มาตรฐานถังบรรจุก๊าซธรรมชาติอัด

ถังก๊าซซึ่งต้องรับความดันก๊าซโดยปกติสูงถึง 3,000-3,600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จะต้องมีความแข็งแรงมาก โดยทั่วไปแล้วถังก๊าซจะแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ ถังที่ทำด้วยเหล็กหรืออลูมิเนียม และถังที่ทำด้วย พลาสติกและเสริมด้วยวัสดุใยแก้ว ขนาดถังที่ติดตั้งกับรถยนต์ในประเทศไทยในขณะนี้ ส่วนใหญ่เป็นถังเหล็กมี ขนาดความจุประมาณ 70 ลิตร (น้ำ) น้ำหนักประมาณ 65-85 กิโลกรัม เมื่อรวม กับน้ำหนักก๊าซ NGV ที่บรรจุ เต็มถังอีกประมาณ 15 กิโลกรัม จะมีน้ำหนักรวมประมาณ 80-100 กิโลกรัม ซึ่งถือว่ามีน้ำหนักมาก ถังก๊าซ ในปัจจุบันมีการพัฒนาเพื่อให้น้ำหนักถังเบาลงและมีความทนทานมากขึ้น ซึ่งสามารถแบ่งได้ 4 ชนิด คือ

ถังชนิดที่ 2 ทำด้วยเหล็กและหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วล้อมรอบถัง

ทั้งนี้ชนิดแรกจะมีน้ำหนักมากที่สุด แต่ต้นทุนต่ำสุด ส่วนชนิดที่ 3 และ 4 มีน้ำหนักเบากว่า แต่ต้นทุนค่อนข้างสูง

ถังบรรจุ NGV / วาล์วหัวถัง / การติดตั้ง

การรับรองมาตรฐานของถังบรรจุก๊าซมีหน่วยงานทั้งที่เป็นภาครัฐและหน่วยงานอาสาสมัครเข้ามา ดำเนินการ ได้แก่
- มาตรฐาน NGV2 (โดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา :The American National Standards Institute)
- มาตรฐาน CSA B-51 Part 2 (โดยสมาคมมาตรฐานแห่งประเทศแคนาดา:Canadian Standard Association)
- มาตรฐาน ISO/DIS 11439 (โดยองค์กรระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน:International Organization for Standardization)
- มาตรฐาน UN/ECE R110 (โดยคณะกรรมการเศรษฐกิจของยุโรปแห่งสหประชาชาติ:United Nation Economic Commission for Europe ) เป็นต้น

โดยในประเทศไทยก็ได้มีการพิจารณากำหนดมาตรฐานข้างต้นเป็นมาตรฐานของประเทศไทยด้วย และในช่วงกว่าสามปีที่ผ่านมา คณะกรรมการของ ISO/DIS 11439 NGV 2 และ CSA B-51 Part 2 ได้มี การปรับประสานมาตรฐานให้มีความสอดคล้อง กับมาตรฐานที่จำเป็นต้องมีการทดสอบ โดยครอบคลุมถึงสภาพ การใช้งาน การรับประกันคุณภาพ การทดสอบวัสดุที่ใช้ การทดสอบ การผลิต และการทดสอบคุณสมบัติของถัง ดังนี้

1. สภาพการใช้งาน (Service Conditions) ได้กำหนดมาตรฐานการออกแบบ การทดสอบ และ ความปลอดภัยของถังบรรจุ ก๊าซให้มีอายุการใช้งานไม่เกิน 20 ปี ที่ระดับ 3,000 - 3,600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ณ อุณหภูมิ 70 องศาฟาเรนไฮท์หรือ 15 องศา- เซลเซียส และกำหนดให้ถังบรรจุก๊าซต้องมีการตรวจสอบทุกๆ 3 ปี หรือ หลังจากการเกิดอุบัติเหตุ

2. การรับประกันคุณภาพ (Quality Assurance) เกี่ยวข้องกับระยะเวลาในการทดสอบ และ ตรวจสอบคุณภาพของถัง เพื่อให้ ผู้ผลิตผลิตถังได้ตามมาตรฐานการออกแบบและทดสอบ ซึ่งส่วนใหญ่จะควบคุม ดูแลโดยหน่วยงานของรัฐ และมีคณะกรรมการ NGV 2 เป็นผู้กำหนดแนวทางปฏิบัติในด้านนี้ ทั้งนี้ ผู้ผลิตซึ่งมีระบบตรวจสอบคุณภาพจะต้องมีการลงทะเบียนให้เป็นไปตาม มาตรฐาน ISO 9001-9002 เพื่อนำไปสู่การตรวจสอบและทดสอบการผลิต หรืออาจจ้างผู้ตรวจสอบอิสระ เข้ามาทำหน้าที่ ตรวจสอบ และทดสอบระบบคุณภาพ ของผู้ผลิตเป็นระยะๆ โดยผู้ตรวจสอบจะต้องให้การรับรองว่า วัสดุที่ใช้และการออกแบบ เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด

3. วัสดุและการทดสอบวัสดุที่ใช้ (Materials and Material Testing) ตัวถังบรรจุก๊าซที่เป็นถังชั้นนอก และถังชั้นใน ต้อง ทำด้วยเหล็ก หรืออลูมิเนียม ซึ่งได้รับการทดสอบแล้วว่า มีความแข็งแรงทนต่อแรงกระทบ และการผุกร่อน ในส่วนที่เสริมด้วย เส้นใย ต้องทำจากเส้นใยคาร์บอน และเส้นใยแก้วตามสัดส่วนที่กำหนด ซึ่งทดสอบแล้วว่าทนต่อแรงระเบิดได้ นอกจากนี้ เรซิน ที่ใช้เคลือบ ต้องเป็นวัสดุพลาสติก ที่ทำให้อ่อนตัวได้โดยใช้ความร้อน โดยคุณสมบัติเดิมไม่เปลี่ยนแปลง (Thermoplastic) หรือเป็นพลาสติกชนิดที่ถูกความร้อนครั้งหนึ่ง แล้วก็หมดคุณสมบัติในการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง (Thermosetting plastic)

4. การทดสอบการผลิต (Batch and Production Testing) เป็นการสุ่มตัวอย่างในการผลิตแต่ละครั้ง เพื่อทดสอบให้มั่นใจว่าใน การผลิตถังบรรจุก๊าซแต่ละครั้ง มีการออกแบบ และทำตัวถังเหมือนกันทุกครั้ง หรือมีความคงที่ในกระบวนการผลิต โดยไม่มีการ ปรับลดคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในการผลิต การทดสอบจะรวมถึงการขยายตัวของถังชั้นนอก และถังชั้นใน การเคลือบ การรั่ว ความสมดุลของของเหลว การระเบิด และระยะเวลาการใช้งาน เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความชำรุดเสียหายหรือรอยร้าวของถัง

5. การทดสอบคุณสมบัติของถัง (Qualification Testing) เป็นการทดสอบเพื่อให้มั่นใจว่าการ ออกแบบถังบรรจุก๊าซจะมี ความปลอดภัยตลอดอายุการใช้งาน โดยจะมีการทดสอบเมื่อมีการออกแบบถังใหม่ หรือเมื่อมีการปรับปรุงถังที่ใช้งานอยู่แล้วการ

ทดสอบคุณสมบัติของถังมีหลายวิธี ได้แก่
5.1 การทดสอบการระเบิด (Burst) เพื่อให้มั่นใจว่าการออกแบบถังมีพื้นฐานที่สมบูรณ์ และมีการเสริมเส้นใยตามอัตราส่วนที่กำหนดไว้
5.2 การทดสอบรอบการใช้งานในสภาพบรรยากาศ (Ambient Cycling) เป็นการทดสอบการรั่ว หรือการแตกร้าวของถัง โดยทดสอบรอบการใช้งาน ณ ระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน
5.3 การทดสอบการไหม้ไฟ (Bonfire) เป็นการทดสอบโดยนำถังบรรจุก๊าซไปวางไว้ในกองไฟ ณ ระดับแรงดันใช้งานที่ 25% และ 100% เพื่อตรวจสอบ การออกแบบและการติดอุปกรณ์ลดแรงดันของถังที่เหมาะสม

5.4 การทดสอบการทนต่อการแตกร้าว (Flaw Tolerance) เป็นการใช้เครื่องจักรทดสอบภายนอก ของถังเพื่อตรวจสอบความคงทนต่อการแตกร้าวของถัง 5.5 การทดสอบการตกจากที่สูง (Drop) เป็นการทดสอบการปล่อยถังตกมาจากที่สูง ตามแนวนอนที่ระดับความสูง 3 เมตร ลงบนพื้นคอนกรีต และตาม แนวตั้งที่ระดับความสูง 1.8 เมตร เพื่อตรวจสอบการรั่ว หรือรอยแตกซึ่งเป็นผลมาจากการตกลงมาจากที่สูง

5.6 การทดสอบโดยใช้ปืนยิง (Gunfire) เป็นการทดสอบเพื่อตรวจสอบความแข็งแรงของถัง โดยใช้อาวุธปืนขนาดลำกล้อง 30 มิลลิเมตร มีความเร็วของ วิถีการยิงที่ 850 เมตรต่อวินาที ซึ่งพบว่าไม่มีผล ทำให้ถังเสียหายแต่อย่างใด

มาตรฐานอุปกรณ์ NGV
สำหรับอุปกรณ์ต่างๆที่นอกเหนือจากถังก็ต้องมีมาตรฐานเช่นกัน อุปกรณ์ต่างๆที่จะนำมาใช้ เช่น ลิ้นเปิดปิดหลัก ลิ้นเปิดปิดอัตโนมัติ (Automatic valve) ลิ้นป้องกันการไหลเกิน (Excess flow valve) ท่อนำก๊าซ (gas tubing) เต้ารับเติมก๊าซหรืออุปกรณ์เติมก๊าซ (filling receptacle) เป็นต้น โดยในปัจจุบันมาตรฐานสากลสำหรับอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับการใช้ก๊าซก็มีหลายมาตรฐาน เช่น
- มาตรฐาน ISO/DIS 11500 (โดยองค์กรระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน:International Organization for Standardization)
- มาตรฐาน UN/ECE R110 (โดยคณะกรรมการเศรษฐกิจของยุโรปแห่งสหประชาชาติ:United Nation Economic Commission for Europe ) เป็นต้น
โดยประเทศไทยก็ได้มีการพิจารณากำหนดมาตรฐานข้างต้นเป็นมาตรฐานของประเทศไทย เช่นกัน

ที่มา : http://apps.dlt.go.th/ngv/Gas_Tank_NGV.html