นายช่างมาเชร์(NCM) และMMThailand ขอเชิญคุณก้าวเข้าสู่โลกของ Advanced Diagnostics ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีที่เรามอง และจัดการกับวาล์วควบคุมให้ล้ำหน้าไปอีกขั้น ด้วยเครื่องมืออันชาญฉลาดที่ช่วยจับสัญญาณเล็กๆ ก่อนเกิดปัญหา ปรับปรุงสมรรถนะได้อย่างตรงจุด และลดเวลาหยุดเดินเครื่องที่จะสร้างต้นทุนมหาศาล
Control Valve ในงานวิศวกรรม
คอนโทรลวาล์วคือหัวใจสำคัญของการควบคุมกระบวนการ ไม่ว่าจะเป็นโรงกลั่นน้ำมัน ปิโตรเคมี โรงไฟฟ้า หรือแม้แต่โรงงานยา แต่ภายใต้การทำงานหนักอย่างต่อเนื่อง วาล์วย่อมมีการเสื่อมสภาพ ทั้งการสึกหรอภายใน (stem wear) การรั่วของซีล หรือสมรรถนะที่ค่อยๆ เปลี่ยนไป จนบางครั้งการตรวจสอบด้วยการบำรุงรักษาเชิงป้องกันทั่วไป (Routine PM) ก็อาจมองไม่เห็นสัญญาณเตือนล่วงหน้า จนนำไปสู่การหยุดเดินเครื่องกระทันหัน (unplanned shutdown) ที่ส่งผลต่อความปลอดภัยและต้นทุนโดยรวม
หลักการของ Advanced Diagnostics สำหรับ Control Valve
Advanced Diagnostics รวบรวมข้อมูลเชิงลึกจาก smart positioners และเซ็นเซอร์ฝังตัวภายในวาล์ว ผ่านโปรโตคอลดิจิทัล เช่น HART, Foundation Fieldbus หรือ Profibus PA เพื่อถอดรหัสพฤติกรรมการทำงานของวาล์วในทุกมิติ ตั้งแต่การเคลื่อนที่ของ plug และ seat จนถึงแรงสปริงภายใน actuator
เมื่อระบบอ่านค่า Valve Signature Analysis จะช่วยตรวจจับแรงเสียดทาน (friction) การยึดติดชั่วคราว (stiction) และ hysteresis ที่บอกใบ้ว่าแรงภายในวาล์วไม่สมดุล ขณะเดียวกัน Travel Deviation Monitoring ก็เปรียบเสมือนมิเตอร์วัดระยะเคลื่อนที่จริงเทียบกับคำสั่งเปิด-ปิด ทำให้จับได้ทันทีว่ามีค่าเบี่ยงเบนเกิดขึ้นหรือไม่ ระบบ Air Supply Diagnostics จะคอยสแกนแรงดันลมป้อน ตรวจสอบการรั่วของอากาศ เพื่อป้องกันความล่าช้าในการตอบสนอง ขณะที่ Seat Load Monitoring และ Actuator Performance Analysis จะลงลึกไปถึงสภาพการปิดผนึกของ plug และประสิทธิภาพของสปริงหรือไดอะแฟรมภายใน actuator ว่าเสื่อมสภาพถึงจุดใด
ด้วยข้อมูลชัดเจนเหล่านี้ วิศวกรจะสามารถวางแผน Predictive Maintenance ได้อย่างแม่นยำ รู้ล่วงหน้าว่า stem กำลังสึกหรอ หรือ packing เริ่มรั่ว ถึงขั้นที่อาจทำให้วาล์วติดขัดก่อนเกิดเหตุการณ์ trip ที่ไม่คาดฝัน เพียงแค่ปรับระยะเวลา lubrification หรือตั้งค่า PID ใหม่ ก็ช่วยลด downtime ได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ เมื่อวาล์วตอบสนองแม่นยำยิ่งขึ้น ระบบควบคุมก็จะสเถียรกว่าเดิม เสริมความมั่นใจให้กับระบบ Safety Instrumented System (SIS) และยังสอดคล้องตามมาตรฐานสากร เช่น API 553 และ IEC 61511
กรณีศึกษาจริงในภาคสนาม
หากย้อนดูในโรงกลั่นแห่งหนึ่งที่เคยประสบปัญหา slide valve มีอาการ stick-slip จนนำไปสู่ pressure surge ทีมวิศวกรนำ Emerson ValveLink Diagnostics ผ่านสัญญาณ HART มาวิเคราะห์ valve signature พบว่า stiction สูงถึง 12% หลังปรับปรุง lubrication ของ stem และ tuning PID loop ใหม่ ค่า stiction ลดลงเหลือเพียง 3% ส่งผลให้ pressure surge หายไปทันทีหรืออีกฝั่งหนึ่งในโรงผลิตก๊าซ เมื่อ anti-surge valve ตอบสนองช้าและทำให้ compressor trip กลายเป็นโจทย์เร่งด่วน ทีมงานจึงใช้ Siemens Sipart PS2 Diagnostics บน Profibus PA ตรวจพบการรั่วของ actuator diaphragm หลังเปลี่ยนชิ้นส่วนดังกล่าว เสริมความแน่นของไดอะแฟรมใหม่ จึงทำให้ response speed เพิ่มขึ้นถึง 20% และความน่าเชื่อถือของ compressor ก้าวกระโดด
ระบบ Advanced Diagnostics ที่พร้อมใช้งานในตลาด
ปัจจุบันมีระบบให้เลือกใช้งานมากมาย ตั้งแต่ Emerson ValveLink ที่โดดเด่นด้านการวิเคราะห์ signature ของวาล์วและการตรวจจับ travel deviation จนถึง Siemens Sipart PS2 ที่ให้ฟีเจอร์ leakage test และ auto-tuning หรือ NDX Intelligent Valve Controller จาก Metso (Neles) ที่ขยายขอบเขตไปถึง predictive alerts เพื่อส่งสัญญาณเตือนเมื่อ performance trend เริ่มมีแนวโน้มลดลง ไม่ว่าจะเป็น ABB TZIDC หรือ Flowserve Logix 3800 ต่างก็ออกแบบมาเพื่อรองรับงานหนักในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมได้อย่างมั่นใจ
เรายืนยันว่าการลงทุนใน Advanced Diagnostics สำหรับ control valve คือการเปิดประตูสู่นวัตกรรมและประสิทธิภาพที่ยั่งยืน การใช้เครื่องมือที่อ่านค่าพฤติกรรมวาล์วแบบเรียลไทม์ ไม่เพียงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านการซ่อมบำรุง แต่ยังสร้างความเชื่อมั่นให้ระบบควบคุมเดินเครื่องได้ต่อเนื่อง เมื่อคุณเห็นประโยชน์จากข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้แล้ว ผมเชิญชวนให้ลองนำไปประยุกต์ใช้ในโรงงานของคุณ เพื่อให้ทุกการตัดสินใจด้านบำรุงรักษาและปรับแต่งการทำงานเป็นไปอย่างแม่นยำ รวดเร็ว และไร้ปัญหาที่ซ่อนเร้นใต้พื้นผิวอีกต่อไป
เนื้อหาบทความ : นายช่างมาแชร์
เรียบเรียงและนำเสนอ : MMThailand
