การทำความสะอาดท่อส่ง วิธีการใช้ PIGs และประโยชน์ที่ได้รับ
)
การทำความสะอาดท่อส่งถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของแผนการบำรุงรักษาท่อระยะยาว เนื่องจากการสะสมของสิ่งสกปรก เช่น ตะกรัน หรือคราบภายในท่อส่งสามารถลดประสิทธิภาพการลำเลียง และส่งผลต่อความสมบูรณ์ของระบบในระยะยาว
DEXON มีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาและดำเนินการทำความสะอาดท่อที่ออกแบบเฉพาะให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมและโครงสร้างของท่อแต่ละระบบ ทั้งนี้ เพื่อรักษาคุณภาพของข้อมูลการตรวจสอบ ความสมบูรณ์ของสินทรัพย์ และประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของระบบท่อ
วิธีการทำความสะอาดท่อส่ง
การทำความสะอาดเชิงกล (Mechanical) vs การทำความสะอาดด้วยเคมี (Chemical)
โดยทั่วไป การทำความสะอาดท่อมี 2 วิธีหลัก ได้แก่:
การทำความสะอาดเชิงกล: ใช้เครื่องมือทำความสะอาดประเภทต่าง ๆ (Cleaning PIGs) เพื่อดันและขัดสิ่งสะสมภายในท่อออก
การทำความสะอาดด้วยสารเคมี: ใช้สารเคมีในรูปของของเหลวหรือก๊าซในสลายหรือคลายคราบที่เกาะผิวท่อ ก่อนจะล้างออกด้วยน้ำหรือเครื่องมือ PIG เชิงกล
ในหลายกรณีมักมีการใช้ทั้งสองวิธีร่วมกัน เพื่อให้ได้ประสิทธิผลสูงสุด
การทำความสะอาดท่อแบบเชิงกล (Mechanical Pipeline Cleaning)
เครื่องมือ PIGs สำหรับทำความสะอาดมีหลายประเภท โดยเลือกใช้ตามลักษณะสิ่งสกปรกที่ต้องจัดการ:
Foam (Poly) PIGs:
โฟม (โพลี) PIGs (Polyurethane Foam Pigs) ทำจากโพลีเอทิลีนรูปทรงกลม หรือทรงกระบอก ใช้สำหรับการทำความสะอาดทั่วไปหรือลดความชื้นภายในท่อ บางรุ่นติดตั้งแปรงลวดรอบตัวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการขจัดคราบSpherical Foam PIGs:
ลูกบอลโฟม (Spherical Foam PIGs) ใช้ขจัดของเหลวค้างท่อ เช่น คอนเดนเสท และช่วยให้ท่อแห้งสนิทMandrel PIGs:
อุปกรณ์ทำความสะอาดท่อชนิดมีโครงเหล็กแกนกลางที่สามารถปรับแต่งอุปกรณ์ เช่น คัพ แผ่นวัดขนาด หรือแปรง ให้เหมาะกับสภาพภายในท่อ ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือPinwheel และ Studded PIGs:
อุปกรณ์ทำความสะอาดท่อที่ใช้เม็ดทังสเตนฝังในแผ่นโพลียูรีเทนเพื่อขจัดคราบหินปูนหรือคราบแข็งเกาะผนังท่อPlough Blade PIGs:
อุปกรณ์ทำความสะอาดท่อที่มีใบมีดเหล็กที่สามารถปรับแรงกดเพื่อขูดคราบออกจากผนังท่อMagnetic PIGs:
อุปกรณ์ทำความสะอาดท่อที่ใช้แม่เหล็กเพื่อดึงเศษโลหะ เช่น แกนเชื่อมหรือเศษสนิมออกจากท่อ
การทำความสะอาดท่อด้วยเคมี (Chemical Pipeline Cleaning)
การทำความสะอาดท่อโดยใช้สารเคมีในรูปแบบของของเหลวหรือก๊าซเพื่อสลายสิ่งตกค้างก่อนจะถูกล้างออกด้วยน้ำหรือ PIG แบบเชิงกล เช่น:
Solvents (สารละลาย):
ตัวทำละลายจะถูกเจือจางด้วยของเหลวอื่นๆ เช่น เบนซิน ดีเซล หรือน้ำ เพื่อสร้างสารละลายทำความสะอาด สารละลายเหล่านี้จะถูกสูบผ่านท่อส่งร่วมกับ PIGs ทำความสะอาดแบบกลไก หรือสูบเข้าไปในท่อส่งเพื่อแช่เป็นระยะเวลานานเพื่อคลายและละลายตะกรันบนผนังท่อNitrogen Flushing & Purging (การล้างและเพิ่มความดันด้วยไนโตรเจน):
การล้างและเพิ่มความดันด้วยไนโตรเจนเพื่อกำจัดของเหลวหรือก๊าซตกค้าง ทั้งหมดจากเครื่องปล่อยและเครื่องรับก่อนการดำเนินงาน สารเคมีอันตราย เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) หรือปรอท (Hg) ซึ่งสามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานและสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ออกซิเจนที่ผสมกับของเหลวไวไฟและไอระเบิดสามารถสร้างแหล่งจุดระเบิดFlushing: ของเหลวทั้งหมดจะถูกกำจัดออกจากท่อโดยการสูบไนโตรเจนเข้าไปในท่อโดยใช้แรงดันประมาณ 5 บาร์ เพื่อดันของเหลวออกผ่านจุดระบาย
Purging: แก๊สทั้งหมดจะถูกกำจัดโดยการสูบไนโตรเจนที่มีการไหลสม่ำเสมอเข้าไปในท่อและออกผ่านวาล์วทิ้งของเสีย
ผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอัตราการไหล
การสะสมของสิ่งตกค้างทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อลดลง (Reduced Bore) ส่งผลให้ปริมาณการไหลของของเหลวลดลง (Throughput) ซึ่งจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันภายในระบบเพื่อรักษาอัตราการไหลให้คงที่
นอกจากนี้ การสะสมของคราบหรือเศษตะกอนที่ไม่สม่ำเสมอภายในท่อ ยังทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของการไหล (Turbulence) ซึ่งส่งผลให้ต้องใช้แรงดันเพิ่มขึ้นอีก เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดิม
ภาพประกอบด้านล่างแสดงผลกระทบจากการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ (Internal Diameter: I.D.) ลง 5% ทั้งในกรณีที่พื้นผิวภายในท่อเรียบ (Smooth Bore) และขรุขระ (Rough Bore)
ควรทำความสะอาดท่อเมื่อใด?
การทำความสะอาดควรดำเนินการตลอดอายุการใช้งานของท่อ ตั้งแต่ขั้นตอนหลังการก่อสร้างไปจนถึงการยุติการใช้งาน ทั้งนี้ ความถี่ในการทำความสะอาดขึ้นอยู่กับลักษณะการดำเนินงานและประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ส่งผ่านท่อ ช่วงเวลาสำคัญที่ควรดำเนินการทำความสะอาดท่อ ได้แก่:
ภายหลังการก่อสร้างระบบท่อ (Post-Asset Fabrication):
เพื่อขจัดเศษวัสดุก่อสร้าง เช่น ตะกรัน ฝุ่น หรือเศษโลหะที่อาจตกค้างภายในท่อ
ก่อนเริ่มใช้งานระบบ (Pre-Commissioning):
เพื่อเตรียมสภาพท่อให้พร้อมสำหรับการเดินระบบด้วยความสะอาดและความปลอดภัยสูงสุด
ระหว่างการเดินระบบตามปกติ (Operating Phase):
เพื่อป้องกันการสะสมของตะกอนหรือคราบที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัย
ก่อนการตรวจสอบด้วยเครื่องมืออัจฉริยะ (Prior to Inspection Runs):
เพื่อให้ได้ข้อมูลการตรวจสอบที่แม่นยำ โดยปราศจากสิ่งรบกวน เช่น คราบหรือสิ่งตกค้างที่อาจบดบังตำหนิภายในท่อ
ก่อนการซ่อมบำรุงหรือปรับปรุงระบบ (Prior to Maintenance and Repair):
เพื่อให้สามารถเข้าถึงจุดที่ต้องซ่อมแซมได้ง่าย และลดความเสี่ยงต่ออันตรายจากสิ่งตกค้างภายในท่อ
เมื่อมีการเปลี่ยนประเภทผลิตภัณฑ์ที่ส่งผ่านท่อ (Product Changeover):
เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนระหว่างผลิตภัณฑ์ต่างชนิด และรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ใหม่
ก่อนการยุติการใช้งานระบบท่อ (Decommissioning):
เพื่อกำจัดสารตกค้างและทำความสะอาดท่ออย่างสมบูรณ์ก่อนการรื้อถอนหรือปลดระวาง
ความแม่นยำของข้อมูลจากการตรวจสอบด้วย PIG อัจฉริยะ
ความแม่นยำของข้อมูลที่ได้จากการตรวจสอบภายในท่อโดยใช้เครื่องมืออัจฉริยะ (Intelligent Pigging) อาจได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากการสะสมของคราบหรือสิ่งตกค้างภายในท่อ
คราบสะสมเหล่านี้สามารถบดบังหรือกลบลายของการกัดกร่อน ทำให้ค่าความหนาของผนังท่อที่แสดงออกมาผิดเพี้ยนไปจากความเป็นจริง นอกจากนี้ คราบที่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอยังอาจสะท้อนหรือหักเหคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic wave)ส่งผลให้เกิด สัญญาณสูญหาย (Loss of Signal) และทำให้ไม่สามารถวิเคราะห์สภาพภายในท่อได้อย่างแม่นยำ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ DEXON ได้จัดทำโปรแกรมทำความสะอาดท่อแบบครบวงจรซึ่งออกแบบเฉพาะตามลักษณะของท่อแต่ละระบบ โดยเป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันด้านการบริหารความสมบูรณ์ของระบบท่อ (Pipeline Integrity Programs) เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลการตรวจสอบที่ได้รับมีคุณภาพสูงและเชื่อถือได้
ตัวอย่างการสูญเสียสัญญาณอัลตราโซนิกจากคราบสะสมภายในท่อ
ด้านล่างนี้คือตัวอย่าง 2 กรณีที่แสดงให้เห็นถึงการ สูญเสียข้อมูลจากการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic Testing หรือ UT) อันเกิดจากการสะสมของคราบหรือสิ่งสกปรกภายในท่อ ซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพของข้อมูลที่ได้รับ
การสูญเสียข้อมูลจากการตรวจสอบภายในท่อด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (UT) สาเหตุจากการสะสมของคราบภายในท่อ
เพื่อให้ผลการตรวจสอบสามารถวิเคราะห์และตีความได้อย่างถูกต้อง ควรดำเนินการดังต่อไปนี้:
แสดงสเกลของข้อมูล (Show scale on the data):
กำหนดช่วงค่าความหนา สี และระดับความผิดปกติในแผนภาพ เช่น สีเขียวแทนความหนาปกติ สีเหลืองแทนผนังบางลง และสีดำแทนบริเวณที่ข้อมูลสูญหายอธิบายประเภทของข้อมูลสแกน (Define A-Scan, B-Scan, and C-Scan):
A-Scan: แสดงสัญญาณสะท้อนในรูปแบบกราฟเส้น ใช้ระบุค่าความหนาในแนวดิ่งแบบจุดต่อจุด
B-Scan: ภาพตัดขวางแนวตั้ง แสดงโครงสร้างความลึกของผนังท่อ
C-Scan: มุมมองจากด้านบน (Top View) แสดงแผนที่ความหนาผนังท่อทั่วทั้งพื้นที่
จัดรูปแบบข้อมูลให้อ่านเข้าใจง่าย (Make data easy to understand):
นำเสนอข้อมูลด้วยภาพประกอบที่มีคำอธิบายชัดเจน ใช้รหัสสีที่เข้าใจง่าย พร้อมคำแปลความหมายในตารางหรือคำอธิบายประกอบ เพื่อให้วิศวกรหรือผู้ปฏิบัติงานสามารถตัดสินใจได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
ข้อมูลการตรวจสอบอัลตราโซนิกแบบอินไลน์ข้างต้นแสดง C-Scan และ A-Scan ของท่อส่งโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) ข้อมูลแสดงการกัดกร่อน 25% ที่ตำแหน่ง 6 นาฬิกาตามแนวท่อและการสูญเสียข้อมูลการตรวจสอบเนื่องจากเศษสิ่งสกปรก ข้อมูล C-Scan แสดงความหนาผนังปกติในสีเขียวเข้มพร้อมการสูญเสียความหนาผนัง 25% ที่แสดงในสีเหลือง การสูญเสียสัญญาณอัลตราโซนิกและข้อมูลการตรวจสอบเนื่องจากเศษสิ่งสกปรกสามารถดูเป็นสีดำ ข้อมูล A-Scan ทางด้านขวาแสดงการวัดผนังด้านใน (I.D.) ในสีฟ้าอ่อนพร้อมการวัดผนังด้านนอก (O.D.) ในสีส้มอ่อน รูป C แสดงการสูญเสียสัญญาณ A-Scan แบบอัลตราโซนิกเนื่องจากสิ่งตกค้างและเศษสิ่งสกปรกในท่อ
ท่อส่งควรทำความสะอาดบ่อยแค่ใหน
ความถี่ในการทำความสะอาดท่อขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์และวิธีการทำความสะอาด PIGs สามารถทำความสะอาดบ่อยได้ถึง 2–3 ครั้งต่อสัปดาห์ จำนวนรอบของการทำความสะอาดขึ้นกับปริมาณสิ่งสกปรกสะสมภายในท่อ และวิธีการทำความสะอาดที่ใช้อาจมากถึง 60–100 รอบ เพื่อให้ได้ระดับความสะอาดที่ต้องการ
ระดับความสะอาดจะถือว่าเพียงพอเมื่อปริมาณสิ่งตกค้างในถังรับ PIG ต่ำกว่าค่ามาตรฐานที่กำหนด
การสูญเสียข้อมูลจากการตรวจสอบภายในท่อด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (UT) สาเหตุจากศษวัสดุหรือสิ่งแปลกปลอมภายในท่อ (Loss of UT Inspection Data Due to Debris)
ข้อมูลจากการตรวจสอบภายในท่อด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic In-line Inspection) ข้างต้น แสดงภาพการสแกนแบบ C-Scan และ A-Scan ของท่อที่ผลิตจากโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE)
ผลการตรวจสอบพบว่า ท่อมี การสึกกร่อนประมาณ 25% ที่ตำแหน่ง 6 นาฬิกา ของแนวท่อ และเกิด การสูญเสียข้อมูลบางส่วน อันเนื่องมาจากสิ่งตกค้างภายในท่อ
C-Scan แสดงความหนาของผนังท่อในลักษณะภาพแผนที่ โดย:
สีเขียวเข้ม หมายถึง ผนังที่มีความหนาปกติ
สีเหลือง แสดงบริเวณที่ผนังบางลง 25%
สีดำ หมายถึง บริเวณที่ไม่สามารถตรวจวัดได้เนื่องจากสิ่งตกค้างบดบังสัญญาณ
A-Scan ที่แสดงอยู่ด้านขวา แสดงผลการวัดความหนาผนังในแนวลึก โดย:
สีฟ้าอ่อน แสดงผิวด้านในของท่อ (I.D. - Internal Diameter)
สีส้มอ่อน แสดงผิวด้านนอกของท่อ (O.D. - Outer Diameter)
ในภาพ Figure C แสดงจุดที่สัญญาณ A-Scan หายไปอย่างชัดเจน เนื่องจากการสะสมของคราบหรือเศษวัสดุภายในท่อ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการสูญเสียข้อมูลในการตรวจสอบ
ความถี่ในการทำความสะอาดท่อควรเป็นอย่างไร?
ความถี่ของการทำความสะอาดท่อส่งขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ลำเลียง และวิธีการทำความสะอาดที่ใช้ โดยทั่วไป การปล่อยเครื่องมือทำความสะอาด (Cleaning PIG) อาจต้องทำบ่อยถึง 2–3 ครั้งต่อสัปดาห์
จำนวนรอบของการทำความสะอาดที่จำเป็นจนกว่าจะได้ความสะอาดตามเป้าหมาย จะขึ้นอยู่กับปริมาณคราบหรือสิ่งตกค้างในท่อ และชนิดของเครื่องมือที่ใช้ โดยในบางกรณีอาจต้องทำความสะอาดมากถึง 60–100 รอบ
ระดับความสะอาดของท่อจะถือว่า "ผ่านเกณฑ์" เมื่อปริมาณสิ่งตกค้างที่เก็บได้ในถังรับ PIG หลังจบแต่ละรอบการทำความสะอาด ต่ำกว่าค่ามาตรฐานที่กำหนดไว้
ระบบท่อส่งผลิตภัณฑ์ในรูปของเหลว
ระบบท่อส่งผลิตภัณฑ์ในรูปของก๊าซ
บริการทำความสะอาดท่อส่ง (Pipeline Cleaning Service)
Dexon ให้บริการทำความสะอาดท่อส่งอย่างครอบคลุม พร้อมทั้งจัดจำหน่ายเครื่องมือทำความสะอาดและเครื่องมือช่วยเดินระบบ (Cleaning and Utility PIGs)
บริการของ DEXON ครอบคลุมทั้ง การทำความสะอาดตามรอบการบำรุงรักษา (Routine Cleaning) และ การทำความสะอาดก่อนการตรวจสอบด้วยเครื่องมืออัจฉริยะ (Intelligent Pigging) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการตรวจสอบภายในท่อ เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลที่ได้รับจากการตรวจสอบมีความแม่นยำและเชื่อถือได้
นอกจากการใช้วิธีทำความสะอาดที่เป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมแล้ว DEXON ยังมีความเชี่ยวชาญในการออกแบบวิธีการทำความสะอาดแบบเฉพาะเจาะจง (Customized Cleaning Solutions) เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดหรือสภาพแวดล้อมเฉพาะของแต่ละระบบท่อ เมื่อต้องการแนวทางที่เฉพาะทางมากยิ่งขึ้น
)