212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 1 การเขียนแบบระบบทอ (Drawing of Piping Systems) (Draft Version) ทอ หรือ แปบ มาจากภาษาอังกฤษ คือ pipe (หรือบางครั้งอาจไดยินคําวา tube ซึ่งนิยมเรียกทอที่มี เสนผานศูนยกลางขนาดเล็กๆ) คือ ชิ้นสวนที่มีลักษณะเปนทรงกระบอกกลวง ใชสําหรับลําเลียงของเหลว หรือแกส วัสดุที่นิยมใชทําทอ ไดแก อลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง เหล็ก พลาสติก ยาง แกว และซีเมนต เปนตน [Note: ทอโลหะกลมขนาดใหญบางครั้งก็นํามาใชในงานโครงสราง เชน ใชเปนเสา (columns) หรือ หาก dia. ไมใหญมากก็ใชเปนราวจับหรือราวบันได (handrails)] ในการสรางโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งโรงงานผลิตอาหาร เมื่อมีการเดินระบบทอ ไมวาจะเปน ทอน้ํา ทอของเหลวอื่นๆ ทอลมของระบบ pneumatic หรือ ทอไอน้ํา (steam pipe) จะตองใช piping diagram ในการอธิบายการติดตั้ง นอกจากตัวทอแลวในระบบทอ (piping system) จะมีความเกี่ยวของกับ ขอตอทอ แบบตางๆ (pipe fittings) และอุปกรณสําหรับเปด-ปด (valves) ดวย ชนิดของทอ ชนิดของทอแบงตามวัสดุที่ใชทําทอ ที่จะกลาวถึงในที่นี้ แบงออกเปน 4 ประเภท คือ -ทอเหล็กเหนียว (Steel or Wrought-Iron or Ductile Iron Pipe) ทอเหล็กเหนียว นิยมใชเปนทอน้ํา ไอน้ํา น้ํามัน และแกส มีความหนา 3 ขนาด คือ แบบ standard, extra-strong และ double-extra-strong ขนาดทอมาตรฐาน (standard pipe) ที่ใชกันมาก มีตั้งแต ขนาด 1/8” จนถึง 6” กรณีของทอ extra-strong ก็มีตั้งแตขนาด 1/8” จนถึง 12” สวนทอ double-extra-strong จะมีแคขนาด 1/2" ถึง 8” การบอกขนาดของทอที่มีขนาดเล็กกวา 12” จะบอกเปน Nominal Inside Diameter ซึ่งกรณี ของทอ standard จะเล็กวา actual inside diameter แตกรณีของ extra-strong และ double-extra-strong จะ ใหญกวา สําหรับทอที่มีขนาดโตกวา 12” จะนิยมบอกขนาด Outside Diameter (หรือ O.D.) และความหนา ของผนังทอ (wall thickness) การบอกขนาดทอแบบหลังนี้ ยังสามารถใชบอกขนาดทอไดทั่วไปดวย เชน ทอ standard ขนาด 2” (ซึ่งมี O.D.=2-3/8” ผนังหนา=0.218”) สามารถเรียกอีกแบบหนึ่งไดวาทอ 2-3/8” x 0.218” ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 2 -ทอเหล็กหลอ (Cast-Iron Pipe) เปนทอที่มีการใชงานมากอนทอเหล็กเหนียว เหล็กหลอเปนวัสดุมีความแข็งแรงสูง (high strength) คงรูปรางไดดี (rigid) ในอดีตนิยมใชเปนทอน้ํา ทอระบายน้ํา และอื่นๆ แตในปจจุบันถูกแทนที่ดวย ทอเหล็กเหนียว (ductile iron pipe) เนื่องจากทอเหล็กเหนียวทนทานตอการแตกราวไดดีกวา -ทอทองเหลือง/ทองแดง (Brass and Copper Pipe) ในประเทศสหรัฐอเมริกาจะมีการใชทอทองแดงเปนทอน้ํา โดยจะพบในระบบทําน้ํารอน ของบาน (hot water system) ในประเทศไทย จะพบทอทองแดงภายในเครื่องทําน้ําอุนที่ใชกันประจําบาน ใช เปนทอน้ํายาเครื่องปรับอากาศ และของตูเย็น ขอดีของโลหะทองแดง หรือโลหะผสมของทองแดง ก็คือ การ ทนตอการกัดกรอน สามารถดัดโคงได -ทอพลาสติก (Non metal Pipe) ในปจจุบัน ทอพลาสติก 2 ชนิดใหญๆ คือ PVC และ HDPE ถูกนํามาใชงานแทนที่ทอที่ทํา จากโลหะ อยางแพรหลาย ทอพลาสติกที่นํามาใชเปนทอสงน้ําสะอาด และของเหลวอื่นๆ เนื่องจากมีขอดี หลายประการ เชน มีราคาถูกกวา ทนตอการกัดกรอน บางชนิดสามารถดัดงอได อุปกรณในระบบทอ (pipe fittings) Pipe fittings หมายถึงขอตอชนิดตางๆ ในระบบทอ มีหนาที่เชื่อมตอทอที่มีความยาวตางๆ กัน ขนาดเดียวกันหรือตางกันก็ได ที่วางตัวอยูในแนวเดียวกัน หรืออยูคนละแนว เขาดวยกัน หรือทําใหมีทอแยก ออกมาจากทอหลัก วัสดุที่ใชทําขอตอก็มีหลายชนิดเชนเดียวกับวัสดุที่ใชทําทอที่ไดกลาวในหัวขอที่แลว ขอ ตอที่ทําจากเหล็ก (ferrous fittings) จะเชื่อมตอดวยวิธีทําเกลียว เชื่อมไฟฟา และใชหนาแปลน สวนขอตอที่ ไมใชเหล็ก (nonferrous fittings) จะเชื่อมตอดวย การทําเกลียว การบัดกรี การบานปาก (flared) หรือ ทากาว อุปกรณในระบบทอที่มีการตอแบบตางๆ ดูไดจาก Fig. 983, 984 และ 24-7 เราจะเห็นไดจากรูปดังกลาววา อุปกรณในระบบทอมีมากมายหลากหลายรูปแบบ แตเราพอจะจําแนกเปนกลุมยอยๆ เพื่อใหจํางาย ไดดังนี้ -กลุมขอตอ มีหนาที่คือ ตอเพื่อเพิ่มความยาวของระบบทอ เชน ขอตอตรง ยูเนียน -กลุมขอลด ใชสําหรับเปลี่ยนขนาดหนาตัด (dia.) ของทอ ไดแก ขอลดเหลี่ยม ขอลดกลม -กลุมทางแยก เชน 3 ทาง 4 ทาง -กลุมเปลี่ยนทิศทาง ไดแก ของอ 90 องศา ของอ 45 องศา เปนตน -กลุมวาลวเปด-ปด (Valves) มีหนาที่ปดกั้นของที่อยูในทอไมใหไหล หรือควบคุมการไหลตาม ปริมาณหรือในทิศทางที่ตองการ ตัวอยาง วาวล ไดแก (ดูรูปที่ 1 ประกอบ) -Globe valves -Check valves -Gate valves ภาษาไทยคือคําวา ประตูน้ํา -Ball valves ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 3 รูปที่ 1 ภาพตัดแสดงรายละเอียดภายในของวาวลชนิดตางๆ ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร หนา 4 การเขียนแบบระบบทอ การเรียกชื่ออุปกรณในระบบทอ (Name Convention for Pipe Fittings) หลักในการเรียกชื่ออุปกรณและขอตอแบบตางๆ ในระบบทอ มีดังนี้ (ดู Fig. 24-8 ประกอบ) การตอทอ (Joints) การตอทอในปจจุบันที่นิยม มีทั้งหมด 5 แบบ 1. Bell and Spigot หรือ แบบสวม 2. Flanged หรือ แบบหนาแปลน 3. Screwed หรือ แบบเกลียว 4. Welded หรือ แบบเชื่อม 5. Soldered หรือ แบบบัดกรี ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 5 ระบบของเกลียวแปบ (Pipe Thread) ระบบเกลียวของแปป จะแบงออกเปน 2 ประเภท คือ -NPT (National Pipe Taper) หรือ เกลียวเตเปอร -NPS (National Pipe Straight) หรือ เกลียวตรง แตแปปน้ําโลหะในบานเรา ซึ่งก็คือ Galvanized Steel Pipe (เหล็กชุบสังกะสี) นิยมทําเกลียวแบบ NPT หรือภาษาไทย เรียกวา เกลียวเตเปอร ซึ่งมีลักษณะเรียวที่ปลาย สวนโคนเกลียวจะมี dia.ใหญกวา ซึ่งจะ ทําให เมื่อยิ่งขันเกลียวเขา ก็จะยิ่งแนน รูปสัญลักษณะของเกลียวเตเปอร แสดงดัง Fig. 773 ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 6 การเขียนและอานแบบระบบทอ การเขียนแบบระบบทอ แบงออกเปน 2 ประเภท คือ แบบ single-line drawing และ แบบ doubleline drawing 1. การเขียนแบบทอแบบเสนคู เปนการเขียนที่มีลักษณะคลายของจริง ดังรูปที่ 2 การเขียนแบบลักษณะนี้จะ สามารถอานแบบไดงาย แตจะเสียเวลาในการเขียนมาก ลักษณะงานที่เหมาะกับแบบประเภทนี้ สวนมากจะ เปนพวกงานติดตั้งระบบทอที่ตองใชอุปกรณประกอบ (fittings) เปนจํานวนมาก หรือการตอเชื่อมทอกับ อุปกรณขนาดใหญอยางอื่น เชน ปมน้ํา เครื่อง Boiler เปนตน รูปที่ 2 การเขียนแบบทอแบบเสนคู 2. การเขียนแบบทอแบบเสนเดี่ยว เปนการเขียนแบบโดยใชสัญลักษณตางๆ แทนของจริงทั้งหมด ซึ่งทําให การเขียนแบบทําไดสะดวกและรวดเร็ว โดยที่ถาเปนทอก็เขียนเปนเสนตรงแทนโดยใชแทนในตําแหนงเสน ผานศูนยกลางของทอ และพวกขอตอ วาลวตางๆ ก็ใชสัญลักษณแทน การเขียนแบบเสนเดียวสามารถเขียน ไดทั้งภาพฉาย ภาพไอโซเมตริก ภาพออบลีก ในรูปที่ 3 เปนภาพฉายแบบเสนเดียว เขียนเพียงดานเดียว รูปที่ 3 การเขียนแบบทอแบบเสนเดี่ยว ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 7 การเขียนแบบทอแบบภาพฉาย (Orthographic Piping Drawing) แบบภาพฉายในงานทอ เขียนไดทั้งแบบเสนเดี่ยว และเสนคู ดังรูปที่ 4 และ 5 เปนการเขียนแบบ เสนคู และเสนเดี่ยว ของภาพฉาย 3 ดาน ตามลําดับ รูปที่ 4 การเขียนแบบทอแบบภาพฉาย 3 ดาน (เสนคู) รูปที่ 5 การเขียนแบบทอแบบภาพฉาย 3 ดาน (เสนเดี่ยว) ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร หนา 8 การเขียนแบบระบบทอ การเขียนแบบทอแบบภาพไอโซเมตริก และออบลีก แบบภาพไอโซเมตริกและออบลีกในงานทอ นิยมเขียนในแบบเสนเดี่ยว ดังรูปที่ 6 a. b. รูปที่ 6 การเขียนแบบทอ (a) แบบไอโซเมตริก และ (b) แบบออบลีก ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 9 การเขียนแบบ development ของระบบทอ คําวา development ในการเขียนแบบ หมายถึง ภาพแผนคลี่ ฉะนั้นในการเขียนแบบ development ของระบบทอ เปนการเขียนเพื่อตองการหาความยาวของทอที่จะใชทั้งหมด เพื่อสะดวกในการคํานวณความ ยาวทอสําหรับจัดซื้อนั้นเอง ตัวอยางแบบ development ของระบบทอ แสดงดังรูปที่ 7 รูปที่ 7 การเขียนแบบ development ของระบบทอ ในการเขียนแบบระบบทอที่ไมใหญโตมากนัก (small-scale drawing) เชน ในการเขียนแปลน layout ของโรงงานขนาดเล็ก เรานิยมใชการเขียนแบบไดอะแกรม (diagram drawing) ซึง่ หมายถึง การเขียน แบบทอแบบเสนเดี่ยว และมีการใชสัญลักษณแทนอุปกรณชนิดตางๆ เพื่อแสดงการติดตั้งหรือวางตัวของ อุปกรณแตละชิ้น ภาพตอไปนี้เปนตัวอยางการเขียนแบบทอเสนเดี่ยว และแบบเสนคูที่สอดคลองกัน แบบทอเสนคู ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 10 แบบทอเสนเดี่ยว (ที่สอดคลองกัน กับหนาที่แลว) สัญลักษณในงานทอ (Piping Symbols) เพื่อใหการเขียนแบบสั่งงาน (working drawing) ของระบบทอแบบเสนเดี่ยว (Single-line Piping Drawing) เปนไปไดงาย จึงมีการจัดทําสัญลักษณแทนอุปกรณทอพื้นฐานไวเปนหมวดหมู (ดังตารางที่ 1) ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ 212211 : การเขียนแบบเครื่องจักรกลอาหาร การเขียนแบบระบบทอ หนา 11 ตารางที่ 1 ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร ม.เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โสฬส จิวานุวงศ