ตะกรันและตะไคร่ใน Cooling Tower เกิดจากอะไร? วิธีป้องกัน กำจัด และดูแลระบบหล่อเย็น

ตะกรันและตะไคร่ใน Cooling Tower เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในระบบหล่อเย็นของโรงงานอุตสาหกรรม อาคารขนาดใหญ่ และระบบปรับอากาศที่ใช้ Cooling Tower หากปล่อยให้สะสมเป็นเวลานาน อาจทำให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลง เกิดการอุดตัน และเพิ่มความเสี่ยงต่อปัญหาการกัดกร่อนและการสะสมของจุลินทรีย์

หลายคนอาจเข้าใจว่า "ตะกรัน" และ "ตะไคร่" เป็นปัญหาเดียวกัน แต่ในความเป็นจริงเกิดจากคนละสาเหตุ และวิธีควบคุมก็แตกต่างกัน

บทความนี้จะอธิบายว่า ตะกรันและตะไคร่ใน Cooling Tower เกิดจากอะไร มีผลกระทบอย่างไร ควรกำจัดและป้องกันอย่างไร รวมถึงแนวทางเลือกใช้สารเคมีสำหรับดูแลระบบ และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องจากบริษัท เฟิสท์เฟิร์ม ยูไนเต็ด จำกัด

ตะกรันใน Cooling Tower คืออะไร?

ตะกรัน (Scale) คือคราบแร่ธาตุที่ตกผลึกและสะสมบนพื้นผิวของอุปกรณ์ภายในระบบหล่อเย็น เช่น ท่อ Heat Exchanger, Fill, Basin และส่วนประกอบต่าง ๆ

ตะกรันที่พบในระบบ Cooling Tower มักเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำ เช่น แคลเซียมและสารประกอบคาร์บอเนต รวมถึงแร่ธาตุอื่น ๆ โดยแนวโน้มการเกิด Scale ขึ้นอยู่กับคุณภาพน้ำ ค่า pH อุณหภูมิ และระดับความเข้มข้นของสารละลายในระบบ

ทำไม Cooling Tower จึงเกิดตะกรันได้ง่าย?

Cooling Tower ทำงานโดยการระเหยของน้ำเพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากระบบ

เมื่อน้ำบางส่วนระเหยออกไป แร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำไม่ได้ระเหยตามไปด้วย ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายในน้ำหมุนเวียนเพิ่มขึ้น หากไม่มีการควบคุมคุณภาพน้ำและ Blowdown อย่างเหมาะสม ความเข้มข้นของแร่ธาตุอาจเพิ่มขึ้นจนเกิดการตกผลึกและกลายเป็นตะกรัน

พูดให้เข้าใจง่ายคือ

น้ำระเหย → แร่ธาตุยังคงอยู่ → ความเข้มข้นเพิ่มขึ้น → เกิดการตกผลึก → เกิดตะกรัน

ตะกรันส่งผลอย่างไรต่อ Cooling Tower?

ตะกรันไม่ได้เป็นเพียงคราบสกปรกที่ทำให้ระบบดูไม่สะอาด แต่สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบหล่อเย็นได้

เมื่อมีตะกรันสะสมบนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน จะเกิดชั้นคราบที่ทำหน้าที่คล้ายฉนวน ทำให้การถ่ายเทความร้อนลดลง และระบบอาจต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนตามต้องการ

ปัญหาที่อาจพบ ได้แก่

• ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลง
• อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงขึ้น
• หัวกระจายน้ำหรือช่องทางน้ำอาจเกิดการอุดตัน
• เกิดคราบสะสมบน Fill
• เพิ่มภาระของอุปกรณ์ในระบบ
• อาจทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนใต้คราบ
• เพิ่มความถี่ในการทำความสะอาดและบำรุงรักษา

ดังนั้น การควบคุมตะกรันตั้งแต่ระยะเริ่มต้นจึงมีความสำคัญกว่าการรอให้เกิดคราบหนาแล้วจึงแก้ไข

ตะไคร่ใน Cooling Tower คืออะไร?

ตะไคร่หรือสาหร่าย (Algae) เป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ ความชื้น และแสง โดย Cooling Tower เป็นระบบที่มีน้ำหมุนเวียนและสัมผัสกับอากาศอยู่ตลอดเวลา จึงมีโอกาสเกิดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตและจุลินทรีย์ได้

นอกจากตะไคร่แล้ว ระบบ Cooling Tower ยังสามารถเกิด Biofilm หรือคราบเมือกจากจุลินทรีย์ ซึ่งอาจเกาะอยู่ตามพื้นผิวต่าง ๆ ภายในระบบ

แหล่งข้อมูลด้านการจัดการ Cooling Tower ระบุว่า ระบบแบบเปิดมีปัจจัยที่เอื้อต่อสิ่งสกปรกและการปนเปื้อนทางชีวภาพ เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ของอากาศปริมาณมากผ่านน้ำ

ตะไคร่ใน Cooling Tower เกิดจากอะไร?

ปัจจัยที่ส่งเสริมการเกิดตะไคร่และการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตใน Cooling Tower ได้แก่

1. มีน้ำและความชื้นอยู่ตลอดเวลา

Cooling Tower มีน้ำหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง จึงมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และสิ่งมีชีวิตบางชนิด

2. ได้รับแสงแดด

พื้นที่บางส่วนของ Cooling Tower อาจได้รับแสง ทำให้สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้ง่ายขึ้น

แนวทางการจัดการ Cooling Tower ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่าการลดแสงบริเวณพื้นผิวของ Cooling Tower สามารถช่วยลดการเจริญเติบโตทางชีวภาพ เช่น สาหร่ายได้

3. มีสารอาหารและสิ่งสกปรกสะสม

ฝุ่น ตะกอน สารอินทรีย์ และสิ่งปนเปื้อนที่เข้าสู่ระบบสามารถกลายเป็นแหล่งสะสมของจุลินทรีย์และช่วยให้เกิด Biofilm ได้

4. ระบบน้ำไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม

หากไม่มีการตรวจสอบคุณภาพน้ำ การ Blowdown การกรอง หรือการควบคุมสารเคมีอย่างเหมาะสม ปัญหาการสะสมของตะกอนและจุลินทรีย์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น

ตะไคร่และ Biofilm ทำไมจึงไม่ควรปล่อยทิ้งไว้?

คราบชีวภาพหรือ Biofilm สามารถสร้างชั้นเคลือบบนพื้นผิวของระบบ ทำให้เกิดปัญหาหลายด้าน

• ลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
• เพิ่มการสะสมของตะกอน
• อาจทำให้ช่องทางน้ำและหัวกระจายน้ำอุดตัน
• สามารถส่งเสริมการกัดกร่อนบางรูปแบบ
• ทำให้การควบคุมจุลินทรีย์ในระบบทำได้ยากขึ้น

เอกสารของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่า Biofilm มีคุณสมบัติเป็นชั้นฉนวน สามารถเกี่ยวข้องกับ Fouling และการกัดกร่อน และอาจสะสมอยู่บริเวณ Cooling Tower, Heat Exchanger และระบบท่อ

นอกจากนี้ CDC ระบุว่าการควบคุม Scale, Sediment, Biofilm และการทำความสะอาดระบบเป็นองค์ประกอบสำคัญของการบริหารจัดการ Cooling Tower และการควบคุมความเสี่ยงด้าน Legionella

ตะกรันกับตะไคร่ต่างกันอย่างไร?

สามารถสรุปความแตกต่างเบื้องต้นได้ดังนี้

ในระบบจริง ปัญหาเหล่านี้สามารถเกิดร่วมกันได้ เช่น ตะกอนสะสม → เกิด Biofilm → เกิดตะไคร่ → เพิ่มการสะสมของคราบและตะกรัน

วิธีป้องกันตะกรันใน Cooling Tower

การกำจัดตะกรันที่ดีควรเริ่มตั้งแต่การป้องกัน ไม่ใช่รอให้คราบหนามากแล้วค่อยล้าง

1. ตรวจสอบคุณภาพน้ำอย่างสม่ำเสมอ

ควรติดตามค่าที่เกี่ยวข้องกับระบบ เช่น

• pH
• Conductivity
• Hardness
• TDS
• อุณหภูมิ
• Cycles of Concentration

ค่าเหล่านี้ช่วยให้ผู้ดูแลระบบเห็นแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ

2. ควบคุม Blowdown

เมื่อมีการระเหยของน้ำ ความเข้มข้นของสารละลายในน้ำหมุนเวียนจะเพิ่มขึ้น การ Blowdown จึงเป็นวิธีหนึ่งในการนำส่วนหนึ่งของน้ำที่มีความเข้มข้นสูงออกจากระบบ และเติม Make-up Water เข้ามาทดแทน

3. ใช้สารเคมีควบคุม Scale ตามความเหมาะสม

ระบบ Cooling Tower บางประเภทจำเป็นต้องใช้สารยับยั้งตะกรันร่วมกับโปรแกรม Water Treatment เพื่อควบคุมแนวโน้มการเกิด Scale

อย่างไรก็ตาม การเลือกสารเคมีควรพิจารณาจากคุณภาพน้ำและสภาพระบบจริง ไม่ควรใช้สารเคมีโดยอาศัยอัตราการเติมแบบเดียวกับทุกระบบ

วิธีป้องกันและกำจัดตะไคร่ใน Cooling Tower

การควบคุมตะไคร่ควรใช้หลายวิธีร่วมกัน

ลดแหล่งสะสมของตะกอน

ควรรักษา Basin, Fill และบริเวณต่าง ๆ ของ Cooling Tower ไม่ให้มีตะกอนและสิ่งสกปรกสะสมมากเกินไป

ควบคุมแสง

หากสามารถลดแสงบริเวณที่มีน้ำและมีโอกาสเกิดสาหร่ายได้ จะช่วยลดปัจจัยที่สนับสนุนการเติบโตของสาหร่ายได้

ควบคุมจุลินทรีย์ด้วยสารเคมีที่เหมาะสม

ระบบขนาดใหญ่ควรมีโปรแกรมควบคุมจุลินทรีย์ที่เหมาะสม รวมถึงตรวจติดตามผลอย่างสม่ำเสมอ

ทำความสะอาด Cooling Tower

หากมีตะไคร่หรือ Biofilm สะสมมากแล้ว การเติมสารเคมีเพียงอย่างเดียวอาจไม่ใช่คำตอบทั้งหมด การทำความสะอาดและกำจัดคราบที่สะสมอยู่จริงเป็นส่วนสำคัญของการดูแลระบบ

CDC แนะนำให้มีการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อตามคำแนะนำของผู้ผลิตและโปรแกรมบริหารจัดการน้ำ โดยความถี่ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ภาระการทำความเย็น และสภาพแวดล้อมของแต่ละระบบ

SURFACT 651 สำหรับการล้างตะกรันและคราบใน Cooling Tower

หนึ่งในผลิตภัณฑ์ของ บริษัท เฟิสท์เฟิร์ม ยูไนเต็ด จำกัด ที่เกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดระบบหล่อเย็นคือ SURFACT 651

ข้อมูลผลิตภัณฑ์ของบริษัทระบุว่า SURFACT 651 เป็นน้ำยาเคมีสำหรับล้าง ตะกรัน หินปูน ตะไคร่น้ำ และ Slime Bacteria ในระบบต่าง ๆ เช่น Cooling Tower, Freezer, Condenser, Boiler และ Heat Exchanger

จุดเด่นที่บริษัทระบุไว้ ได้แก่

• ช่วยขจัดตะกรันและคราบสะสม
• ใช้กับงานทำความสะอาดระบบในโรงงานอุตสาหกรรม
• สามารถใช้กับกระบวนการ Circulation Cleaning หรือแช่ตามระยะเวลาที่เหมาะสม
• มีขนาดบรรจุ 20 กิโลกรัมต่อถัง
• บริษัทมีบริการให้คำแนะนำการใช้งานผลิตภัณฑ์

อัตราส่วนการผสม SURFACT 651

ข้อมูลผลิตภัณฑ์ระบุอัตราส่วนการใช้งานเบื้องต้นที่

SURFACT 651 1 ส่วน : น้ำ 4–5 ส่วน

อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงควรประเมินชนิดของคราบ วัสดุของระบบ ปริมาณน้ำ และวิธีการทำความสะอาดก่อนกำหนดขั้นตอนและอัตราการใช้งานที่เหมาะสม

ทำไมการล้าง Cooling Tower จึงควรดูจากสภาพจริง?

การล้าง Cooling Tower ไม่ควรใช้สูตรเดียวกับทุกโรงงาน เพราะแต่ละระบบมีความแตกต่างกันทั้งในด้าน

• แหล่งน้ำ Make-up
• คุณภาพน้ำ
• ขนาด Cooling Tower
• ปริมาณน้ำหมุนเวียน
• ชั่วโมงการทำงาน
• อุณหภูมิ
• ชนิดของคราบ
• วัสดุของอุปกรณ์
• ระดับการสะสมของตะกรันและตะไคร่

ดังนั้น ก่อนล้างควรตรวจสอบระบบและระบุให้ได้ก่อนว่า "คราบที่พบคืออะไร"

เพราะวิธีจัดการ ตะกรัน ไม่เหมือนกับการจัดการ ตะไคร่หรือ Biofilm

บริการล้าง Cooling Tower ควรเริ่มจากอะไร?

สำหรับโรงงานที่มีปัญหาตะกรัน ตะไคร่ หินปูน ตะกอน หรือคราบสะสมในระบบ สามารถพิจารณาใช้บริการทีมงานที่มีประสบการณ์ในการทำความสะอาด Cooling Tower

แนวทางการทำงานที่เหมาะสมควรประกอบด้วย

1. ตรวจสอบหน้างาน

ประเมินสภาพ Cooling Tower และระบบที่เกี่ยวข้อง

↓

2. วิเคราะห์ประเภทของคราบ

แยกว่าปัญหาหลักคือ Scale, Algae, Biofilm, Sediment หรือปัญหาอื่น

↓

3. วางแผนการทำความสะอาด

เลือกวิธี Mechanical Cleaning, Chemical Cleaning หรือใช้หลายวิธีร่วมกันตามสภาพระบบ

↓

4. เลือกสารเคมีให้เหมาะสม

เช่น การใช้ผลิตภัณฑ์สำหรับล้างคราบตามชนิดของคราบและวัสดุของระบบ

↓

5. ทำความสะอาดและล้างระบบ

ดำเนินการตามขั้นตอนความปลอดภัยและวิธีที่เหมาะสมกับระบบ

↓

6. ตรวจสอบหลังทำความสะอาด

ตรวจสอบ Basin, Fill, หัวกระจายน้ำ และส่วนประกอบต่าง ๆ ก่อนนำระบบกลับมาใช้งาน

ควรล้าง Cooling Tower เมื่อไหร่?

ไม่ควรกำหนดจาก "จำนวนเดือน" เพียงอย่างเดียว เพราะความถี่ในการล้างขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานและคุณภาพน้ำของแต่ละระบบ

ควรพิจารณาล้างหรือเข้าตรวจสอบเมื่อพบสัญญาณ เช่น

• Basin มีตะกอนจำนวนมาก
• พบตะไคร่หรือคราบเมือก
• Fill มีคราบสะสม
• หัว Spray กระจายน้ำไม่สม่ำเสมอ
• มีคราบตะกรันชัดเจน
• ประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลง
• ค่า Water Chemistry เปลี่ยนแปลงผิดปกติ
• มีปัญหาการอุดตัน
• ระบบไม่ได้รับการทำความสะอาดมาเป็นเวลานาน

การวางแผนทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอช่วยลดการสะสมของคราบและทำให้สามารถพบปัญหาของระบบได้เร็วขึ้น

สรุป: ตะกรันและตะไคร่ใน Cooling Tower ต้องแก้อย่างไร?

ตะกรัน เกิดจากแร่ธาตุในน้ำที่เข้มข้นขึ้นและตกผลึกสะสมบนพื้นผิวของระบบ โดยเฉพาะเมื่อคุณภาพน้ำและระดับความเข้มข้นไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม

ส่วน ตะไคร่และ Biofilm เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตและจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ ความชื้น สารอาหาร และปัจจัยที่เหมาะสมต่อการเติบโต

การดูแล Cooling Tower ที่ดีจึงควรทำทั้ง การป้องกันและการแก้ไข ได้แก่

ตรวจสอบคุณภาพน้ำ → ควบคุม Blowdown → ควบคุมสารเคมี → ลดการสะสมของตะกอน → ตรวจสอบตะกรันและตะไคร่ → ทำความสะอาดตามความเหมาะสม

สำหรับการทำความสะอาดคราบตะกรัน หินปูน ตะไคร่ และ Slime ในระบบ Cooling Tower สามารถพิจารณาผลิตภัณฑ์ SURFACT 651 จากบริษัท เฟิสท์เฟิร์ม ยูไนเต็ด จำกัด ซึ่งออกแบบมาสำหรับงานทำความสะอาดระบบดังกล่าว

แต่สิ่งสำคัญที่สุดคือ ไม่ควรเลือกสารเคมีจากชื่อผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียว ควรพิจารณาชนิดของคราบ วัสดุของระบบ คุณภาพน้ำ และสภาพหน้างานร่วมกัน เพื่อให้ได้วิธีการทำความสะอาดที่เหมาะสมและปลอดภัย

หาก Cooling Tower ของโรงงานมีปัญหา ตะกรัน ตะไคร่น้ำ หินปูน ตะกอน หรือคราบสะสม การตรวจสอบสภาพระบบและวางแผนล้าง Cooling Tower อย่างเหมาะสม จะช่วยให้สามารถจัดการปัญหาได้ตรงจุดมากกว่าการรอให้คราบสะสมจนกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบ