การเลือก ชนิดและขนาดของ Air Valve ที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบท่อ ลดความเสี่ยงต่อความเสียหาย และช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ในระบบ

ในบทความนี้จะอธิบายประเภทของ Air Valve ที่นิยมใช้งาน และแนวทางในการเลือกใช้งานให้เหมาะสมกับระบบ

Air Valve คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร

ในระบบท่อส่งน้ำ อากาศสามารถเข้าสู่ระบบได้จากหลายสาเหตุ เช่น

• การเติมน้ำเข้าท่อครั้งแรก

• การทำงานของปั๊ม

• การรั่วซึมในระบบ

• การเปลี่ยนแปลงของแรงดัน

เมื่ออากาศสะสมอยู่ภายในท่อจะทำให้เกิด Air Pocket ซึ่งส่งผลกระทบ เช่น

• ลดประสิทธิภาพการไหลของน้ำ

• ทำให้เกิดแรงดันตกในระบบ

• เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิด Water Hammer

• อาจทำให้ท่อเสียหายหรือยุบตัวได้

Air Valve จึงทำหน้าที่สำคัญในการ

• ระบายอากาศออกจากระบบท่อ

• ดูดอากาศเข้าสู่ระบบเมื่อเกิดแรงดันลบ

• ป้องกันการสะสมของอากาศในท่อ

ประเภทของ Air Valve ที่ใช้งานในระบบท่อ

Air Valve ที่เราผลิตมีทั้งหมด 4 ประเภทหลัก ได้แก่

• Single Air Valve

• Double Air Valve

• High Speed Air Valve

• Combination Air Valve

แต่ละประเภทถูกออกแบบมาเพื่อการทำงานที่แตกต่างกัน

1. Single Air Valve

Single Air Valve หรือที่เรียกว่า Air Release Valve ทำหน้าที่ระบายอากาศขนาดเล็กที่สะสมในท่อระหว่างที่ระบบกำลังทำงาน

คุณสมบัติ

• ระบายอากาศขนาดเล็กอย่างต่อเนื่อง

• ทำงานภายใต้แรงดันของระบบ

• ป้องกันการเกิด Air Pocket

การใช้งานที่เหมาะสม

• จุดสูงสุดของท่อ

• ระบบส่งน้ำที่มีการสะสมอากาศระหว่างการใช้งาน

2. Double Air Valve

Double Air Valve เป็นวาล์วที่รวมการทำงาน 2 รูปแบบ ได้แก่

• การระบายอากาศปริมาณมาก

• การระบายอากาศขนาดเล็กระหว่างการทำงาน

คุณสมบัติ

• ระบายอากาศได้ทั้งช่วงเริ่มต้นระบบและขณะทำงาน

• ช่วยลดปัญหาแรงดันลบในท่อ

การใช้งานที่เหมาะสม

• ระบบท่อส่งน้ำทั่วไป

• ระบบประปาและระบบชลประทาน

3. High Speed Air Valve

High Speed Air Valve ถูกออกแบบให้สามารถระบายหรือดูดอากาศได้ในปริมาณมากและรวดเร็ว

คุณสมบัติ

• ช่องระบายอากาศขนาดใหญ่

• รองรับการไหลของอากาศปริมาณมาก

• ป้องกันการเกิด Vacuum ในท่อ

การใช้งานที่เหมาะสม

• การเติมน้ำเข้าท่อครั้งแรก

• การระบายน้ำออกจากท่อ

• ระบบท่อขนาดใหญ่

4. Combination Air Valve

Combination Air Valve เป็นการรวมคุณสมบัติของ Air Release Valve และ Air & Vacuum Valve ไว้ในตัวเดียว

คุณสมบัติ

• ระบายอากาศปริมาณมากช่วงเริ่มต้นระบบ

• ระบายอากาศขนาดเล็กขณะระบบทำงาน

• ดูดอากาศเข้าสู่ท่อเมื่อเกิดแรงดันลบ

การใช้งานที่เหมาะสม

• ระบบท่อส่งน้ำระยะไกล

• ท่อเมนหลักของระบบประปา

• ระบบอุตสาหกรรมที่ต้องการความปลอดภัยสูง

หลักการเลือกขนาด Air Valve ให้เหมาะสม

การเลือก ขนาด Air Valve ที่เหมาะสมควรพิจารณาจากหลายปัจจัย ดังนี้

1. ขนาดของท่อ (Pipe Diameter)

ขนาดของ Air Valve มักสัมพันธ์กับขนาดท่อหลัก เช่น

• ท่อขนาดเล็ก → ใช้ Air Valve ขนาดเล็ก

• ท่อขนาดใหญ่ → ต้องใช้ Air Valve ที่มีความสามารถระบายอากาศสูง

ตัวอย่างการเลือกขนาด Air Valve ตามขนาดของท่อหลักดังตารางด้านล่าง

ข้อมูลจาก มาตรฐานงานก่อสร้าง โครงการจัดหาน้ำดิบเพื่อผลิตน้ำประปา

2. อัตราการไหลของน้ำ (Flow Rate)

ระบบที่มีอัตราการไหลสูง จะมีโอกาสเกิดการสะสมของอากาศมากขึ้น จึงต้องเลือก Air Valve ที่มี Air Flow Capacity เพียงพอ

3. ความดันในระบบ (Operating Pressure)

Air Valve ต้องสามารถรองรับ แรงดันใช้งานสูงสุดของระบบ เพื่อป้องกันความเสียหายและให้วาล์วทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. ตำแหน่งติดตั้ง Air Valve ในระบบท่อ

ตำแหน่งติดตั้ง Air Valve มีผลต่อประสิทธิภาพของระบบอย่างมาก โดยตำแหน่งที่เหมาะสม ได้แก่

• จุดสูงสุดของแนวท่อ

• จุดเปลี่ยนความลาดชันของท่อ

• หลังปั๊มน้ำ

• ท่อส่งน้ำระยะไกล

• ก่อนและหลังอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน

การติดตั้ง Air Valve ในตำแหน่งที่ถูกต้องช่วยลดความเสี่ยงจาก Air Pocket และ Vacuum ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุปการเลือก Air Valve สำหรับระบบท่อ

Air Valve เป็นอุปกรณ์สำคัญในงานวิศวกรรมระบบท่อ โดยมีหน้าที่ควบคุมอากาศภายในระบบเพื่อป้องกันปัญหาต่าง ๆ เช่น Air Pocket, Water Hammer และ Vacuum

ประเภทของ Air Valve ที่นิยมใช้งาน ได้แก่

• Single Air Valve – ระบายอากาศขนาดเล็กระหว่างระบบทำงาน

• Double Air Valve – รองรับการระบายอากาศทั้งช่วงเริ่มต้นและระหว่างทำงาน

• High Speed Air Valve – ระบายและรับอากาศปริมาณมากอย่างรวดเร็ว

• Combination Air Valve – รวมทุกฟังก์ชันในอุปกรณ์เดียว

การเลือกชนิดและขนาดที่เหมาะสมต้องพิจารณาทั้ง

• อัตราการไหลของน้ำ

• ความดันในระบบ

• ปริมาณอากาศที่ต้องระบาย

• ตำแหน่งติดตั้ง

การออกแบบและเลือกใช้งาน Air Valve ระบบท่อ อย่างถูกต้องจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ลดความเสียหายของระบบ และยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. ท่อเหล็กหล่อเทา (Cast Iron Pipe)

ท่อเหล็กหล่อเทาถูกใช้งานมานานในระบบส่งน้ำและท่อประปา เนื่องจากมีความทนทานและประหยัด

ข้อดี:

• ทนต่อการกัดกร่อน: เหล็กหล่อเทาทนทานต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรือในระบบส่งน้ำ
• ราคาประหยัด: เป็นวัสดุที่มีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุโลหะอื่น
• ดูดซับแรงสั่นสะเทือน: สามารถลดเสียงและการสั่นสะเทือนได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับระบบที่มีการไหลของน้ำอย่างต่อเนื่อง

ข้อเสีย:

• ความเปราะบาง: แม้ว่าจะทนต่อการกัดกร่อน แต่เหล็กหล่อเทามีความเปราะ จึงมีโอกาสแตกหักเมื่อเจอแรงกระแทกแรงๆ
• ไม่ยืดหยุ่น: เหล็กหล่อเทามีความยืดหยุ่นต่ำ ทำให้ไม่เหมาะกับงานที่มีการเคลื่อนไหวหรือสั่นสะเทือนมาก

2. ท่อเหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (Ductile Iron Pipe)

เหล็กหล่อแกรไฟต์กลมเป็นวัสดุที่พัฒนาต่อยอดจากเหล็กหล่อเทา โดยมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นมากขึ้น

ข้อดี:

• ความแข็งแรงสูง: เหล็กหล่อแกรไฟต์กลมมีความยืดหยุ่นและทนทานต่อแรงดึงและแรงดัดงอได้ดี ทำให้เหมาะกับงานที่ต้องรองรับแรงดันสูง
• ทนต่อแรงกระแทก: มีโอกาสแตกหักน้อยกว่าเหล็กหล่อเทา จึงทนทานในงานที่มีแรงกระแทกหรือแรงสั่นสะเทือน
• อายุการใช้งานยาวนาน: ด้วยคุณสมบัติที่ทนทานต่อแรงดันและการกัดกร่อน ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ข้อเสีย:

• ราคาสูงกว่า: แม้ว่าจะมีคุณสมบัติที่ดีกว่า แต่ท่อเหล็กหล่อแกรไฟต์กลมมักมีราคาสูงกว่าเหล็กหล่อเทา
• น้ำหนักเบา: เหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (Ductile Iron) มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นมากกว่าเหล็กหล่อเทา (Cast Iron) ซึ่งส่งผลให้ท่อที่ผลิตจากเหล็กหล่อแกรไฟต์กลมสามารถออกแบบให้มีผนังบางลงได้

สรุปการเลือกใช้:

• หากต้องการท่อที่มีราคาประหยัดและใช้ในระบบที่ไม่ต้องการความยืดหยุ่นมาก เช่น ระบบประปาในเมืองหรือระบบส่งน้ำที่มีแรงดันต่ำ ท่อเหล็กหล่อเทา อาจเป็นตัวเลือกที่ดี
• แต่หากต้องการท่อที่น้ำหนักเบา ทนทานต่อแรงดันสูง แรงกระแทก หรือในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความยืดหยุ่นมากขึ้น เช่น ท่อน้ำแรงดันสูงหรือระบบอุตสาหกรรมหนัก ท่อเหล็กหล่อแกรไฟต์กลม จะเหมาะสมมากกว่า

การเลือกใช้ท่อที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของระบบท่อได้อย่างเหมาะสมกับงบประมาณและการใช้งาน

ก่อนอื่นเราต้องรู้จักกับวาล์วทั้ง 2 แบบก่อน

1. Flap Valve เป็นวาล์วชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลของของเหลวทางเดียวใช้ทั้งในระบบระบายน้ำทั้งน้ำดีและน้ำเสีย หลักการทำงานของ Flap Valve คือ เมื่อมีแรงดันจากของเหลวจากด้านใน วาล์วจะเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อให้ของเหลวไหลผ่านได้อย่างอิสระ แต่เมื่อแรงดันลดลงหรือมีการไหลย้อนกลับ วาล์วจะปิดเองเพื่อป้องกันการไหลกลับของของเหลว วาล์วประเภทนี้มักจะติดตั้งในปลายท่อหรือจุดที่ต้องการป้องกันการไหลย้อนกลับ เช่น บริเวณทางระบายน้ำหรือทางออกของท่อระบายน้ำเสีย วัสดุที่ใช้ในการผลิต Flap Valve มักเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรง เช่น เหล็กหล่อหรือสแตนเลส เพื่อให้ทนทานต่อสภาพการใช้งานที่หลากหลายและยืดอายุการใช้งานของวาล์วในระยะยาว
2. Sluice Gate เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมการไหลของน้ำในช่องทางน้ำต่างๆ เช่น  คลอง, ท่อท่อระบายน้ำหรือท่อส่งน้ำ หรือเขื่อน โดยสามารถควบคุมการเปิด-ปิดด้วยชุดยกเพื่อปรับปริมาณการไหลของน้ำตามต้องการ มักใช้ในงานชลประทานและการจัดการน้ำเพื่อควบคุมระดับน้ำและป้องกันน้ำท่วม ตัวประตูมักทำจากวัสดุที่ทนทาน เช่น เหล็กหล่อหรือสแตนเลส เพื่อให้ทนต่อการกัดกร่อนและสภาพแวดล้อมที่ชื้นตลอดเวลา มาตรฐานที่ใช้โดยทั่วไปในระดับสากลคือ AWWA C 560 และ AWWA C561

เมื่อเปรียบเทียบระหว่าง Flap Valve และ Sluice Gate สามารถพิจารณาได้จากหลายปัจจัย โดยมีข้อดีและข้อเสียดังนี้ :

Flap Valve

ข้อดี:

1. การทำงานอัตโนมัติ: Flap Valve เปิด-ปิดโดยอัตโนมัติขึ้นอยู่กับแรงดันของของเหลว ไม่ต้องไปหมุนเปิดปิด เหมาะกับบริเวณที่น้ำขึ้น-ลงตลอดเวลา
2. ติดตั้งง่าย: การออกแบบที่เรียบง่ายและขนาดกะทัดรัดทำให้ติดตั้งง่าย
3. ราคาถูกและค่าบำรุงรักษาต่ำ: ราคาถูกเมื่อเทียบกับ Sluice Gate เนื่องจากไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหวมากนัก การบำรุงรักษาจึงไม่ซับซ้อนและใช้ต้นทุนน้อย

ข้อเสีย:

1. ควบคุมการไหลไม่ได้: Flap Valve ออกแบบมาเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ ไม่สามารถควบคุมปริมาณการไหลของของเหลวได้ ถ้าน้ำด้านในต่ำจนไม่มีแรงดันเป็นเวลานานจะทำให้น้ำขังและเน่าเสียได้
2. ติดตั้งได้รูปแบบเดียว: สามารถติดตั้งได้แต่แบบ On seating ทำให้ต้องติดตั้งที่ปลายท่อหรือปลายทางได้อย่างเดียว

Sluice Gate

ข้อดี:

1. ควบคุมการไหลได้: Sluice Gate สามารถเปิด-ปิดได้ตามระดับที่ต้องการ ทำให้ควบคุมปริมาณการไหลของน้ำได้ ไม่เกิดน้ำขังและเน่าเสีย
2. รองรับการไหลปริมาณมาก: เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบที่ต้องการควบคุมการไหลของน้ำในปริมาณมาก เช่น ในเขื่อนหรือระบบชลประทาน
3. ทนทานและใช้งานได้ยาวนาน: Sluice Gate มักทำจากวัสดุที่แข็งแรงและทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนาน
4. ติดตั้งได้หลายรูปแบบ: Sluice Gate จะสามารถติดตั้งได้ 2 แบบ ทั้งแบบ on Seating และ Off seating ทำให้สามารถป้องกันน้ำท่วมโดยการติดตั้งภายในพื้นที่ของเราได้

ข้อเสีย:

1. ราคาสูง: ราคาจะสูงกว่า Flap Gate และจะยิ่งแตกต่างมากยิ่งขึ้นเมื่อขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ
2. ต้องการการควบคุมด้วยมือหรือกลไก: การเปิด-ปิดต้องใช้การควบคุมด้วยมือหรือระบบกลไกเสริม ทำให้การใช้งานในบางกรณีไม่สะดวกเท่าที่ควร เช่นกรณีที่น้ำขึ้น-ลงบ่อยๆ ทำให้ต้องหมุนเปิดปิดบ่อยๆ

สรุป

Flap Valve เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการป้องกันการไหลย้อนกลับและติดตั้งง่ายโดยมีค่าใช้จ่ายต่ำ ไม่ต้องเปิด-ปิดเองเหมาะกับกรณีที่ต้องเปิด-ปิดบ่อย แต่ต้องติดที่ปลายท่อเท่านั้น ในขณะที่ Sluice Gate เหมาะกับงานที่ต้องการควบคุมการไหลของน้ำไม่เกิดน้ำขังและเน่าเสีย แต่มีราคาสูงมากกว่า แต่สามารถติดตั้งทั้งด้านในและด้านนอกเพราะสามารถรับน้ำได้ 2 ทาง

การเลือกใช้ Sluice Gate โดยเบื้องต้นจำเป็นต้องคำนึงถึง 4 ประการหลักคือ

1. Size หรือขนาด การเลือกขนาดจะแบ่งเป็น 2 แบบ ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน
   1.1 แบบติดที่ปากท่อ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดท่อที่เราต้องการนำไปปิด โดยถ้านำไปปิดท่อ คลส. ขนาด 80 ซม. ก็ควรเลือกใช้ Sluice Gate ขนาด 800×800 มม.
   1.2 แบบเสียบเข้าในรางยู ในแบบนี้จะเจอไม่บ่อยเพราะส่วนมากจะไปติดตั้งที่ปลายทางและที่ปลายทางจะเป็นบ่อรับทำให้เป็นแบบลักษณ์การติดตั้งแบบ 1.1 แต่ถ้าจำเป็นต้องติดตั้งแบบนี้ จะทำการวัดความกว้างและสูงของรางยูเพื่อออกแบบความกว้างและความสูงของประตูน้ำตามหน้างาน แต่อย่างไรก็ตามการนำประตูน้ำไปใช้ในรางยูจะทำให้เกิดการขวางทางน้ำจากกรอบประตูน้ำ และทำให้ประสิทธิภาพการระบายน้ำของรางยูจะลดลงอย่างมาก
2. Installation หรือลักษณะการติดตั้ง การติดตั้งทั่วๆไปในบ้านเราจะมี 2 แบบหลักๆ คือ
   
   2.1 แบบทั่วไป การติดตั้งในแบบนี้พวงมาลัย เกียร์ และเพลาโผล่ขึ้นมาจากบ่อ ซึ่งอาจทำให้บดบังทัศนวิสัย หรือกีดขวางเส้นทางจราจรได้ เพื่อเลียกเลี่ยงปัญหาต่างๆเหล่านี้จึงมีการออกแบบแบบที่ 2.2 ขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหานี้
   2.2 แบบติดตั้งให้หลบอยู่ภายในบ่อพัก โดยถ้าต้องการติดตั้งแบบนี้ต้องเลือกใช้ Sluice Gate แบบ Non-Rising Stem หรือ ประตูน้ำบานเลื่อนแบบก้านไม่ยก โดยตัวบานประตูน้ำจะยกขึ้นมาเมื่อเราทำการเปิดประตูน้ำ แต่เพลาของประตูน้ำจะไม่เคลื่อนที่ขึ้นเหมือนแบบ 2.1 ทำให้เพลาไม่โผล่ขึ้นไปบนพื้นถนนและไม่กีดขวางทางจราจร ถ้าจำเป็นต้องติดตั้งแบบนี้จำเป็นจะต้องออกแบบความลึกบ่อและระยะท่อให้เหมาะสม โดยระยะจาก หลังท่อถึงพื้น ต้องมากกว่า ขนาดของประตูน้ำ + 60 ซม. เป็นอย่างน้อยและท้องท่อถึงก้นบ่อไม่ความน้อยกว่า 15 ซม. เพื่อให้ประตูน้ำสามารถติดตั้งภายในบ่อได้ และประตูน้ำแบบ Non-Rising แบบนี้จะมีข้อเสียคือถ้าน้ำท่วมบานประตูเราจะไม่สามารถรู้ได้ว่าตอนนี้ประตูน้ำเปิดหรือปิดอยู่ หรือเปิดอยู่เท่าไร
3. Usage & Type หรือการใช้งานและชนิดของประตูน้ำ โดยหลักๆทางเราจะแบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ
   3.1 การรั่วซึมตามมาตรฐาน AWWA โดยการเลือกประตูน้ำบานเลื่อนที่ผลิตตามมาตรฐาน AWWA ซึ่งมีอยู่ 4 มาตรฐานหลัก (สามารถอ่านเพิ่มเติมได้โดยการคลิ๊กที่นี่) ซึ่งโดยปกติตามมาตรฐาน AWWA นั้นจะอนุญาตให้มีการรั่วซึ่มไม่เกินประมาณ 1.25 ลิตรต่อนาทีต่อเส้นรอบบาน 1 เมตร โดยสามารถเข้าไปอ่านมาตรฐานการทดสอบเพิ่มเติมได้ที่นี่>>> มาตรฐานการทดสอบประตูน้ำบานเลื่อน
   3.2 แบบชะลอน้ำ เป็นการเลือกใช้ประตูน้ำเพื่อชะลอไม่ให้น้ำจากภายนอกเข้ามาในระบบเร็วเกินไป ปกติจะนำไปใช้กับระบบที่มีระบบในการสูบน้ำออกอยู่แล้ว ซึ่งประตูน้ำแบบนี้จะประหยัดค่าประตูน้ำ(ในกรณีที่เทียบกับการผลิตตามมาตรฐานAWWAในวัสดุเดียวกัน) และถ้าเลือกใช้วัสดุเป็นสแตนเลสจะลดเรื่องการซ่อมบำรุงไปได้มากจนแทบไม่ต้องบำรุงรักษาอะไรเลย
   3.3 แบบไม่ให้มีการรั่วซึม แบบนี้จะเป็นการใส่ยางเพื่อเป็นซีลไว้ป้องกันน้ำรั่ว ซึ่งไม่มีมาตรฐานรองรับการผลิต เพราะการใส่ซีลยางเข้าไปในประตูน้ำลักษณะนี้จะไม่เหมาะกับการซ่อมบำรุงอย่างมาก เนื่องจากอายุการใช้งานของซีลยางจะต่ำ และการเปลี่ยนซีลสำหรับประตูน้ำบานเลื่อนนั้นจะยากมากเพราะจำเป็นต้องบล็อคน้ำเพื่อจะลงไปเปลี่ยนซีลทุกครั้ง
4. Material หรือวัสดุ ในประเทศไทยวัสดุที่ใช้ทั่วๆไปจะมี 3 แบบ ได้แก่
   4.1 เหล็กเหนียว ซึ่งจะมีราคาถูก ส่วนมากจะใช้กับแบบชะลอน้ำเพราะราคาถูก แต่จำเป็นต้องทำการเปิด-ปิดบานประตูทุกๆ 1-2 เดือนเพื่อป้องกันการที่บานกับกรอบบานติดกันเพราะสนิมและทำให้ไม่สามารถเปิดหรือปิดบานได้ อย่างไรก็ตามการเลือกใช้เหล็กเหนียวมาทำประตูน้ำ Sluice Gate เป็นการเลือกวัสดุที่ไม่เหมาะกับงาน ทำให้ต้องทำการบำรุงรักษาบ่อย ควรทำสี 3 ปีครั้งเป็นอย่างน้อย และที่สำคัญคือต้องมีคนมาคอยเปิด-ปิดทุกๆ 1-2 เดือน สำคัญมากๆ***
   4.2 เหล็กหล่อ จะราคาสูงกว่าเหล็กเหนียวเพราะทนการกัดกร่อนจากการเกิดสนิมได้ดีกว่า และส่วนมากผลิตตาม AWWA C560 ทำให้เป็นบานที่มีมาตรฐานและทนต่อการใช้งานและดูแลรักษาไม่เยอะ(เปิด-ปิด 1 ปีครั้ง และทำสีทุกๆ 3-5 ปี)
   4.3 สแตนเลส โดยปกติถ้าผลิตตามาตรฐาน AWWA C561 จะมีการรั่วซึมต่ำ การบำรุงรักษาระยะสั้นไม่เยอะแต่ราคาสูงมาก และซีลมีอายุการใช้งานนานเกิน 5 ปี แต่เมื่อต้องเปลี่ยนซีลจะทำได้ยาก โดยถ้าจะติดตั้งในระบบที่มีระบบสูบน้ำออกช่วยเราแนะนำให้ใช้แบบไม่มีซีล(แบบชะลอน้ำ) เพราะสแตนเลสจะทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมากและเมื่อไม่มีซีลจะทำให้เราไม่ต้องดูแลและบำรุงรักษาอะไรเลยไปเป็น 10 ปีได้สบายๆ

เริ่มต้นที่วัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตจะแตกต่างกันสามารถดูได้ตามตารางด้านล่าง

ซึ่งจากด้านบนจะเห็นได้ว่าวัสดุหลักของมาตรฐาน AWWA C560 จะใช้เหล็กหล่อเป็นหลักซึ่งเหล็กหล่อจะมีคุณสมบัติที่ทนการกัดกร่อนได้ดีกว่าซึ่งก็แปลว่าโอกาสที่จะเกิดสนิมน้อยกว่าและช้ากว่าเหล็กเหนียวมาก ส่วนตัวเพลาเป็นสแตนเลสทำให้ไม่เป็นสนิมเลยและการเปิดปิดก็จะง่ายและอายุการใช้งานก็นานกว่าเหล็กเหนียว และสุดท้ายตัวกันรั่วที่เลือกใช้เป็นทองเหลืองเพราะทองเหลืองเป็นวัสดุที่มีการหล่อลื่นในตัวเองทำให้มีแรงเสียดทานที่ต่ำเทำให้เปิดหรือปิดได้เบากว่า และเมื่อกันรั่วเป็นทองเหลืองจะไม่เป็นสนิมและไม่เกิดการติดขัดของบานกับกรอบบาน และมีอัตราการรั่วที่เป็นมาตรฐานคือไม่เกิน 1.25 ลิตรต่อนาทีต่อเส้นรอบบาน1เมตร ซึ่งแบบเหล็กเหนียวทั่วไปทำได้แค่ชะลอน้ำ

แก้การรั่วโดยการใส่ยางNBR เมื่อใส่ยางกันรั่วเพื่อแก้ไขเรื่องการรั่วในช่วงแรกๆจะกันรั่วได้ดีมากและดีกว่าแบบ AWWA C560 แต่เมื่อใช้ไป 2-3 ปี เมื่อยางเริ่มเสื่อมจำทำให้น้ำรั่วระหว่างบานกับกรอบบานมากกว่าปกติเพราะระยะห่างที่เกิดจากยาง สุดท้ายบานที่ใส่ยางจะรั่วมากที่สุดเมื่อยางหมดอายุใช้งาน
ยางหมดอายุก็เปลี่ยนยางได้ การออกแบบประตูน้ำแบบเหล็กเหนียวถูกออกแบบให้สามารถเปลี่ยนยางได้โดยมีประกับกดยางที่เป็นสแตนเลสแต่ตัวเกลียวกลับอยู่ในบานที่เป็นเหล็กเหนียว เมื่อบานเป็นสนิมเกลียวก็เป็นสนิมดังนั้นเราสามารถเปลี่ยนยางได้ แต่ไม่ง่ายต้องมีอุปกรณ์ช่วย หรืออาจจะต้องเปลี่ยนบานใหม่ และบางหน้างานประตูน้ำแช่อยู่ในน้ำการที่เราจะลงไปซ่อมบำรุงจะยากหรืออาจจะเป็นไปไม่ได้เลย

จากที่กล่าวมาทั้งหมดจะพบว่าประตูน้ำ Sluice Gate AWWA C560 จะดีกว่าในทุกด้าน แต่ทำไมยังมีการนำประตูน้ำแบบเหล็กเหนียว(ทั่วไป) มาใช้อีก นั่นก็เพราะราคาของประตูน้ำแบบเหล็กเหนียวถูกกว่าแบบ AWWA C560 กว่าครึ่งหนึ่งของแบบ AWWA C560 นั่นเอง

ซึ่งความต่างของราคานี้เองทำให้ปัจจุบันยังพบการใช้งานประตูน้ำแบบเหล็กเหนียวกันอย่างแพร่หลาย แต่ปัญหาที่พบคือติดตั้งไปได้ 2-3 ปี พอจะใช้งานบานประตูเกิดติดขัดไม่สามารถเปิดหรือปิดได้ ทำให้เกิดปัญหาที่ว่ามีก็เหมือนไม่มี(เวลาจะใช้แต่ไม่สามารถใช้ได้) เพราะประตูน้ำชนิดนี้จะเป็นแบบปกติปิดหรือปกติเปิด กล่าวคือไม่เปิดก็ปิดเป็นเวลานานๆ และเนื่องด้วยวัสดุเป็นเหล็กเหนียวซึ่งไม่เหมาะกับการแช่น้ำในระบบเปิดอยู่แล้ว ทำให้เกิดสนิมขึ้นและสนิมเกาะติดกันระหว่างบานกับกรอบบานทำให้เกิดการติดขัดและไม่สามารถเปิดหรือปิดได้ และทำให้บานเสียหาย

Sluice Gate แบบเหล็กเหนียวสามารถใช้ได้ไหม? คำตอบคือใช้ได้ครับ แต่ต้องหมั่นดูแลรักษา เช่นต้องคอยเปิด-ปิดทุกๆ 1-2 เดือน เพื่อป้องกันการติดขัดของตัวบานกับกรอบบาน และพยายามทำสีใหม่ทุก 2 หรือ 3 ปี สุดท้ายควรเลือกใช้ประตูน้ำเหล็กเหนียวที่ไม่ใส่ยางเพราะถ้าไม่ใส่ยางในวันที่เราติดตั้งมีการรั่วเท่าไรวันต่อๆมาก็รั่วเท่าเดิมไม่มีเพิ่มขึ้น (เราสามารถบริหารการรั่วโดยการติดตั้งปั๊มช่วยระบายน้ำออกในกรณีติดตั้งเพื่อป้องกันน้ำท่วม)

สรุปความแตกต่างระหว่างประตูน้ำบานเลื่อน แบบ AWWA C560 ราคาสูงกว่าแบบเหล็กเหนียวมาก แต่จะลดภาระการดูแลและประหยัดเรื่องต้นทุนในบำรุงรักษา ถ้าเรามีงบประมาณเพียงพอควรเลือกใช้แบบ AWWA เพื่อลดปัญหาต่างๆและไม่ยุ่งยากในการดูแลและบำรุงรักษา

มาตรฐานของประตูน้ำบานเลื่อน Sluice Gate โดยทั่วไปผู้ผลิตจะอ้างอิงตามมาตรฐานของอเมริกา คือ AWWA ที่ย่อมาจาก American Water Works Association ซึ่งตามมาตรฐานนี้จะมีการระบุอัตราการรั่วซึมที่ยอมรับได้ รวมถึงขบวนการผลิตและวัสดุที่เป็นชิ้นส่วนหลักอย่างชัดเจน ซึ่งจะทำให้คุณภาพของประตูน้ำบานเลื่อนที่ผลิตออกมาจะมีคุณสมบัติที่เหมาะสมกับการใช้งานได้อย่างดีเยี่ยม ปัจจุบันมาตรฐาน AWWA ที่เราใช้มี 2 แบบได้แก่

1. AWWA C560-14 Cast Iron Slide Gates เป็นมาตรฐานการผลิตประตูน้ำเหล็กหล่อที่มีส่วนประกอบหลัก เช่น ลิ้นหรือบาน(Disc or Gate), กรอบบาน(Frame), ประกับ(Wedge) เป็นเหล็กหล่อ และมีหน้าสัมผัส(Seat)เป็นทองเหลือง และมีเพลา(Stem) เป็นสแตนเลส โดยมีอัตราการรั่วซึมตามมาตรฐานไม่เกิน 1.25 ลิตรต่อนาทีต่อเส้นรอบบาน 1 เมตรเมื่อรับแรงดันน้ำด้านหน้าบาน(On Seating) และมีอัตราการรั่วซึมตามมาตรฐานไม่เกิน 2.5 ลิตรต่อนาทีต่อเส้นรอบบาน 1 เมตรเมื่อรับแรงดันน้ำด้านในบาน(Off Seating)
2. AWWA C561-14 Fabricated stainless Steel Slide Gates เป็นมาตรฐานการผลิตประตูน้ำสแตนเลสจากการเชื่อมประกอบโดยมีส่วนประกอบหลัก เช่น ลิ้นหรือบาน(Disc or Gate), กรอบบาน(Frame),เพลา(Stem) เป็นสแตนเลส และใช้ Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) เป็นตัวกันรั่วซึมที่หน้าสัมผัส โดยมีอัตราการรั่วซึมตามมาตรฐานไม่เกิน 1.25 ลิตรต่อนาทีต่อเส้นรอบบาน 1 เมตร ทั้ง 2 ด้าน

ทั้งนี้มาตรฐาน AWWA ที่เกี่ยวกับ Sluice Gate ยังมีอีก 2 แบบ คือ AWWA C562 และ AWWA 563

อย่างไรก็ตามเนื่องจากเพื่อประหยัดงบประมาณในการผลิตประตูน้ำบานเลื่อน Sluice Gate ทางกรมชลประทานได้มีการออกแบบประตูน้ำบานเลื่อนตามมาตรฐานของทางกรมชลประทานมาหลายรูปแบบเพื่อลดต้นทุนก่อสร้างและเหมาะกับการใช้งานตามที่ต้องการ  เช่น แบบเหล็กเหนียวแบบพื้นฐานที่ไม่ใส่หน้าสัมผัส และแบบบานเหล็กเหนียวกรอบเหล็กหล่อเพื่อใช้ในการชะลอน้ำ(อัตราการรั่วสูงไม่สามารถกำหนดได้), แบบบานและกรอบเป็นเหล็กหล่อ(ไม่ใส่หน้าสัมผัส)และเพลาเป็นเหล็กเหนียว, แบบบานเหล็กเหนียวกรอบเหล็กหล่อแบบใส่หน้าสัมผัสเป็นยาง เป็นต้น

Sluice Gate หรือ Slide Gate

AWWA standard ได้มีการออกมาตรฐานเกี่ยวกับประตูน้ำบานเลื่อนเบื้องต้นครั้งแรกในปี 1941 และใช้ตัวย่อว่า AWWA C501-41T : Tentative AWWA Standard for Sluice Gate ซึ่งใช้คำเรียกประตูน้ำบานเลื่อนว่า “Sluice Gate” โดยมาตรฐานนี้ได้อธิบายเกี่ยวกับการออกแบบและการผลิตประตูน้ำบานเลื่อนแบบเหล็กหล่อเท่านั้น และในปี 1967 ได้มีการแก้ไขและปรับปรุงมาเป็น AWWA C501-67 : Cast Iron Sluice Gate และต่อมาได้มีการแก้ไขในส่วนย่อยอีก 3 ครั้ง ในปี 1980, 1987 และ 1992 ซึ่งในเวลาต่อมาเครื่องจักรและอุปกรณ์เริ่มมีการพัฒนามากขึ้นรวมถึงมีความต้องการใช้วัสดุที่หลากหลายมากขึ้นเพื่อให้เหมาะกับสภาพการใช้งานทำให้ทางสภามาตรฐานได้ทำการปรับปรุงมาตรฐานและขั้นตอนการผลิตและรวมถึงความแตกต่างของวัสดุด้วย ด้วยเหตุนี้เองจึงเปลี่ยนจากคำว่า “Sluice Gate” เป็น “Slide gate” และนำ AWWA C501-92 มาออกแบบใหม่เป็น AWWA C560-00 และยังมีการออก AWWA C561 ถึง C563 ตามมาในปี 2004 อีกด้วย

สรุปว่าเริ่มแรกประตูน้ำบานเลื่อนที่ทำจากเหล็กหล่อเรียกว่า Sluice Gate แต่ต่อมามีวัสดุที่นำมาใช้ในการผลิตหลากหลายขึ้นเลยเปลี่ยนชื่อเป็น Slide Gate เพื่อให้สอดคล้องกับการเคลื่อนที่แบบสไลด์ขึ้นลงของบานประตูนั่นเอง

Butterfly Valve มีการแบบประเภทได้หลายรูปแบบ ตังนี้

1. แบ่งประเภทตามลักษณะการเยื้องศูนย์
   • ไม่มีการเยื้องศูนย์ Concentric
   • เยื้องศูนย์ 2 แกน Double Eccentric หรือ Double offset
   • เยื้องศูนย์ 3 แกน Triple Eccentric หรือ triple offset
2. แบ่งประเภทตามลักษณะการเชื่อมต่อกับเส้นท่อ
   • แบบหน้าแปลนคู่ Double flange Type เชื่อมต่อกับเส้นท่อโดยใช้ประเก็นยางและสกรูน็อตยึดระหว่างหน้าแปลนของท่อและวาล์วเข้าด้วยกันทั้ง 2 ด้าน
   • Wafer Type เชื่อมต่อกับท่อโดยการใส่เข้าไประหว่างหน้าแปลนทั้ง 2 ข้างของเส้นท่อแล้วขันสกรูและน็อตเพื่อบีบอัดให้วาล์วติดอยู่ระหว่างหน้าแปลนทั้ง 2 ด้าน
   • Lug Type เชื่อมต่อกับเส้นท่อโดยใส่สกรูผ่านรูหน้าแปลนแล้วไขเข้ากับรูเกลียวของวาล์วแบบ Lug type ได้เลย โดยสามารถแยกยึดสกรูกับหน้าแปลนท่อได้ทั้ง 2 ด้าน
3. แบ่งประเภทตามวัสดุของหน้าสัมผัสกันรั่ว
   • แบบ Rubber Seal คือแหวนยางที่ลิ้นคู่กับโลหะที่ตัวเรือน หรือแหวนยางที่ตัวเรือนคู่กับโลหะที่ลิ้น
   • แบบ Metal Seal คือแหวนโลหะที่ลิ้นคู่แหวนโลหะที่ตัวเรือน
   • แบบ Rubber lined คือยางหุ้มเต็มผิวหน้าตัวเรือนและลิ้นเป็นโลหะ
4. แบ่งตามการควบคุมการปิด-เปิด
   • Manual คือใช้มือหมุนก้านหมุนหรือพวงมาลัยจากกล่องเกียร์ (Gear box) โดยทั่วไปกล่องเกียร์จะมีทั้งแบบเกียร์ตั้งและเกียร์นอน
   • Electric Actuator คือการหมุนโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าหัวขับไฟฟ้า มีทั้งแบบขับตรงและขับผ่านเกียร์ทด โดยการเลือกหัวขับไฟฟ้าโดยเบื้องต้นนั้นจำเป็นที่จะต้องมีข้อมูลของค่าแรงบิด (Torque) และจำนวนรอบกับระยะเวลาที่ต้องการเปิด-ปิด เพื่อหาความเร็วรอบ (Speed) ที่จะใช้ของประตูน้ำลิ้นปีกผีเสื้อ
   • Pneumatic คือใช้ระบบลมในการเปิดและปิดประตูน้ำ โดยจะขับตรงที่เพลาโดยไม่ผ่านเกียร์ทดต้องทราบข้อมูลของแรงบิดที่เพลาเพื่อคำนวณหาขนาดกระบอกลมที่ใช้จากแรงดันของลมที่มีในระบบ

1. ประตูน้ำเหล็กหล่อลิ้นยกแบบรองลิ้นโลหะ สำหรับงานประปา มอก. 256-2540
2. ประตูน้ำเหล็กหล่อแบบลิ้นยก สำหรับงานทั่วไป มอก. 432-2529
3. ประตูน้ำเหล็กหล่อลิ้นยกแบบหุ้มยาง มอก. 1413-2540

โดยภายในข้อกำหนดของมาตรฐานอุตสาหกรรมทั้ง 3 ประเภท ยังได้มีการกำหนดชนิดของประตูน้ำลิ้นยก Gate Valve ออกเป็นตามลักษณะการเชื่อมต่อกับเส้นท่อและการเคลื่อนที่ของเพลา โดยมีรายละเอียดดังนี้

1. กำหนดลักษณะตามการเชื่อมต่อกับเส้นท่อออกเป็น 2 แบบ ได้แก่
   • แบบหน้าแปลนคู่ หรือ Double Flanged เชื่อมต่อกับเส้นท่อโดยใช้ประเก็นยางและสกรูน็อต
   • แบบเกลียว หรือ Threaded เชื่อมต่อกับเส้นท่อโดยใช้เทปพันเกลียวและท่อที่กลึงเกียวนอก

2. กำหนดลักษณะตามการเคลื่อนที่ของเพลา
   • แบบก้านยก หรือ Rising Stem เมื่อมีการเปิดหรือปิดประตูน้ำลิ้นและเพลาจะยกขึ้น-ลงตามกัน
   • แบบก้านไม่ยก หรือ Non-Rising Stem ลิ้นจะยกขึ้นลงตามการเปิดหรือปิดประตูน้ำแต่เพลาอยู่ที่ตำแหน่งเดิม

 

*หมายเหตุ* ประตูน้ำลิ้นยกไม่ควรใช้ในการควบคุมปริมาณการไหลโดยการหรี่หรือเปิดปิดไม่สุด เพราะประตูน้ำชนิดนี้ถูกออกแบบมาให้ใช้ในการเปิดสุดและปิดสุดเท่านั้น ดังนั้นเมื่อใช้งานในการควบคุมปริมาณการไหล เป็นระยะเวลานานและบ่อยครั้งอาจจะทำให้เกิดการชำรุดได้

ประตูน้ำ หรือวาล์ว สามารถแบ่งตามลักษณะการใช้งานได้ 2 แบบ คือ

1. ประตูน้ำทีใช้ในการ เปิด-ปิด หรือ Shut off valve เป็นวาล์วที่มีลักษณะการใช้งานได้แค่เปิดสุดหรือปิดสุดเท่านั้น ได้แก่ ประตูน้ำลิ้นยก Gate Valve
2. ประตูน้ำที่ใช้ในการควบคุม หรือ Control Valve เป็นวาล์วที่ใช้ในการควบคุมปริมาณ หรือทิศทางการไหล รวมถึงใช้ในการควบคุมแรงดันในเส้นท่ออีกด้วย เราสามารถจัดหมวดหมู่หลักๆ ออกเป็น 3 หมวด ได้แก่
   • ประตูน้ำที่ใช้ควบคุมปริมาณการไหล Flow Control Valve คือวาล์วที่สามารถปรับการเปิด-ปิดเป็นเปอร์เซ็นต์ได้ และทำให้อัตราการไหลเปลี่ยนไปตามเปอร์เซ็นต์การเปิดของลิ้นวาล์ว ได้แก่ ประตูน้ำลิ้นปีกผีเสื้อ (Butterfly Valve), ประตูน้ำบานเลื่อน (Sluice Gate), ประตูน้ำล้น (Weir Gate), บอลวาล์ว (Ball Valve), โกลบวาล์ว (Globe Valve), ฯลฯ
   • ประตูน้ำที่ใช้ควบคุมทิศทางการไหล หรือ Directional Control Valve เป็นวาล์วที่ใช้ในการควบคุมทิศทางการไหลให้เป็นไปในทิศทางเดียวโดยจะป้องการไม่ให้เกิดการไหลย้อนกลับ ได้แก่ ประตูน้ำกันกลับ (Check Valve), หัวกะโหลกทางดูด (Foot Valve), ประตูระบายน้ำ (Flap Valve หรือ Flap Gate), ฯลฯ
   • ประตูน้ำที่ใช้ควบคุมแรงดันไม่ให้เกินขีดจำกัด หรือ Safety Valve เป็นวาล์วที่ใช้สำหรับลดแรงดันในระบบเมื่อแรงดันในระบบสูงเกินไป หรือเพิ่มแรงดันในระบบเพื่อป้องกันไม่ให้ในระบบเกิดสูญญากาศ ซึ่งอาจจะทำให้ในเส้นท่อเกิดการเสียหายได้ หรือทำให้ระบบในเส้นท่อทำงานได้ไม่สมบูรณ์ ได้แก่ วาล์วระบายแรงดัน (Pressure Relief Valve), ประตูน้ำระบายอากาศ (Air Valve หรือ Air Vent Valve)

เป็นประตูน้ำที่คิดตั้งอยู่ที่ปลายท่อสูบน้ำ โดยจะมีตระแกรงทำหน้าที่ในการกรองขยะหรือสิ่งแปลกปลอมอื่นๆเข้าสู่ระบบท่อ และยังทำหน้าที่ป้องกันน้ำไม่ให้ไหลออกจากระบบท่อเมื่อปิดปั๊มสูบ เพื่อรักษาระดับน้ำให้หล่อเลี้ยงปั๊มสูบให้สามารถเดินปั๊มในครั้งต่อไปได้โดยไม่ต้องทำการล่อน้ำ
การติดตั้งประตูน้ำหัวกะโหลกทางดูด Foot Valve
1. ถอดฝาปิดหน้าจานประตูน้ำฟุตวาล์วด้านหน้าจานออก(ถ้ามี)
2. เปิดลิ้นประตูน้ำฟุตวาล์ว และทำความสะอาดภายในโดยเฉพาะหน้าสัมผัส ซึ่งอาจมีสิ่งสกปรกค้างอยู่ภายใน
3. ปิดลิ้นเบาๆ ให้อยู่ในตำแหน่งปิดสนิทก่อนทำการเคลื่อนย้าย
4. เคลื่อนย้ายประตูน้ำด้วยเครื่องมือที่เหมาะสม
5. ติดตั้งประตูน้ำเข้ากับหน้าจานของระบบท่อ จากนั้นใส่ปะเก็นยางระหว่างหน้าจานและร้อยสลักเกลียวและขันแป้นเกลียวที่อยู่ตรงกันข้ามสลับกันไปมา จนครบทุกตัวโดยให้ความสมดุลไม่ใช้แรงมากเกินไปที่ข้างใดข้างหนึ่ง ( การขันเกลียวสามารถดูได้จาก Link : https://www.chaipongengineering.com/2019/01/04/วิธีการติดตั้งประตูน้ำ/ )
6. ทดสอบการใช้งานโดยการใส่น้ำเข้าไปในเส้นท่อและตรวจสอบดูว่ามีการรั่วหรือไม่
***เมื่อติดตั้งแล้วเสร็จให้ตรวจสอบว่าการติดตั้งฟุตวาล์วอยู่ในแนวดิ่งทุกครั้ง ห้ามเอียงเพราะอาจจะส่งผลกระทบต่อการทำงานของฟุตวาล์วได้***

การบำรุงรักษา

1. ควรทำความสะอาดตะแกรงฟุตวาล์วทุกๆ 6 เดือน
2. ควรมีการตรวจสอบและทำความสะอาดหน้าสัมผัสของฟุตวาล์วทุก 2 ปี

การเก็บรักษา

1. ควรเก็บไว้ในที่ร่ม อากาศถ่ายเทได้สะดวกและไม่เปียกชื้น
2. หลีกเลี่ยงการเก็บฟุตวาล์วไว้ในที่กลางแจ้งหรือบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง
3. เก็บรักษาให้ลิ้นอยู่ในตำแหน่งปิดสนิทเสมอ
4. ห้ามวางกับพื้นดินหรือถ้าจำเป็นต้องวางที่หน้างานที่เป็นดินควรนำผ้าใบมารองเพื่อป้องกันสิ่งสกปรกเข้าภายในตัวเรือน