แนวทางในการป้องกันอันตรายในการปั๊มของเหลวที่อาจจะมีฤทธิ์กัดกร่อน
ลักษณะของการการกัดกร่อนในตัวปั๊ม
การกัดกร่อนที่ใบพัด
การเลือกปั๊มสำหรับของเหลวอันตรายต้องอาศัยความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะของปั๊ม เคมีของของเหลว (Safety data sheet) ระบบซีล ความเข้ากันได้ของวัสดุที่เลือกใช้ และเข้าใจมาตรการป้องกันภัย หากเลือกผิด อาจนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรง รวมถึงการสูญเสียชีวิต สูญเสียทรัพย์สิน และการต้องหยุดกระบวนการผลิต
ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อต้องเลือกปั๊มสำหรับของเหลวอันตราย
เมื่อต้องเลือกประเภทของปั๊มสำหรับของเหลวอันตราย มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับระบบที่ปั๊มจะใช้งาน ซึ่งต้องเข้าใจคุณสมบัติทางเคมีของของเหลว ความดันและอุณหภูมิในการทำงาน ความหนืด ความถ่วงจำเพาะ และความเสี่ยงที่อาจเกิดจากการปนเปื้อน ไอระเหย การกัดกร่อน การรั่วไหล และการแข็งตัวของของเหลว
บทความนี้จะกล่าวถึงปั๊มหอยโข่งแนวตั้งในถัง (API VS-1, VS-4 และ VS-5) และปั๊มแนวนอน (API OH1, OH2) รวมถึงปั๊มแม่เหล็กขับเคลื่อนและปั๊มกระป๋อง (canned motor pumps) ทั้งแบบแนวตั้งและแนวนอน เพื่อเป็นแนวทางปฏิบัติสำหรับปั๊มอื่นๆ
ประเภทของของเหลวอันตราย
ของเหลวอันตรายในที่นี้หมายถึงของเหลวที่มีการกัดกร่อน มีอุณหภูมิสูง มีความไวไฟ เช่น เกลือหลอมเหลว กำมะถัน โซเดียม และกรดกัดกร่อนสูง เช่น กรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรฟลูออริก รวมถึงของเหลวที่ติดไฟหรือเป็นพิษ เช่น ฟอสจีนและฟอสฟอรัส นอกจากนี้ ของเหลวอันตรายที่มีอุณหภูมิต่ำก็ควรปฏิบัติตามแนวทางในบทความนี้
การป้องกันการรั่วไหลและการแข็งตัวของของเหลว
- จุดสำคัญในการป้องกันการรั่วไหล ได้แก่
- การซีลเพลาของปั๊มทั้งแนวตั้งและแนวนอน
- หน้าแปลนของเพลายึด
- หน้าแปลนทางออกของปั๊มแนวตั้ง
- หน้าแปลนทางเข้าและออกของปั๊มแนวนอน
- ของเหลวที่แข็งตัวได้ในอุณหภูมิต่ำ ควรได้รับการออกแบบให้สามารถไหลกลับไปยังถังเก็บเมื่อปั๊มหยุดทำงาน
หากเกิดการแข็งตัวในท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหรือวาล์ว อาจนำไปสู่สถานการณ์อันตราย
- สิ่งปนเปื้อนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิต อาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงหรือการระเบิด
การเลือกประเภทปั๊มที่เหมาะสม
ปั๊มแนวตั้ง (Vertical Pumps)
- มีความเสี่ยงต่ำกว่าหากเกิดวาล์วเสียหายหรือมีของเหลวแข็งตัว
- ปั๊มแนวตั้ง API VS-5 และ VS-4 สามารถทำงานในสภาวะ Deadhead (ไม่มีการไหล) ได้ในระยะเวลาสั้นๆ
- มีระบบระบายแรงดันในตัวและระบบซีลที่ไม่ได้สัมผัสของเหลวโดยตรง
ปั๊มแนวนอน (Horizontal Pumps)
- มีความเสี่ยงสูงขึ้น โดยเฉพาะในระบบซีลเพลา ซึ่งอาจเป็นจุดรั่วไหลที่สำคัญ
- เมคคานิคอลซีล (mechanical seals) มักถูกใช้ แต่ถ้าต้องการให้ไม่มีการรั่วไหลเลย ควรพิจารณาใช้ ปั๊มแม่เหล็กขับเคลื่อน (Mag-drive pumps) หรือปั๊มกระป๋อง (Canned Motor Pumps)
ความเข้ากันได้ของวัสดุในปั๊ม
- การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมกับของเหลวอันตรายเป็นสิ่งสำคัญ
- ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่อาจเกิดขึ้น:
- ในการผลิตแอมโมเนียไนเตรต (Ammonia Nitrate – AN) หากสัมผัสกับ ทองแดงหรือทองเหลือง อาจก่อให้เกิด เกลือเตตระแอมมินคอปเปอร์ไนเตรต (TACN) ซึ่งอาจทำให้ AN ไวต่อการระเบิด มากขึ้น
- ตลับลูกปืนของปั๊มต้องทำจาก เหล็ก ไม่ใช่ทองเหลืองหรือทองแดง
- การเลือกวัสดุที่เหมาะสมช่วยยืดอายุการใช้งานของปั๊ม มีตัวเลือกมากมายเช่น
- พลาสติก
- โลหะ
- อัลลอยพิเศษ
- เซรามิก
ระบบซีลและป้องกันการรั่วไหล
- หน้าแปลนของปั๊ม ควรซีลด้วย ปะเก็นเกลียวแบบเติมสาร (Dual Filled Spiral Wound Gaskets) หรือ แหวนโลหะ RTJ
- ตัวเลือกในการซีลเพลาสำหรับปั๊มแนวตั้ง:
- ระบบ packing box มาตรฐาน
- ระบบ labyrinth seal ร่วมกับ packing box
- ซีลเชิงกล (Mechanical Seals) แบบต่างๆ
- สำหรับระบบอุณหภูมิสูง:
- อาจต้องใช้ ห้องระบายความร้อน (Cooling Chamber) และ ครีบระบายความร้อน (Heat Fins)
การบำรุงรักษาปั๊มที่ใช้กับของเหลวอันตราย
- การบำรุงรักษาสามารถทำได้ทั้งในสถานที่ติดตั้งหรือในเวิร์กช็อป
- ต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ที่เหมาะสม
- ปั๊มที่ใช้กับกรดกัดกร่อนสูง ต้องทำความสะอาดอย่างเหมาะสม
- ควรมีระบบระบายอากาศที่ดีเพื่อลดการสะสมของไอระเหยอันตราย
การออกแบบระบบให้ปลอดภัย
- การป้องกันไฟไหม้:
- บริเวณที่ติดตั้งปั๊มต้องไม่มีวัสดุที่ติดไฟได้
- ท่อและสายไฟเหนือปั๊มต้องได้รับการป้องกัน
- ระบบตรวจจับการรั่วไหล:
- ถาดรองน้ำหยด
- โล่ป้องกันสเปรย์
- ผ้าหุ้มฉนวน
- ระบบตรวจจับไอระเหย
- ควรใช้ระบบเฝ้าติดตามอัตโนมัติ เช่น:
- เซ็นเซอร์ตรวจวัดอากาศ แรงดัน และอุณหภูมิ
- การตรวจสอบด้วยวิดีโอหรือเจ้าหน้าที่โรงงาน
การป้องกันความล้มเหลวร้ายแรง
- เจ้าของอุปกรณ์ต้องจัดทำ แผนรับมือเหตุฉุกเฉิน ซึ่งรวมถึง
- เส้นทางและขั้นตอนการอพยพ
- มาตรการรักษาความปลอดภัย
- ขั้นตอนกำจัดสารปนเปื้อน
- ระบบแจ้งเตือนฉุกเฉิน
- การปฐมพยาบาลเบื้องต้น
- ควรเลือก ผู้ผลิตปั๊ม (OEM) ที่มีความเชี่ยวชาญ และทำการประเมินความเสี่ยงผ่าน FMEA/HAZOP