A guide line to understanding pump performance and pump trouble shooting

ปั๊มส่วนใหญ่แล้วจะทำงานไม่ตรงกับป้าย (Name plate) ที่ติดกับตัวปั๊ม ทั้งปริมาณการใหล (Flow rate) และไดนามิคเฮดรวม (Total dynamic head) ที่เป็นเช่นนี้เพราะการติดตั้งท่อดูดไม่ตรงกับที่ออกแบบไว้ การใช้งานจริงๆไม่ตรงค่าที่ปั๊มออกแบบ (Operating curve) ไว้ให้ใช้งาน หรือมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของระบบท่อ (System change: เช่นการปรับแต่งวาล์วการเพิ่มหรือเปลี่ยนแรงต้านทานของอุปกรณ์ในระบบท่อ,..เป็นต้น) เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการของกระบวนการผลิต

รูปแสดงการติดตั้งปั๊ม และการวัดค่าต่างๆ เพื่อควบคุมการใช้งานให้อยู่ภายใต้ข้อจำกัด

การจะต้องศึกษาเพื่อให้เข้าใจแฟคเตอร์ที่มีผลต่อสมรรถนะ (Performance หรือ Efficiency) ของปั๊มอย่างถ่องแท้ จะได้ใช้งานปั๊มที่จุดที่เหมาะสมที่สุด (Optimum point) โดยจะต้องพิจารณาข้อมูลที่สำคัญต่างๆ (Key data) ที่เกี่ยวข้อง

ปัจจัยทั้งสามข้างต้นจะสัมพันธ์กันโดยตรงข้างต้น จะมีกระทบโดยตรงต่อสมรรถนะของปั๊ม จะมองที่สมรรถนะของตัวปั๊มแต่อย่างเดียวไม่ได้

กราฟแสดงสมรรถนะของปั๊มข้างล่างนี้ แสดงความสัมพันธ์ของปริมาณการใหล (Flow rate) ความดัน (Pressure) ประสิทธิภาพ (Efficiency) การใช้พลังงาน (Power consumption) กับความต้านทานของระบบ (System friction)

กราฟจะแสดงค่าจำกัดของปริมาณการใหล (Max-Min) ค่าจำกัดของความดัน (Minimum head) ค่าจำกัดของประสิทธิภาพ ข้อจำกัดของขนาดและมุมของใบพัดที่ใช้งานได้ (Impeller size and angle) หากใช้งานนอกเหนือจากค่าที่อนุญาติ ปั๊มจะมีปัญหาในการเดินเครื่อง (Operation) ใช้งาน เสียหาย (Damage) ประสิทธิภาพต่ำ (Poor efficiency)

จุดที่ใช้งาน (Duty point) ของปั๊มควรอยู่รอบๆ BEP เพราะเป็นบริเวณที่ปั๊มมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งาน และจะเกิดปัญหาในการใช้งานน้อยที่สุด แต่บางครั้งอาจจะทำไม่ได้ แพราะความต้องการปริมาณการใหลและความดันในระบบขณะนั้นมีมากหรือน้อยผิดแผกกันไป

ความเข้าใจในสมรรถนะของปั๊ม (Pump performance)

1. ปั๊มใช้งานที่จุดที่มีมีประสิทธิภาพสูงสุดของปั๊ม (BEP, Best efficient point)
ตรวจสอบจุดตัดระหว่าง BEP กับเส้นความต้านทานของระบบ (System curve) ค่าเบี่ยงเบนจากจุดนี้จะเป็นตัวบอกว่ามีการเปลี่ยนแปลงซึ่งมีผลต่อสมรรถนะของปั๊ม ความห่างระหว่าง BEP กับจุดตัดกับเส้นความต้านทานของระบบตัดกับเส้นสมรรถนะของปั๊มถ้าห่างมาก จะบ่งบอกถึง MTBR ของปั๊มนั้นจะสั้น

2. ค่าเฮดรวม (TDH, Total dynamic head, Different pressure) ของปั๊ม ต้องแน่ใจว่ามีวิธีการวัดและใช้เครื่องมือวัดที่เชื่อถือได้ และถูกต้อง มีการสอบทานแล้ว (Calibrated tools)

3. มีการติดตั้งเครื่องมือวัดปริมาณการใหล และการจดบันทึกใว้
มีบันทีกค่าจากการตรวจสอบที่ถูกต้องแม่นยำ ค่าที่วัดได้ต้องใกล้เคียงกับค่าทีให้มาของผู้ผลิต การใช้งานที่ห่างจาก BEP จะทำให้ MTBR สั้นลง

4. มีการเปลี่ยนแปลงภายในตัวปั๊มหรือไม่ (Modify)
มีการเปลี่ยนการใช้พลังงาน เนื่องจากการเปลี่ยนขนาดของใบพัด เปลี่ยนมุมของใบพัด การปรับปรุงปั๊ม ทั้งหมดนี้จะทำให้สมรรถนะของปั๊มเปลี่ยนจากค่าที่ผู้ผลิตให้มา

การพิจาณาการบำรุงรักษาและการติดตั้งปั๊ม

MTBR (Mean time between failure)

ถ้า MTBR สั้นกว่าปั๊มตัวอื่น แสดงว่าปั๊มกับระบบที่ติดตั้งมีปัญหา การคิด MTBR ต้องพิจารณาความถี่ ค่าใช้จ่าย ความสูญเสิยในการผลิต ความยุ่งยากในการซ่อมด้วย

ปั๊มติดตั้งคู่ขนานและอนุกรม (Pump in parallel and in series)

ปั๊มติดตั้งแบบอนุกรมและแบบขนานจะทำให้ปริมาณการใหล ความดัน ความต้านของระบบ และอื่นๆเปลี่ยนแปลงไป รวมถึงสมรรถนะของปั๊มในระบบ

ปั๊มที่มีการปรับปรุง (Rebuilt)

ได้มีการเปลี่ยนขนาดของใบพัด (Impeller size) มุมใบพัด (Impeller vane angle) ช่องวางภายใน (Clearance) วัสดุที่ทำใบพัด เป็นต้น ทั้งหมดนี้จะทำให้สมรรถนะของปั๊มเปลี่ยนไป

ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลง (Impact of changes)

วาล์ว (Valves) และระบบท่อ (Piping system)
การเปลี่ยนขนาดของวาล์ว การหรี่วาล์ว การเพิ่มวาล์ว การเปลี่ยนแปลง ดัดแปลงของระบบท่อ ทั้งหมดนี้จะมีผลกระทบต่อแรงต้านต้านทานของระบบ

อุปกรณ์อื่นๆในระบบ (Other equipment in the system)
การเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ในระบบจะกระทบต่อแรงเสียดทานในระบบ ทำให้สมรรถนะของปั๊มเปลี่ยนแปลง

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของๆใหล (Fluid characteristics)
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของๆไหล ระดับท่อดูด การติดตั้งเครื่องกรอง จะกระทบการคำนวณ
เฮดรวม (TDH) และ NPSHa
การอุดตัน การกีดขวางการใหลในระบบ การรั่วของระบบ จะกระทบการต่อสมรรถนะของปั๊ม

ได้ยินเสียงแปลกๆจากเสียงเดิมของตัวปั๊ม (Abnormal noise)
สังเกตุเสียงผิดปรกติที่เกิดจากตัวปั๊ม เพราะอาจจะเกิดจากสาเหตุ การเกิดคาวิเตชั่น แบริ้ง หรือซีลเสียหาย เป็นต้น

จดบันทึกประวัติของการเปลี่ยนแปลง และการซ่อมบำรุง (Change and maintenance history records)
จดบันทึกประวัติของการเปลี่ยนแปลง การปรับปรุง และการซ่อมบำรุงทุกครั้งอย่างละเอียด เพื่อการวิเคราะห์ในภายหลัง

สรุปปัญหาการใช้งาน (Pump characteristic)

การทำงานของปั๊มที่ความดันและปริมาณการใหลต่างๆกัน ปั๊มจะแสดงลักษณะอาการผิดปรกติ ออกอาการต่างๆกัน ซึ่งสงผลต่อสมรรถนะและอายุการใช้งานของปั๊ม ดังรูปแสดงข้างล่างนี้ อาการเหล่านี้ต้องรีบแก้ไขโดยเร็ว

การวิเคราะห์ปัญหาการใช้งาน (Trouble shooting)

ระหว่างการทดลองเดินเครื่อง (Test run) หรือการใช้งานปรกติ (Normal operation) ปั๊มจะแสดงอาการ (Symptom) ต่างๆกัน ซึ่งสาเหตุก็มีหลากหลาย ต้องอาศัยความรู้และทักษะในการตรวจสอบและวิเคราะห์หาสาเหตุที่แท้จริง (Root cause) เพื่อแก้ปัญหาให้หมดไป การแก้ปัญหาต้องทำอย่างรวดเร็วเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อตัวปั๊ม สมรรถนะต่ำลง และสิ้นเปลืองพลังงาน

การหาสาเหตุในการใช้งานของปั๊มและการแก้ไข

ทำการตรวจสอบและแก้ไขตามตารางข้างล่างนี้ หากยังมีปัญหา ให้ปรึกษาผู้รู้และมีทักษะจริง หรือปรึกษาผู้แทนจำหน่ายปั๊มนั้นๆ