การติดตั้งท่อใต้แม่น้ำลำคลอง

บทนำ
การติดตั้งท่อใต้แม่น้ำ เป็นงานส่วนหนึ่งของการติดตั้งท่อแก็สใต้ดิน ท่อแก็สนี้จะแยกมาจากท่อหลักที่วางมาจากโรงแยกแก็สของปตท.ที่ระยอง มาตามถนนสาย 36 แล้วมาทางถนนบางนา-ตราด ดังนั้นโรงงานอุตสาหกรรมที่ตั้งตามแนวเส้นทางนี้และต้องการจะใช้แก็สธรรมชาติ จะต้องต่อท่อออกจากเส้นท่อหลักมายังโรงงาน โดยผ่านชุดอุปกรณ์ควบคุมแรงดันและมาตรวัดปริมาณแก็สเพื่อนำมาคิดเงินค่าแก็ส
การติดตั้งท่อแก็สนี้มักจะมีแนวท่อผ่านไปตามแนวถนน เพราะโรงงานส่วนใหญ่จะมีถนนเข้าถึง หากเข้าด้านอื่นก็จะผ่านที่ดินชาวบ้านที่ต้องเจรจาซื้อหรือขอผ่าน บางครั้งแนวท่อจะต้องผ่านแม่น้ำ ลำคลอง ซึ่งมีเรือสัญจรตามแน่น้ำ ลำคลองนั้น จึงต้องมีการออกแบบวิธีการติดตั้งที่เหมาะสม

การออกแบบ
ปกติท่อแก็สที่แยกจากท่อแก็สหลักจะมีขนาดเท่าใดนั้น เราคำนวณจากปริมาณความต้องการแก็สที่โรงงานนั้นๆต้องการ ท่อทำจากวัสดุเหล็กคาร์บอน มาตราฐาน API 5L Gr.B sch.40 ขนาดที่ใช้งานกันอยู่จะประมาณ 4 - 6 นิ้ว ระบบท่อแก็สนี้จะต้องป้องกันการกัดกร่อนด้วยการหุ้มผิวท่อด้านนอกด้วย PE tape ซึ่งก่อนดำเนินการจะต้องทำความสะอาดผิวด้วยวิธีการพ่นทราย โดยพ่นทรายให้ได้คุณภาพ SA 2.5 คือ Nearly White จากนั้นจะต้องทดสอบความต้านทานไฟฟ้าด้วยวิธี Eddy Current เพื่อที่ทดสอบว่าวัสดุที่หุ้มท่อนั้นสามารถป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วไหลได้หรือเปล่า เพราะการที่ท่อถูปติดตั้งใต้ดิน จะมีความต่างศักย์ของไฟฟ้าระหว่างท่อเหล็กกับดินโดยรอบ หากมีการรั่วไหลได้ ท่อเหล็กจะสึกกร่อนจากการที่อนุภาคของเหล็กเคลื่อนย้ายตามความต่างศักย์ไฟฟ้า เราจะใช้วิธี Cathodic Protection โดยสำรวจสภาพความต้านทานของดินที่จะฝังท่อ โดยหลักแล้วเราจะฝังแท่งโลหะที่เหมาะสมลงไปในดินแล้วต่อสายไฟฟ้าเชื่อมต่อกับท่อแก็ส ให้แท่งโลหะนั้นสึกกร่อนแทน
ท่อแก็สจะถูกฝังใต้ดินโดยฝังลึกประมาณ 2.5 เมตร โดยวัดจากหลังท่อถึงผิวดินด้านบน ท่อแก็สจะมีระดับสัมพันธ์กับระดับดินเดิม ไม่จำเป็นต้องพยายามทำให้เป็นแนวระดับเสมอไป ยกเว้นระดับดินเดิมนั้นจะมีความลาดเอียงไม่เหมาะสม เช่น ทำให้ท่อเหล็กเกิดความเครียดมากเกินข้อกำหนด ดังนั้นท่อเหล็กจะวางทอดไปตามความสูงต่ำของผิวดิน
เมื่อถึงบริเวณแม่น้ำลำคลอง ท่อเหล็กจะถูกออกแบบให้อยู่ต่ำกว่าระดับท้องน้ำและยังต้องหุ้มด้วยวัสดุที่แข็งแรงพอ เพราะอาจมีเรือมาทำให้เสียหายได้ เช่น คอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นต้น ขณะเดียวกันท่อก็ต้องวางโค้งทอดไปตามลักษณะท้องน้ำและวัสดุหุ้มดังกล่าวจะต้องไม่เสียหายและมีน้ำหนักพอจะถ่วงให้ท่อไม่ลอยขึ้นมาด้วย แม่น้ำที่เป็นตัวอย่างนี้มีความกว้างประมาณ 80 เมตร ต้องคำนวณหารัศมีความโค้งของท่อเหล็กที่ยอมให้ท่อเหล็กโค้งตัวได้โดยมีความเครียดที่ผิวท่อไม่เกน Plastic Deformation มิฉะนั้นท่อจะเกดการเสียหายได้

การติดตั้ง
การติดตั้งท่อใต้ดินโดยทั่วไปมีขั้นตอนดังนี้

1. สำรวจแนววางท่อที่จะติดตั้ง โดยกำหนดแนวที่จะขุดร่องดิน
2. วางท่อที่ทำการหุ้มแล้วตามแนววางท่อ โดยวางข้างๆร่องดินให้ห่างพอจะทำงานได้ (ประมาณ 1 เมตร)
3. ยกท่อขึ้นวางบนขาตั้งที่สูงประมาณ 1 เมตร เพื่อที่จะใช้ประกอบ - เชื่อมท่อด้านล่างได้โดยช่างเชื่อม
4. เมื่อเชื่อมท่อแล้ว รอยเชื่อมจะถูกทดสอบโดยใช้วิธีทดสอบโดยไม่ทำลาย Non Destructive Test ซึ่องอาจจะเป็นวิธี X-Ray, Grammar Ray อาจจะประกอบด้วย Penetrant Test (เกี่ยวการทดสอบจะมาอธิบายภายหลัง)
5. หลังจากทดสอบรอยเชื่อมและผ่านแล้ว รอยเชื่อมจะถูกหุ้มด้วยวัสดุป้องกันและทดสอบความต้านทานไฟฟ้าด้วย
6. ท่อจะถูกย้ายแนวจากข้างร่องดินมายังเหนือร่องดิน ความยาวท่อที่ย้ายมานี้ ขึ้นกับการคำนวณรัสมีความโค้งที่ท่อขนาดที่กำลังติดตั้งนี้ยอมให้ได้
7. จากนั้นท่อที่อยู่เหนือร่องดินจะถูกวางลงในก้นร่องดินที่มีทรายหยาบรองรับด้านล่าง เช่นกันคือท่อจะถูกยึดให้มีความโค้งตามแนวดิ่ง ไม่ให้เกิดความเครียดของท่อเกินกว่าที่กำหนด
8. ขั้นตอนจะถูกดำเนินตามที่อธิบายมาข้างต้นไปเรื่อยๆจนเสร็จ

การติดตั้งท่อใต้ดินบริเวณแม่น้ำ

1. สำรวจแนววางท่อ วางท่อที่หุ้มแล้วบนฝั่งแม่น้ำด้านที่ทำงานสะดวก เชื่อมต่อท่อดังกล่าวให้ได้ความยาวพอเพีบงที่จะวางในช่วงดังกล่าว
2. เตรียมทุ่นลอยเพื่อยกท่อที่จะติดตั้งให้สามารถลอยบนผิวน้ำได้ ติดตั้งทุ่นเข้ากับท่อที่เชื่อมต่อและผ่านการทดสอบแล้ว โดยเริ่มติดตั้งช่วงแรกของท่อ
3. จากนั้นดันท่อที่ยึดกับทุ่นลอยออกไปในแม่น้ำ ดำเนินการติดตั้งทุ่นลอยกับท่อไปจนกระทั่งได้ความยาวท่อตามต้องการ
4. ขณะนี้ท่อจะลอยอยู่ในแม่น้ำเหนือผิวน้ำ เราเริ่มปล่อยน้ำเข้าทุ่นที่บริเวณกลางความยาวท่อ พื่อให้ท่อเริ่มลดระดับลง
5. ปล่อยน้ำเข้าทุ่นอื่นๆด้านซ้าย-ขวาของท่อ ดดยควบคุมให้ท่อที่เริ่มจมลงมีความโค้งไม่เกินที่กำหนด และเป็นไปตามความโค้งของท้องน้ำ
6. เมื่อท่อจมลงถึงท้องน้ำแล้ว ทำการปลดทุ่นออก
7. ขณะนี้ท่อวางอยู่บนพื้นดินท้องแม่น้ำแล้ว จากนั้นจะทำการฝังท่อให้จมลงไปอีก
8. เตรียมเครื่องสูบน้ำแรงดันสูงพร้อมท่อส่งน้ำที่ยาวพอถึงแนวท่อใต้น้ำ
9. ฉีดน้ำเข้าไปที่ข้างแนวท่อ โดยเริ่มจากบริเวณกลางแม่น้ำ เพื่อให้ดินที่รองรับท่อถูกน้ำชะออกไป ท่อก็จะจมลง
10. ทำที่บริเวณอื่นโดยควบคุมความโค้งของท่อที่เกิดขึ้นด้วย มิฉะนั้นท่อจะเกิดความเสียหายได้
11. ดำเนินการเชื่อมต่อท่อกับปลายทั้งสองบนฝั่งต่อไป

สงสัยจุดไหนสอบถามได้ครับ รีบเขียนโดยไม่ได้ตรวจทาน หากมีเวลาจะมาปรับแก้ เพิ่มเติมต่อไป