วามรู้ทั่วไปเกี่ยวกับงานท่อ (ตอนที่ 1)

1.คำและความหมาย (Terminology)

                การแปลคำศัพท์เทคนิคภาษอังกฤษเป็นภาษาไทย ให้กระชับและเข้าใจง่าย เป็นเรื่องที่มีปัญหามาโดยตลอด  บางครั้งอาจทำให้ผู้อ่านเกิดความสับสนหรือเข้าใจผิด  ดังนั้นจึงขอให้ท่านผู้อ่านใช้คำแปลและ/หรือความหมาย  ที่ได้อธิบายต่อไปนี้  ในการทำความเข้าใจเนื้อหาข้อมูล และตาราง

 

English ไทย ความหมาย
Alloy  Steel เหล็กกล้าผสม เหล็กกล้าที่มีการผสมธาตุอื่นนอกจากคาร์บอน เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของเหล็กทั้งในเชิงกายภาพและทางเคมี
Butt Weld ต่อชนเชื่อม  
Beveled End ปลายบาก ปลายท่อหรือ Fittings ที่บากเป็นมุมเพื่อเตรียมไว้ในการเชื่อมต่อชน
Coupling ข้อต่อตรง อุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อตรง มีปลายเป็นเกลียวตัวเมีย หรือมีปลายเป็น Socket
Cast Iron เหล็กหล่อ เหล็กที่มีส่วนผสมของคาร์บอนเกินกว่า 2.0%
Cast  Steel เหล็กเหนียวหล่อ

-

Dimension มิติ ได้แก่ ความกว้าง,ความยาว,ความสูง เป็นต้น มักสับสนกับคำว่า ขนาด ซึ่งภาษาอังกฤษใช้คำว่า Size
Ductile Cast Iron เหล็กหล่อเหนียว

-

Elbow ข้องอ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนทิศทางการเดินท่อ
End Connection ชนิดของปลาย เป็นการระบุชนิดของปลายอุปกรณ์ท่อ เช่น BW , SW หรือ Flange เป็นต้น
Fitting ฟิตติ้ง อุปกรณ์ที่ใช้ในการเดินท่อตรง,เลี้ยว,ลด,แยก ฯลฯ ได้แก่ Elbows,Reducers,Tees,Cross,Coupling และ Cap เป็นต้น
- อุปกรณ์ท่อ ได้แก่ Fittings , Flanges , Valves , Studs-Nuts และGaskets เป็นต้น
Flat Face หน้าเรียบ ผิวหน้าของหน้าแปลนเป็นแบบเรียบ
Forged Steel เหล็กขึ้นรูป เหล็กที่ผลิตโดยการขึ้นรูป ณ อุณหภูมิสูง
Nipple ข้อต่อ อุปกรณ์ข้อต่อที่มีปลายเป็นเกลียวตัวผู้
NPT - มาตรฐานเกลียวท่อของ ASME เป็นเกลียวแบบ Taper
Pipe ,Tube ท่อ ผลิตภัณฑ์ทรงกลวงที่มีความยาวต่อเนื่อง
P-T Rating - ย่อมาจาก Pressure - Temperature Rating เป็น ค่าความดันสูงสุดโดยประมาณ (maximum working pressure) ที่อุปกรณ์ท่อทนได้อย่างต่อเนื่อง ณ อุณหภูมิที่กำหนด
Plain End ปลายตัด ปลายท่อที่ตัดตรง ไม่มีการบากมุม
Raised Face หน้ายก ผิวหน้าของหน้าแปลน ยกต่างระดับ
Reducer ข้อลด อุปกรณ์ที่ใช้ต่อท่อต่างขนาดกัน
Size ขนาด ขนาดที่ผลิตตามมาตรฐาน เช่น NPS 8 ,DN 200 เป็นต้น
Socket Weld สวมเชื่อม -
Steel เหล็กกล้า เหล็กที่มีส่วนผสมของคาร์บอนไม่เกิน 2.0 %
Stainless Steel เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าที่ผสมโครเมียมอย่างน้อย 10.5%
Tee สามทาง อุปกรณ์ที่ใช้ต่อท่อแยก
Thread,Screw เกลียว -
Valves วาล์ว ประตูน้ำ
Valve Body เรือนวาล์ว -

กรรมวิธีผลิตท่อเหล็ก

(Steel Pipe Manufacturing Process)

             ท่อเหล็กกล้าที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แบ่งตามกรรมวิธีการผลิตได้เป็น 2 กลุ่มหลักๆ คือ ท่อเชื่อมตะเข็บ (Welded pipe) และท่อไร้ตะเข็บ (Seamless pipe)

             1.ท่อเชื่อมตะเข็บ (Welded pipe)

              ท่อชนิดนี้ผลิตโดยการนำแผ่นเหล็กมาม้วน – เชื่อม ซึ่งวิธีการม้วนทำให้ทั้งม้วนตามแนวยาว หรือม้วนแบบ Spiral ท่อตะเข็บแบ่งประเภทตามวิธีการเชื่อมตะเข็บดังต่อไปนี้

             Electric  Resistance  Welding  (ERW เป็นวิธีการเชื่อมโดยอาศัยแรงอัด (pressing) ในขณะที่ตะเข็บหลอมละลายด้วยความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า โดยไม่มีการอาร์ค (arc) กรรมวิธีผลิตเริ่มต้นด้วยการคลี่เหล็กแผ่นออกจากคอยล์ จากนั้นจะค่อยๆม้วนเหล็กแผ่นให้เป็นรูปทรงกระบอกอย่างต่อเนื่อง ผ่านลูกรีดหลายแท่นโดยไม่ต้องใช้ความร้อน (cold forming) แล้วทำการผ่านกระแสไฟฟ้าตกคร่อมระหว่างขอบทั้งสองของตะเข็บ ความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าจะทำให้ขอบของเหล็กร้อนแดงที่อุณหภูมิระหว่าง 1200 °C ถึง 1400°C (2200°F ถึง 2600°F) แล้วจึงกดอัดให้ตะเข็บติดกัน ท่อที่ผลิตด้วยวิธีนี้จะมีตะเข็บตรง (Longitudinal welded seam)

                Butt  Weld  (BW) หรือ  Continuous  Butt  Welding  (CBW) บางครั้งก็ถูกเรียกว่า Furnace Butt  Welding ( FBW) หรือ Hot  Pressure Welding เป็นวิธีการเชื่อมโดยอาศัยแรงอัด (pressing) ในขณะที่ตะเข็บร้อนแดงด้วยความร้อนจากเตาเผา  กรรมวิธีผลิตเริ่มต้นด้วยการคลี่เหล็กแผ่นออกจากคอยล์  จากนั้นป้อนแผ่นเหล็กผ่านเตาเพื่อทำการให้ความร้อน  โดยแผ่นเหล็กจะได้รับความร้อนทั่วทั้งแผ่น  แต่ด้วยเทคนิคการจัดเรียงหัวเผาในเตา จัดให้บริเวณขอบแผ่นเหล็กร้อนที่สุด จากนั้นค่อยๆ ม้วนเหล็กแผ่นให้เป็นรูปทรงกระบอกอย่างต่อเนื่อง  โดยผ่านลูกรีดหลายแท่น (hot forming) แล้วจึงกดอัดให้ตะเข็บติดกัน ท่อที่ผลิตด้วยวิธีนี้จะมีตะเข็บตรง (Longitudinal welded seam)

                Electric Fusion  Welding  (EFW)  เป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้กระแสไฟฟ้าในการอาร์คบริเวณแนวเชื่อมให้หลอมละลายติดกัน โดยอาจใช้ลวดเชื่อม (filler metal) หรือไม่ใช้ก็ได้  กระบวนการเชื่อม Fusion Welded นี้มีด้วยกันหลายวิธี เช่น Submerge Arc  Welding   (SAW),Double Submerge Arc Welding (DSAW  ซึ่งเหมือน SAW แต่เป็นการเชื่อมตะเข็บทั้งด้านนอกและด้านใน),Gas Tungsten Arc Welding (GTAW หรือ TIG)และGAS Metal Arc Welding (GMAW หรือ MIG) เป็นต้น การผลิตท่อด้วยกระบวนการเชื่อม Fusion Welded มีทั้งแบบตะเข็บตรง (Longitudinal welded seam) และตะเข็บ Spiral (Spiral  welded seam) ดังนี้

                -ท่อเชื่อมตะเข็บตรง ขึ้นรูปต่อเนื่อง ขั้นตอนการขึ้นรูปคล้ายกับวิธี ERW

                -ท่อเชื่อมตะเข็บตรง ขึ้นรูปแบบ U- O ใช้วิธีการกดแผ่นเหล็กแต่ละชิ้น ให้เป็นรูปตัว ² U ² จากนั้นจึงกดต่อให้เป็นตัว ² O ² แล้วจึงทำการเชื่อม ท่อที่ผลิตด้วยวิธี U- O นี้เรียกว่า UO Pipe UOE

                -ท่อเชื่อมตะเข็บ Spiral ขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องด้วยการคลี่แผ่นเหล็กออกจากคอยล์ แล้วม้วนเป็น Spiral แนวเชื่อมจะมีลักษณะวนคล้ายขดสปริง  ซึ่งบางทีก็เรียกว่า Helical ท่อที่ผลิตด้วยวิธีนี้เรียกว่า Spiral Pipe

2. ท่อไร้ตะเข็บ (Seamless Pipe)

                ผลิตจากแท่งเหล็ก (Steel billet) ซึ่งส่วนใหญ่นิยมใช้แท่งเหล็กตัดกลม วิธีการผลิตเริ่มจากการให้ความร้อนแท่งเหล็กที่อุณหภูมิประมาณ 1230°C  (2250°F) จากนั้นแท่งเหล็กที่ร้อนแดงจะถูกหมุนและดึงด้วยลูกรีดผ่านแท่งทะลวง (piercing  rod  mandrel) ลูกรีดจะดึงให้เนื้อโลหะไหลผ่านแท่งทะลวงทำให้เกิดเปลือกท่อกลวง  (hollow  pipe  shell) ขึ้น หลังจากนั้นจะให้ความร้อนอีกครั้งแล้วจึงรีดท่อโดยมี Support  Bar อยู่ด้านใน เพื่อปรับให้ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังที่ต้องการ

                อย่างไรก็ตามในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตท่อเหล็กกล้า จะต้องมีการรีดท่อเพื่อปรับแต่งขนาดและความหนาของท่อให้ตรงตามมาตรฐานหรือความต้องการของลูกค้า ซึ่งการรีดขั้นสุดท้ายมีทั้งรีดร้อน/รีดเย็น  รีดทั้งท่อเชื่อมตะเข็บและท่อไร้ตะเข็บ ซึ่งก็จะมีชื่อเรียกตามวิธีการและชนิดของท่อ เช่น Hot  Finish  Seamless (HFS) , Cold  Drawn Seamless (CDS) , Cold  Drawn Welded (CDW) เป็นต้น

ความหมายของ Tube  และ Pipe

                Tube ในความหมายโดยรวม หมายถึง ผลิตภัณฑ์ทรงกลวงที่มีความยาวต่อเนื่อง มีหน้าตัดเป็นรูปทรงต่างๆ เช่น กลม , สี่เหลี่ยมจัตุรัส และสี่เหลี่ยมผืนผ้า เป็นต้น ซึ่งเมื่อพิจารณาความหมายโดยรวมนี้ ก็สรุปความได้ว่า  Pipe ก็คือ ประเภทหนึ่งของ Tubeนั่นเอง

                เมื่อกล่าวถึง Tube  และ Pipe ในเชิงพาณิชย์ของ ²ผลิตภัณฑ์ท่อ² มักเกิดความสับสนขึ้นเสมอ เพราะแต่ละมาตรฐานหรือแต่ละประเทศก็เรียกผลิตภัณฑ์ท่อ Tube  และ Pipe ในความหมายที่แตกต่างกันออกไป  ผู้เขียนขอสรุปความตามที่หนังสืออ้างอิงที่น่าเชื่อถือส่วนใหญ่ได้ให้ความหมายเอาไว้ ซึ่งจะสอดคล้องลงตัวกับรายละเอียด ดังต่อไปนี้

                Tube ในงานท่อหมายถึง ผลิตภัณฑ์ท่อที่กำหนดขนาดโดยการระบุค่า Outside Diameter (ค่ามิติจริงของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) และกำหนดความหนาของผนังท่อเป็นมิลลิเมตร หรือนิ้ว หรือ Gauge ในการใช้งานส่วนใหญ่ของ  Tube นั้นมักถูกใช้เป็นท่อขนาด เล็กภายในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น Heat Exchangers , Air – compressors , และ Boilers Refrigerators ผลิตภัณฑ์ Tube ที่ใช้งานส่วนใหญ่มีขนาดเริ่มตั้งแต่ OD. 1/8 นิ้ว (3.175 mm) ถึง 3 นิ้ว (76.2 mm) ส่วน Tube ที่ขนาดใหญ่กว่า 3 นิ้ว ก็มีใช้งานอยู่บ้างแต่มีน้อยมาก

                  Pipe หมายถึง ผลิตภัณฑ์ท่อที่กำหนดขนาดโดยการระบุค่า Nominal Size เช่น ประเทศสหรัฐอเมริการะบุขนาดเป็น Nominal Pipe Size (NPS) และนานชาติระบุขนาดเป็น Diameter Nominal (DN) ส่วนประเทศญี่ปุ่นระบุขนาดเป็น Nominal Diameter (ND) ซึ่งทั้งสามชื่อเป็นขนาดที่เป็นเพียงชื่อเรียกเท่านั้น อาจจะไม่ใช่ค่าจริงของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก  สำหรับความหนาของผนังท่อถูกกำหนดเป็น Schedule Number หรือ Weight Class โดยส่วนใหญ่ Pipe มักถูกใช้เป็นท่อที่เชื่อมต่อจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง ผลิตภัณฑ์  Pipe ที่ใช้งานส่วนใหญ่มีขนาดเริ่มตั้งแต่ NPS 1/8 (DN 6) ถึง NPS 80 (DN 2000) หรือใหญ่กว่านี้ในกรณีพิเศษ ขอให้ศึกษาเรื่องขนาดท่อเพิ่มเติมในหัวข้อเรื่อง²ขนาด , มิติ และ ความหนาท่อ (Pipe Size Dimensions)²

 

 

  |ประปาไทยดอมคอม|เทคโนโลย|

 

ที่มา : หนังสือ คู่มืองานท่อ ของ นายประสิทธิ์ เรืองแก้ว

                          นายฉัตรชัย ลาภรังสิรัตน์