NG & LPG System – ระบบท่อก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้ม

ระบบท่อ NG และ LPG คือ ความปลอดภัยสูงสุด ความแน่นหนา และการควบคุมความเสี่ยงจากการรั่วไหล ระบบท่อถูกออกแบบให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น ASME B31.8 และ B31.3 โดยเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมกับคุณสมบัติของก๊าซและสภาพแวดล้อมการใช้งาน
มีการออกแบบระบบป้องกันอันตราย เช่น Emergency Shut-off Valve, Gas Detector, Pressure Regulator และระบบระบายแรงดัน (Pressure Relief) พร้อมทั้งคำนึงถึงเส้นทางเดินท่อให้หลีกเลี่ยงพื้นที่เสี่ยง และสามารถเข้าถึงเพื่อตรวจสอบและบำรุงรักษาได้ง่าย

การออกแบบระบบท่อแก๊ส NG และ LPG (อธิบายตามมาตรฐานสากล และ แนวปฏิบัติวิศวกรรม)

1. มาตรฐานที่ใช้ในการออกแบบ (Design Codes)

1.1 แก๊สธรรมชาติ (NG – Natural Gas) มาตรฐานหลักที่ใช้อ้างอิง : NFPA 54 – Fuel Gas Code , ASME B31.8 – Gas Transmission and Distribution, BS 6891 / EN 1775 (งานอาคาร)

กรณีอุตสาหกรรมมักจะใช้เป็นมาตรฐาน ASME B31.3

1.2 แก๊ส LPG (Propane / Butane) มาตรฐานหลัก : NFPA 58 – Liquefied Petroleum Gas Code, EN 1775, ASME B31.3 / B31.4 (อุตสาหกรรม)

📌 หมายเหตุสำคัญ มาตรฐาน ไม่ได้บังคับค่าความเร็วตายตัว

แต่กำหนดให้ “ความเร็วต้องไม่ก่อให้เกิดอันตราย / เสียง / การสั่น / Pressure Drop เกินเกณฑ์”

ดังนั้นค่าที่ใช้ส่วนใหญ่ → เป็น Engineering Recommended Practice

2. หลักการออกแบบระบบท่อแก๊ส (ตามมาตรฐาน)

2.1 Design Basis ต้องกำหนด : ชนิดแก๊ส (NG / LPG), อัตราการใช้สูงสุด (Maximum Demand), แรงดันต้นทาง (Supply Pressure), แรงดันปลายทางที่ต้องการ (Minimum Required Pressure), ระยะท่อ และ อุปกรณ์ (Equivalent Length)

2.2 ข้อจำกัดหลัก 3 เรื่อง มาตรฐานเน้นควบคุม : Pressure Drop (ΔP) , Gas Velocity, Mechanical Safety

ความเร็วถูกควบคุมเพื่อ : ลดเสียง (Noise) ลดการกัดกร่อน ลดแรงดันตก ลดการสั่นของท่อ

3. ความเร็วแก๊สตามแนวปฏิบัติมาตรฐาน (Key Point)

3.1 ระบบ NG (Natural Gas) ตามแนวทางจาก NFPA 54 / ASME B31.8 : ตำแหน่งความเร็วที่แนะนำ

ท่อเมน ≤ 10–15 m/s , ท่อจ่ายอาคาร ≤ 6–10 m/s , ท่อเข้าอุปกรณ์ ≤ 5–6 m/s

ค่าที่วิศวกรใช้เป็น Design Value : ออกแบบทั่วไป: 6–8 m/s, อาคารพักอาศัย / โรงพยาบาล: ≤ 5 m/s

📌 เหตุผลตามมาตรฐาน:

ความเร็ว >15 m/s → Noise + ΔP สูง จะทำให้เกิด Turbulence ใกล้วาล์ว/Regulator

3.2 ระบบ LPG (Propane / Butane) อ้างอิง NFPA 58 / EN 1775 : ตำแหน่งความเร็วที่แนะนำ

ท่อเมน ≤ 8–10 m/s , ท่อจ่าย ≤ 5–8 m/s, ท่อเข้าอุปกรณ์  ≤ 4–5 m/s

ค่าที่ใช้เป็น Design Value ทั่วไป: 4–6 m/s, ใกล้หัวเตา / Burner: ≤ 4 m/s

📌 LPG หนาแน่นกว่า NG → ถ้าเร็วเกิน → Pressure Drop เพิ่มเร็วมาก

4. ข้อกำหนด Pressure Drop ตามมาตรฐาน

4.1 ระบบแรงดันต่ำ (Low Pressure System) NG / LPG หลัง Regulator ตาม NFPA / EN แนะนำ:

ระบบ ΔP สูงสุด : อาคารทั่วไป ≤ 10–20% ของแรงดันจ่าย, ใกล้อุปกรณ์ ≤ 5–10%

4.2 ระบบแรงดันกลาง–สูง คุม ΔP เพื่อไม่ให้ Regulator ทำงานผิดพลาด อนุโลมความเร็วสูงขึ้นได้ แต่ต้อง ตรวจ Stress Vibration และ Noise

5. แนวปฏิบัติที่ใช้จริง (Engineering Practice)

ค่าออกแบบที่ “ปลอดภัยและผ่านการตรวจ” แนะนำ NG ≤ 8 m/s และ LPG ≤ 6 m/s

ใกล้อุปกรณ์เผาไหม้ ลดความเร็วลงอีก 20–30% และเพิ่มขนาดท่อเพื่อความเสถียรของเปลวไฟ

6. สรุปภาพรวมงานออกแบบ

✅ มาตรฐาน ไม่กำหนดตัวเลขตายตัว

✅ แต่ทุกมาตรฐานเห็นตรงกันว่า Velocity + Pressure Drop ต้องอยู่ใน Safe Operating Range : ค่าที่ใช้กันจริง : NG: 5–8 m/s และ LPG: 4–6 m/s