ท่อ และการติดตั้ง

ท่อ และการติดตั้ง
(Pipes and fittings)

ระบบท่อ

ผลิตภัณฑ์ไหลไประหว่างส่วนประกอบต่างๆ ในโรงงานด้วยระบบท่อในโรงงานนม จะมีระบบท่อสำหรับส่งสารต่างๆ เช่น น้ำ ไอน้ำ สารทำความสะอาด สารหล่อเย็น (Coolant) และอากาศที่ถูกบีบอัด (Compressed air) ระบบน้ำเสียลงสู่ท่อน้ำทิ้งก็มีความจำเป็นด้วยเช่นกัน ระบบทั้งหมดนี้สร้างขึ้นในลักษณะเดียวกันสิ่งที่แตกต่างก็คือ วัสดุที่ใช้ การออกแบบส่วนประกอบ และขนาดของท่อ

ส่วนประกอบต่างๆ ที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ทำด้วยเหล็กสเตนเลส วัสดุหลากหลายมีใช้ในระบบอื่นๆ เช่น เหล็กหล่อ เหล็ก ทองแดง และอะลูมิเนียม พลาสติกใช้สำหรับ
ท่อน้ำและอากาศ เซรามิกกับท่อน้ำทิ้งและสิ่งโสโครก

ในบทนี้เกี่ยวข้องกับท่อและส่วนประกอบท่อของผลิตภัณฑ์เท่านั้น ระบบท่อของสารที่อำนวยความสะดวกในการผลิต (Service media) อธิบายในบทที่กล่าวถึง
การติดตั้งระบบสาธารณูปโภค (utility installations)

ในระบบท่อของผลิตภัณฑ์ ได้รวบรวมชนิดของการติดตั้งไว้ ดังต่อไปนี้

• ท่อตรง ท่อโค้ง (Bends) ท่อตัวที (Tee) ท่อลด (Reducer) และข้อต่อ (Union)
• ท่อติดตั้งพิเศษ เช่น ช่องกระจกมองด้านข้าง อุปกรณ์ต่อโค้ง (Instrument bends) เป็นต้น
• วาล์วสำหรับหยุด และปรับทิศทางกระแสไหล
• วาล์วสำหรับปรับความดัน และควบคุมกระแสไหล
• เครื่องยึด/รองรับ สำหรับท่อต่างๆ

การเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อแบบถาวร (Permanent joint) จะเชื่อมด้วยไฟฟ้าหรือแก๊ส (ดูภาพที่ 6.8.1) ในจุดที่ต้องการให้ถอดได้ การเชื่อมต่อท่อจะอยู่ในรูปข้อต่อแบบเกลียว (Threaded union) โดยมีตัวผู้และแป้นเกลียว (Male end and a retained nut) แล้วยึดกันด้วยแหวนเชื่อมต่อ (Joint ring) หรือยึดกันโดยปลอกรัด (Clamp union) ร่วมกันกับแหวนเชื่อมต่อ ดูภาพที่ 6.8.2

การยึดท่อโดยข้อต่อ ทำให้สามารถถอดแยกท่อออกจากกันได้ โดยไม่ต้องรบกวนงานท่อส่วนอื่นๆ การยึดโดยข้อต่อ ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในขบวนการผลิต
เครื่องมือต่างๆ เป็นต้น ที่มีความต้องการถอดแยกออก เพื่อทำความสะอาด ซ่อมบำรุงหรือเปลี่ยนทดแทน

ประเทศต่างๆ มีมาตรฐานส่วนข้อต่อต่างๆกัน เช่นท่อต่อแบบสวีเดน (SMS Swedish Dairy Standard) มีใช้ในนานาประเทศ แบบเยอรมัน (DIN) แบบอังกฤษ
(BS) แบบ IDF (International Dairy Federation) และแบบ ISO (International Standardisation Organisation) (ใช้กันแพร่หลายในประเทศสหรัฐอเมริกา)

ท่อโค้ง ท่อต่อตัวที และท่อคล้ายๆ กัน มีทั้งแบบที่สามารถต่อเชื่อมและแบบใช้ข้อต่อเพื่อยึดท่อ ข้อต่อแบบหลังมีทั้งแบบ มีเกลียวยึด หรือปลายท่อตัวผู้ (male end)
หรือข้อต่อปลอกรัด (Clamp fittings)

ข้อต่อทั้งหลาย จะต้องยึดให้แน่น เพื่อป้องกันการรั่วซึมของของเหลว หรือการดูดอากาศเข้ามาสู่ระบบ ซึ่งจะก่อปัญหาในส่วนขบวนการขั้นปลายน้ำที่ตามมา

การติดตั้งท่อแบบพิเศษต่างๆ

ในจุดที่ต้องตรวจสอบผลิตภัณฑ์ด้วยสายตา จะติดตั้งช่องกระจกมองด้านข้างกับท่อเพื่อเห็นผลิตภัณฑ์ได้

สำหรับจุดที่ต้องการวัดอุณหภูมิและตรวจค่าต่างๆ จะใช้ข้อต่อโค้งและมีจุดให้เชื่อมต่ออุปกรณ์ได้ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิ (Thermometer) และเครื่องแสดงค่าต่างๆ เครื่องตรวจวัด (Sensor) ควรติดตั้งสวนกระแสไหล เพื่อให้อ่านค่าอย่างถูกต้องเท่าที่จะทำได้ ส่วนหัวจุดเชื่อมต่อ (Connection boss) สามารถใช้สำหรับติดตั้งจุกชักตัวอย่าง (Sampling cock) อุปกรณ์ที่จะใช้เชื่อมต่อ สามารถมีหัวเชื่อมต่อพิเศษโดยตรงลงบนท่อได้ในระหว่างการติดตั้ง

อุปกรณ์สำหรับชักตัวอย่าง

จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์สำหรับชักตัวอย่าง ในจุดที่สำคัญต่างๆ ในโรงงาน เพื่อทำการเก็บรวบรวมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ สำหรับการควบคุมคุณภาพ เช่น เพื่อวัดปริมาณไขมันในนม และค่า pH ของผลิตภัณฑ์หมัก ตัวอย่างสามารถรวบรวมได้จากจุกชักตัวอย่าง ดูภาพที่ 6.8.3

สำหรับการทดสอบคุณภาพด้านสุขอนามัย กรรมวิธีการชักสิ่งตัวอย่างต้องไม่ทำให้เกิดความเสี่ยงในการติดเชื้อจากทางด้านนอกของท่อ ดังนั้น ต้องใช้ช่องสำหรับชักตัวอย่าง (Sampling plug) ช่องนี้มีลูกยางอุด (Rubber bung) อยู่ที่ปลายภาพที่ 6.8.4 ที่จุกเสียบปิด ในขั้นแรกต้องเปิดจุกที่ปิดช่องสำหรับชักตัวอย่างออกและชิ้นส่วนที่อาจจะปนเปื้อนตัวอย่างได้ต้องผ่านการฆ่าเชื้อ (โดยปกติจะชุบสำลีด้วยสารละลายฆ่าเชื้อคลอรีน ทำความสะอาดก่อนทำการชักตัวอย่างทันที) หลังจากนั้นจะสอดเข็มดูด ผ่านทางลูกยางอุดเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ และดูดชักตัวอย่างออกมา

วาล์วชักตัวอย่างแบบปลอดเชื้อ (Aseptic sampling valve) (ภาพที่ 6.8.5) ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ วาล์ว ตัว หัววาล์ว และเยื่อกรอง เยื่อกรองอยู่ตรงบริเวณ
ก้านของหัววาล์ว (Stem of valve head) ทำด้วยยางและยืดได้ วาล์วชักตัวอย่างแบบปลอดเชื้อ ออกแบบเพื่อทำการฆ่าเชื้อก่อนและหลังชักตัวอย่าง

วาล์วที่บังคับด้วยมือ (Manual valve) เปิดโดยหมุนที่ด้ามจับ หรือโยกคันโยกคอของหัววาล์ว และเยื่อกรองจะร่นและปล่อยให้ของเหลวไหลผ่านได้ ด้วยวิธีตรงกัน
ข้าม สปริงที่อยู่ในตัวจะปิดวาล์วและทำให้ช่องระหว่างท่อเปิดเพื่อฆ่าเชื้อ

ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่ปราศจากเชื้อ ซึ่งผ่านความร้อนที่อุณหภูมิสูงจนปราศจากเชื้อ มักจะเก็บตัวอย่างผ่านวาล์วชักตัวอย่างแบบปลอดเชื้อ เพื่อป้องกันการ
ติดเชื้อ

ที่รองรับท่อ
ท่อมักจะติดตั้งไว้ยาวประมาณ 2 ถึง 3 เมตร เหนือพื้นของโรงงานผลิตนม ส่วนประกอบทั้งหมดต้องสามารถเข้าถึงได้อย่างสะดวก สำหรับการตรวจสอบและการบำรุงรักษาท่อควรจะลาดเอียงเล็กน้อย (ประมาณ 1:200 ถึง 1:1000) เพื่อให้ถ่ายเทได้ในตัวเองไม่ควรจะมีหลุมในจุดใดๆ ตลอดท่อที่ผลิตภัณฑ์หรือสารละลายชะล้างจะสะสมอยู่ได้

ต้องมีที่รองรับท่ออย่างมั่นคง ในทางตรงข้าม ก็ไม่ควรมีข้อจำกัดในการเคลื่อนย้าย ท่ออาจขยายตัวได้เมื่ออุณหภูมิผลิตภัณฑ์สูง และในระหว่างการทำ
ความสะอาด ผลกระทบนี้ ทำให้ความยาวเพิ่มขึ้นและเกิดแรงบิดโก่งขึ้นได้ และอุปกรณ์ต้องรองรับไหว ผลกระทบนี้เมื่อรวมกับอุปกรณ์ประกอบมากมาย ทำให้ระบบ
ท่อมีน้ำหนักมาก จึงต้องใช้ผู้ออกแบบระบบที่มีความละเอียดรอบคอบและมากด้วยประสบการณ์