สรุปสั้น

ในโรงงานรีดร้อน ระบบ Descaling ใช้น้ำแรงดันสูงฉีดกำจัดสะเก็ดออกไซด์ (scale) ออกจากผิวเหล็กก่อนเข้าแท่นรีด หัวใจของระบบนี้คือ ท่อส่งน้ำแรงดันสูง ที่ลำเลียงน้ำจากปั๊มไปยังหัวฉีด บทความนี้อธิบายหลักการทำงานของระบบ Descaling ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ และข้อกำหนดทั่วไปของงานท่อแรงดันสูง พร้อมกรณีศึกษางานปรับปรุงท่อส่งน้ำหลักของปั๊ม Descale โดยหน่วยธุรกิจ MET ของ WCE

1. ระบบ Descaling คืออะไร และทำไมต้องมี

ระหว่างการอุ่นเหล็กก่อนรีด ผิวเหล็กจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจนเกิดชั้นสะเก็ดออกไซด์ ถ้าไม่กำจัดออกก่อนรีด สะเก็ดเหล่านี้จะถูกกดฝังลงในผิวผลิตภัณฑ์ [1] นอกจากทำให้ผิวเหล็กเสียคุณภาพแล้ว ยังทำให้ลูกรีดสึกหรอเร็วขึ้นด้วย [3] โรงงานรีดร้อนจึงติดตั้งชุด Descaler ที่ใช้หัวฉีดน้ำแรงดันสูงฉีดผิวเหล็กก่อนเข้ากระบวนการรีด [1]

2. หลักการสำคัญของระบบ ท่อส่งน้ำแรงดันสูง และ Descaling

2.1 แรงกระแทกของลำน้ำคือกลไกหลัก

แรงจากลำน้ำที่กระทบผิวเหล็กแบ่งได้เป็นแรงกระแทกและแรงเฉือน โดยแรงกระแทกเป็นตัวหลักที่ทำให้สะเก็ดหลุดออก งานวิจัยหนึ่งพบว่าที่แรงดันฉีด 20 MPa ความเร็วของลำน้ำที่ผิวชิ้นงานสูงกว่า 130 m/s [2] แรงกระแทกจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันและอัตราการไหล และลดลงเมื่อระยะห่างหรือมุมกระจายของหัวฉีดมากขึ้น [2]

2.2 แรงดันในระบบสูงมาก

ตัวอย่างจากงานศึกษาสถานี Descaling ในสายรีดร้อน หัวฉีดคู่หน้าทำงานที่ประมาณ 21 MPa และคู่หลังที่ประมาณ 30–38 MPa [3] ระดับแรงดันนี้หมายความว่า ท่อส่งน้ำแรงดันสูง ข้อต่อ และหน้าแปลนทุกจุดต้องรับแรงดันได้อย่างปลอดภัยตลอดการใช้งาน

2.3 การจัดวางหัวฉีดมีผลต่อความสม่ำเสมอ

หัวฉีดหนึ่งตัวครอบคลุมความกว้างแผ่นเหล็กได้ไม่หมด จึงต้องวางให้ลำน้ำซ้อนทับกัน ถ้าจัดมุมไม่เหมาะสม บริเวณข้างรอยซ้อนจะมีสะเก็ดหลงเหลือมากกว่าจุดอื่น งานวิจัยแนะนำให้ปรับมุมหัวฉีด แทนการเพิ่มแรงดันน้ำซึ่งสิ้นเปลืองกว่า [1]

2.4 ข้อกำหนดทั่วไปของงานท่อแรงดันในโรงงาน

มาตรฐาน ASME B31.3 Process Piping กำหนดข้อกำหนดของระบบท่อในโรงงานอุตสาหกรรมครบทั้งวงจร ตั้งแต่วัสดุ การออกแบบ การประกอบ การติดตั้ง การตรวจสอบ ไปจนถึงการทดสอบ [4] ในทางปฏิบัติ งานซ่อมหรือเปลี่ยน ท่อส่งน้ำแรงดันสูง จึงต้องให้ความสำคัญกับคุณภาพงานเชื่อม การจัดแนวหน้าแปลน และการทดสอบแรงดันก่อนเดินระบบ

3. กรณีศึกษา: ปรับปรุงท่อส่งน้ำ Main Pipe Descale Pump โดย WCE MET

• ขอบเขตงาน: ปรับปรุง ท่อส่งน้ำแรงดันสูง สายหลักของชุดปั๊ม Descale ภายในโรงงาน
• ลูกค้า: ผู้ผลิตเหล็กแผ่นรายใหญ่ของประเทศไทย
• ระยะเวลา: 1–7 กันยายน 2569 (7 วัน)
• ความคืบหน้า: แล้วเสร็จ 100% ตามแผน

งานนี้ใช้ความชำนาญด้านการวางระบบ ท่อส่งน้ำแรงดันสูง ภายในโรงงานที่กำลังเดินเครื่อง ทีม MET รื้อท่อช่วงเดิม ประกอบและเชื่อมท่อช่วงใหม่ จัดแนวหน้าแปลน และทดสอบแรงดันก่อนส่งมอบ ทั้งหมดเสร็จภายในช่วงเวลาที่จำกัด เพื่อให้ระบบ Descaling กลับมาใช้งานได้ตามแผนการผลิต

ภาพปกเป็นภาพประกอบเชิงแนวคิด ด้านหลังเป็นลายเส้นแบบ perspective ของห้องปั๊ม ด้านขวาเป็นแผนผังแสดงแนวท่อจากปั๊มขึ้นไปยังท่อสายหลัก โดยไฮไลต์สีส้มที่ท่อช่วงใหม่ พร้อมภาพตัด Detail A และลำดับขั้นตอนของงาน 4 ขั้น ภาพทั้งหมดจัดทำโดยใช้ AI ช่วย เพื่อไม่ให้ระบุตัวบุคคลหรือลูกค้าได้

4. ข้อสังเกตจากงานนี้

ระบบ Descaling เป็นส่วนสำคัญของคุณภาพผิวเหล็ก เมื่อระบบหยุด สายการผลิตก็ได้รับผลกระทบไปด้วย งานซ่อมบำรุง ท่อส่งน้ำแรงดันสูง จึงต้องวางแผนให้เสร็จในช่วงหยุดเครื่องที่กำหนด และควบคุมคุณภาพงานให้พร้อมรับแรงดันใช้งานได้ทันทีหลังเดินระบบ

5. บริการของ WCE

หน่วยธุรกิจ MET (Maintenance Engineering and Technology) ของ WCE ให้บริการงานซ่อมบำรุงเครื่องจักรและระบบในโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงงานวางระบบและปรับปรุงท่อแรงดันสูง

ติดต่อ: +66 65-937-6283 | international@wce.co.th | www.wce.co.th
We engineer your success.

เอกสารอ้างอิง

1. Pohanka, M., Votavová, H., Resl, O., & Kotrbáček, P. (2023). The Effect of Water Jet Overlaps in a Descaler on the Quality of Surface of the Hot Rolled Steel. Metals, 13(10), 1722. https://doi.org/10.3390/met13101722 (เข้าถึงเมื่อ 28 ต.ค. 2569)
2. Gongye, F., Zhou, J., Peng, J., Zhang, H., Peng, S., Li, S., & Deng, H. (2023). Study on the Removal of Oxide Scale Formed on 300 M Steel Special-Shaped Hot Forging Surfaces during Heating at Elevated Temperature by a High-Pressure Water Descaling Process. Materials, 16(4), 1745. https://doi.org/10.3390/ma16041745 (เข้าถึงเมื่อ 28 ต.ค. 2569)
3. Zapata, O., Guerrero-Mata, M. P., & Colás, R. (2007). Simulation of Descaling during Continuous Hot Rolling. 2007 ABAQUS Users’ Conference. https://www.3ds.com/assets/invest/2023-10/simulation-descaling-continuous-2007.pdf (เข้าถึงเมื่อ 28 ต.ค. 2569)
4. ASME. (2022). ASME B31.3-2022: Process Piping. American Society of Mechanical Engineers. https://www.csagroup.org/store/product/ASME%20B31.3-2022 (เข้าถึงเมื่อ 28 ต.ค. 2569)