคนจะโตพอที่จะ ควานทอได สวนตอจากกรวยจะมีแกนจับกดไดในแนวเดียรูปวกัที่ 1-40 บแกนทอ ซึ่งจะมีปลอกที่จะสวมที่โคน โดยตอแกนตั้งฉากกับแกนทอยาวประมาณ 60 ซม. วิธีการควานทอ ซึ่งจะทําภายหลังจากการตัดและแปรงเอาเศษโลหะออก ซึ่งทอจะถูกยึด ติดกับแมแรง โดยการตรวจสอบหมุนควงบังคับอีกครั้ง ปกติแลวตัวเครื่องควานกับกานหมุน จะ แยกกัน แตเมือ่ ใชจึงนําหัวกานคลองเขากับสวนโคนของเครื่องควาน จับมือถือของเครื่องควานใหอยู ระดับขอศอก ปลายจะอยูตงั้ ฉากกับแผนหนาอก ทดลองหมุนกานหมุนไปทางขวา ตัวใบมีดจะหมุน ไปทางขวา สวนจะหมุนไปทางซายหรือใชมือขวายกขึน้ ปลายควานจะอยูคงที่ ไมหมุนยอน ฉะนั้น การหมุนจึงเวียนขวาเพียงดานเดียว กานหมุนจึงไมตองหมุนใหเวียน 360 องศา นําปลายแหลมสอดเขา ไปตอนหัวของทอที่ถูกตัด ดันปลายใหกดอยูกับผิวภายในใหอยูใ นลักษณะเปนแกนเดียวกันกับแกน ทอ เมื่อกดปลายเขาไปแลวใหยกกานหมุนขึ้นประมาณ 60 องศากับแนวนอน ระหวางนั้นใหประคอง หัวควานใหกดอยู กดกานหมุนลง หัวควานที่เปนสวนใบมีด จะปาดหรือครูดโลหะสวนงอเขาออก ที ละนอยและก็กดหัวควานใหแนนขึ้น แลวก็โยกกานขึ้นและลงทําใหหวั ควานหมุน ใบมีดจะกวาดสวน ยื่นผิวในของทอใหเรียบเสมอ ถือวาการควานเสร็จสิ้น ใชแปรงปดผงโลหะใหหมดกอนที่จะทําเกลียว ทอ ควรจะพิจารณาสวนปลายทอวาเรียบรอยพอที่จะสวมหัวเกลียวได เปนตน
31 1.15 เครื่องทําเกลียว (Pipe Stock and Dies)
รูปที่ 1-41
1.15.1 เครื่องทําเกลียวมือ ผูผลิตเครื่องทําเกลียวพยายามที่จะใหงาย ในการตั้งฟนและ สะดวกรวดเร็ว ในการปฏิบัติทําเกลียวดวย จึงไดนําฟนที่จะทําเกลียวประกอบเขาในหัวยึดฟน ตาม ขนาดที่จะใชกดั ผิวทอ อาจเรียกวาปากตาย ตามรูปที่ 1-41 แสดงเครือ่ งทําเกลียว 2 ชนิด ตาม รูปที่ 1-41(1) เปนเครื่องทําเกลียวรวมกันและประกอบไปดวยฟนกัดเกลียวทั้ง 4 ตัวสอดอยูในหัวหนึง่ ทั้ง ชุดหนึ่งมี 3 หัว ซึ่งสามารถทําเกลียวทอทีเ่ ปนเกลียวนอก ตั้งแตทอขนาดเสนผาศูนยกลาง 3/8 - 1 นิ้ว เทากับวาทําเกลียวทอในขนาดทอ 3/8, ½ และ ¾ นิ้ว ทําใหรวดเร็วในการทําเกลียวของทอทั้ง 3 ขนาด ดังกลาว สําหรับหัวทําเกลียวแบบนี้จะทําเกลียวตามขนาดอื่นเปนลําดับ เมื่อใชจะถอดคันหมุนออก และใชไดเพียง 3 ขนาดทอเชนเดียวกัน ฟนที่ประกอบอยูในหัวทําเกลียวจะถูกบังคับไวเพื่อใหความ แนใจในการทําเกลียวไดถูกตองของแตละขนาดของทอ สําหรับรูปที่ 1-41 (2) เปนเครื่องทําเกลียวชนิดหัววงลอ จะประกอบฟนกัดเกลียว บังคับแนนอยูใ นวงลอ เวลาใชทําเกลียวใหเลือกขนาดของวงลอ แลวสวมเขาไปที่หวั ครอบไดทันที มี ความสะดวก เครื่องชนิดนีจ้ ะมีขนาดทําเกลียวตั้งแต ¼ - 1 ¼ นิ้ว หัวทําเกลียวจะถอดเปลี่ยนเขา
32 ทางดานขาง และดึงออกไดทันทีเมื่อตองการเปลี่ยนวงลอ และวงลอจะหมุนทําเกลียวไดในมุม 90 องศา สวนรูปที่ 1-41 (3) เปนรูปหัววงลอที่ทําไวเพียงหัวเดียว แตสามารถเปลี่ยนฟนตามขนาดของทอ โดยการสอดฟนเขาไปในชองใหครบทั้ง 4 ชอง แลวนําไปใสในหัวครอบอีกทีหนึ่ง 1.15.2 เครื่องทําเกลียวหัวจักร (Power Threaders) เมื่อจํานวนงานที่จะตองทําเกลียวมี จํานวนมาก และเพื่อเปนการลดเวลาการทํางานรวมทั้งแรงงานลง ควรที่จะเลือกใชเครื่องทําเกลียว เครื่องจักร คุณภาพของเกลียวของทานจะดีกวาเกลียวทีท่ ําโดยเครื่องทําเกลียวมือ เครื่องมือนี้จะให ประโยชนไดหลายประการ ฉะนั้นจึงทําใหเครื่องทําเกลียวเครื่องจักรมีราคาสูง โดยสามารถขับ เครื่องจักรใหทํางานดวยมอเตอรไฟฟา ในรูปที่ 1-42 แสดงเครื่องทําเกลียวเครื่องจักร ซึ่งประกอบดวย เครื่องทําเกลียวที่มีขนาดนิยม และตัดทอใหไดความยาวและควานทอได เครื่องนี้ทาํ การปรับแตงฟน กัดเกลียวเครื่องกวานทอยาวและควานทอได เครื่องนี้ทําการปรับแตงฟนกัดเกลียวเครื่องกวานทอและ สงน้ํามันเขาชโลมเครื่องไดขณะหมุนทําเกลียว มีน้ําฉีดตรงไปยังสวนที่ฟนกําลังกัดเกลียวอยู เพื่อลด ความรอน ฟนกัดทําเกลียวจะทําการเปลีย่ นได เปนชนิดที่ใหความสะดวกมีเครื่องทํางานครบอยู สําหรับไปใชกับงานติดตั้งสุขภัณฑทุกชนิด และการเดินทอ เปนตน
รูปที่ 1-42
33
รูปที่ 1-43 แสดงอุปกรณปรับแตง ฟนกัดเกลียว
รูปที่ 1-44 แสดงอุปกรณที่เปนหัวทําเกลียวใชไดกับเครือ่ งจักรและทําดวยมือ
ตามรูปที่ 1-43 แสดงอุปกรณปรับแตงฟนกัดเกลียวเปนสวนสําคัญ เมื่อตองการทํา เกลียวกับทอตางขนาดจะตั้งขนาดของการใชฟน และบังคับไดอยางรวดเร็วและขณะเดียวกันจะทําการ ถอดออกจากการทํางานที่ไดทําเกลียวแลวอยางงายมาก โดยคลายคันบังคับและถอยออกยกขึน้ ได สวนรูปที่ 1-44 แสดงอุปกรณที่เปนหัวทําเกลียว สามารถนํามาใชกับเครื่องทํา เกลียวเครื่องจักรและเครื่องทําเกลียวมือได 1.15.3 การตาบเกลียวใน (Pipe Tapping) เมื่อทําการตอทอในอาคาร มักเกิดความ จําเปนตองตาบเกลียวในของทอเพื่อตอสวนหัวของทอ หรือตองการสอดทอเขาไปในแผนโลหะหนา
34 โดยเจาะรูกอน และควานปากทอ แลวจึงทําเกลียวใน เปนลําดับ ฉะนัน้ จึงตองเจาะรูตามมาตรฐานที่จะ เจาะจากคูมือของเครื่อง การตาบเกลียวในตองคอย ๆ หยอดน้ํามัน และขันเกลียวเขาใหการกัดเกลียวโดย ไมออกแรงมาก ถาหมุนไมไดใหคลายเกลียวหัวกัดเกลียวออกนําขี้โลหะออกกอน แลวจึงตาบเกลียวเขา ไปใหมจนในระยะตามตองการ ดูรูปที่ 1-45
รูปที่ 1-45 แสดงหัวกัดเกลียว
1.16 แมแรงจับทอ (Pipe Vise) โดยปกติแลวแมแรงจับทอมีใชอยู 2 ชนิด ที่มีชื่ออยูในระบบของเครื่องมือใชกับงาน ติดตั้งสุขภัณฑและการตอทอ สวนปากจะเปนเหล็กที่มคี วามแข็ง สามารถจับทอไมใหหมุนตาม ระหวางทําเกลียว หรือขันขอตอ และการจับทอจะไมทําใหปากครูดผิวทอใหเปนรอยไมถูกตองได ตามรูปที่ 1-46(1) เปนแมแรงจับทอชนิดติดตั้งกับโตะ ดวยการยึดสวนฐานดวยโบลท และนอตใหแนน ตัวแมแรงประกอบดวยโครงสวนบน ซึ่งมีสวนปากบนยึดกับแกนเกลียว ใหหมุน สวนมือหมุนยกปากขึ้นและลงเพื่อกดทอ กอนหนานั้นจะตองคลองแขนบังคับใหโครงบนยึดกับ สวนฐานของแมแรงกอน ฝง ตรงขามอีกขาหนึ่งของโครงจะยึดโบลทใหหลวม ถาจะยกโครงสวนบน เมื่อทํางานเสร็จตองการนําทอออก โดยคลายเกลียวยกปากบนขึ้น แลวยกแขนบังคับออกจากบาบังคับ ทําใหยกโครงไปอีกฝงหนึ่ง สามารถถอดทอออกจากแมแรงอยางรวดเร็ว สวนสําคัญอีกสวนหนึ่งคือ ปากลาง ซึ่งเปนเหล็กแข็งเชนเดียวกันกับปากบน เมื่อใชเครื่องเสร็จทุกครั้งจะตองเช็ดเครื่องใหแหง แลวชโลมน้ํามันเคลือบบาง ๆ สําหรับ รูปที่ 1-46(2) เปนแมแรงโซแทนโลหะมีขาตั้งสามขา (Standard Vise) ประกอบดวยหัวหมุนโซใหตึงเพื่อบังคับทอใหตดิ กับแทน สําหรับโซจะพาดไปบนหลังทอ แลวไปคลอง อยูกับบาบังคับโซใหหลวมแลวจึงขันหัวหมุนโซดังกลาว แตยังมีแมแรงจับทอดวยเครื่องไฟฟาทีย่ ังคง นิยมใชกันอยู เรียกวาแมแรงไฟฟา (Electric Pipe Vises)
35
รูป 1-46 แสดงแมแรงจับทอตางชนิด
สวน รูปที่ 1-47 แสดงแมแรงติดตัง้ โตะทีใ่ ชกับงานไม และโลหะไดเกือบทุกชนิด มักมี ใชในโรงงาน โดยติดตั้งกับโตะ มีน้ําหนักขนยายไปใชในสนามไดยาก สวนปากจะเปนโลหะที่มีความ แข็ง ใชจับไดทั้งโลหะแผนบาง แตสวนปากลางจะเปนตัววีทั้งสองดานประกับเพือ่ บังคับทอใหอยูกับ ที่ได เปนตน
รูปที่ 1-47 แสดงแมแรงติดตั้งโตะ
1.17 เครื่องมือดัดทอ (Pipe Bender) นอกจากการใชอุปกรณขอตอทอชนิดตาง ๆ ซึ่งทําใหการเดินทอน้ํา ทอระบาย และ การ เดินทอตอกับเครื่องสุขภัณฑเปนสิ่งจําเปนแลว ยังตองทําการดัดทอ เพื่อเพิ่มความเรียบรอยใหกับงาน เดินทอ ทัง้ เปนการประหยัดขอตอที่มีราคาแพงอีกดวย ตามรูปที่ 1-48 แสดงเครื่องมือดัดทอชนิด
36 ตาง ๆ ที่มีใชกันอยู สําหรับรูปที่ 1-48 (1) เปนเครือ่ งดัดทอตามนอนบนพืน้ แมวาจะใชทอโคง ในสวนไหนก็ตาม การดัดทอก็ควรวางบนพื้น โดยอาศัยผูดัดยืนเหยียบเสนทอไวขณะที่สวนปลาย
(2)
(1) (3)
รูปที่ 1-48 แสดงเครื่องมือดัดทอชนิดตาง ๆ
เครื่องมือ สามารถสอดคลองทางดานขางของทอ โดยใหทอเขาไปอยูในตําแหนง ซึ่งสามารถกดแขน บังคับลง จะทําใหเสนทอสวนดานหนาสวนคลองงอขึ้น ขณะเดียวกันก็ขยับแขนบังคับไปขางหนา เล็กนอยใหบาที่คลองไวหลวม แลวจึงเลื่อนเครื่องมือถอยหลังเล็กนอยและกดแขนบังคับลงมาอีก ปลายทอจะงอตอเนื่องกัน ทําใหเสนทอที่ตรงโคงงอขึ้นตามระยะทีต่ องการดัดพอดี ตามรูปที่ 1-48(2) เปนเครื่องดัดทอทางนอนเชนเดียวกัน แตแขนบังคับจะวางราบอยูก ับระดับ พื้นโดยทําแขนใหตั้งฉากกันกอน แลวจึงสอดทอเขาไปในชองบาบังคับของปลายแขนหนึ่ง เลยไป สอดอยูกับบาบังคับ ในสวนที่ติดกับวงลอ เวลาดัดจะบังคับใหแขนหนึ่งอยูกับที่ สวนแขนที่ วงลอ จะดึงเขาทํามุมใหแคบระหวางดัดใหเสนทอโคงนั้น วงลอจะหมุนดันใหทอโคงตามรัศมีของวงลอ เทานั้น ในลักษณะการดัดทอดังกลาว ยังมีเครื่องมือดัดทอโดยอาศัยแรงอัด มีโครงสามขาตั้งสูงจากพื้น ประมาณ 30 – 40 ซม. ลักษณะคลายปนกลปลายทออัดจะมีที่เปลีย่ นหัวดันทอโคงใน ตามขนาดของ ทอ สวนโครงเหล็ก 2 ขางหนาทอดันจะเปนแกนเหล็ก 2 ตัว จะเลื่อนมาสอดใหหาง เมื่อดัดทอรัศมี
37 กวาง และสอดแคบจะทําใหการดัดทอขนาดเล็ก และรัศมีแคบลง เปนตน สําหรับรูปที่ 1.62 (3) เปนทอสปริงที่ขยับตัวไดใชสําหรับการดัดทอทองแดง หรือทอทองเหลืองขนาดเล็ก โดยสอดทอเล็กที่ ตองการดัดเขาไปในรูหรือสวมทอหุมปลอกสปริง แลวใชมือทั้งสองคอยดัดปลอกสปริงใหโคงตาม ตองการที่กําหนดไว แลวคอยขยับปลอกออกจากเสนทอ จะดัดใหโคงไดเรียบรอย และไมทําใหทอ แบนลงขณะโคงทอจะไมนําไปใชกับทอทีม่ ีความแข็งเกินกําลังของผูดัดจะบังคับใหโคงได 1.18 เครื่องขยายปากทอ (Flaring Tool) เครื่องมือชนิดนี้ใหประโยชนสําหรับการลดขนาดของทอลง จากการตอขอตอลด โดย เปลี่ยนจากขนาดทอที่ขอตอเสนผานศูนยกลาง 3/4 นิ้ว ตอกับทอหุมลด (Reducing Coupling) ขนาด เสนผาศูนยกลาง 1/2 นิว้ ดังแสดงในรูปที่ 1-49 เสนทอที่ขยายปากเปนทอทองแดงซึ่งนําปากมาชน แลวจึงขันเกลียวตัวหุมทอใหแนน
รูปที่ 1-49 แสดงการใชทอทองแดงขยาย ปาก เขากับขอตอลด
รูปที่ 1.66 แสดงการใชทอทองแดงขยายปาก เขากับขอตอลด
รูปที่ 1-50 แสดงการประกอบเครื่องขยายปากทอ
รูปที่ 1.67 แสดงการประกอบเครื่องขยายปากทอ
รูปที่ 1-51 แสดงเครื่องมือขยายปากทีแ่ ยกกัน 2 ชิ้น
ตามรูปที่ 1-50 แสดงการประกอบเครื่องขยายปากทอ เมือ่ สอดทอเขาในรูทอตาม ขนาด ระบุ ใหระดับปากที่ผานการตะไบเรียบเสมอกับหนาบนของเครื่องบังคับสวนลาง แลวจึงจัดหัวคลาย กรวยแหลมกดใหปากขยายออกดวยมือหมุน ปากจะเพลตามรูปของปากรูแทนพอดี เพื่อใหเกิดความ เขาใจยิ่งขึน้ ใหดูรูปที่ 1-51 แสดงเครื่องมือขยายปาก 2 ชิ้น ซึ่งจะใชประกอบกันเสมอ
บทที่ 2 ทอและขอตอทอ 2.1 คุณลักษณะของทอ คุณลักษณะของทอขนาดระบุขนาดใดขนาดหนึ่งจะมีทั้งทอหนา ทอบาง ลดหลั่นกันตาม Schedule Number ของทอขนาดนั้น ๆ ซึง่ มีตั้งแต 10 – 20 – 30 – 40 – 60 – 80 – 100 – 120 – 140 และ 160 ทอ Schedule Number 10 จะบางที่สุดและทอ Schedule Number 160 จะหนาที่สดุ ทอขนาดเล็ก ๆ จะมีเพียง 2 – 3 Schedule Number เทานั้น (ตารางที่ 1) ความหนาของทอนอกจากกําหนดเปน Schedule Number ดังกลาวแลว ยังกําหนดไดเปน 3 ขนาด คือ ขนาดมาตรฐาน (Standard Wall-std.) ขนาดหนา (Extra Strong Wall – xs) และขนาดหนาพิเศษ (Double Extra Strong Wall – xxs) แตไมวา จะเปนทอหนาหรือบางอยางใดก็ตาม ทอซึ่งมีขนาดระบุเดียวกัน จะมีขนาดเสนผาศูนยกลางภายนอก (OD) เทากันทัง้ หมด ตางกันเฉพาะขนาดเสนผาศูนยกลางภายใน (ID) เทานั้น ทั้งนี้เพื่อใหสะดวกในการ ใชงานตอทอ ซึ่งตองใชรวมกับวาลว (Valve) และขอตอตาง ๆ ทอขนาด 14 นิ้ว หรือโตกวา จะบอกขนาดตามขนาดเสนผาศูนยกลางภายนอกโดยตรง เชน ทอขนาด 18 นิ้ว จะวัดขนาดเสนผาศูนยกลางภายนอกได 18 นิว้ สวนความหนาของทอยังดูไดจาก Schedule Number ของทอขนาดนั้น ๆ เชนเดียวกับทอขนาดเล็ก ตารางที่ 2-1 ความหนาของทอมีตะเข็บและไมมีตะเข็บ Schedule Number (ASA B36.10)
39
การบอกขนาดความโตของทอเปนขนาดระบุ และความหนาของทอเปน Schedule Number เปนมาตรฐานการจําแนกทอของอเมริกนั ตาม ASA (American Standard Association) เปนที่นาสังเกตวา งานทอสวนมากจะนิยมใชมาตรฐานอเมริกัน แมแตในประเทศเครือเมตริกก็ยังนิยมบอกขนาดทอเปน นิ้วเชนกัน สวนในประเทศไทยนั้นทองตลาดทั่วไปนิยมเรียกขนาดทอเปนนิ้ว แตบอกความยาวเปนเมตร ถึงแมวาจะไดมีการกําหนดมาตรฐานผลิตภัณฑอุตสาหกรรมทอเหล็กกลาอาบและไมอาบสังกะสีชนิด ตอดวยเกลียว (มอก.26 – 2516) แลวก็ตาม ปจจุบันทอเหล็กเหนียวทีใ่ ชกันในงานอุตสาหกรรม จะมีทั้งทอมีตะเข็บ (Seam Pipe) และทอ ไมมีตะเข็บ (Seamless Pipe) ซึ่งมีกรรมวิธีในการผลิตตางกัน นอกจากนี้การนําไปใชงานก็จะตางกันดวย เพราะทอไมมีตะเข็บจะรับแรงกดดันภายในสูงกวาทอมีตะเข็บ ถาเปนทอที่ทําจากวัสดุขนาดเดียวกัน 2.2 ทอทางและหลอด (Piping and Tubing) เนวัล ชิพ ซิสเต็ม คอมมานดของ ทร.สหรัฐ ฯ (Navy Ship System Command) ไดให ความหมายของคําวา ทอทาง (Piping) ไววาเปนชุดรวมของทอหรือหลอด (Pipe or Tubing) ลิ้น (Vlaves) ขอตอทอ (Fittings) และอุปกรณอื่น ๆ ที่ประกอบกันขึ้นเปนสวน ทั้งหมดหรือเพียงสวน หนึ่งของระบบเพื่อทําการเคลื่อนยายของไหล (Fluid) และโปรดเขาใจวา คําวาของไหลนั้นหมายถึง ของเหลว (Liquids) และกาซ (Gas) การที่จะเรียกวา สิ่งใดเปนทอ (Pipe) และสิ่งใดเปนหลอด (Tube) อาจทําใหเกิดการสับสนอยู บาง เพราะทอและหลอดที่ขายอยูตามทองตลาด ไมมีอะไรแตกตางกันจนเห็นไดเดนชัด ดังนั้น จึงขึ้นอยูกับการที่โรงงานอุตสาหกรรมผลิตอุปกรณจําพวกทอ จะกําหนดใหเรียก ถาโรงงาน ๆ เรียก ผลิตภัณฑนนั้ วา ทอ (Pipe) มันก็คือทอ (Pipe) ถาโรงงาน ฯ เรียกวา หลอด (Tubing) มันก็คือหลอด (Tubing) ในวงการของ ทร. สหรัฐ ฯ ไดกําหนดความแตกตางระหวางทอกับหลอดไวเปนพิเศษ โดย ยึดถือเอาการกําหนดขนาด (Size) ของผลิตภัณฑอุตสาหกรรมจําพวกทอขึ้นไวเปนหลัก ขนาดของผลิตภัณฑจําพวกทอที่นับวาสําคัญ มีอยู 3 อยาง คือ โตนอก (Outside Diameter) โตใน (Inside Diameter) และความหนาของผนังของทอ (Wall Thickness) ถาผลิตภัณฑนั้น กําหนด ขนาดไวดวย ขนาดโตนอก (OD) และความหนาของผนังของทอที่วดั ไดจริง ๆ ผลิตภัณฑอยางนั้น เรียกวา หลอด (Tube) สวนผลิตภัณฑที่เรียกวาทอ (Pipe) คือ ผลิตภัณฑที่บอกขนาดดวยตัวเลขที่ กําหนดขึ้น (Nominal Dimension) ที่เรียกวา ขนาดของทอเหล็ก (Iron Pipe Size ตัวยอ IPS) การกําหนดขนาดของหลอดไมมีขอยุงยากแตอยางใด เพราะเปนขนาดที่วัดกันจริง ๆ ดังกลาว มาแลว แตสําหรับการกําหนดขนาดของทอ จําเปนตองใหคําอธิบายไวสักเล็กนอย ตัวเลขที่กําหนดขึ้น เพื่อบอกขนาดของทอ ที่เรียกวาขนาดทอเหล็ก (Iron Pipe Size ตัวยอ IPS) เปนเพียงตัวเลขที่ใกลเคียง และไมจําเปนตองเทากับขนาดที่วัดไดจริง ๆ ตัวอยาง เชน ทอขนาด 3 นิ้ว (Nominal Pipe Size) หาก
40
วัดขนาดของโตนอกจริง ๆ แลว จะวัดได 3.50 นิ้ว เปนตน หรือทอขนาด 2 นิ้ว (Nominal Pipe Size) จะมีขนาดโตนอกที่วดั ไดจริง ๆ เทากับ 2.375 นิ้ว แตถาเปนทอที่มีขนาดโตกวา 12 นิว้ จะมีขนาดของ ทอตามตัวเลขที่กําหนดขึ้น (Nominal Pipe Size) เทากับขนาดโตนอกของทอที่วดั ไดจริง ๆ เชน ทอ ขนาด 14 นิว้ (Nominal Pipe Size) จะมีขนาดโตนอกทีว่ ัดไดจริง ๆ เทากับ 14 นิ้ว ขนาดของทอตาม ตัวเลขที่กําหนดขึ้น (Nominal Pipe Size) มีประโยชนสาํ หรับ การเลือกใชขอตอทอ (Pipe Fittings) และเครื่องทําเกลียวทอ คือ ตาพ และได (Pipe Taps and Threading Dies) ที่เปนมาตรฐานเดียวกัน ความหนาของผนังของทอ มีอยูในตารางที่กําหนดความหนาของทอ (ตามหมายเลขที่อางถึง และชนิดของโลหะที่ใชทําทอ) ซึ่งจัดทําโดย สมาคมมาตรฐานอเมริกัน (American Standards Association) ตัวอยางเชน ทอเหล็กสตีล ซึ่งมีหมายเลข 40 (Schedual 40) และเปนทอขนาด 3 นิ้ว (Nominal Pipe Size) จะมีความหนาของผนังเทากับ 0.216 นิ้ว แตถาเปนทอเหล็กสตีลหมายเลข 80 ที่ มีขนาดของทอเทาเดิม (3 นิว้ ) จะมีความหนาของผนังเทากับ 0.300 นิ้ว ตารางที่กําหนดความหนาของผนังของทอ จะแสดงคาความหนาของผนังของทอไวตามลําดับ รายการของขนาดของทอตามตัวเลขที่กําหนดขึ้น (Nominal Pipe Size) ที่เรียงลําดับไว จากนอยไปหา มากและอยูทางซายมือ ดังตัวอยางเชน ทอเหล็กสตีล (Steel) หมายเลข 40 ที่เปนทอขนาด 3 นิ้ว (Nominal Pipe Size) จะมีขนาดความหนาของผนังของทอที่วัดไดจริง ๆ เทากับ 0.216 นิ้ว แตถาไปดู ที่ทอเหล็กสตีลหมายเลข 40 ที่เปนทอขนาด 4 นิว้ (Nominal Pipe Size) จะมีขนาดความหนาของผนัง ของทอที่วัดไดจริง ๆ เทากับ 0.237 นิว้ ตัวอยางเหลานี้ไดแสดงใหเห็น ความหมายของตารางที่ กําหนดความหนาของผนังของทอไวเพียงเล็กนอย ยังมีคาอืน่ ๆ ที่แสดงไวอีกมาก ที่อาจหาดูไดจากตาราง ทอ (Pipe Tables) ของหนังสือคูมือทางชาง (Engineering Handbooks) การกําหนดความหนาของผนังของทอไดกําหนดไวดังนี้คือ มาตรฐาน (Standard ตัวยอ Std) แข็งแรงมาก (Extra Strong ตัวยอ XS) แข็งแรงที่สุด (Double Extra Strong ตัวยอ XXS) และ ความหมายเชนนี้ยังคงใชอยูเ มื่อจะอางถึงความหนาของทอ รูปที่ 13 – 1 แสดง ใหเห็นวา ความ หนาของทอจะแตกตางกันไปตามความหมายของทอที่ระบุไวดังกลาวมาแลวขางตน ทั้ง ๆ ที่เปนทอที่ มีขนาดโตนอกเทากัน (Nominal (OD) Pipe Size) โปรดสังเกตวา โตในของทอจะลดลง หากความ หนาของทอเพิม่ ขึ้น และเนื่องจากโรงงาน ๆ ไดผลิตทอที่มีขนาดความหนาของทอตาง ๆ กัน และ บางชนิดก็มีความหนาไมตรงตามความหมายที่ระบุไววาเปนมาตรฐานแข็งแรงมาก และแข็งแรงที่สุด ดังนั้น จึงเกิดการนิยมใชตารางกําหนดความหนาของผนังของทอ เพราะตารางจะบอกความหนาของ ผนังของทอไดมากกวาการจัดลําดับชั้นความหนา ตามความหมายที่ระบุวาเปนมาตรฐานหรือแข็งแรง แข็งแรงมาก และแข็งแรงที่สดุ คูมือบทนี้ไดกลาวถึงวิธีมาตรฐานที่ใชกําหนดขนาดและความหนาของผนังของทอและหลอด ไวเพียงยอ ๆ แตอยางไรก็ตาม โปรดสังเกตไวดว ยวา บางครั้งอาจจะพบวามีการกําหนดไวเปนอยาง อื่นก็ได ตัวอยางเชน อาจพบวา หลอดบางอยางไดกําหนดขนาดไวดว ย โตใน (ID) แทนทีจ่ ะเปนโต
41
นอก (OD) และทอบางอยางอาจกําหนดขนาดไวดว ย ขนาดตัวเลขที่กาํ หนดขึ้นไว (Nominal Pipe Size) ซึ่งขนาดชนิดนีใ้ นหนังสือมาตรฐานผลิตภัณฑอุตสาหกรรม (ประเทศไทย) เรียกวา “ชื่อ ขนาด” หรืออาจกําหนดขนาดไวดวยโตนอก (OD) โตใน (ID) หรือขนาดความหนาของผนังของทอ การพิจารณาเรือ่ งน้ําหนัก(Weight) ถือวาเปนสิ่งสําคัญในเวลาที่มีการซอมทํา และ ดัดแปลง อุปกรณตาง ๆ ที่ใชอยูในเรือรบ ชางซอมประจําเรือตองสามารถคํานวณหาน้ําหนักของอุปกรณทอทางที่ นํามาใชงานในเรือ น้ําหนักของทอและหลอดคํานวณหาไดสองวิธีคือ วิธีที่หนึ่งหาไดในหนังสือ คูมือ เมื่อรูขนาดและชนิดวัตถุที่ทําทอ แลวจึงนําไปคนหาคาของน้ําหนักตอความยาว 1 ฟุต สวนวิธีที่ สองใชการคํานวณทางคณิตศาสตร ตัวอยางของวิธีที่หนึง่ ถาตองการทราบน้ําหนักของ ทอเหล็ก สตีลขนาด 2 1/2 นิ้ว ชนิดแข็งแรงมาก (Extra Strong) ยาว 10 ฟุต ใหไปเปดหนังสือคูมือเกี่ยวกับทอทาง (Piping Handbook) จะพบในตารางระบุไววา ทอเหล็กชนิดนีห้ นัก 7.66 ปอนด ตอความยาว 1 ฟุต ดังนั้นทอยาว 10 ฟุต ก็จะมีน้ําหนัก 76.6 ปอนด ตัวอยางของวิธีที่สอง ใชในโอกาสที่ไมมีตาราง ดังกลาวและเราอาจหาน้ําหนักดวยการคํานวณหาปริมาตรของโลหะแลวคูณดวยน้ําหนักของโลหะตอ 1 ลูกบาศกนวิ้ การคํานวณหาปริมาตรของโลหะรูปรางเปนทอหรือหลอด สามารถคํานวณหาไดจาก รูปทรงกระบอกที่สูง 12 นิ้ว ทั้งสองรูป กลาวคือรูปทรงกระบอกรูปหนึ่งมีฐานยาวเทากับเสนผาน ศูนยกลางภายในและอีกรูปหนึ่งมีฐานยาวเทากับเสนผานศูนยกลางภายนอก เมื่อนําคาของปริมาตรรูป ทรงกระบอกใบใหญตั้งและหักออกดวยคาของปริมาตรรูปทรงกระบอกใบเล็ก ผลลัพธที่ไดก็คือ ปริมาตรทอโลหะยาว 1 ฟุต หรือ 12 นิ้ว จากตัวอยางทีจ่ ะกลาวถึงนี้อาจทําใหเขาใจไดชัดเจนขึ้น เมื่อวัดขนาดจริงของทอเหล็กสตีล ชนิด แข็งแรงมากขนาด 2 1/2 นิ้ว จะไดความยาวของเสนผานศูนยกลางภายนอกเทากับ 2.875 นิว้ และ ความยาวของเสนผานศูนยกลางภายในได 2.323 นิ้ว ใชสูตรของการหาปริมาตรของรูปทรงกระบอก ซึ่งเทากับพื้นที่ฐานคูณดวยสูง (¶r2 h) จึงหาปริมาตรของรูปทรงกระบอกใบใหญไดเทากับ 77.64 ลูกบาศกนวิ้ และปริมาตรของรูปทรงกระบอกใบเล็กไดเทากับ 50.76 ลูกบาศกนวิ้ ดังนั้นปริมาตรของ โลหะในชวงความยาว 1 ฟุต ของทอเหล็กสตีลชนิดแข็งแรงมากขนาด 2 1/2 นิ้ว จึงมีคาเทากับ 26.88 ลูกบาศกนวิ้ (77.64 – 50.76) และเมื่อนําเอาคาของปริมาตรจํานวนนีไ้ ปคูณกับน้ําหนักของโลหะตอ 1 ลูกบาศกนิ้ว เราก็จะไดคาของน้ําหนักของทอเหล็กในชวงความยาว 1 ฟุต และโดยที่ทราบอยูแลววา เหล็กสตีล 1 ลูกบาศกนวิ้ หนักเทากับ 0.284 ปอนด เพราะฉะนัน้ ทอเหล็กสตีลชนิดแข็งแรงมากขนาด 2 1/2 นิ้ว ที่ยาว 1 ฟุต จึงหนักเทากับ 7.63 ปอนด (26.88 x 0.284) และหากยาว 10 ฟุต ก็จะหนัก 76.3 ปอนด มีขอสังเกตวา การหาน้ําหนักของโลหะที่เรารูคาปริมาตรของมันแลวยังจําเปนตองรู น้ําหนัก ของโลหะตอ 1 ลูกบาศกนิ้ว อีกดวย โดยรูคาอันหลังนี้มาจากหนังสือคูมือตาง ๆ ที่มีอยูในโรงงาน สําหรับ ตารางที่ 2-2 ไดใหขอมูลของโลหะที่ใชกนั อยูทั่ว ๆ ไปไวเพียงเล็กนอย
42
ตาราง 13 – 1 – น้ําหนักของโลหะและโลหะผสมที่ใชกันอยูทั่วไป โลหะ อลูมินัม (Aluminum) เย็ลโล บราซ (Yellow Brass) นาวัล บราซ (Naval Brass) ทองแดง – นิกเกิล (Copper – Nickel) เหล็กหลอ (Cast Iron) เหล็กสตีล (Steel) ตะกัว่ (Lead) ทองแดง (Copper) ดีบุก (Tin)
ปอนด ตอ ลบ.นิ้ว 0.098 0.307 0.304 0.323 0.258 0.284 0.411 0.321 0.265
2.3 วิธีการผลิตทอ (Methods of Manufacture) กิจการอุตสาหกรรมผลิตทอและสิ่งรูปทรงกระบอกอื่น ๆ มีวิธีการผลิตที่สําคัญอยู 2 วิธี คือ วิธีแลนประสานตะเข็บ (Welding Processes) และวิธีไมมีตะเข็บ (Seamless Processes) วิธีแลน ประสานตะเข็บนั้น เริ่มใชเปนครั้งแรกในโรงงานผลิตสิ่งรูปทรงกระบอกที่เปนเหล็ก (Iron) และเหล็ก สตีล (Steel) วิธีไมมีตะเข็บใชในโรงงานผลิตสิ่งรูปทรงกระบอกที่มีธาตุเหล็ก (Ferrous) และสิ่งรูป ทรงกระบอกที่ไมมีธาตุเหล็ก (Non Seamless) 2.3.1 วิธีแลนประสานตะเข็บ (Welding Processes) การผลิตทอและสิ่งรูปทรงกระบอกอื่น ๆ ดวยวิธีแลนประสานตะเข็บยังแบงออกได เปน 3 วิธี คือ วิธีแลนประสานตะเข็บชน (Butt – Weld) วิธีแลนประสานตะเข็บทับ (Lap – Weld) และ วิธีแลนประสานดวยไฟฟา (Electric – Weld) วิธีแลนประสานตะเข็บชน เปนวิธีที่ใชกันอยูใน โรงงานผลิตทอเหล็กที่มีขนาดโตไดสูงถึง 4 นิ้ว (ประมาณ) โดยสวนมากมักจะใหขอบของปลายแผน โลหะที่มวนมาชนกันตั้งฉาก ดังที่แสดงในรูปที่ 2 – 2 แตอาจจะมีบางที่ทําเอียงไปเพียงเล็กนอย วิธี ผลิตกระทําโดยการเผาแผนโลหะที่จะทําใหรอนขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่จะเชื่อมติดกันไดเอง (Welding Temperature) อุณหภูมิที่จุดนี้ของเหล็กสตีลประมาณ 2,600 องศาฟาเร็นไฮท แลวจึงดึงแผนโลหะที่ กําลังรอนผานหัวไดที่มีรูปรางคลายปลอง (Funnel – Shaped Dies) หัวไดนี้จะทําใหแผนโลหะมวนเปน รูปทรงกระบอกและเชื่อมตะเข็บใหติดกันเองดวยแรงดันขณะผานหัวได
43
Standard
Extra Strong
Double Extra Standard
รูปที่ 2 – 1 Wall thickness design
รูปที่ 2 – 2 Types of Welded pipe construction.
วิธีแลนประสานตะเข็บทับ เปนวิธีที่ใชกันอยูใ นโรงงานผลิตทอเหล็กที่มีขนาดโตได สูงถึง 30 นิ้ว โดยขอบของปลายแผนโลหะที่มว นมาทับกันแลวจะเอียงเปนมุม ดังแสดงในรูปที่ 2 - 2 การผลิต กระทําโดยเผาแผนโลหะที่จะทําทอใหรอนขึน้ จนถึงอุณหภูมิที่จะเชื่อมติดกันไดเอง แลวจึง ดึงผานทอนแมนเดรล (Mandrel) และผานระหวางลูกกลิ้ง 2 กลุม (Rolls) เพื่อบีบขอบของแผนโลหะ ใหมว นตัวและอัดขอบแผนใหทับกันเพื่อเชื่อมตะเข็บ วิธีแลนประสานดวยไฟฟา เปนวิธีผลิตที่ใชในโรงงานผลิตสิ่งรูปทรงกระบอกทีม่ ีธาตุ เหล็กผสมอยูและมีอยู 2 วิธี คือ วิธีแลนประสานไฟฟาแบบหลอมละลาย (Fusion Welding) และวิธีแลน ประสานแบบความตานทานทางไฟฟา (Resistance Welding) สําหรับวิธีแรกนัน้ ปลายขอบของแผน โลหะเมื่อมวนตัวมาชนกันแลวมีลักษณะเปนรูปตัววี (V) เพื่อใหลวดประสานหลอมละลายติดตามแนว ตะเข็บ สวนวิธีแลนประสานแบบความตานทานทางไฟฟา ปริมาณความรอนที่เชือ่ มโลหะใหตดิ กัน เกิดจากการทีม่ ีกระแสไฟฟาไหลผานความตานทานของแผนงานตามแนวตะเข็บ
44
2.3.2 วิธีแลนประสานไมมีตะเข็บ (Seamless Processes) วิธีที่มีใชอยูใ นโรงงานผลิตสิ่งรูปทรงกระบอก ที่มีธาตุเหล็กและที่ไมมีธาตุเหล็ก สวนมากมักจะใชกันเพียง 2 วิธี ที่จะกลาวถึงนี้เทานั้น คือวิธีแทงทะลุ (Piercing Processes) และวิธีรีด ดวยเบา (Cupping Processes) วิธีแทงทะลุ ใชในการทําทอที่มีขนาดโตนอก (OD) ไดสูงถึง 26 นิ้ว และมีวิธีการทํา ดังนี้คือ เผาทอนโลหะกลมตันหรือโลหะรูปเหมือนลูกปน (Bullet) ใหมีความรอนสูง แลวแทงใหทะลุ เขาไปในทอนโลหะกลมตันที่จะทําใหเปนทอ หลังจากนั้นก็นําไปผานเครื่องมือเพือ่ ตกแตงใหไดทอ ที่มีขนาดโต และมีความหนาตามตองการ วิธีรีดดวยเบา วิธีนี้อาจใชทาํ ทอที่มีขนาดโตนอกอยูในระหวาง 3 นิว้ และ 20 นิ้ว การขึ้นรูปใหเปนทอ ทําไดโดยการอัดแผนโลหะกลมที่เผาใหรอนไวกอนแลวผานหัวไดรูปเบา (Cupping Dies) 2.4 การเลือกอุปกรณซอมและขนาด การซอมทําระบบทอทาง จําเปนตองระมัดระวังในการเลือกอุปกรณที่จะนํามาซอมทําให ถูกตอง ในเรือ่ งนี้มีสิ่งสําคัญที่ควรทราบอยู 2 ประการ คือ ตองรูวา อุปกรณชนิดใดจึงจะเหมาะสม ที่สุดที่จะใชกบั ของไหล(Fluid) ความดันและอุณหภูมิในขณะใชงานของระบบทอทาง และอีก ประการหนึ่งก็คือ ตองรูวาจะเลือกอุปกรณที่ถูกตองมาใชไดอยางไร คําอธิบายตอนนี้เปนเรื่องทั่วไปที่เกี่ยวกับทอและหลอดทีช่ างซอม ฯ จะตองใชบอยทีส่ ุด ใน การซอมทําระบบทอทางภายในเรือรบ ถาผูใดตองการทราบรายละเอียดของระบบใดโดยเฉพาะ ให ไปคนควาไดจากแบบแปลน ที่แสดงทอทางของเรือและรายการอุปกรณ (Lists of Materials) 2.4.1 ทอเหล็กสตีลชนิดไมมีตะเข็บ (Seamless Steel Pipe) ไดจัดหาทอประเภทนี้ไวเพียง 2 ชนิด คือ ชนิดความหนาของผนังของทอเปนแบบมาตรฐาน (Standard) และแบบแข็งแรงมาก (Extra Strong) และมีขนาดความยาวตั้งแต 12 ฟุต ถึง 22 ฟุต ทอชนิดความหนาของผนังของทอแบบ มาตรฐานที่จัดหาไวมีขนาดตัง้ แต 1/8 นิ้ว ถึง 16 นิ้ว ไอพีเอส (IPS) โดยที่ขนาดตั้งแต 1/8 นิ้ว ถึง 3/8 นิ้ว เปนชนิดมีปลายทอตัดตรง แตถาเปนขนาดตั้งแต 1/2 นิ้ว ถึง 16 นิว้ ปลายทอจะตัดเฉียงไวเพื่อแลน ประสาน ทอชนิดมีความหนาของผนังของทอเปนแบบแข็งแรงมาก (Extra Strong) ที่จัดหาไวมีขนาด ตั้งแต 2 นิ้ว ถึง 16 นิ้ว ไอพีเอส (IPS) มีทั้งชนิดที่ชุบสังกะสี (Galvanize) และไมชุบสังกะสี (UnGalvanize) และตามปกติจะจัดหาทอชนิดนี้ไวเฉพาะชนิดที่ปลายทอตัดตรงเทานั้น ทอเหล็กสตีลมี ใชในระบบตาง ๆ ของเรือดังนี้ ระบบกาซเสียของเครื่องยนตดเี ซล ทางระบายลน (Over Flow Lines) หลอดสําหรับวัดระดับน้ํา (Sounding Tube) ระบบระบายอากาศและ ดูดอากาศ (Vents and Air Intake System) เปนตน ทอเหล็กสตีลชนิดแลนประสานตะเข็บ (Welded Steel Pipe) ทอชนิดนี้ไดจดั หาไวทั้ง ชนิดชุบสังกะสีและไมชุบสังกะสี และทั้งชนิดความหนามาตรฐาน (Standard) และความหนาแข็งแรง
45
มาก (Extra Strong) สําหรับทอชนิดความหนามาตรฐานที่จัดหาไวมีตั้งแตขนาด 1/8 นิ้ว ถึง 12 นิ้ว ไอ พีเอส (IPS) ซึ่งถาเปนทอชุบสังกะสีจะมีความยาวตั้งแต 16 ฟุต ถึง 22 ฟุต ทอที่ไมชุบสังกะสีจะมี ความยาวตั้งแต 12 ฟุต ถึง 22 ฟุต ทอชนิดนี้ปลายทอตัดเฉียงไวเพือ่ แลนประสาน สําหรับทอชนิด ความหนาแข็งแรงมาก (Extra Strong) ที่จัดหาไวมีขนาดตัง้ แต 1/4 นิ้ว ถึง 12 นิ้ว ไอพีเอส (IPS) และมี ความยาวตั้งแต 12 ฟุต ถึง 22 ฟุต ซึ่งตามปกติจะจัดหาไวแตชนิดทีป่ ลายทอตัดตรงเทานั้น ทอเหล็ก สตีลชนิดแลนประสานตะเข็บ ตามที่ไดกลาวมาแลว มีความประสงคที่จะใชสําหรับงานบริการทั่ว ๆ ไป เชน ทอระบายน้ําออกทิ้งนอกเรือ 2.4.3 หลอดเหล็กสตีล ใชในงานโครงสราง (Structural Steel Tubing) หลอดที่จัดหาไวมี ขนาดความยาวตั้งแต 12 ฟุต ถึง 24 ฟุต และมิไดประสงคจะใหใชกบั ของไหลที่มีความดันแตจะให นําไปใชในงานโครงสรางของแทนปนขนาด 20 มม. และ 40 มม. และแทนไฟฉายหลอดเหล็กสตีล สําหรับใชในงานโครงสรางที่ผลิตโดยวิธีไมมีตะเข็บ (Seamless Processes) จะมีกําลังดึงสูงสุด (Tensile Strength) 60,000 ปอนดตอตารางนิ้ว สวนที่ผลิตโดยวิธีแลนประสานตะเข็บ (Welding Processes) จะมีกําลังดันสูงสุดเพียง 50,000 ปอนดตอตารางนิ้ว 2.4.4 หลอดเหล็กสตีลชนิดไมมีตะเข็บ จะใชเปนทอทางของไอน้ํา น้าํ มันและน้ําทีม่ ี อุณหภูมิใชงานเทากับ 775 องศาฟาเรนไฮท และต่ํากวา สําหรับหลอดชนิดนี้มใี ชกันอยูหลายแบบ แตกตางกัน ทัง้ นี้ขึ้นอยูกับความดันใชงานที่มีอยูในระบบทอทาง 2.4.5 หลอดเหล็กสตีลชนิดแลนประสานตะเข็บ (Welded Steel Tubing) จัดหาไว 2 แบบ เพื่อใชในกิจการตาง ๆ ดังตอไปนี้ 2.4.5.1 แบบ เอ (Type A) ใชกับไอน้ําหรือน้ํามันที่มีความดันใชงานสูงสุด 150 ปอนดตอ ตารางนิ้ว หรือใชกับน้ํา หรือกาซ ที่มีความดันใชงานสูงสุด 225 ปอนดตอตารางนิ้ว 2.4.5.2 แบบ บี (Type B) ใชกับไอน้ําที่มีความดันใชงานสูงสุดเทากับ 300 ปอนดตอ ตารางนิ้ว หรือใชกับน้ํามันที่มีความดันใชงานสูงสุด 350 ปอนดตอตารางนิ้ว และใชกับน้ําหรือกาซที่ มีความดันใชงานสูงสุด 400 ปอนดตอตารางนิ้ว 2.4.6 หลอดเหล็กสตีลผสมโครเมียม – โมลิบดินัม ชนิดไมมตี ะเข็บ (Seamless Chromium – Molybdenum Alloy Steel Tubing) ใชกบั ไอน้ําความดันสูงที่มีความดันใชงานตั้งแต 1,200 ปอนดตอ ตารางนิ้ว ถึง 1,500 ปอนดตอตารางนิ้ว และมีอุณหภูมใิ ชงาน 1,000 องศาฟาเรนไฮท หลอดชนิดนี้มี ความยาวตั้งแต 12 ฟุต ถึง 24 ฟุต 2.4.7 หลอดที่ไมมีธาตุเหล็ก (NonSeamless Tubing) มีใชอยูในระบบทอทางของเรือรบ เพียงบางระบบ แตจะมีใชกับหมอดับความรอนน้ําหลอเครื่องทุกตัว (Shipboard Heat Exchangers) เหตุผล สําคัญที่นําหลอดชนิดไมมีธาตุเหล็กมาใชก็เพราะมันมีคณ ุ สมบัติพิเศษที่ไมเปนสนิม และมีการนํา ความรอนไดดมี ากตามที่ตองการ หลอดชนิดไมมีธาตุเหล็กบางอยางทีใ่ ชอยูในเรือรบ ไดแกหลอด ดังตอไปนี้
46
2.4.7.1 หลอดอลูมินัมอัลลอยชนิดไมมีตะเข็บ (Seamless Aluminum Alloy Tubing) ไดจัดหาหลอดแบบนีไ้ วใชหลายชนิด เชน หลอดที่ทําดวยโลหะอลูมินัมอัลลอย หมายเลข 6061 มีใช อยูในระบบน้าํ หยาดคลังกระสุน และใชในงานโครงสรางบางอยาง ถาเปนหลอดอลูมินัมอัลลอย หมายเลข 5052 มีใชอยูในระบบระบายน้ําทองเรือ และสุขาภิบาล (Bilge and Sanitary Drain System) 2.4.7.2 หลอดทองเหลืองชนิดไมมตี ะเข็บ (Seamless Brass Tubing) ชนิดกึ่งอบชุบ ออน (Semi – Annealed) และชนิดอบชุบออนเล็กนอย (Light – Annealed) หลอดชนิดดังกลาวได จัดหาไวใชหลายแบบและหลายขนาด เพือ่ ใหเหมาะที่จะใชในระหวางความดันตั้งแต 200 ปอนด ตอ ตารางนิ้ว ถึง 4000 ปอนดตอ ตารางนิ้ว และในระบบที่ไมตองการใหเกิดสนิม อันเนือ่ งจากการสัมผัส กับน้ําทะเล น้าํ จืด หรือของไหลชนิดอื่น และนอกจากนั้นยังอาจใชแทนหลอดทองแดงทุกชนิดทีม่ ีใช อยูในเรือรบ หลอดทองเหลืองชนิดไมมีตะเข็บ ใชในงานจําพวกที่ประกอบเปนทอพูดและทอลม (Voice and Pneumatic Tube) 2.4.7.3 หลอดทองแดงชนิดไมมีตะเข็บ (Seamless Copper Tubing) หลอดชนิดนี้ใช งานทั่วไปภายในเรือรบ ถาเปนหลอดทีไ่ มไดทําเกลียวไวที่ปลายหลอด ก็อาจใชตอเขาดวยกันโดยใชหนา แปลน หรือบัดกรี หรือดวยขอตอที่ตองบานปลายหลอด (Flared Fittings) หลอดทองแดงใชกับงาน ของระบบตาง ๆ เหลานี้ คือ เครื่องทําความเย็น น้ํารับประทาน และน้ํารอน น้ํามันกาซโซลีน (GASOLINE) น้ํามันหลอลื่นและงานอืน่ ๆ ภายในเรือรบ 2.4.7.4 หลอดโลหะผสมทองแดง (Copper Alloy Tubing) ไดจดั หาไวทั้งชนิด สวนผสม 70 – 30 (ทองแดง 70 เปอรเซ็นต และนิกเกิล 30 เปอรเซ็นต) และชนิดสวนผสม 90 – 10 (ทองแดง 90 เปอรเซ็นต และนิกเกิล 10 เปอรเซ็นต) และแตละสวนผสมก็มีทั้งหลอดชนิดไมมีตะเข็บ และหลอดชนิดแลนประสานตะเข็บ หลอดทองแดง – นิกเกิล บางชนิดใชขอตอทีท่ ําดวยทองเหลือง เนวี บราซ (Navy Brazed Tube Fitting) และเปนขอตอชนิดนํามาตอชนกันแลวแลนประสาน แตอาจมี หลอดชนิดอื่นที่ไมควรแลนประสานและบางชนิดไมเหมาะที่จะตอกันดวยเกลียว แตเดิมนั้นเคยใช หลอดชนิดสวนผสม 70 – 30 กับระบบทอทางของเรือรบและหมอดับความรอนน้ําหลอเครื่อง (Heat Exchangers) แตตอมา เนวัล ชิท ซิสเต็ม คอมมานด ของ ทร.สหรัฐ ฯ (Navy Ship System Command) ไดกําหนดใหใชหลอดโลหะผสมทองแดง ชนิดสวนผสม 90 – 10 ในงานตาง ๆ หลายอยางที่เคยใชหลอด โลหะผสมทองแดงชนิดสวนผสม 70 – 30 มาแตเดิม
บทที่ 3 วาลว (VALVE) 3.1 หนาที่ของวาลว วาลวแตละชนิดที่ผลิตขึ้นมาใชงานเฉพาะและเหมาะสมที่สุด แมจะคลายคลึงกันก็ตาม หนาที่ตาง ๆ ของวาลวมีดังนีค้ ือ 3.1.1 เปดและปดกั้นการไหล วาลวสวนใหญจะมีหนาที่ปด – เปดการไหลเทานัน้ ไมเหมาะกับ การใชงานกรณีอื่น เกทวาลวเหมาะสมที่สุดกับหนาที่นี้เพราะไดออกแบบบากดและลิ้นใหน้ําไหลผาน เต็มที่เมื่อเปด ทําใหความตานทานการไหลไมมาก ความกดดันทีว่ าลวสูญเสียต่าํ และจะไมนํามาใช บังคับการไหลของน้ํา 3.1.2 บังคับการไหล ใชบังคับการไหลของน้ําเพือ่ ลดปริมาณและยังใชเปลีย่ นทิศทาง การ ไหลไดดว ย วาลวที่ใหประสิทธิภาพสูงสุดคือ โกลวาลวและแองเกิลวาลว (Angle Valve) การออกแบบ บาลิ้นจะชวยใหการไหลเปลีย่ นทิศทางเมื่อผานเรือนวาลว ทําใหความตานทานภายในเรือนวาลวสูง ลิ้นของวาลวออกแบบมาใหบังคับการไหลได แตไมคอ ยนิยม หากมีขนาดเกิน 12 นิ้ว เพราะจะเกิด ความยุงยากในการเปด – ปดเมื่อใชกับทอที่อยูภายใตความกดดัน 3.1.3 ปองกันการไหลกลับ เช็ควาลวหรือลิ้นกันกลับ จะใชทําหนาที่นี้เพื่อปองกันการ ไหลกลับในทอ ชนิดธรรมดาที่นํามาใชมี 2 แบบ คือ แบบเหวี่ยง (Swing Check) และแบบยก (Lift Check) การไหลในทอจะทําใหวาลวนี้เปดออก เมื่อของไหลเปลีย่ นทิศทาง (ไหลกลับ) วาลวนี้จะปด โดยอัตโนมัติ ตามกฎทั่วไปเช็ควาลวแบบเหวี่ยงใชคูกับเกทวาลวและเช็ควาลวแบบยกใชคูกบั โกล วาลว 3.1.4 บังคับความกดดัน ใชกับระบบทอเมื่อจําเปนตองลดความกดดันเขามาเพื่อใหได ความดันตรงกับที่จะใชงาน วาลวนีไ้ มเพียงแตจะลดความกดดันเทานัน้ แตจะรักษาความกดดันเอาไว ใหคงที่อีกดวย การขึ้นลงของความกดดันเขาสูวาลวบังคับความกดดันไมคงที่ก็ตามแต แมจะไมมผี ล ตอความกดดันดานออกจากวาลวออกแตอยางใด 3.1.5 ระบายความกดดัน หมอตมน้ํารอน เครื่องทําน้ํารอนอาจเกิดความเสียหายได เนื่องจากความกดดันเพิ่มสูงเกินไป ตองติดตั้งวาลวนิรภัย (Safety Valves) หรือวาลวระบายความ กดดัน (RELIEF Valves) ปกติจะใชแบบสปริงกด (Spring Loaded) ซึ่งจะเปดเอง โดยอัตโนมัติเมื่อ ความกดดันเกินพิกัด และปดเมื่อความกดดันลดลงถึงระดับกําหนดไว วาลวนิรภัยปกติจะใชกับทอไอ น้ําลมและกาซ สวนวาลวระบายความกดดันจะใชกับของเหลว
48 3.2 ประเภทวาลว วาลวที่ใชกับระบบทออุตสาหกรรม แบงออกเปน 2 ชนิด คือ 3.2.1 ชนิดธรรมดา (Basic Type of Valves) เปนวาลวทีน่ ิยมใชกันทั่ว ๆ ไปกับระบบทอมี รูปทรงที่ไมซับซอน และทีน่ ิยมใชกันมากมี 9 ชนิด ดังรูปที่ 3-1
รูปที่ 6.1 วาลวชนิดธรรมดา
รูปที่ 3 – 1 วาลวชนิดธรรมดา
49 3.2.2 วาลวชนิดพิเศษ (Special Type of Valves) ลักษณะการทํางานหรือชนิดของลิ้นก็คลาย กับชนิดแรกแตออกแบบรูปรางใหพิเศษออกไปเพื่อความเหมาะสมกับการใชงาน ดูรปู ที่ 3 - 2
รูปที่ 6.2 วาลชนิดพิเศษ
รูปที่ 3 – 2 วาลวชนิดพิเศษ
3.3 การเลือกใชวาลว การเลือกใชวาลวใหเหมาะสมกับสภาพใชงานทั้งความดัน อุณหภูมิ ชนิดของไหลและ สภาพแวดลอม ไมควรเลือกโดยวิธีเดาสุม เพราะจะเกิดปญหาและเสี่ยงตอความเสียหายในระบบทอ โดยไมจําเปน ดังนั้นการเลือกใชวาลวตองดูรายละเอียด และขอกําหนดเลือกใชจากคําแนะนําใน หนังสือคูมือผูผลิตวาลวนั้น ๆ กอนการเลือกใชวาลวตองทราบขอมูลตาง ๆ เพื่อนํามาพิจารณาประกอบ เชน ความกดดัน อุณหภูมิในการติดตั้งสูงหรือต่ําเทาใด ชนิดของไหลผานวาลว สภาพการทํางานหนักหรือปานกลาง ความสูงของพื้นที่ติดตั้ง ซึ่งสวนนีจ้ ะมีผลตอการเลื่อนขึน้ ลงของกานวาลว ขนาดทอ การถอดประกอบทอ เพื่อตรวจสอบ หรือสํารวจดูบอยครั้งหรือไม ตําแหนงติดตั้ง การแตกเสียหายของระบบทอ จากปจจัย ที่กลาวมาทั้งหมดนี้เปนปญหาที่ตองนํามาพิจารณาอยางรอบคอบ กอนทําการเลือกวาลวจําเปนตองทราบ คุณสมบัติการทํางานของวาลว วัสดุ ความแข็งแรงตองสัมพันธกับการใชงานชนิดของการตอประกอบ กับทอที่เหมาะสมที่สุดในการติดตั้งความยาวของวาลว การเลือกวาลวควรพิจารณาหลายชนิด หลายขนาด เพื่อใหไดประสิทธิภาพการทํางานสูงที่สุด 3.4 วัสดุวาลว วาลวที่ใชกับระบบทอทําจากบรอนซ ทองเหลือง เหล็กเหนียวหลอ เหล็กหลอโลหะทริม พลาสติกแข็ง พลาสติกออน หรือโลหะอื่น ๆ ที่มีความตานทานตอการกัดกรอนสูง บางครั้งวาลว ตัวเดียวอาจมีวสั ดุหลายชนิดประกอบกันมากกวาสองชนิด เชน เรือนวาลวทําจากเหล็กหลอสวนลิน้ หรือแผนปดกัน้ อาจทําจากบรอนซหลอ มีปะเก็นตัวโอทําดวยยางและแหวนอัดทําจากพลาสติกเทปลอน ประกอบวาลวมาตรฐานจะมีเสนผาศูนยกลางตั้งแต 1/4 - 12 นิ้ว สวนความยาว กวาง และสูง ไมกําหนดมาตรฐาน วาลวโดยปกติจะทําเกลียวดานใน สวนวาลวพลาสติกจะทําเกลียวดานนอก เพื่อใหตอกับนัตขันอัดแนนตอกับทอได กอนจะซื้อวาลวจะตองทราบวัสดุวาลวกอน เพื่อจะไดเลือกใหมีความเหมาะสมกับความ กดดัน อุณหภูมิและสภาพการใชงาน เพื่อวัสดุวาลวแตละชนิดมีพิกัดการใชงานแตกตางกัน การ เลือกวาลวไมเหมาะสมอาจกอใหเกิดปญหาการใชงาน ความปลอดภัย และสิ้นเปลืองโดยเปลาประโยชน รายละเอียดการเลือกใชวาลวตามชนิดวัสดุเปนดังนี้ 3.4.1 บรอนซ บรอนซไอน้ํา (Steam Bronze) เปนโลหะเจือของทองแดง ดีบุก ตะกั่ว และ สังกะสีใชกนั แพรหลายในการทําวาลว และขอตอทนตออุณหภูมิไดไมเกิน 232°C บรอนซพิเศษ เปน วัสดุเจือทองแดงสูง ใชทําเครื่องมืองานทอที่อยูภายใตความกดดันสูง และอุณหภูมิไมเกิน 287°C 3.4.2 เหล็กเหนียว ปกติจะทําอยู 3 เกรด คือ Cast Iron, FerroSteel และ High Tensile Iron โลหะเหลานี้ถกู เลือกใชงานอุณหภูมิไมเกิน 232°C Cast Iron ปกติใชทําวาลวขนาดเล็กมีหนาตัดบาง
51 Ferro Steel แข็งกวา Cast Iron ใชทําวาลวที่มีความหนาผนังปานกลาง High Tensile Iron ที่มีกําลังสูง และใชทําวาลวขนาดใหญ 3.4.3 เหล็กหลออบเหนียว ใชทําวาลวที่ตองการคุณสมบัติทนตอความกดดัน แข็งแรงและมี ความเหนียวเหมาะกับระบบทอที่มีความเคนหรือแรงดันและการกระแทกของของไหลสูง 3.4.4 เหล็กกลา เลือกใชกับงานที่มีอุณหภูมแิ ละความกดดันสูง สภาพการทํางานที่มีทั้งแรง กระทําภายในและนอกสูง ไมสามารถใชวาลวที่ทําจากบรอนซและเหล็กได มีกําลังและความเหนียวสูง มีความตานทานตอการขยายตัว การสั่นสะเทือน การกระแทก อุณหภูมิต่ําและความเสียหายทีเ่ กิดจาก ไฟไหม วาลวเหล็กกลามีหลายชนิด เชน หลอ ตีขึ้นรูป และโลหะเจือ เพื่อใหสามารถเลือกใชงานได อยางกวางขวาง 3.4.5 เหล็กหลอเหนียว เปนเหล็กหลอชนิดโนดูลาร ซึ่งมีกราไฟทเปนรูปทรงกลม มีกําลังสูง และความเหนียวทนตอการกัดกรอนประมาณวาเทากับเหล็กหลอสีเทามีกําลังเปน 3 เทา หรือมากกว 3.4.6 เหล็กกลาไมเปนสนิม เหล็กกลาไมเปนสนิมมีความตานทานตอการกัดกรอนสูง กําลัง สูงและทนตอการสึกหรอเหมาะกับทําผิวบากด กานวาลวและลิ้นใชกับงานที่ตองการความคงทนตอ การกัดกรอน สึกหรอและเปนอ็อกไซด 3.5 สวนประกอบของกานวาลว วาลวประกอบดวยชิน้ สวนหลายชิ้นนับตั้งแตสวนทีใ่ หญที่สุดคือ เรือนวาลว และอุปกรณ สวนเล็ก ๆ อืน่ ที่นํามาประกอบกันเปนวาลวจนสามารถใชงานไดอยางสมบูรณแบบโดยอุปกรณเหลานั้น อาจทําจากวัสดุตางชนิดกันในหัวขอนี้จะอธิบายเฉพาะสวนประกอบของเกทวาลว โกลวาลว และ แองเกิลวาลวเทานั้น 3.5.1 ฝาครอบวาลว (Bonnet Assemblies) เปนชิ้นสวนที่ใชปด หรือครอบเรือนวาลวไว โดย ครอบชิ้นสวนประกอบภายในที่เคลื่อนที่ทั้งหมดและเปนที่เลื่อนขึ้นลงของกานวาลว ฝาครอบวาลว แบงออกเปน 4 ชนิด คือ 3.5.1.1 ฝาครอบชนิดเกลียว เปนชนิดราคาถูก และใชกับงานทอสุขภัณฑความกดต่ํา การประกอบชิน้ สวนภายในวาลวทําไดงาย ไมควรจะถอดออกบอยเพราะจะทําใหเกิดการสึกหรอและ ฉีกขาดที่เกลียวบน ฝาครอบ และที่เรือนวาลวใชกบั วาลวขนาดเล็ก ซึ่งแนวศูนยของวาลวไม จําเปนตองมีมากนัก 3.5.1.2 ฝาครอบชนิดขันดวยสลักเกลียว ฝาครอบชนิดนี้ถอดออกไดงาย ใชกับวาลว ขนาดใหญ และเลือกใชงานกับสภาพวิกฤติ เชน โรงตนกําลัง ฝาครอบชนิดขันดวยสลักเกลียวแบง ออกไดอีก 3 ชนิด คือ 3.5.1.2.1 Flanged Type With Ring Joint ใชกับอุณหภูมิสูงและความกดดัน สูง
52 3.5.1.2.2 Flanged With Gasket Bonnets ใชกับอุณหภูมิ 900° F (482.2°C) และต่ํากวา 3.5.1.2.3 Pressure-seat Type เปนชนิดซีลในตัว (Self Sealing) และตองมี ระยะเวลาปรับ ฝาครอบชนิดนี้ออกแบบไวเพื่อใหถอดประกอบงาย 3.5.1.3 ฝาครอบชนิดเชื่อม(Welded Bonnets) ใชกับอุณหภูมิและความกดดันสูง ที่อยู ในสภาพวิกฤติ และไมตองถอดประกอบบอย วัสดุที่ใชทําวาลวตองทนตอการกัดกรอน และปองกัน การรั่วไหลไดเปนอยางดี
รูปที่ 6.3 ฝาครอบวาล วชนิดตาง วๆชนิดตาง ๆ รูปที่ 3 – 3 ฝาครอบวาล 3.5.1.4 ฝาครอบชนิดยูเนียน (Screwed Union Bonnets) ใชกบั วาลวขนาดเล็กภายใต ความกดดันและอุณหภูมิสูงคลายกับฝาครอบชนิดเกลียว แตไมมีอันตรายเชนแบบเกลียวในซึ่งอาจหลุด ออกที่สภาพการทํางานปกติ นิยมใชในโรงงานปโตรเคมี
รูปที่ 3 -4 ฝาครอบชนิดตาง ๆ
53 3.5.2 กานวาลว (Stems) การเลือกกานวาลวมีความสําคัญยิ่ง เพราะกานวาลวเปนสวนประกอบ ของตัววาลว และเปนสวนที่ทําใหเกิดชองวางขึ้นในตัววาลว กานวาลวถูกออกแบบมาหลายลักษณะ เพื่อใหเลือกใชงานไดตามความเหมาะสม กานวาลวแบงออกได 2 ชนิด คือ
รูปที่ 3 – 5 กานวาลวชนิดตาง ๆ
รูปที่ 6.5 กานวาลวชนิดตาง ๆ
3.5.2.1 เกลียวนอกและโยค (Outside Screw and Yoke OS & Y) มีลักษณะโครงสราง ดี เพื่อใหทนตอความกดดันและอุณหภูมิสงู เกลียวของกานวาลวจะอยูดา นนอกเรือนวาลวทําใหไมไดรับ ผลตอการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (Thermal Shock) และงายตอการหลอลื่น การกัดกรอนมีนอย จุด ติดตั้งตองมีชอ งหางเพียงพอสําหรับการหมุนปดเปด และถอดซอมแซม วาลวชนิดนี้มีสองลักษณะคือ แบบกานเลื่อน (Rising Stem) และแบบยึดแนนกับมือหมุน (Stationary Handwheel) สวนกวานวาลวที่ เปนเกลียวจะตองจัดการปองกันไวไมใหไดรับความเสียหาย 3.5.2.2 เกลียวใน (Inside Screw) มี 2 ชนิด คือ กานเลื่อน (Rising Stem) และกานไม เลื่อน (Nonrising Stem) ชนิดกานเลื่อนเกลียวในเปนวาลวบรอนซขนาดเล็กคือมีขนาด ไมเกิน 2 นิ้ว เหมาะกับการนําไปใชงานทอน้ํา ไฮโดรคารบอน ไอน้ํา ในจุดที่ไมทําใหเกลียวกานวาลวเสียหาย จุด ติดตั้งตองมีพนื้ ที่ดานบนสูงพอกับการเลื่อนของกานวาลว สําหรับวาลวชนิดกานไมเลื่อนเกลียวในมีขนาด 4 นิว้ และเล็กกวาจะไมเลือกใชกับงาน ที่อยูในสภาพวิกฤตซึ่งของไหลสัมผัสกับเกลียวโดยตรงไมเหมาะกับอุณหภูมิสูง การหมุนเปด-ปดกาน
54 วาลวจะเคลื่อนในสองทิศทางเทานั้น ทําใหปะเก็นกันรั่วที่กานวาลวสึกหรอนอยมาก เมื่อเทียบกับ ชนิด กานเลื่อน และตองการพื้นที่ติดตั้งดานบนเรือนวาลวไมมาก วาลวชนิดนี้จะมีแผนบอกทิศทางการหมุนลิน้ ติดอยูด านบน กานวาลวสวนที่ตอกับมือ หมุนปกติจะใชเปนวาลวระบบทอสุขภัณฑ 3.6 รายละเอียดเกี่ยวกับวาลว วาลวมีอยูมากมายหลายชนิดเพื่อจุดประสงคตาง ๆ กัน เชน ปองกันการผุกรอน ทนความรอน ทนตอแรงกระแทก หรือใชงานกับของเหลวที่มีความกดดันสูง ดังนั้นวัสดุวาลวจึงมีอยูม ากมายหลายชนิด เพื่อการเลือกใชที่เหมาะสมกับลักษณะงานแลวกําหนดระบุลงไวในแบบทอเปนอักษรยอ และ บางอักษรยอก็จะพิมพไวบนเรือนวาลว มีรายละเอียดดังนี้ 3.6.1 รายละเอียดเกี่ยวกับวาลว * Al - All Iron. * Al - Aluminum. * BR - Bronze.
*M * Ml * Mo N * Nl * NICU * PVC
* Cl * Cr
- Cast Iron - Chromium
* Cr 13 * CS * Dl * FS * HF * IBBM
- Type 410 Stainless Steel. - Cast Steel. * SA - Ductile Steel. * SA - Forged Steel. * SS - Stellite Face (hard Face) * Tef - Iron Body Bronze Mounted.* 18 – 8 Mo
3.6.2 การใชงาน (อักษรยอนี้อาจพิมพไวบนเรือนวาลว) * CWP - Cold Working Pressure. *S - Steam Pressure. * SP - Steam Pressure. * WOG - Water, Oil, Gas Pressure. * WP - Working Pressure. * WSP - Working Steam Pressure.
- Monel Metal. - Malleable Iron. - Molybdenum. - Nickel - Nickel Iron - Nickel Copper Alloy. - Polyvinyl Chloride - Sludge Acid - Sulfuric Acid - Stainless Steel - Teflon. - Type 316 Stainless Steel.
55 3.6.3 การทํางานกลไกปด-เปด * NRS - Nonrising Stem. * OS & Y - Outside Screw and Yoke. * RS - Rising Stem. 3.6.4 ผิวหนา ลิ้น และรอยตอ * DD - Double Disk. * FF - Flate Face. 3.6.5 การตอ * BW * FE * FFD * Flg * Scr * SE * SJ * SW
RF RTJ
- Raised Face. - Ring-Type Joint.
- Butt-Welded Ends. - Flanged Ends. - Flanged, Faced and drilled. - Flanged Ends. - Screwed Ends. - Screwed Ends. - Soldered Ends. - Socket-Welded Ends.
3.6.6 มาตรฐาน * ANSI - American National Standards Institute. * API - American Petroleum Institute. * ASME - American Society of Mechanical Engineers. * ASTM - American Society of Testing Materials. * MSS - Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry. * SAE - Society of Automotive Engineers. 3.6.7 ตัวเลขบนเรือนวาลว ตัวเลขจะถูกกํากับไวบนเรือนวาลว เชน 125, 150, 200, 250 และ 300 ฯลฯ ตัวเลข เหลานี้แสดงถึงความดันใชงานของวาลวมีหนวยเปนปอนดตอตารางนิว้ ตัวเลขที่ระบุความดันใชงานนี้ไดเผื่อความปลอดภัยไวประมาณ 1.25 – 2.5 เทา เชน วาลว 150 สามารถรับความกดดัน CWP (WOG) ไดจริง 150 × 1.8 = 275 psi แตอนุญาตใหใชงานได
56 เพียง 150 psi เทานั้น ขณะทีข่ นาด 300 สามารถรับความกดดัน CWP (WOG) ได 300 × 2.4 = 720 psi และขนาด 600 รับความกดดัน CWP (WOG) ได 600 × 2.4 = 1,440 psi พิกัด WOG ตองนํามาใชงาน กับงานที่ไมมคี วามกดดันกระตุกสูงสุดทีอ่ ุณหภูมิบรรยากาศปกติ 3.7 การตอวาลว 3.7.1 การเชื่อม 3.7.1.1 สวมเชื่อม (Socket-welded) การตอจะใชกับทอขนาดเล็กและไมเกิน 2 นิ้ว สามารถปองกันการรั่วไหลไดดี จะไดศูนยเอง เนื่องจากการตอทําใหติดตั้งวาลวไดงาย 3.7.1.2 เชื่อมตอชน (Butt-welded) การตอดวยวิธีเชื่อมจะใชเฉพาะวาลวและทอ เหล็กกลาเทานัน้ ในงานอุณหภูมแิ ละความกดดันสูงไมตองการถอดประกอบใชในโรงตนกําลังเพราะให ความมั่นใจในความปลอดภัย ไมมีการรั่วไหลจากรอยตอ 3.7.2 การตอดวยเกลียว การตอดวยเกลียว ใชกับทอขนาดเล็กประหยัดแรงงานและตนทุน วาลวชนิดนี้ปกติใช กับงานทอสุขภัณฑที่ความดันปกติธรรมดา งายตอการติดตั้งและประกอบวัสดุที่ใชทําวาลว เชน บรอนซ เหล็กออน เหล็กกลา ทองเหลืองเจือ ทางเขาและทางออกของวาลวจะทําเกลียวในตาม มาตรฐาน ANSI 3.7.3 การตอดวยหนาแปลนและบาสวม 3.7.3.1 การตอดวยหนาแปลนจะมีอยูเฉพาะวาลว 3 นิ้ว และใหญกวา ใชไดผลดีเยี่ยม กับสภาพวิกฤต เชน ในระบบทอปโตรเคมี ชวงที่ถายเทวัสดุที่มีความหนืดมาก ๆ การตอวาลวชนิดนี้ ตองการความประณีตมาก และประกอบดวยชิ้นสวนจํานวนมาก จึงมีราคาแพง การตอวาลวแบบหนา แปลนจะใชเมือ่ ตองการถอดประกอบบอย ๆ วาลวสามารถปองกันการรั่วไหลไดมั่นคงและทําจากวัสดุ หลายชนิด กอนจะเลือกวาลวตองรูสภาพการทํางาน และกําลังของการตอจะไดจากการขันแนนสลักเกลียว 3.7.3.2 การตอดวยบาสวม (Hub Ends) สวนใหญจะใชกับระบบทอกาซ น้ํา และ น้ําโสโครกแรงดันต่ําที่วางอยูใตพนื้ ดิน 3.7.4 การสวมและบัดกรี การตอวาลวดวยวิธีบัดกรีออน และบัดกรีแข็ง ใชกับทอทองแดง ทองเหลือง ปะเก็นกัน การรั่วไหลตองเปนแบบพิเศษ เพื่อปองกันความเสียหายเนื่องจากอุณหภูมิขณะบัดกรีแข็ง 3.7.5 การตอแบบปากระฆังหรือบาสวม การตอวาลวแบบปากระฆัง (Bell and Spigot Ends) จะใชกับงานทีม่ ีความกดดันต่ํา อุณหภูมิต่ํา เชน น้ํา กาซ และน้ําโสโครก ปกติทําจากเหล็กหลอ ซึ่งมีความตานทานตอการกัดกรอนสูง การตอจะใชวธิ ีตอกหมัน
57 3.7.6 การตอแบบผายปากและอัด การตอวาลวแบบผายปากจะใชกับทอออนผนังบาง ซึ่งถอดประกอบไดงาย 3.8 ชนิดของวาลว วาลวที่นํามาติดตั้งกับระบบทอหลายชนิด ดังนี้
รูปที่ 3 – 6 ลักษณะการไหลผานเกทวาลว
3.8.1 เกทวาลว (Gate Valve) เกทวาลวเปนวาลวทีถ่ ูกนํามาใชงานมากที่สุด เพราะวามันสามารถ ใหการไหลอยางอิสระและปดกั้นของไหลไดแนนสนิท ซึ่งหมายถึงวามันเปดและปดไดเต็มที่ตลอด ชองการไหล ดูจากรูปที่ 3 - 6 เกทวาลวเหมาะกับงานทีเ่ ปดชองการไหลกวาง การไหลจะเคลื่อนผานเปนเสนตรง และไมเกิดความตานทานขณะเปดกลไกยกลิ้น หรือลิ่ม (Wedge) ขึ้นเต็มที่บากด (Seating) จะทํามุม ฉากกับเสนการไหลและเรือนวาลว ซึ่งเปนอีกเหตุผลหนึ่งวาไมควรเปดวาลวเปนธรอทลิ่ง (Throttling) หรือมีการเปดและปดลิ้นบางสวน (หรีว่ าลว) เพื่อบังคับการไหลเพราะจะเปนสาเหตุของการสึกหรอ และ สั่นสะเทือนที่อาจทําใหลิ้นเสียหายเกิดการสั่นสะเทือน มีเสียงดัง เนื่องจากการไหลปนปวนของ น้ํา การเปดและปดวาลวบอย ๆ ในระบบทอความดันและความเร็วไหลสูงจะเกิดการสึกหรอของผิวบา กดและกัดเซาะตรงดานลางของทางน้ําไหลผาน เกทวาลวสวนใหญจะมีลนิ้ ทรงรูปลิ่มและปดสัมผัสโดยตรงกับบากดเรียว การเปลี่ยน หนาสัมผัสหรือซอมแซมจึงทําไมไดงาย ๆ เกทวาลวจึงออกแบบไวไมใชเปนธรอทลิ่งหรือเปดปดบอย ๆ เกทวาลว อาจมีรูปทรงแตกตางกันทั้งเรือนวาลว ฝาครอบ และกานวาลว สวนประกอบของเกทวาลว ดูจากรูปที่ 3 – 7
58
รูปที่ 3 – 7 สวนประกอบของเกทวาลวลิ้นทรงกลม 3.8.1.1 ชนิดของลิ้นและกานเกทวาลว 3.8.1.1.1 ลิ้นทรงกลมตัน (Solid Wedge) เปนลิ้นแบบงาย ๆ คือ ลิ้นเดี่ยว มี การออกแบบมาใชงานมากที่สุด ใชได ทุกตําแหนงแนวทอ ลิ้นหรือแผนกั้นนี้จะมีทรงกลมเรียวบน ผิวหนาทัง้ 2 ดาน เพื่อใหเขากับรองบากดซึ่งมีผิวเรียบเชนกันไดแนนสนิท การออกแบบลิ้นเปนแผนเดี่ยว ทําใหมีความแข็งแรง ติดตั้งไดทุกตําแหนงแนวทอโดยไมเกิดความเสียหายตอวาลว และปราศจากการ ติดขัด ลิ้นชนิดนี้ใชไดดีเยี่ยมกับระบบทอไอน้ํา และไดดีพอสมควรสําหรับทอน้ํา ลม น้ํามัน กาซ และ ของไหลอื่น ๆ เมื่อใชกับอัตราการไหลสูงจะมีการปนปวนนอย แมการไหลจะเปนการไหลแบบ ปนปวนก็ไมทาํ ใหลิ้นเกิดการสั่นสะเทือน และมีเสียงดัง ดานในวาลวสําหรับระบบทอไอน้ํา ลิ้น ทรงกลมตันใชไดผลดีกวาลิน้ แยกเพราะวาเกิดเสียงดังเขยาของวาลวต่ํา เมื่อลิ้นสึกหรอการแตงผิวหนา ลิ้นเรียวใหเรียบไดยากและไมมีความจําเปน เนื่องจากการใชงานของวาลวจะเปดหรือปดลิ้นเต็มที่อยู แลว การสึกหรอจึงมีนอย ถาอุณหภูมิเกิดการเปลี่ยนแปลงมากจะทําใหมีการเสียดสีของลิ้น และเรือน วาลว กรณีเชนนี้ควรเลือกใชวาลวชนิดลิ้นยืดหยุน (Flexible Wedge) แทน 3.8.1.1.2 ลิ้นทรงกลมแยก (Split Wedge) ประกอบดวยลิ้นทรงกลมสองชิ้น กับบากดทรงเรียวในเรือนวาลว อุปกรณแผการลิ้นเปนแบบงาย และติดแนนอยูตรงกึ่งกลางลิ้นแตไม ประกอบรวมกัน เมื่อเปดวาลวครั้งแรกทีห่ มุนจะคลายลิ้นออกจากบากด การปรับลิ้นจะเปนไปอยาง
59 อิสระกับผิวบากด และสามารถปดกั้นการไหลไดสนิท แมจะมีเศษวัสดุเขาไปติดขันในบาลิ้นก็ตาม ใช งานที่อุณหภูมปิ านกลาง การติดตั้งใหกา นวาลวอยูในแนวดิ่งเทานัน้ 3.8.1.1.3 ลิ้นทรงกลมคู (Split Disk) ผิวหนาลิ้นทรงกลมคูจะขนานกันและ ปดแนนไดโดยชองเรียวลงระหวาง ผิวสัมผัสของบาลิ้นในเรือนวาลว การสัมผัสของลิ้นจะเกิดขึ้น เลื่อนมาถึงดานลางของวาลว ลิ้นจะแผกางออกเพราะแรงกดบนบาวาลว เมื่อเปดลิ้นครั้งแรกและหมุน เปดขึ้นจนสุดบาลิ้นวาลวจะเปดโลง ไมมีชองอับใด ๆ ขวางทางไหล วาลวทีม่ ีลิ้นชนิดนี้จะใชกัน อยางแพรหลายในระบบจายน้ํา เชน การประปา หนวยบําบัดน้ําโสโครก น้ํามันและกาซบนระบบ ทอสงจายระยะทางยาว (Cross Country Pipelines) ไมเหมาะกับระบบไอน้ํา เพราะลิ้นขยายตัวไดเร็ว เมื่อความเร็วไหลของไอน้ําสูงจะทําใหสั่นสะเทือน เกิดการหลวมคลอนของชิ้นสวนประกอบภายใน แผนกั้นหรือลิ้น และสึกหรอ มีขอดีคือ มีการขัดตัว เสียดสี หรือพังเสียหายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง ความรอนนอย ถาวาลวอยูในที่โลง หรือไมมีการหุมหอ หากมีอุณหภูมภิ ายนอกเพิ่มสูงขึ้นจะ กอใหเกิดอันตรายตอวาลว เนื่องจากความกดดันภายในเพิ่มขึ้น ถาเปนของไหลที่กดไมไดจะถูกดักอยู ระหวางลิ้น เพราะวาลิ้นและบาลิ้นตั้งฉากและขนานกัน แตก็ซอมแซมหรือเปลี่ยนใหมไดงายกวาลิ้น ทรงกลมตัน เมื่อสึกหรอ วาลวลิ้นคูหากติดตั้งโดยใหกานวาลวอยูบนแนวนอนจะมีผลดีที่สุด เพราะ กลไกการแผกางลิ้นไดมาก แตอาจติดขัดไดเมื่อใหกานวาลวอยูต่ํากวาแนวนอน ใชไดดีเยี่ยมกับระบบ เปดปดดวยมอเตอร เพราะการติดขัดขณะทํางานขับเปดปดนอยมาก
รูปที่ 3 – 8 สวนประกอบเกทวาลวชนิดลิ้นทรงกลมคู
60 3.8.1.1.4 ลิ้นรูปทรงกลมยืดหยุน(Flexible Wedge Disk) ลิ้นชนิดนี้ได พัฒนาขึ้นมาใชกับระบบที่มีอุณหภูมิสูงที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมากเกินไป ลักษณะลิ้นจะตันที่ ตรงกลาง สวนรอบนอกจะยืดหยุนได จุดประสงค ที่มีการออกแบบเชนนี้กเ็ พื่อขจัดปญหาการติดขัด และใหเปดไดงายภายใตทกุ สถานการใชงาน ใชกับวาลวขนาดใหญ ความกดดันและอุณหภูมิสูง วาลว มีหัวลิ้นสามทางตอกับกานลิน้ เพื่อความแข็งแรง ชองวางระหวางหัวลิ้นกานวาลว และรองในลิ้นมี มากเพื่อปองกันความเครียดดานขางบนกานวาลว กานวาลวมีหนาเลื่อนลื่นขึ้นลงเทานั้นไมตองออก แรงนําลิ้นขึ้นแตอยางใด เรือนวาลวตองไมมีสวนการเปลี่ยนแปลงหนาตัดมาก เพือ่ ปองกันความเคน หนาแนนที่จะเกิดขึ้นจากความกดดัน ความแตกตางอุณหภูมแิ ละความเคนในแนวทอ ดังนั้นตองไมมี โพรงหรือสวนเวาระหวางปลายเรือนวาลวและบาลิ้น ตองไมทําใหเกิดการปนปวนหรือความเสียด ทานขึ้น 3.8.1.2 ความดันใชงานของเกทวาลว เกทวาลวที่จะตอประกอบกับทอมีแบบเกลียว หนาแปลนและแบบเชื่อม การตอวาลวแบบใชหนาแปลนตองหนุนรองใหดีเพื่อปองกันการหยอนและ การบิดเสียรูป เกทวาลวที่ทําจากวัสดุบรอนซมีขนาดจาก 1/4, 3/8, 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2 และ 3 นิ้ว สามารถใชกับทอไอน้ําที่มีความกดดันตั้งแต 125, 150, 175 หรือ 250 ปอนดตอตารางนิ้ว ความกดดัน ที่เลือกใชนี้จะเปลี่ยนแปลงไปหากอุณหภูมเิ พิ่มสูงขึ้น เกทวาลวขนาดใหญจะทําจากเหล็กหลอและ เหล็กกลา สําหรับเกทวาลวชนิดตอดวยหนาแปลน อัตรารับความกดดันไดก็คลายกับ หนาแปลน เชน 150 lb Raised Face Valves มีอัตราการรับความดันไดเทากับหนาแปลน 150 – lb Raised Face Flanges, 300 lb. Raised Face flanges. มีอัตรารับความดันได 300 lb. Raised – Face Flanges. วาลวจะมีหนาสัมผัสเชนเดียวกับหนาแปลน เชน Raised Face, Ring Foint, Tongue and Groove ฯลฯ อัตราความกดดันใชงานของวาลวมี 7 ระดับ ดังนี้คือ 150, 300, 400, 600, 900, 1,500 และ 2,500 ปอนดตอตารางนิ้ว 3.8.1.3 ขอแนะนําในการติดตั้งเกทวาลว เกทวาลวปกติจะถูกติดตั้งอยูในแนวดิ่ง แตก็ สามารถติดตั้งในตําแหนงใด ๆ ไดเชนกัน แตอยาใหเกินกวามุม 90° มือหมุนของวาลวอยาหันคว่ําลง ควรอยูในแนวดิ่งดานบนเสมอ เมื่อติดตั้งวาลวในแนวนอน ถาคว่ํามือหมุนลงจะทําใหกดี ขวางและ เกะกะขณะปฏิบัติงาน 3.8.2 โกลบวาลว (Globe Valve) เปนวาลวชนิดกดอัดปด ใชเปดปดการไหล บังคับการไหล เพื่อควบคุมปริมาณน้ํา บาลิ้นของโกลบวาลวจะตั้งฉากกับการไหลทําใหเพิ่มความตานทานตอการ ไหล และมีความกดดันลดมากเนื่องจากการปนปวนของน้ํา ดังนั้นการเลือกใชติดตั้งควรพิจารณาเรื่อง ความกดดันลดเปนสําคัญ
61 โกลบวาลวมาตรฐานสวนใหญจะเปนแบบกานเลื่อนเกลียวใน สวนแบบโยค มีเฉพาะ วาลวขนาดใหญ บาลิ้นและลิ้นปกติจะซอมแซมและเปลี่ยนใหมไดขณะทีว่ าลวยังติดตั้งอยูกับระบบทอ การกัดเซาะของบาลิ้นมีนอย เพราะวาบาลิ้นและลิ้นสัมผัสกันอยูตลอดเวลา กอนจะเปดใหมีการไหล ผาน เมื่อหรี่วาลวมาก ๆ จะมีผลทําใหความเร็วไหลและอัตราเรงของของไหลสูงจนเกิดการกัดเซาะที่ ผิวบาลิ้นและกานลิ้น ซึ่งเรียกวาการเกิด Wire-Drawing ขอดีอีกอันของโกลบวาลวคือ มีชวงระยะหาง ระหวางลิ้นกับบาลิ้นนอย จึงปดดวยมือไดรวดเร็ว ขอเสียมีความกดดันลดมาก ชองวางภายในจํากัด เปนกระเปา มีซอกมุมมาก ทําใหการไหลผานวาลวไมคอยเต็มที่และรวดเร็ว โกลบวาลวเหมาะกับ ระบบทอน้ํา ลม กาซ น้ํามัน และไอน้ํา 3.8.2.1 ชนิด ของลิ้น โกล บ วาลว ที่นิ ย มนํามาใชติด ตั้งกับ ระบบทอ
รูปที่ 6.11 ชนิดของลิ้นโกลบวาลว
รูปที่ 3 – 9 ชนิดของลิ้นโกลบวาลว
3.8.2.1.1 ลิ้นแบบปลั๊ก (Plug Type Disk) เปนลิ้นรูปทรงเรียวตามบาลิ้น เพื่อใหมพี ื้นทีบ่ าลิ้นกวางและผิวกดสัมผัสมาก ลิ้นแบบนี้ใชเปนธรอทลิ่งไดดีกวาทุก ๆ แบบ เชน การ ปลอยน้ําและปอนน้ําเขาสูหมอตม สาเหตุที่ทําบาลิ้นไวกวางเพื่อใหมีความตานทานตอการกัดกรอน การกัดเซาะจากสิ่งสกปรกไดสูง ทนตอการกระเทาะ หากลําเลียงของไหลที่มีวัสดุเจือปน ลิ้นตองทํา จากโลหะที่เหมาะสม เพื่อผลในการตานทานการกัดกรอน เมื่อหรีว่ าลวปรับอัตราการไหล หรือการทํา ธรอทลิ่งบาลิ้นสามารถถอดเปลี่ยนไดหากมีความจําเปน โกลบวาลวบางชนิดอาจทําผิวบาลิ้นและลิ้นเปน รูปบอลล วาลวชนิดนี้จะนําไปใชกับระบบทอไอน้ํา น้ํา น้ํามัน และลม
62 3.8.2.1.2 ลิ้นแบบประกอบ(Composition Disk) ลิ้นชนิดนี้ถูกนํามาใชกับวาลว ทองเหลืองและเหล็ก ใชงานไดดี ซอมแซมไดรวดเร็วเหมาะกับงานระบบทอไอน้ํา น้ํารอน น้ําเย็น น้ํามัน กาซ ลม และของไหลอืน่ ๆ ลิ้นเปลี่ยนไดรวดเร็ว เพราะมีตัวยึดลิ้นที่ถอดได วัสดุทปี่ ระกอบเขากับลิ้น จะแบนราบ และออนเพื่อใหกดไดแนน วัสดุอื่นอาจเกาะติดลิ้น ควรจัดการเอาออกเปนการปองกัน บากดเสียหายและหยุดการรัว่ ไหลไมได ลิ้นชนิดนีเ้ หมาะกับอุณหภูมิและความกดดันปานกลาง มี คุณสมบัติบังคับการไหลเมื่อธรอทลิ่งไมดี เพราะทําใหวสั ดุประกอบลิ้นถูกกัดขาดเร็วขึ้น ลักษณะการ ไหลผานลิ้นชนิดนี้ดกี วาแบบปลั๊ก แหวนที่ประกอบเปนตัวลิ้นอาจทําจากวัสดุหลายชนิดเพื่อใหเหมาะ กับน้ําเย็น น้ํารอน สารเคมีหรือของไหลอื่น 3.8.2.1.3 ลิ้นทรงกลม ลิ้นชนิดนี้ออกแบบมาใชงานไดเกือบทุกอยาง เวน แตการปองกันการไหล ถาบนบาลิ้นมีวัสดุอื่นติดอยู จะทําใหปดกั้นไดไมแนนสนิท บากดสัมผัสเล็ก แคบทําใหแตกเสียหายได หากมีวัสดุอื่นติดอยูบนบาลิน้ การปดลิ้นตองใชความระมัดระวังเสมอ ดูรูป ที่ 3 - 10
รูปที่ 6.12 สวนประกอบของโกลบวาลวและเสนการไหลผาน
รูปที่ 3 – 10 สวนประกอบของโกลบวาลวและเสนทางการไหลผาน
ใชกับงานปรับอัตราการไหลใหไดปริมาณตาม 3.8.2.1.4 ลิ้นแบบเข็ม ตองการ ลิ้นวาลวชนิดนีไ้ มนาํ ไปใชกับระบบทอไอน้ํา 3.8.2.2 การใชงานของโกลบวาลว โกลบวาลวจะนํามาใชกับระบบทอน้ํา ลม กาซ น้ํามัน และไอน้ํา เปนวาลวควบคุมใชเปดเต็มที่หรือเพียงบางสวน เพื่อบังคับการไหล วาลวทําจาก วัสดุทองเหลืองบรอนซ เหล็กกลาหรือเหล็กหลอวาลวทองเหลือง บรอนซจะมีขนาด 1/8 , ¼ , 3/8 ,
63 ½ , ¾ , 1 , 1 ¼ , 1 ½ , 2 2 ½ และ 3 นิ้ว ใชงานกับความกดดัน 125 , 150 , 250 และ 300 ปอนดตอตารางนิ้ว วาลวเหล็กกลา และเหล็กหลอจะมีขนาด 2 ½ ถึง 2 นิ้ว ใชความกดดันได 125 ปอนดตอตารางนิ้ว สําหรับขนาดไมเกิน 6 นิ้ว ใชกับความกดดันได 1500 ปอนดตอ ตารางนิ้ว สวน เรือนวาลวทําจากทองเหลือง โลหะทริม (Brass Trimmed Iron Body) มีขนาด 2 – 6 นิ้ว
รูปที่ 3 – 11 วาลวเข็ม
3.8.3 วาลวเข็ม (Needle Valves) ใชเปนธรอทลิ่งเพื่อบังคับการไหลไดดีถูกตองเชน การวัด เกิจความดัน มาตรวัด และปดกั้นการควบคุม ไมใชกับงานทอไอน้ํา เปนวาลวขนาดเล็ก และ มีเกลียวละเอียด เพื่อใหปดบังคับการไหลไดถูกตองใชกับความกดดัน และอุณหภูมิสูง มีแบบ ธรรมดา (regular) และแบบมุม (angle) ลิ้นจะเปนทรงเรียว ปริมาณความดันใชงานของวาลวเข็ม 200 SP 400 WOG ถึงสูงสุด 1200 WOG หากเปนวาลวบรอนซ และไมเกิน 5000 WOG ถาเปน เหล็กกลา 3.8.4 แองเกิลวาลว(Angle Valve) ชิ้นสวนภายในของแองเกิลวาลวคลายคลึงกับโกลบ วาลวมาก เชน มีกานวาลว ลิ้น และบาลิ้นเหมือนกับโกลบวาลว แตกตางกันที่ทําใหของไหลเปลี่ยน ทิศทางเปนมุม 90 ° เหมาะกับสภาพใชงานไมวิกฤต ใชแทนโกลบวาลวและของอรวมกันไดโดยมี ความกดดันลดและความตานทานการไหลนอยกวาโกลบวาลว ลดจํานวนขอตอในแนวทอลงชวย ประหยัดเงินและเวลาในการ ติดตั้ง เมื่อสภาพใชงานวิกฤตแองเกิลวาลวจะไมนํามาแทนโกลบวาลว และของอ เพราะวาวาลวชนิดนี้ไมไดออกแบบมาใหใชงานเกินปกติ และวาลวถูกออกแบบมาเพื่อ บังคับการไหล มีขนาดจํากัดขอดีของ แองเกิลวาลว คือ การปนปวนของไหลมีไมมาก ตานทาน ตอการไหลและความดันลดนอยกวาโกลบวาลว เนื่องจากเสนการไหลคอยเปลี่ยน ลดคาใชจาย และ จํานวนจุดตอ
64 แองเกิลวาลวมีบาลิ้นเชนเดียวกับโกลบวาลว และมีลิ้นอยู 3 แบบคือ แบบปลั๊ก ธรรมดา แบบทรงกลม และแบบประกอบ แองเกิลวาลวจะนํามาใชกับระบบทอในอาคารเชนระบบ ทําความอุนดวยไอน้ํา เพื่อเปดปดตัวกระจายความรอนสําหรับทําความอุน และอาจดัดแปลงไปใชกบั เครื่องสุขภัณฑที่เรียกกันทั่วไปวาสตอปวาลว (Stop Valve) หรือวาลวกนอาง
รูปที่ 3 – 12 สวนประกอบและเสนการไหลผานแองเกิลวาลว
3.8.5 วายวาลว (Y – Pattern Valve) มีโครงสรางที่กีดขวางการไหลของของไหลนอย และ ความกดดันลดต่ํากวา ทํางานไดเร็วและบังคับการไหลไดดี (ขึ้นอยูกับชนิดของลิ้น) เมื่อเทียบกับ โกลบวาลวแลวจะพบวา ปริมาณของไหลที่ผานไดมีเปอรเซ็นตมากกวา และมีความกดดันลดนอย กวา
รูปที่ 3 – 13 สวนประกอบวายวาลวและเสนการไหลผาน
65 3.8.6 บอลลวาลว จะใชเปด ปดการไหลและบังคับการไหลได โดยไมทําใหเกิดธรอทลิ่ง ภายในวาลว นํามาใชเมื่อตองการความรวดเร็วในการเปด ปด มีสวนประกอบไมมากจึงตองฟตแนน ไมใหมีชองวางแตไมติดขัดตองการแรงหมุนเปดนอย ซีลรั่วไหลไดดวยตัวเอง การปดหรือเปดให หมุนมือหมุนไป 90° ซึ่งทิศทางการหมุนความดันใชงานดูจากกานหมุน เมื่อเปดเต็มที่จะมีความ ตานทานการไหลต่ํา
รูปที่ 3 – 14 สวนประกอบภายในของลอลลวาลว
ถา ไมทํ างานอยูภ ายใตสภาพวิกฤตเกิ นไปอาจใชบอลลบั งคับการไหลได ชางทอ สุขภัณฑนิยมนําบอลลวาลวมาติดตั้งกับระบบทอน้ําแทนเกทวาลว หรือโกลบวาลว และระบบทอ กาซแรงดันต่ําเพราะสะดวกตอการใชหลายประการ 3.8.7 คอรกอก(Core Cocks) บางครั้งก็เรียกวา ปลั๊กวาลการเปดปดคลายบอลลวาวคือหมุน มือหมุนไป 90 ° และควบคุมการไหลไดรวดเร็วมีความกดดันลดมาก เมื่อของไหลผานวาลว ขณะ เปดขอดีของ ปลั๊กวาลวคือ ตองการชองวางติดตั้งนอยหรี่วาลวบังคับการไหลได และปดสนิทกวา เกทวาลว จากลักษณะภายในเรือนวาลว จะใหประสิทธิภาพการไหลสูง บาลิ้นไมอยูในที่เปดเผย จึง ขจัดการกัดกรอนและการสึกหรอไดดี การใชงานเชนเดียวกับเกทวาลว ปลั๊กวาลวมี 2 ชนิด คือ หลอลื่น (Lubricated) และไมหลอลื่น (Non Lubricated) ชองทางเขาของปลั๊กวาลวหลายลักษณะ สําหรับชองทางเขาแบบ Full Bore Circular Port ไมคอยจะนํามาใชติดตั้ง เพราะราคาแพงลักษณะ ของลิ้นจะมีชองทางน้ําไหลเขา เทากับเสนผาศูนยกลางในทอความดันลดจึงมีนอย ประสิทธิภาพ การใชงาน ชองทางเขาแบบ Multiport ดังรูปที่ 3 - 15 เปนปลั๊กวาลวที่ใชไดดีที่สุด สะดวก ประหยัด และงายตอการใช นํามาติดตั้งกับระบบทอกาซ เครื่องสูบน้ํา ทอไอน้ํา และเครื่องซักผา อัตโนมัติ
66 3.8.8 เช็ควาลว(Check Valve) มีหนาที่ปองกันการไหลกลับของของเหลวหรือกาซใน ระบบทอบางทีอาจเรียกวา Non – Return Valves ซึ่งไมเหมือนกับเกทและโกลบวาลว เพราะทํางานได อัตโนมัติไมมี มือหมุนคือจะปดเอง เมื่อมีแรงดึงดูดของโลกและการไหลกลับ เช็ควาลวสวนใหญ ติดตั้งอยูตําแหนง แนวนอน แตอาจมีบางชนิดจะออกแบบใหติดตั้งในแนวดิ่งไดเรือนวาลวและลิ้นทํา จากวัสดุหลายชนิด เช็ควาลวแบงออกได 2 ชนิดใหญ ๆ คือ เช็ควาลวเหวี่ยง (Swing Check Valve) และ เช็ควาลวยก (Life check Valve)
รูปที่ 3 – 15 สวนประกอบหนาตัดและชนิดของปลั๊กวาลว
เช็ควาลวจะยกนํามาติดตั้งในระบบงานทอ เพื่อปองกันการไหลกลับของของเหลว เชน ในระบบการ สูบน้ําตองติดตั้งเช็ควาลวไวถึง 2 ตัว คือตรงปากทางดูดและปากทางออกเครื่อง สูบ หรือติดตั้งกับทอนํา น้ําเย็น เขาระบบการทําน้ํารอน ปองกันน้ํารอนไหลกลับเขาทอน้ําเย็นอีก นอกจากนี้ยังปองกันการเกิด วอเตอร – แฮมเมอร การไหลกลับและใหทิศทางการไหลตามทอ เมน และทอแยกไดถูกตอง
67 3.8.8.1 เช็ควาลวเหวี่ยง (Swing Check Valve) สามารถใชกับงานทั้งแนวดิ่งและ แนวนอน มีความตานทานตอการไหลต่ําลักษณะการไหลผานคลายเกทวาลว ปกติจะใชรวมกับเกท วาลว เช็ควาลวเหวี่ยงเหมาะกับของเหลวที่มีความเร็วไหลต่ํา การปดจะเปนไปโดยอัตโนมัติ ดวย น้ําหนักของลิ้นแรงดึงดูดของโลกและการไหลกลับของน้ํา ลิ้นจะหมุนผานเปนสวนโคงมุม 90 ° ถึง บาลิ้น วาลวชนิดนี้จะไมถูกเลือกใชงาน กับระบบทอไอน้ําเพราะการไหลเปนจังหวะลูกคลื่น ไหล กลับบอยครั้งหรือมีความกดดันสูง กอใหเกิดเสียงดังกังวาน และดังกระทบกันของลิ้นกับบาลิ้น ควร เลือกใชเช็ควาลวชนิดอื่นแทน
รูปที่ 3 – 16 สวนประกอบของเช็ควาลว
3.8.8.2 เช็ควาลวยก (Life Check Valve) ลักษณะการไหลผานเช็ควาลวคลายกับการ ไหลผานโกลบวาลว เสนทางเดินของการไหลไมตรงจึงมีความตานทานตอการไหลมากกวาแบบ เหวี่ยง วาลวชนิดนี้จะถูกนํามาใชกับโกลบวาลวมีความสามารถปดกั้นไดแนนกวา และอาจใชตดิ ตัง้ ใน ทอความดันสูงไดดี เชน น้ํา ไอน้ํา ลม กาซ และอื่น ๆ ใชกับระบบทอในแนวดิ่งและแนวนอน ชองทางเปดใหไหลผานจะเปดเต็มที่ และถูกเลือกมาใชกับงานที่ตองเปดปดบอย ๆ 3.8.9 วาลวผีเสื้อ (Butterfly Valve) ใชงานไดดีกับการเปดปด และสะดวกในการบังคับการ ไหลและธรอท ลิ่ง ราคาถูกการออกแบบก็งาย น้ําหนักเบา กินเนื้อที่ติดตั้งนอย และการบํารุงรักษาก็ งาย การเปดชองทางไหลสามารถทําไดอยางเต็มที่ ทําใหมีความกดดันลดต่ํา การสูญเสียเนื่องจาก
68 ความเร็วไหลมีนอย วาลวผีเสื้อใชบังคับการไหลไดดี ซึ่งนิยมใชงานมากแตมีขอเสียเมื่อพิกัดอุณหภูมิ สูงกวาการใชงานของวัสดุเคลือบผิว จึงไมเหมาะกับระบบไอน้ําวาลวผีเสื้อ (Butterfly Valves) มี 3 ชนิดคือ 3.8.9.1 Lug Body Type 3.8.9.2 Water Body Type 3.8.9.3 Two-Flange Body Type
66
รูปที่ 3 – 17 วาลวผีเสื้อชนิดตอดวยหนาแปลน
วาลวแบบ Lug Body จะใชสลักเกลียวขัดติดกับหนาแปลนขางใดขางหนึ่งก็ได วาลวแบบ Water Body ไมมีปุมรอบตัววาลว (Lug) เพื่อขันสลักเกลียว แตจะใชสลักเกลียวสอดระหวางหนาแปลนทั้ง สองสําหรับวาลวแบบ Two – Flange Body จะทําหนาแปลนติดกับตัววาลว 3.8.10 วาลวบังคับความกดดัน ออกแบบมาเพื่อใชลดความกดดันสูงในทางเขาใหมีความ กดดันทางออกต่ําโดยอัตโนมัติ บางทีเรียกวาวาลวลดความกดดัน (Pressure Reducing Valves) วาลวนี้จะถูกติดตั้งเขากับระบบจายที่มีความกดดันสูงเกินปกติของอุปกรณทอ (เกินกวา 414 kPa) วาลวจะ ติดตั้งใกลจุดทางเขาของระบบที่ตองการลดความกดดันในอาคารขนาดใหญจะติดตั้ง เฉพาะจุด เพื่อ ปองกันความเสียหายของอุปกรณเครื่องสุขภัณฑ ถามีเครื่องทําน้ํารอนติดตั้งควรใช วาลวลดความกดดันต่ํากอนเขาเครื่อง ใหตรงกับที่ระบุ เชน เครื่องขนาดเล็กมีความดันที่ปลอดภัย เพียง 207 kPa เทานั้น เมื่อติดตั้งวาลวลดความดันบนทอจายน้ําเขาสูอุปกรณทําน้ํารอนแบบใดก็ตาม จะตองประกอบวาลวนิรภัยรวมดวยเสมอ โดยติดตั้งอยูระหวางวาลวลดความกดดันและเครื่องทําน้ํา รอนเพื่อปองกันการระเบิด
69 ตามมาตรฐานงานทอสุขภัณฑจะกําหนดใหใชวาลวลดความกดดันเสมอเมื่อน้ําใน ระบบมีความกดดันเกิน 483-586 kPa (70 – 85 ปอนดตอตารางนิ้ว) วาลวลดความกดดันที่ใชกับระบบ จายน้ํา เปนชนิดไดอะแฟรม (Diaphragm Type) ดังรูปที่ 3 - 18 หลักการทํางานของไดอะแฟรม วาลว คือ ความกดดันต่ําจะอยูบนพื้นที่ใหญคือบนไดอะแฟรม สวนความกดดันสูงจะอยูที่ดาน พื้นที่เล็กคือ ใตลิ้นของวาลว ความกดดันจากสปริงจะกดใหไดอะแฟรมเปดอยูจนกระทั่งความกดดัน ที่ปากทางออกมีมากพอจะดันไดอะแฟรมขึ้นกดสปริง ทําใหปลั๊ก (Plug) ที่ดานลางถูกยกขึ้นจากบา ลิ้นเพื่อหรี่วาลวปรับอัตราการไหลใหพอเพียงเพื่อลดความกดดดันตรงทางออก ความกดดันตรง ทางออกจะกําหนดดวยการตั้งสปริง ลิ้นและบาสิ้นสามารถถอดเปลี่ยนได
รูปที่ 3 - 18 วาลวบังคับความกดดัน
สวนประกอบของวาลวมีเรือนวาลวกับบาลิ้น กาน กับแหวน อยูดานลางสุด และ เลยออกไปตอเขากับไดอะแฟรม ขณะที่ความกดดันบนทางดานเขาอาคารลดลงใกลจะถึงจํานวนที่ตั้ง ไวมันจะผลักไดอะแฟรมใหดึงแหวน และบาลิ้นปดวาลวสปริงที่วางดานบนของไดอะแฟรมจะชวย ให ว าล ว เป ด และการทํ า งานราบเรี ย บ เมื่ อ ติ ด ตั้ ง วาล ว ลดความกดดั น จะต อ งใส อุ ป กรณ ก รอง (Strainer) รวมเสมอกอนเขาสูวาลว เพื่อปองกันสิ่งสกปรกเขาไปติดขัดกลไกการทํางานของวาลว 3.8.11 วาลวระบายความกดดัน (Relief Valve) เปนอุปกรณนิรภัยอัตโนมัติที่นํามาติดตั้ง เพื่อป องกัน อุณหภู มิ ความกดดั นหรือทั้งสองอยางสูงเกินไป เชนติ ดตั้งบนเครื่องทํ าน้ํารอน เพื่อ ปองกันอันตรายจากความรอนเกิน และการระเบิดวาลวระบายความกดดันมี 2 แบบคือ ระบายเมื่อ ความกดดันเกินเทานั้นหรือระบายเมื่ออุณหภูมิและความกดดันเกิน เรียกกวาวาลว T & P และนิยมใช กันแพรหลายกับเครื่องทําน้ํารอนในอาคารบางแบบอาจติดตั้งกับเครื่องทําน้ํารอนขนาดใหญ ที่ใชใน งานอุตสาหกรรม
70 ตําแหนงทํางานปกติของวาลวระบายความกดดันจะปดอยูที่ทางเขาภายใตบากด บากด จะถูกปดอยู โดยสปริงซึ่งถูกตั้งตามความดันที่ตองการ ถาความกดดันเกินกวาที่ตั้งไววาลวจะเปด และยังคงเปดอยู จนกระทั่งความกดดันภายในต่ําลง ทางออกของวาลว จะมีขนาดใหญกวาทางเขา เหตุผลก็คือตองการใหความกดดันบนทางดานออกของวาลวต่ํากวาทางดานเขา เมื่อวาลวเปดความ กดดันจะลดลงอยางรวดเร็ว เปนเหตุใหมีปริมาตรเพิ่มขึ้น
รูปที่ 3 – 19 วาลวระบายความกดดัน
วาลวระบายความกดดันตองการระยะเวลาบํารุงรักษาที่แนนอน จึงตองจัดเตรียมยกพื้น หรือบันได เพื่อใหเขาไปถึงไดสะดวก วาลวควบคุมหรือระบายความกดดัน แบงออกเปน 3.8.11.1 Pop Safety Valves ใชงานไดดีเยี่ยมกับไอน้ํา ลม หรือกาซ ไมนํามาใชกับ ของเหลว เปนอุปกรณที่นํามาใชเพื่อปองกันเครื่องมือ และระบบการทํางานจากความกดดันที่เพิ่มขึ้น อยางทันทีทันใด ซึ่งเปนอันตรายตอเครื่องมือ Pop Safety Valves มี Spring Loaded และเปดโดย อัตโนมัติเมื่อความกดดันเกิน วาลวชนิดนี้สามารถตั้งความกดดันไดกวาง การออกแบบเพื่อใชงานจะ ขึ้นอยูกับความกดไดและการขยายตัวของของไหล ซึ่งกระทําผานวาลวเมื่อบากดเปดออก คานยกมี ไวเพื่อกดปลอยระบายความกดดัน หากเห็นวาจะเกิดอันตรายไดขณะที่วาลวยังไมระบายความกดดัน ออก 3.8.11.2 Relief Valves วาลวระบายความกดดันชนิดนี้จะถูกนํามาใชกับของเหลว เทานั้น อัตราการจายต่ํากวา ดังนั้นกิริยาจึงไมเปนบวก และการปดวาลวกั้นความดันไมแนนอนเมื่อ
71 blowdown แลว เชน Pop Safety Valve วาลวชนิดนี้เปนแบบ Simple Popet Type ไมมีลิ้นยกชวย เพื่อยกและลดลิ้นอยางรวดเร็ว หรือคอยเปดเมื่ออัตราความกดดันในระบบเปลี่ยนไปของเหลวเชน น้ํา น้ํามันในทางปฏิบัติถือวากดอัดไมไดและไมมีการขยายตัวเมื่อพนจากสภาพความกดดันต่ํากวา การใช อริพิชทุติยภูมิ (Secondary Orifice) มีแนวโนมทําใหมีเสียงดังเหมือนวาลวกระทบกัน ดังนั้น วาลวจะตองไมมีแหวนบังคับการปลดปลอย ความกดดันเกิน ดังรูปที่ 3 – 19
รูปที่ 3 – 20 วาลวไดอะแฟรมในจังหวะเปดและปด
3.8.12 วาลวไดอะแฟรม (Diaphragm Type) เปนวาลวที่มีชิ้นสวนใชงานแยกกันไดจาก สวนทางไหลของของเหลว ฝาครอบติดตั้ งแยกจากเรือนวาลว เปนวาลวที่ป องกั นการรั่ว และ ชิ้นสวนของวาลวจะไมสามารถทําใหน้ําเกิดการเนาและเสียได วาลวชนิดนี้ไมมีประเก็นอันกานวาลว และปลอกอัดกันรั่ว ซึ่งจะทําใหเกิดการกัดกรอนจากของเหลว และกาซไดวาลวประเภทนี้ ใช สํ า หรั บ เป ด ป ด ทางไหลของของเหลว และยั ง ใช เ ป น ตั ว บั ง คั บ การไหลของของเหลว วาล ว ไดอะแฟรมยังสามารถนําไปใชงานอยางกวางขวางเกี่ยวกับการสงจายอาหาร เครื่องดื่ม และใชใน โรงงานผลิตยารักษาโรค เพราะวาลวชนิดนี้สามารถที่จะทําความสะอาดงาย และไมทําใหเกิดการเนา เสียของสารภายในระบบทอสง แตมีขอจํากัดในการใชงาน ไมเกิน 204.4 °C (400 °F.) และมี ปญหามาก ถาใชงานภายใตอุณหภูมิที่เย็นจัด 3.813 วาลวควบคุม (Control Valve) วาลวชนิดนี้เปนวาลวที่ไดออกแบบ เพื่อควบคุมการ ไหลผ านของของเหลวและก าซ กลไกการทํ างานอาจเปนประเภทโกล บวาลว แต บางทีก็ใ ชเ ปน ประเภทบอลลวาลว หรือวาลวผีเสื้อ และวาลวลักษณะอื่น ๆ ดวยเหมือนกัน วาลวควบคุมนี้จะปรับ การไหลผานโดยการเปดหรือปดเปนสัดสวนหรือยอมใหไหลผานเพียงเล็กนอยตามสัญญาณกระตุนที่ วาลวไดรับ สัญญาณกระตุนอาจมาจากแรงลม ระบบอิเล็กทรอนิกส ไฮดรอลิกส หรือ อิเล็กทรอไฮดรอลิกส วาลวควบคุมขนาดเล็ก อาจมีระบบการทํางานดวยแรงคน แตถาเปนขนาดใหญจะตอง ควบคุมการทํางานดวยแรงลมหรือไฮดรอลิกส วาลวควบคุม (Control Valve) ประกอบดวย สวนประกอบพื้นฐานสองสวน คือ สวนการบังคับวาลว (Actuator or Motor Operator) และ สวน ที่เปนเรือนวาลว (Valve Body)
72 วาลวควบคุมจะทํางานดวยการถูกกระตุน จากผลตางความกดดัน ในแนวเสนทอ ซึ่ง เกิดขึ้นไดดวยการใสหนาแปลนออริฟช โดยคาแสดงผลตางความกดดันนี้ดวยเกจวัดความกดดัน วาลวควบคุมอาจนําไปใชควบคุมระดับของเหลวในถัง โดยการตอทอลมเขากับตัวควบคุมระดับ ของเหลวและวาลว ตัวควบคุมระดับของเหลวจะมีตัวรับรูระดับ (Sensor) ของเหลวติดไวในถัง และ ประกอบเขากับเครื่องมือวัดที่ดานนอกถัง ลมจากทอจะผานเขาสูเครื่องมือวัดและไหลตอไปยังวาลว ควบคุมอีกทีหนึ่ง เมื่อระดับของเหลวในถังเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลง วาลวควบคุมจะเปดและปด อัตโนมัติ วาลวควบคุมมี 2 ชนิดคือ ชนิดกานเลื่อนขึ้นดวยลม (Air to Lift Stem) และชนิด กาน เลื่อนลงดวยลม (Air to Lower Stem) สวนการบังคับวาลวปด – เปดลิ้นจะเปนแบบไดอะแฟรม ภายในกลองไดอะแฟรมจะมีแผนผาไดอะแฟรมประกอบอยู เมื่อรับความกดดันจากลม จะเกิดแรงกด ตอสปริง สปริงจะเคลื่อนที่ขึ้นลงเพื่อเปดหรือปดวาลว ในรูปที่ 3 - 21 เปนโกลบวาลวชนิดลิ้นแบบ ปลั๊ก (Plug Valve) จะมีสเกลบอกระดับการเคลื่อนที่ขึ้นลง (Travel Indicator Scale) ขอบลิ้น ถา ความกดดันลมกระทําที่ดานบนแผนไดอะแฟรมเรียกวา การกระตุนโดยตรง (Direct-Acting Actuators) เมื่อความ กดดันลมที่ดานบนแผนไดอะแฟรมเพิ่มขึ้น กานวาลวจะถูกกดใหเคลื่อนที่ลง ลิ้นจะปดบาลิ้นหยุดการไหล แตถากานวาลวเลื่อนขึ้นจนสุดจะเปดการไหล ถาความกดดันลมกระทําใตแผนไดอะแฟรมเรียกวา การกระตุนกลับ (Reverse Acting Actuators) เมื่อเพิ่มความกดดันลมใตแผนไดอะแฟรม กานวาลวจะถูกยกขึ้น ลิ้นจะเปดการ ไหล แตถากานวาลวเลื่อนลง วาลวจะปดการไหล
73
รูปที่ 3 – 21 เกทวาลวลิ้นขนานควบคุมดวยมอเตอร (ฝาครอบและการตอเชื่อม)
บทที่ 4 การดัดทอ (PIPE BENDING) การดัด ท ออาจจะดัด ไดทั้ งในขณะรอนหรือเย็น และอาจจะดั ด ดวยแรงของคนหรือด ว ย เครื่องจักรกลสําหรับดัดทอ การดัดทอในขณะรอนนั้น หากใชเปนเบ็นดิง ซแล็พ (Bending Slab) ดังในรูป 4 - 1 จะได ประโยชนมาก การบํารุงรักษาแผนเบ็นดิง ซแล็พ ก็ไมยุงยากเพียงแตชโลมน้ํามันบาง ๆ เพื่อปองกัน สนิมก็นับวาพอแลว การดัดทอหรือหลอดในขณะเย็น มักจะดัดดวยเครื่องจักรดัดทอมากกวาจะดัดดวยแผนเบ็น ดิ ง ซแล็ พ เครื่ อ งดั ด ท อ ก็ เ หมื อ นกั บ เครื่ อ งจั ก รกลอื่ น ๆ คื อ แผนแบบขึ้ น มาให ทํ า งานภายใน ความสามารถที่กําหนด ดังนั้นจึงมีเครื่องมือที่ใชในการดัดทออยูหลายชนิด ตั้งแตชุดเครื่องมือที่ดัด ดวยมือแบบเคลื่อนที่ จนถึงเครื่องจักรกลขนาดใหญที่ใชแรงดัดน้ํามัน (Hydraulically Driven) ซึ่ง สามารถดัดเย็น (Cold – Bend) ใหแกทอที่มีขนาด 16 นิ้ว, ในเรือโรงงานซอม (Repair Ship) จะมี เครื่องดัดทออัตโนมัติ (Automatic Ram Bender) ชนิดที่สามารถดัดทอขนาด 4 นิ้ว ได การดัดทอในขณะรอน (Hot – Bending) ขั้นแรกของการดําเนินการดัดรอนก็คือบรรจุทราย แหงเขาไปในทอ เพื่อปองกันไมใหทอแบนตรงสันโคง (Heel) หรือดานนอกของรอยดัด เพราะถา ทอนแบบเขาไปจะทําใหพื้นที่หนาตัดของทอลดนอยลง และทําใหขัดขวางการเคลื่อนที่ของของไหล (Fluid) ภายในระบบ ในการปฏิบัติใหอัดจุกอุดไมชนิดเรียว (Tapered Wooden Plug) เขาไปในปลายขางหนึ่งของ ทอ วางทอใหตั้งตรงโดยมีปลายทอที่ถูกอุดอยูตอนลางแลวบรรจุทรายแหงเขาไปในทอ จนเกือบ เต็ม เหลือที่วางตอนปลายบนของทอไวเพียงเล็กนอยเพื่ออัดจุกอุดไมอันที่สองและเพื่อใหแนใจวา ทรายที่บรรจุไวอัดตัวแนน ใหใชทอนไมหรือคอนชนิดที่หัวคอนเปนหนังดิบ เคาะทออยูตลอดเวลาที่ บรรจุทรายลงไปในทอ วิธีการเคาะทอมีกฎที่ดีกําหนดไวดังนี้คือ เคาะทอนาน 1 ชั่วโมงตอระยะ 1 นิ้วของเสนผาศูนยกลางของทอ จุกอุดไมอันที่สองมีขนาดและรูปรางเหมือนจุกอุดไมอันที่หนึ่ง แต ไดเจาะรูทะลุขนาดเล็กไวที่ตัวจุก เพื่อใหเปนทางหนีของกาซ (สวนมากเปนไอน้ํา) ที่เกิดจาก ความชื้นในทราย เมื่อไดรับความรอนในขณะเผาดัดทอ เราไมทราบไดแนชัดวาจะใชทรายที่แหง ขนาดใด จึงจะไมเกิดความชื้นเพราะมักจะมีความชื้นปรากฏอยูดวยจํานวนหนึ่งเสมอ และความชื้น นั้นจะถูกเผาใหกลายเปน
75 ไอน้ํา ซึ่งมันจะขยายตัวและเกิดแรงดันสูงขึ้นภายในทอเวนเสียแตจะหาวิธีที่ทําใหไอน้ําหนี ออกไปได ถาหากไมจัดทํารูระบายดังกลาวขณะใชความรอนเผาดัดทอก็จะเกิดแรงดันขึ้นภายในทอ และผลักดันใหจุกอุดไมอันหนึ่งหลุดออกไปจากทอเสียกอนที่จะไดลงมือดัดทอ หลังจากบรรจุทรายเขาไปในทอไดอยางเหมาะสมดีแลว งานขึ้นตอไปก็คือการเผาทอและดัด ทอใหงอโคง กอนอื่นใหใชชอลค (Chalk) หรือหินสบู (Soap Stone) ทําเครื่องหมายแสดงบริเวณ ที่จะดัดไวที่ทอ ซึ่งตามในรูปที่ 4 - 2 ก็คือเครื่องหมาย A และ B เผาทอใหรอนแดงตามแนวระยะ จาก A ถึง B การเผาบริเวณที่จะงอโคงใหเผาตอนนอกของสวนที่จะงอโคงกอน แลวจึงเผาตอนใน เมื่อสวนของทอที่จะงอโคงไดรับความรอนดีแลว ก็ใหทําการดัดทอใหงอโคงไปตามรูปแบบของเสน ลวดเท็มเพลท นอกจากนั้นเสนลวดเท็มเพลทยังมีประโยชนสําหรับใชกําหนดบริเวณพื้นที่ที่จะดัดให งอโคงบนทอ การดัดทอที่ทําดวยเหล็กสตีลหรือโลหะทําทอทางชนิดอื่น ๆ โดยไมทําใหทอมีรอยยน (Wrinkles) และจุดแบน (Flat Spots) มีวิธีการปฏิบัติดังนี้คือ ครั้งแรกดัดใหทองอโคงมากกวาตัว แบบคือเสนลวดเท็มเพลทเพียงเล็กนอยแลวใหดึงปลายทอกลับ ดังแสดงใหเห็นในรูปที่ 4 – 3 การดัดทอในขณะรอนโดยการใชแผนเบ็นดิง ซแล็พ (Bending Slab) ดังแสดงไว ในรูปที่ 4 - 1 นั้น ใหจดจําไวดวยวา การออกแรงดึง (Pull) ใหทองอโคงแรงที่ดึงจะตองมีทิศทางขนานกับ พื้นผิว (Surface) ของแผนเบ็นดิง ซแล็พ และอาจใชเครื่องผอนแรงชวยในการดึงดวยก็ได เชน รอก โซ (Chain Falls) หรือ บล็อก แอนด แทคเคิล (Block and Tackle) หรืออาจใชทอขนาดยาวที่มี เสนผาศูนยกลางภายในโตกวาสวมเขาไปทางปลายทอที่บรรจุทราย แลวใชหลักดัด (Bending Pins) และปะกําที่มีชื่อเรียกวา ดอก (Dogs) เปนตัวกําหนดตําแหนงที่จะงอโคงใหมี รูปรางตามความ ตองการ
76
รูปที่ 4 -1 Bending on a Slab.
ผูที่ทําการดัดทอในขณะรอน จําเปนจะตองสวมถุงมือแอซเบซทอซ (Asbestos) เพราะขณะ ทําการดัดทอนั้นจะตองมีการโยกยายตําแหนงของ พิน (Pins) ปะกํา (Clamps) และกะบัง (Baffles) ที่ยังคงรอนอยู เนื่องจากไดรับรัศมีความรอนมาจากทอที่ถูกเผาหรืออาจไดรับ ความรอนโดยตรงจาก เปลวไฟของเครื่องพนไฟ (TORCH) ซึ่งถาไมใสถุงมือก็จะเคลื่อนยายอุปกรณ ดังกลาวไมได โลหะแตละชนิดตางก็มีลักษณะเฉพาะของมันและชางซอม ควรจะตองมีความรอบรูใน ลักษณะเฉพาะตาง ๆ เหลานั้น เพื่อใหไดผลงานเปนที่นาพอใจ ดังนั้นจึงควรติดตามขอแนะนํา เกี่ยวกับการดัดทอที่ทําดวยโลหะชนิดตาง ๆ ซึ่งจะกลาวถึงตอไป 4.1 เหล็กออน (Wrought Iron) เหล็กชนิดนี้เมื่อรอนจะเปราะ ดังนั้นควรจัดใหมีรัศมีความโคง มาก ๆ และควรใชเครื่องพนไฟ (Torch) เผาตรงบริเวณดานตรงขามกับสันโคงที่เรียกวา คอ (Throat) จะไดผลดีกวาการเผาตรงสันโคง (Heel)
77 4.2 ทองเหลือง (Copper) ไมควรงอโลหะชนิดนี้ใหมากเกินความตองการ เพราะมันจะ แตกหักเมื่องอกลับ 4.3 ทองแดง (COPPER) โลหะชนิดนี้ควรดัดเวลารอน แตถาเปนจําพวกโลหะผสมทองแดง (Copper Alloy) ซึ่งเปนโลหะที่ไดรับการปรับปรุงคุณสมบัติแลว อาจดัดไดในขณะเย็น ทองแดงเปน โลหะอีกชนิดหนึ่งที่ไมคอยจะมีขอยุงยาก 4.4 อลูมินัม (ALUMINUM) การดัดอลูมินัมหรืออลูมิเนียมจนงอมากเกินไป ซึ่งทําใหตองงอ กลับมาอีกนั้น ไมทําใหอลูมิเนียมชํารุดเสียหาย แตความรอนที่จะตองใชดัดอลูมิเนียมใหงอโคง มี อุณหภูมิใกลเคียงกับอุณหภูมิซึ่งเปนจุดหลอมละลายของอลูมิเนียม ดังนั้นจึงควรปฏิบัติดวยความ ระมัดระวัง การเผาทอใหรอนในขณะดัดจะตองเผาตรงบริเวณคอของสวนโคง (Throat) ตลอดเวลา
รูปที่ 4 – 2 Healing and bending pipe to conform to wire template.
รูปที่ 4 – 3 Over bending to prevent flattening of pipe.
78 ขณะเผาเราจะมองไมเห็นสีแหงความรอน (Heat Color) ฉะนั้นการที่จะทราบวามันรอนถึง เกณฑ ที่จะตองดัดหรือยัง จึงขึ้นอยูกับความรูสึกที่จะบอกใหเราทราบ ซึ่งอาจรูไดโดยสังเกต ความเครียด (Strain) ที่เกิดอยูบนทออลูมิเนียมในขณะเผาใหรอนเมื่อทอที่ถูกดัดเริ่มงอโคง ใหหัน เปลวไฟออกจากพื้นที่ที่ทําการเผา และตอจากนี้ไปก็หันเปลวไฟกลับมาเผาดานหลังและดานหนา สลับกันไป เพื่อรักษาอุณหภูมิที่ใชดัด และในขณะเดียวกันก็เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาใหรอนจัดเกินไป 4.5 คารบอนโมลิบดินัม และโครเมียมโมลิบดินัม (Carbon Molybdenum and Chromium Molybdenum) โลหะทั้งสองชนิดนี้ หากมีความจําเปนอาจใชวิธีเผารอนเพื่อดัดทอใหงอโคง แตมี ขอควรจดจําไวอยางหนึ่งก็คือ อยาเผาใหรอนเกินไป เพราะโลหะเหลานี้เมื่อถูกเผาใหรอนจนเกิน ขนาด มันจะเกิดการตกผนึกของโลหะไดงาย (Easily Crystallized) ทอที่ทําดวยโลหะเหลานี้ควรทํา การดัดในขณะเย็น อาจจะดัดดวยแรงคนหรือดวยเครื่องจักรกลสําหรับดัด การดัดในขณะเย็น (Cold Bending) การดัดทอในขณะเย็นนั้น ถาใชยางสน (Rosin) บรรจุเขา ไปในทอที่จะดัดแทนทราย จะไดผลเปนที่นาพอใจกวา ยางสนมีน้ําหนักและ ความแข็งนอยกวา ทรายและจะขยายตัวไดในขณะทําการดัด นอกจากนั้นยังสามารถนํากลับมาใชงานไดอีก ยางสนจะไหลไปมาไดสะดวกขณะรอนและมีอุณหภูมิอยูในระหวาง 300 ถึง 500 องศาฟา เร็นไฮท อุปกรณที่ใชเผายางสนใหหลอมตัว คือหมอเหล็กทีล (Steel Pot) บางโรงงานใช หมอ เผาใหรอนดวยไฟฟาหรือเผาดวยไอน้ํา ซึ่งมีรูปรางลักษณะคลายกับที่เห็นในรูป 15 – 15 ถาเปน ขด หลอดไอน้ําจะตองมีความดันไอน้ําสูงถึง 100 ปอนดตอ ตร.นิ้ว จึงจะมีความรอนสูงพอที่จะทําให ยางสนหลอมตัวและไหลไปไดสะดวก แตไมวาจะใชวิธีใหความรอนแบบใดก็ตาม สิ่งที่ควรจะตอง ระวังไวเสมอก็คือ อยาเผายางสนใหรอนจัดเกินไป เพราะถาเยาผางสนใหมีอุณหภูมิสูงกวา 500 องศาฟาเรนไฮท มันจะเกิดเปนเปลวไอระเหยที่อาจลุกเปนไฟได และควรใชแตยางสนที่แหงเทานั้น เพราะยางสนที่เปยกนั้น เมื่อเผาใหมีอุณหภูมิสูงกวา 200 องศาฟาเร็นไฮท มันจะเกิดเปนฟองขึ้น มากมายและเดือนพลาน อุป กรณ ที่ ใ ช บ รรจุ ย างสนเข า ไปในทอ หรื อ หลอดมี ห ลายแบบ แล ว แต ท างโรงงานจะ เลือกใช แตหากมีงานดัดทอที่ตองใชยางสนเปนจํานวนมากก็จะตองใชอุปกรณที่จัดการใหทอที่จะ นํามาดัดใหงอโคงเหลานั้น ไดรับการบรรจุยางสนจากหมอเผายางสน (Rosin Vat) โดยตรง ในขณะบรรจุยางสนเขาไปในทอ ทอจะตองอยูในลักษณะตั้งตรง ปลายที่ใสจุกอุดอยูตอนลาง การ หยุดบรรจุยางสนกระทําโดยใชกานสงอาการไปบังคับตัวลิ้น (Plug) ซึ่งอยูที่กนหมอเผายางสน และ เพื่อใหการบรรจุยางสนลงไปในทอที่จะดัดเปนไปอยางสมบูรณและสะดวก ควรเผาทอที่จะบรรจุยาง สนใหรอนเสียกอน จนมีอุณหภูมิถึง 200 องศาฟาเร็นไฮท และควรทําอยางยิ่งในกรณีที่ทอมีความ ยาวหรือเสนผาศูนยกลางของรูทอนอยกวา 2 นิ้ว
79
รูปที่ 4 – 4 Steam – heated rosin vat.
ภายหลังการบรรจุยางสนและกอนที่จะนําทอไปดัด ควรปลอยใหทอเย็นลงอยางนอย 1 ชั่วโมง ตอระยะ 1 นิ้ว ของเสนผาศูนยกลางของทอ แตถาทอมีขนาดโตกวา 6 นิ้ว ควรปลอยใหทอ เย็นลงอยางนอย 24 ชั่วโมง และมีอยูหลายโรงงานแทนที่จะบรรจุยางสนเขาไปในทอเทาจํานวนที่ ทางโรงงานตองการจะดัด เขาจะบรรจุยางสนเขาไปในทอคราวละหลาย ๆ ทอ ทอที่ยังไมตองการดัด ทันทีก็นําไปเก็บไวในราวเก็บทอ เพื่อจะนําไปดัดในโอกาสหลัง การปฏิบัติเชนนี้มีประโยชน 2 ประการ คือ (1) มีทอที่บรรจุยางสนไวแลวและพรอมที่จะดัดไดทัน (2) ไมตองใชหมอเผายางสน บอย ๆ วิธีปฏิบัติที่ใชในการดัดทอที่บรรจุยางสนรวมทั้งทอที่ทําดวยโลหะทองแดง – นิกเกิล ก็ เหมือนกับวิธีปฏิบัติที่ใชในการดัดทออื่น ๆ แตควรจะระลึกไววาการดัดทอที่บรรจุยางสนตองทําการ ดัดในขณะเย็นเสมอ การดัดทอดวยแรงคนควรทําดวยความประณีตอยาใหมีรอยยนมากนัก ใหดัดทอ ชา ๆ และขจัดรอยยนดวยคอนที่มีหนาออน (Mallet or Planishing Hammer) ในการใชคอนทุบทอ
80 เพื่อขจัดรอยยน มีสิ่งที่ควรระวังก็คือ ยางสนที่เย็นแลวจะมีความแข็งและเปราะเมื่อใชคอนทุบทออาจ ทําใหยางสนแตกและปนเปนผง ซึ่งจะเพิ่มปริมาตรมากกวายางสนแข็งหรือพูดงาย ๆ วา เมื่อยางสน ปนเปนผงแลวมันจะขยายตัวและอาจทําใหทอหรือหลอดแตกหรือราว เมื่อดัดทอเสร็จเรียบรอยแลว ก็จะเผายางสนใหหลอมเหลวแลวนําออกจากทอไปเก็บไวใน หมอเผายางสนตามเดิมเพื่อนําเอาไปใชไดอีกในคราวตอไป วิธีปฏิบัติที่ถูกตองเปนดังนี้ แขวนทอไว ในทางตั้ง เผาทอดวยเครื่องพนไฟ (Torch) โดยเริ่มตนเผาสวนลางกอนแลวจึงเผาสวนที่สูงขึ้นไป ตองเผาปลายลางของทอใหรอนไวเสมอเพื่อปองกันไมใหเกิดการอุดตัน อยาปลอยใหปลายลางของ ทอเย็นเพราะจะทําใหยางสนแข็งตัวอุดปลายลางของทอ และถาหากเกิดมียางสนที่รอนและหลอมตัว อยูเหนือยางสนที่แข็งตัวและอุดตัน ยางสนที่รอนอาจขยายตัวอยางรวดเร็วและเพิ่มแรงดันสูงขึ้นจนทํา ใหเกิดการระเบิด เพราะฉะนั้นในเวลาเผายางสนที่อยูในทอใหหลอมเหลว จะตองเผาทอใหถูกวิธี
บทที่ 5 การจับยึดทอ 5.1 การยึดแขวนและหนุนรองทอ ระบบทอจะมีการยึดแขวนและหนุนรองเพื่อรับน้ําหนักทอ ของไหลภายในทอ การขยายและ หดตัวเมื่อทอรับความรอนเย็น รับการสั่นสะเทือนทําใหทออยูในแนวที่กําหนด ปองกันความเสียหาย ของระบบทอ การยึดแขวนและหนุนรองทอ (Pipe Supports) จะใชอุปกรณหลายชนิดดวยกัน เชน ตัวหนุนรอง (Supports) ตัวแขวน (Pipe Hanger) สมอยึด (Anchor) และปลอกสวมทอ (Guides) อุปกรณดังกลาวจะนํามาหนุนรองและยึดแขวนทอ การยึดแขวนและหนุนรองทอแบงออกได 2 กรณี คือ ระบบทออยูสูงกวาและต่ํากวาอุปกรณ ดังนั้นการหนุนรองจึงเปนวิธีการที่ระบบทออยูสูง กวาอุปกรณ สวนการยึดแขวนอุปกรณจะอยูสูงกวาระบบทอ อุปกรณที่นํามาใชกับการยึดแขวนและหนุนรองตองมีความแข็งแรง ทนตอภาวะความรอน ความดัน ความเครียดหรือการถูกกระแทก และทอตองสามารถเคลื่อนที่ไดบาง เพราะถายึดติดแนน อาจทําใหระบบทอเสียหาย หากมีการขยายตัวเมื่อของไหลภายในทอมีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง อุปกรณ ยึดแขวนทอบางชนิดจะถูกออกแบบมาเปนกรณีพิเศษ เพื่อใชกับงานที่อยูในสภาพวิบัติไดงาย เชน โรงพลังงานนิวเคลียร โรงจักรไฟฟาและปโตรเคมี เปนตน ถาสภาพปกติธรรมดาสามารถใชอุปกรณ ยึดแขวนและหนุนรองอยางงายได เชน Split rings, Clamps, Brackets, Clips, Pipe roller, Pipe stands. ตัวอยาง งานที่นําไปใชไดแก งานทอสุขภัณฑในอาคาร ระบบทําความอุน หรืองานที่มี น้ําหนักทอไมมาก มีความดัน ความเครียด ความรอนและความสั่นสะเทือนต่ํา 5.2 ประเภทอุปกรณยึดแขวนและหนุนรองทอ อุปกรณยดึ แขวนและหนุนรองทอ มีหลายชนิดแตที่นิยมใชกันทัว่ ไปมีดังนี้คือ Rod, Hangers, Springs, Guides, Anchors, Struts, Shock Suppressors, Snubbers, Sliding Supports และอุปกรณดงึ ยึดอื่น ๆ สําหรับโรงงานพลังนิวเคลียรอปุ กรณยดึ แขวนทอที่ใชแบงออกเปนชนิดที่ 1 , 2 และ 3 การจะเลือกใชชนิดใดขึน้ อยูก บั ความสําคัญและความปลอดภัย เชน ชนิดที่ 1 จะใชกับ ระบบทอชั้น 1 ซึ่งตองการความปลอดภัยสูง สวนชนิดที่ 2 และ 3 ใชกับระบบที่ตองการความ ปลอดภัยต่ํากวาชนิดที่ 1 กรณีอื่น นอกจากโรงจักรนิวเคลียรและการเลือกใชอุปกรณยึดแขวนและ หนุนรองทอ ตองพิจารณาให รอบคอบ เพราะมีการผลิตจากหลายบริษัท ขนาดตาง ๆ ไมเทากัน และขีดความสามารถในการใชงานแตกตางกัน ทางที่ดีควรเลือกใชตามคําแนะนําในหนังสือคูมือของ อุปกรณยหี่ อนัน้ ๆ การคํานวณคาภาระ (Load) ทั้งหลายตองเขมงวดและใหถูกตองแนนอน เพราะ
82 ความเคนจะเกิดที่จุดจัดยึดแขวนและหนุนรอง หากจุดติดตั้งไมเหมาะสม การหุมหรือไมหุมฉนวนก็ มีความสําคัญในการพิจารณาจุดติดตั้งโดยทัว่ ๆ ไป การติดตัง้ อุปกรณจะยึดเขากับโครงเหล็กหรือ คอนกรีต เพื่อระบบทอจะไดแข็งแรง สวนระบบทออื่น ๆ ที่ประกอบอยูภ ายในโรงจักรไฟฟา ปโตรเลียม เชน ระบบทอไอน้ํา ทอปอนน้ําเขาหมอตม ทอไอน้ํากลั่นตัว ทอหลอเย็น ฯลฯ การ เลือกใชอุปกรณยึดแขวนใด ๆ ตองไมกอความเสียหายตอระบบทอและใหความปลอดภัยสูง ความ ปลอดภัยของการใชตองพิจารณาถึงองคประกอบอื่นดวย ไดแก ขอบังคับทาง กฎหมาย คํารับรอง จากสถาบันความปลอดภัย และการเลือกอุปกรณมาใชกับระบบทอตองไดรับการออกแบบมาอยาง เหมาะสม ความเขียนแบบแสดงรายละเอียดในการติดตั้งตรงจุดที่สําคัญมาก ๆ เฉพาะ โรงงานป โตรเคมีหรือกระบวนการผลิตอื่นที่มีความกดดันและอุณหภูมิของไหลสูง ซึ่งมีความรอน ถายโอน ผานระบบทอออกมาอันอาจเกิดอันตรายตอระบบการผลิต ชีวิตคนงานและสภาพแวดลอมได จึง ควรออกแบบอุปกรณยดึ แขวนและหนุนรองทอใหมีความปลอดภัยจริง ๆ 5.3 อุปกรณยึดแขวนทออยางงาย อุปกรณยึ ดแขวนและหนุ นรองทออยางงาย เปน อุปกรณที่มีลักษณะการใชงานและการ ติดตั้งที่ไมสลับซับซอน สามารถใชงานไดทั่วไป มีหลายแบบใหเลือก เชน แบบคลิป (Clips) แบบ ลูกกลิ้ง (Rollers) แบบแถบรัดแยก (Split) และแบบวงแหวนแถบรัดไมแยก (Unsplit Ring) การ ประกอบอุปกรณเหลานี้กับระบบทออาจใชแขนค้ํา (Brackets) แคลปม (Clamps) สลักเกลียว (Bolts) และขอเรงดึงสายลวด (Turnbuckles) ดังรูปที่ 5-1 ใชกับระบบทออุตสาหกรรมทั่วไป มี สภาพการยึดแขวนไมวิกฤตหรือตอรวมกับอุปกรณอื่น ที่รับสภาพวิกฤตของระบบทอน้ํา แคลปมรัด จะมีรู ป ทรงแตกต า งกั น เพื่ อ ให ป ระกอบกั บ เหล็ ก ราง ซึ่ ง ปกติจ ะใช ก ารยึ ด ติ ด หรือ แขวนทอ ถ า ประกอบอยูกับ เหล็กราง สามารถปรับแนวทอไดเพราะไมยึดติดแนนกับโครงสรางโดยตรง
83
รูปที่ 5 – 1 อุปกรณยึดแขวนแบบตาง ๆ
84
รูปที่ 5 – 2 แคลปมรัดทอและปลอกสวมรองทอแบบตาง ๆ
85
รูปที่ 5 – 3 การใชงานอุปกรณยึดแขวนหนุนรองและปลอกสวมรองทอแบบตาง ๆ
86 5.4 ลูกกลิ้งรับทอ ลูกกลิ้งรับทอ (Pipe Rollers) เปนอุปกรณที่ทํามาใชเพื่อรองรับน้ําหนักทอ และใหทอ เคลื่อนที่อยางอิสระตามแนวยาว เมื่อระบบทอรับความรอนหรือเกิดการเคลื่อนที่จากกลไกอื่น ซึ่งตอ ขนานอยูกับแนวระบบทอ การออกแบบอุปกรณนี้ตองคิดน้ําหนักหนุนรองเต็มที่จากน้ําหนักรวมของ ทอ และระบบทออาจหุมหรือไมหุมฉนวนก็ได
รูปที่ 5 – 4 ลูกกลิ้งรับทอแบบตาง ๆ
87
รูปที่ 5 – 5 ลูกกลิ้งรับทอแบบตาง ๆ
5.5 สปริงรับทอ สปริงที่นํามาใชยึดแขวนและหนุนรองรับระบบทอแบงออกได 2 ชนิด คือ สปริงรับภาระ แปรผัน (Variable - Load Spring Support) และสปริงรับภาระคงที่ (Constant-Load Spring Support) ความแตกตางของสปริงทั้งสองนี้จะขึ้นอยูกับระยะเคลื่อนที่ได เชน จากการขยายตัวเพราะ ความรอนหรือแผนดินไหว สปริงแขวนรับทอทุกชนิดจะประกอบดวยสปริงที่สอดอยูในทอหรือ กระบอกโลหะ ปกติจะประกอบอยูในทอเหล็กกลา ตนทุนในการติดตั้งอุปกรณยึดแขวน และหนุน รองทอชนิดนี้ ขึ้นอยูกับการออกแบบที่เหมาะสมและความยากงายในการติดตั้ง นอกจากตัวอุปกรณ สปริงแลวยังมีชิ้นสวนอื่นที่จะนํามาประกอบเพื่อการยึดและแขวน เชน ลวดแขวน อุปกรณยึด
88 ประกอบกับโครงสรางและคานรับทอ สปริงแขวนรับทอทั้ง 2 ชนิดนี้จะมี 3 แบบ คือ สปริงสั้น (Short - Spring) สปริงยาวปานกลาง (Medium-Spring) และสปริงคู (Double – Spring) 5.5.1 แบบสปริงสั้น (Short Spring) ไมนิยมใชกันแพรหลายเมื่อเทียบกับแบบสปริง ปานกลาง และสปริงคูมีกําลังสปริงมากและยุบตัวไดราว 50 เปอรเซ็นตของน้ําหนักทอที่สปริงรับอยู และนํามาใชเมื่อมีการเคลื่อนที่ของระบบทอจากความรอนไมมาก สปริงสั้นเลือกใชงานที่มีระยะ เคลื่อนที่ 0.12.7 มิลลิเมตร 5.5.2 แบบสปริงปานกลาง (Medium Spring) นิยมใชกันแพรหลาย มีทั้งชนิดรับภาระแปร ผันและรับภาระคงที สปริงปานกลางเลือกใชงานที่มีระยะเคลื่อนที่ 12.7 – 25.4 มิลลิเมตร 5.5.3 แบบสปริงคู (Double Spring) ลักษณะเหมือนกับสปริงปานกลาง แตมีสปริงตัว เล็กกวาสอดอยูภายในของสปริงขดใหญเพิ่มอีกหนึ่งขด สามารถรับการยุบตัวได 200 เปอรเซ็นต เมื่อ เทียบกับแบบสปริงปานกลางในการรับภาระเทากัน การเลือกใชงานตองพิจารณาถึงการเคลื่อนที่ของ ระบบทอที่ขยายตัวออกเพราะผลจากความรอน สปริงแขวนรับทอแบงการใชงานออก 3 ลักษณะ การจะเลือกแบบใดนั้น ตองพิจารณา แนวเดินทอวาอยูในแนวดิ่งหรือแนวนอน การขยายตัวไดของแนวทอ เพราะผลของความรอนและ แผนดินไหว ความสูงของหองลักษณะโครงสรางอาคารวาจะตองใชการแขวนหรือหนุนรองระบบ ทอ 5.6 สปริงหนุนรองรับภาระแปรผัน การติดตั้งลวดแขวนทอ (Rod Hangers) และตัวหนุนรองแบบเลื่อน (Sliding Supports) เขากับระบบทอทําใหทอเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเพราะความรอน (Thermal Movements) ไดนอย ถาการ ขยายตัวนี้มากเกินไปจะเปนผลใหการหนุนรองที่แกรง (Rigid Support) ถูกยกออกจากจุดหนุนรอง (กรณีน้ําหนักอุปกรณหนุนรองนอย) หรืออาจถูกล็อกติดอยูกับจุดหนุนรอง ทําใหเกิดความเคนจาก การ ขยายตัวของระบบทอเพิ่มขึ้น จําเปนตองแกไขโดยใชการหนุนรอง (Support) ระบบทอดวย สปริงแขวนทอ (Spring Hangers) ซึ่งจะรับแรงที่เกิดขึ้นไดมากกวาขณะทอเคลื่อนที่ 5.7 สปริงแขวนรับภาระแปรผัน (Variable-Load-Hangers) จะนํามาใชรับน้ําหนักคงที่และภาระที่ กระทํากับระบบทอเทานั้น เพื่อใหระบบทอสามารถเคลื่อนที่ไดทั่วแนวดิ่งและแนวนอน สวนสปริง หนุนรองทอ (Variable-Load Spring Supports) การยุบตัวของสปริงขึ้นอยูกับแรงที่ตองการ หนุน รอง (Supporting Force) โดยแสดงคาบนสเกลสปริง สปริงนี้เหมาะกับงานพิเศษเฉพาะ เชน นํามาใชกับระบบทอที่อยูในสภาพวิกฤตเปน ตัวแขวนชนิดยืดหยุนที่นํามาแทนตัวหนุนรองชนิดแกรง (Rigid Support) เชน ปลอกสวมรองทอ และลวดแขวน สปริงแขวนรับภาระแปรผันมี 3 แบบ ขึ้นอยูกับขนาดสปริง ซึ่งหาจากระยะความ
89 เผื่อของการเคลื่อนที่ไดของสปริงแขวน สปริงแขวนรับภาระแปรผันมี 7 ชนิดดวยกัน ตามรูปที่ 5-6 และมี รายละเอียดรวมทั้งการใชงานดังนี้
รูปที่ 5 – 6
5.7.1 ชนิด A ใชแขวนทอในแนวดิ่ง หรือแนวนอนจากดานบน ตัวสปริงถูกออกแบบให ประกอบอยูกับชิ้นสวนที่ใชยึดแขวนทอ โดยมีแทงสลักเกลียวหมุนเขาที่ฝาปดอุปกรณที่ทําเกลียวใน ไว การปรับแรงรั บภาระของสปริงจะหมุน ขอตอ เกลีย วเรงของสลั กเกลี ย วตรงด านลางอุ ปกรณ จนกระทั่งสามารถรับภาระไดซึ่งจะมีเข็มชี้บอกภาระเมื่อถึงจุดที่ตองการ การเลือกใชเมื่อมีชองวาง ดานบนหอง กับแนวระบบทอมาก 5.7.2 ชนิด B จะมีแผนยึดแขวนเดี่ยว (Single Lug) ติดอยูดานบนของกระบอกสปริง เพื่อ แขวนกับโครงสรางดานบนเลือกใชกับงานติดตั้งที่มีชองวางดานบนหองกับแนวระบบทอจํากัด 5.7.3 ชนิด C ดานบนของกระบอกสปริงจะติดแผนยึดแขวนคูเพื่อยึดกับโครงสรางดานบน ที่มีแผนยึดแขวนเดี่ยวเชื่อมติดไวแลว ประกอบกันโดยใชลวดแขวน หรือสลักเกลียว ใชติดตั้งในหอง ที่มีชองวางการแขวนจํากัด
90 5.7.4 ชนิด D สปริงแขวนจะถูกติดตั้งอยูดานบนโครงสรางเหล็ก โดยวางอยูบนเหล็กราวคู มีลวดแขวนสอดผานกระบอกสปริงหอยลงมาเพื่อประกอบกับอุปกรณวัดทออีกทีหนึ่ง สามารถเลื่อน ตําแหนงไปตามรางแขวนไดการปรับระยะจะทําดวยการขันปรับที่ดานบนของกระบอกสปริง 5.7.5 ชนิด E สปริงแขวนจะติดตั้งดานบนโครงสรางเหล็ก โดยวางอยูบนรางคู มีลวด แขวนสอดผานรางคูลงมาที่ปลายลวดแขวนเปนเกลียว เพื่อใสขอเรงปรับระยะแนวทอ 5.7.6 ชนิด F สปริงชนิดนี้จะออกแบบมาเพื่อใชรองรับทอ เฉพาะอยางยิ่งตรงของอทอ โดยติดตั้งกับพื้นมีหนาแปลนประกอบกับกระบอกสปริง เพื่อขันแนนกับพื้นหรือโครงสรางอาคาร และ ยังสามารถประกอบเขากับลูกกลิ้งรับทอได 5.7.7 ชนิด G ประกอบดวยสปริง 2 ตัวที่แขวนรองรับน้ําหนักทอที่วางบนคานหอยรับ แนวทอ (Trapezed) และมีลวดเหล็กยึดแขวนกับโครงสรางดานบน ภาระรอนและภาระเย็น สปริงแขวนทุกชนิดมีลักษณะการทํางานคลายกับชั่งสปริง สําหรับยกวัดปริมาณน้ําหนักในรูปที่ 5 - 7 (ก) แสดงการติดตั้งสปริงแขวนขณะไมรับภาระจากทอ เมื่อ ติดตั้งแลวแขวนทอเขากับสปริง จะรับภาระเรียกการรับภาระของสปริงนี้วา ภาระเย็น (Cold Load) สวนระบบจะเรียกวา สภาพภาระเย็น (Cold Load - Condition) ตามรูปที่ 8 - 7(ก) เมื่อระบบ ทํางานทอ จะเคลื่อนที่เพราะการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การกดอัดไดของสปริงจะขึ้นอยูกับการ เคลื่อนที่เนื่องจากความรอน ซึ่งเปนผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ถาสปริงแขวนเปลี่ยนไปจาก สภาพเย็นจะเรียกวาการรับภาระของสปริงนี้วา ภาระรอน (Hot Load) ผลตอการกดอัดของสปริงจะ เปลี่ยนแปลงไปตามน้ําหนักและภาระที่สปริงรับอยู (นอกจากจะเปนสปริงรับภาระคงที่) แมวาน้ําหนักของระบบทอจะสามารถคํานวณไดขณะอยูในสภาพรอนและเย็น แตภาระ อาจเลื่อนจากตัวแขวนหนึ่ง ไปสูอีกตัวหนึ่งถึงจะไมทั้งหมดก็ตาม ในรูปที่ 5 - 7 (ข) แสดงระบบทอ เคลื่อนที่ลง (Move Down) เมื่อการทํางานสภาพเย็นไปเปนสภาพรอน สวนรูปที่ 5 - 7 (ง) ระบบทอ จะอยูภายใตภาระเย็นเมื่อมันเคลื่อนที่ขึ้น (Move Up) โดยการทํางานในสภาพเย็นไปเปนสภาพรอน
91
รูปที่ 5 - 7
ภาระรอนจะมากกวาภาระเย็น ถาทอเคลื่อนที่ลงและภาระเย็นจะมากกวาภาระรอน ถา ทอ เคลื่อนที่ขึ้น การวิเคราะหความเคนที่เกิดจาก 2 กรณีดังกลาว หาไดจากผลรวมของการเคลื่อนที่ เนื่องจากความรอนจากภาระเย็นไปเปนภาระรอน ซึ่งเปนงานที่ยากอันหนึ่งของผูออกแบบในการจะ แบงจุดหนุนทอ (Pipe Support) เพื่อคํานวณหาภาระเย็นสําหรับเลือกสปริงมาติดตั้งและปรับแตง สปริง ขีดบอก บนสปริง (Spring Scale) ของตัวแขวนและการหยอน (Deflection) ของระบบทอ จะตองรูเพื่อที่จะ ตั้งสปริงรับภาระเย็นของสปริงแขวนรับภาระแปรผัน
92 ภาระเย็นหรือภาระการติดตั้ง (Installation Load) ของสปริงรับภาระแปรผัน สามารถ คํานวณจากสูตร ถาทอเคลื่อนที่ลงจากสภาพเย็นไปเปนสภาพรอน ภาระเย็นจะเทากับภาระรอนลบ ดวยคาคงที่สปริง (ปอนดตอนิ้ว) คูณดวยคาสมบูรณของการเคลื่อนที่เนื่องความรอนของทอ (นิ้ว) ถา ทอเคลื่อนที่ขึ้นจากสภาพเย็นไปเปนสภาพรอน ภาระเย็นจะเทากับภาระรอนบวกกับคาคงที่สปริง (ปอนดตอนิ้ว) คูณดวยคาสมบูรณของการเคลื่อนที่เนื่องจากความรอนของทอ (นิ้ว)
บทที่ 6 ฉนวนความรอน และ การหุมฉนวน INSTALLATION AND LAGGING ฉนวนความรอนของทอทาง ( Piping Insulation ) คือสิ่งที่หุมหอทอทางซึ่งประกอบดวย ฉนวนความรอน ( Insulating Material ) วัตถุหุมหอ ( Lagging ) และสิ่งผูกรัด ( Fastening ) ฉนวน ความรอน คือสิ่งที่ตานทานการไหลของความรอน และมีวัตถุหุมหอคลุมบนฉนวนเพื่อปองกันการชํารุด สูญหาย วัตถุหุมหอที่ใชกันทั่วไปก็คือ ผาใบทาสี แลวจึงใชสิ่งผูกรัดมัดทั้งวัตถุหุมหอและฉนวนใหติด กับทอทาง 6.1 พิสัยอุณหภูมิ ( Temperature Range) พิ สั ย อุ ณ หภู มิ ที่ ฉ นวนความร อ นสามารถควบคุ ม ได นั้ น มี ข อบเขตกว า งคื อ ได ตั้ ง แต อุณหภูมิต่ํา ๆ ของเครื่องทําความเย็น จนถึงอุณหภูมิสูง ๆ ของหมอน้ําเรือรบ แตถึงอยางไรก็ตามเราไม อาจใชฉนวนชนิดหนึ่งใหเหมาะสมกับงานชนิดอื่นอีกหลายชนิดไดอยางมีประสิทธิภาพ ฉนวนความ รอน เชน ไมกอก (Cork ) หรือใยหิน (Rock Wool ) ใชในที่มีอุณหภูมิต่ํา สวนฉนวนจําพวกแอ็ช เบซท็อซ, คารบอเนตของแมกนีเซียม ( Carbonate of Magnesium ) วัตถุทนไฟ (Diatomaceous Earth ) อลูมินัมฟอยล ( Aluminum Foil ) วัตถุทนไฟ (Argillaceous Limestone ) ไมกา ( Mica ) ไฟบรัช ( Fibrous ) แกว ( Glass ) วัตถุทนไฟ (Diatomaceous Silica ) เหลานี้ใชกับสิ่งที่มีอุณหภูมิสูง 6.2 ฉนวนความรอน ( Insulating Material) ทร. สหรัฐ ฯ ไดกําหนดคุณสมบัติของฉนวนความรอน ( Insulating Material ) ขึ้นไวเปน มาตรฐานดังนี้ 6.2.1 สามารถทนทานตออุณหภูมิสูงสุดหรือต่ําสุดที่ไดรับจากสิ่งที่ฉนวนความรอนหุมหออยู โดยไมทําใหคุณสมบัติของฉนวนเองตองเสื่อมเสียไป 6.2.2 ตองมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะไมเกิดการชํารุดเสียหายเมื่อหยิบยกไปใชงาน หรือเมื่อ ไดรับอาการสั่นสะเทือนในขณะใชงาน 6.2.3 สามารถรักษาคุณสมบัติทางเคมีและคุณสมบัติของการเปนฉนวนไวไดตลอดเวลา 6.2.4 ใชงาย และซอมทําไดสะดวก
94 6.2.5 ไมเปนอันตรายเมื่อเกิดไฟไหม 6.2.6 ไมเปนตัวนําความรอน ( Low Heat Capacity ) ดังนั้นเมื่อใชเปนฉนวนความรอนของ หมอน้ําและเตาหมอน้ํา ( Boiler Wall and Furnace Insulation) จึงทําใหลดเวลาที่ใชเริ่ม ติดไฟหมอน้ํา 6.2.7 ตองไมอมความชื้นและไมเปนเหยื่อของหนู 6.3 ฉนวนความรอนชนิดตาง ๆ 6.3.1 ไมกอก ( Cork ) ชนิดแผนโดยทัว่ ไปใชบหุ องเย็น หรืออาจหลอเปนแทงเพื่อใชหุมทอ เชนไมกอกผสมสารที่ทําใหลุกไหมไดชา ใชหุมทอทางของเครื่องทําความเย็น 6.3.2 ใยแร ( Mineral ) หรือ ใยหิน ( Rock Wool )ใชทําเปนฉนวนความรอนแบบผานวม เสริมลวด ( Wire – Reinforced Pads ) และทําขึ้นเพื่อใชเปนฉนวนความรอนคลุมพื้นที่มากๆ โดยเฉพาะ ดังแสดงในรูป 13 – 24 ภาพ A 6.3.3 เสนใยแอ็ชเบซท็อซ ( Asbestos Fibers ) ใชทําเปนฉนวนความรอนแบบตาง ๆ เชนแบบ แผน ( Molded Sheet) ผานวม ( Pad ) ผาหม ( Blanket ) และ แถบ ( Tape ) ฉนวนเหลานีเ้ หมาะ สําหรับใชกับสิ่งที่มีอุณหภูมิสูงถึง 850º ฟ. ฉนวนดังกลาวมีราคาถูกและน้ําหนักก็เบากวาฉนวนพวก วัตถุทนไฟ (Diatomaceous Earth Type) นอกจากนัน้ ยังมีความแข็งแรงและทนทานอีกดวย ฉนวนกัน ความรอนแบบผานวมหรือผาหม เหมาะสําหรับใชหมุ หนาแปลนหรือลิ้นที่มักจะตองถอดออกบอย ๆ และยังเปนแบบที่ใชเปนฉนวนหุมเรือนเครื่องกังหัน ฉนวนความรอนแบบผานวมที่จัดทําขึ้นมีรปู รางตาง ๆ อยางเหมาะสมกับสิ่งที่มันจะหุมหอ และใชขอเกี่ยวโลหะยึดชิ้นผานวมใหแนบชิดกัน ทัง้ นี้ก็เพื่อ ตองการใหประกอบหรือถอดฉนวนออกไดโดยสะดวก ฉนวนแบบผาหม ( Blanket ) ก็เชนเดียวกัน ไดจัดทําขึน้ ไวมีขนาดความหนาและความกวางตาง ๆกันและยึดใหแนบชิดกันดวยขอเกี่ยวโลหะ สวน ฉนวนแบบแถบ ( Tape )นัน้ ใชสําหรับหุม ทอทางขนาดเล็กที่มีลักษณะโคงงอ และสามารถใชกบั สิ่งที่มี อุณหภูมิสูงถึง 750º ฟ. ฉนวนชนิดนีม้ ีคุณสมบัติในการเปนฉนวนไมคอยดีนกั แตมีประโยชนที่ชวย ลดอันตรายจากไฟไหม
95
รูปที่ 6 – 1 Law Tory Type
96 ฉนวนหุมทอชนิดแม็กนีเซีย แอ็ชเบซท็อซ (Magnesia Asbestos Pipe Covering) รูปที่ 6 – 4(B) เปนฉนวนหุมทอทางไอน้ําทีม่ ีอุณหภูมิสูงที่ใชกันอยูทั่วไป ทําเปนปลอกรูปทรงกระบอกยาว 3 ฟุต และ ผาครึ่งซีกตามทางยาว สวนความกวางนั้นไดทําไวหลายขนาด เพื่อใหเหมาะสมกับขนาดของทอ ฉนวน หุมทอชนิดแม็กนีเซีย แอ็ชเบซทอ็ซ ที่ทําไวใชงานมีอยู 3 ระดับ คือ ระดับที่ 1 ระดับที่ 2 และ ระดับที่ 3 แตละระดับเหมาะที่จะใชกับสิ่งที่มีอุณหภูมิสูงถึง 500º ฟ. 750º ฟ. และ 1050º ฟ. เรียงกัน ตามลําดับ
รูปที่ 6 - 4 รูปที่ 6 - 3
วัตถุทนไฟ (Diatomaceous Earth ) วัตถุชนิดนี้ทํามาจากดินและธาตุแม็กนีเซียม ( Magnesium ) หรือ แคลเซี่ยมคารบอเนต ( Calcium Carbonate ) และมีใยแอ็ชเบซท็อซผสมอยูดวย เล็กนอย แทรกอยูระหวางวัตถุทั้งสองที่กลาวมาขางตน เมื่อเปรียบเทียบกับฉนวนอื่น ๆ แลว วัตถุทนไฟ ชนิดนี้จะมีน้ําหนักมากกวา ราคาก็แพงกวา และยังมีคุณสมบัติในการเปนฉนวนความรอนต่ํากวาอีกดวย แตสวนดีของมันอยูที่สามารถทนความรอนไดสูงถึง 1500º ฟ. ฉนวนหุมทอที่ใชกันอยูโดยมากมักให วัตถุทนไฟ (Diatomaceous Earth) อยูชั้นใน และชั้นนอกใชแม็กนีเซียแอ็ชเบซท็อซ ทั้งนี้เพื่อลดน้ําหนัก ใหนอยลง
97 แผนใยแกว (Fibous Glass Slabs and Butts ) สวนมากใชเปนฉนวนความรอนอยูตามหองวาง หรือหองพักภายในเรือ เพราะมีคุณสมบัติที่ไมคอยจะดูดซับความชื้น หนูและแมลงไมชอบ เชื้อราไม ขึ้นและไมไหมไฟ เมื่อจะนําไปใชใหตัดแผนใยแกวตามรูปรางที่ตองการแลวยึดติดกับผนังของหอง ดวยปนชนิดพิเศษ ( Quilting Pin ) แลวคลุมปดทับดวยผาใยแกวซึ่งยึดติดดวยซีเมนตทนความรอน ( Fire – Resistance Adhesive Cement ) ฉนวนซีเมนต ( Insulating Cement ) ฉนวนชนิดนี้อาจทําขึ้นจากวัตถุชนิดตาง ๆ หลายอยาง แตกตางกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยูกับความตองการคุณสมบัติเหลานี้คือ คุณสมบัติในการนําความรอน ( Hฟะ Conductivity) น้ําหนักและรูปราง ฉนวนชนิดตาง ๆ เหลานี้ไดแก แอ็ชเบซท็อซซีเมนต ( Asbestos Cement ) ไดอะทอมะเซียส ซีเมนต (Diatomaceous Cement ) ไมเนอรัล และซแล็กวูล ซีเมนต ( Mineral and Slagwool Cement ) ฉนวนซีเมนตเหลานี้มีประสิทธิภาพดอยกวาฉนวนที่ทนความรอนสูง ชนิดอื่น ๆ แตมีประโยชนมากสําหรับงานปะซอมฉุกเฉินหรือใชเปนฉนวนหุมสิ่งของเล็ก ๆ ที่มีรูปราง แปลก ๆ ลิ้น หนาแปลน ขอตอ ( Joints ) และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังใชซีเมนตฉาบผิวหนาของฉนวนกัน ความรอนรูปแทงหรือรูปแผนเพื่อใหมีลักษณะแลดูเรียบรอยหรือผนึกระหวางรอยตอระหวางแทงฉนวนที่ เรียงชิดติดกัน หรือฉาบซีเมนตบนแผนผาแอ็ชเบซท็อซหรือผาแกว ที่ใชเปนสิ่งหุมหอฉนวนใหแลดู เรียบรอย
.............................................................................
บทที่ 7 ตารางขนาดทอ
99
100
101
102
103
104