1. ตะกรันในคูลลิ่งทาวเวอร์คืออะไร
ตะกรัน (Scale) คือคราบแข็งที่เกาะสะสมตามผนังท่อ, แผงระบายความร้อน (Heat Exchanger), Fill Media, และพื้นผิวต่างๆ ภายในระบบคูลลิ่งทาวเวอร์
องค์ประกอบหลักของตะกรันที่พบบ่อยในโรงงานไทย ได้แก่:
- แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) — พบมากที่สุด เกิดจากน้ำที่มีความกระด้างสูง
- ซิลิกา (SiO₂) — แข็งมาก กำจัดยาก มักพบในน้ำบาดาล
- แคลเซียมซัลเฟต (CaSO₄) — ละลายน้ำยาก ตกตะกอนเร็วเมื่อน้ำเข้มข้น
- แมกนีเซียมซิลิเกต — มักเกิดร่วมกับซิลิกาในน้ำบาดาล
ตะกรัน คือคราบแข็งที่เกาะติดแน่น เกิดจากการตกผลึกของแร่ธาตุ | ตะกอน (Sludge) คือสิ่งสกปรกที่ลอยหรือนอนก้น เช่น ฝุ่น ตะไคร่น้ำ อินทรีย์วัตถุ — วิธีแก้แตกต่างกัน
2. สาเหตุของการเกิดตะกรัน
คูลลิ่งทาวเวอร์ทำงานโดยการระเหยน้ำเพื่อดึงความร้อน — เมื่อน้ำระเหยออกไป แร่ธาตุที่ละลายอยู่กลับถูกทิ้งไว้ในระบบ และสะสมเข้มข้นขึ้นเรื่อยๆ จนเกินจุดอิ่มตัวและตกผลึกเป็นตะกรัน
2.1 ค่าความกระด้าง (Hardness) สูง
น้ำบาดาลในประเทศไทย โดยเฉพาะในนิคมอุตสาหกรรมหลายแห่ง มีค่าความกระด้างสูง (Total Hardness > 200 mg/L as CaCO₃) แคลเซียมและแมกนีเซียมเป็นตัวการหลักของตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนต
2.2 ค่า COC (Cycles of Concentration) สูงเกินไป
COC คืออัตราส่วนความเข้มข้นของน้ำในระบบ เทียบกับน้ำเติม (Makeup Water) เมื่อน้ำระเหยออก ความเข้มข้นของแร่ธาตุในน้ำที่เหลืออยู่จะสูงขึ้นตามค่า COC
ถ้าน้ำเติมมีแคลเซียม 50 mg/L และ COC = 5 น้ำหมุนเวียนในระบบจะมีแคลเซียม 250 mg/L — เพิ่มขึ้น 5 เท่า เสี่ยงตกผลึกเป็นตะกรันสูงมาก
2.3 ค่า pH สูงเกิน 8.5
ในสภาวะ pH สูง (Alkaline) ปฏิกิริยาการตกผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนตเกิดได้ง่ายและรวดเร็วกว่ามาก การควบคุม pH ในช่วง 7.0–8.5 จึงเป็นขั้นตอนพื้นฐานในการป้องกันตะกรัน
2.4 อุณหภูมิน้ำสูง
ในบริเวณ Heat Exchanger ที่มีอุณหภูมิสูง ความสามารถในการละลายของแคลเซียมคาร์บอเนตลดลง — ทำให้ตะกรันเกาะที่ผิว Heat Exchanger ก่อนเสมอ
3. ตะกรันอันตรายแค่ไหน — ตัวเลขที่โรงงานต้องรู้
ผลกระทบที่เกิดขึ้นกับระบบ
- ค่าไฟฟ้าสูงขึ้น — ระบบต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิที่กำหนด
- ระบบหล่อเย็นล้มเหลว — น้ำหล่อเย็นร้อนเกินกำหนด กระทบกระบวนการผลิต
- Chiller ทำงานหนักขึ้น — ถ้าคูลลิ่งทาวเวอร์เชื่อมต่อกับระบบ Chiller จะส่งผลต่อกัน
- ท่อและอุปกรณ์เสียหาย — ตะกรันที่สะสมนานอาจอุดตันท่อและทำให้ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์
- เพาะเชื้อ Legionella — ตะกรันและตะกอนเป็นแหล่งอาหารและที่อยู่อาศัยของแบคทีเรีย
4. Legionella กับตะกรัน — ความเสี่ยงที่มองข้ามไม่ได้
Legionella pneumophila เป็นแบคทีเรียที่เจริญได้ดีในระบบน้ำที่มีตะกรัน, ตะกอน, และอุณหภูมิน้ำ 25–45°C — ซึ่งตรงกับสภาพแวดล้อมในคูลลิ่งทาวเวอร์พอดี
ละอองน้ำ (Aerosol) จากคูลลิ่งทาวเวอร์ที่มีเชื้อ Legionella เมื่อสูดดมเข้าปอดอาจเกิด โรค Legionnaires’ Disease (ปอดบวมรุนแรง) อัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยอยู่ที่ 10–15% และสูงถึง 40–80% ในกลุ่มผู้ป่วยที่มีภูมิคุ้มกันต่ำ
ตะกรันเพิ่มความเสี่ยง Legionella อย่างไร
ตะกรันทำหน้าที่เป็น “ที่หลบซ่อน” (Biofilm Habitat) ของแบคทีเรีย — เชื้อ Legionella ฝังตัวอยู่ใต้ตะกรันและ Biofilm ทำให้สารฆ่าเชื้อ (Biocide) ที่เติมลงในน้ำไม่สามารถเข้าถึงและกำจัดได้ การป้องกันตะกรันจึงเป็นส่วนสำคัญของการควบคุม Legionella
กรมโรงงานอุตสาหกรรมกำหนดให้โรงงานที่มีคูลลิ่งทาวเวอร์ต้องมีแผนการบำรุงรักษาและควบคุมเชื้อโรคในระบบน้ำหล่อเย็น — การบำรุงรักษาระบบเคมีน้ำจึงไม่ใช่แค่เรื่องประสิทธิภาพ แต่เป็นเรื่องของกฎหมายด้วย
5. ค่าน้ำที่ต้องตรวจสอบในคูลลิ่งทาวเวอร์
การตรวจสอบค่าน้ำสม่ำเสมอเป็นหัวใจของการบริหารระบบเคมีน้ำ ตารางด้านล่างแสดงค่าที่เหมาะสมสำหรับระบบคูลลิ่งทาวเวอร์ทั่วไป
| พารามิเตอร์ | ค่าที่แนะนำ | ถ้าออกนอกช่วง |
|---|---|---|
| pH | 7.0 – 8.5 | ต่ำ: กัดกร่อน | สูง: เสี่ยงตะกรัน |
| Conductivity (EC) | 1,000 – 3,000 µS/cm | สูง: ความเข้มข้นแร่ธาตุสูงเกิน → Blowdown |
| Total Hardness | < 500 mg/L as CaCO₃ | สูง: เสี่ยงตะกรัน CaCO₃ สูง |
| COC (Cycles of Concentration) | 3 – 5 รอบ | สูงเกิน: เร่งการตกผลึกของแร่ธาตุ |
| Silica (SiO₂) | < 150 mg/L | สูง: ตะกรันซิลิกา แข็งมาก กำจัดยากมาก |
| Chlorine (Free Cl₂) | 0.2 – 1.0 mg/L | ต่ำ: เสี่ยง Legionella และสาหร่าย |
| Langelier Saturation Index (LSI) | -0.5 ถึง +0.5 | บวกมาก: เสี่ยงตะกรัน | ลบมาก: กัดกร่อน |
* ค่าที่แนะนำอาจแตกต่างกันตามวัสดุของระบบ (เหล็ก, ทองแดง, สแตนเลส) และประเภทของน้ำเติม — ควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญเพื่อกำหนดค่ามาตรฐานของระบบ
6. วิธีแก้และป้องกันตะกรันด้วยเคมี
การจัดการตะกรันในคูลลิ่งทาวเวอร์มี 2 ระดับ คือ ป้องกันก่อนเกิด และ กำจัดหลังเกิดแล้ว
6.1 โปรแกรมเคมีป้องกันตะกรัน (Prevention Program)
เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์น้ำเติม (Makeup Water) เพื่อทราบค่าความกระด้าง, ซิลิกา, pH, Alkalinity ก่อนเสมอ — ข้อมูลนี้เป็นพื้นฐานของการออกแบบโปรแกรมเคมีที่เหมาะสม
เติมกรดซัลฟิวริก (H₂SO₄) หรือกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เพื่อปรับ pH ให้อยู่ในช่วง 7.0–8.5 ควรใช้ระบบ Automatic Dosing Controller เพื่อความแม่นยำและปลอดภัย
ใช้สารยับยั้งตะกรัน เช่น Phosphonate หรือ Polymer ในปริมาณ 5–20 ppm เพื่อป้องกันการตกผลึกของแคลเซียม สารเหล่านี้ทำงานโดยดัดแปลงรูปผลึก ป้องกันไม่ให้เกาะผิว
Blowdown (การระบายน้ำออก) เป็นวิธีลดความเข้มข้นของแร่ธาตุ ควรตั้งระบบ Automatic Blowdown Controller ที่ตรวจค่า Conductivity เพื่อระบายน้ำโดยอัตโนมัติเมื่อเกินเกณฑ์
สลับใช้ Oxidizing Biocide (คลอรีน, Bromine) และ Non-oxidizing Biocide (DBNPA, Isothiazolin) เพื่อป้องกันการสร้าง Resistance และควบคุมทั้ง Legionella และสาหร่าย
6.2 การล้างตะกรันที่เกาะอยู่แล้ว (Chemical Cleaning)
ถ้าตะกรันสะสมมากแล้ว ต้องทำ Chemical Cleaning ก่อน จึงจะเริ่มโปรแกรมเคมีป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- กรดอ่อน (เช่น กรดซิตริก, กรดไกลโคลิก) — ล้างตะกรัน CaCO₃ ได้ดี ปลอดภัยกับวัสดุส่วนใหญ่
- Descaling Chemical เฉพาะทาง — ประสิทธิภาพสูง ต้องใช้อย่างถูกต้องและล้างออกให้สะอาด
- High-pressure Cleaning — ใช้ร่วมกับเคมีเพื่อกำจัดตะกรันที่แข็งมาก
การล้างตะกรันโดยใช้กรดแรงโดยไม่มีผู้เชี่ยวชาญดูแลอาจทำให้ท่อและอุปกรณ์กัดกร่อนเสียหายได้ ควรให้ผู้เชี่ยวชาญวิเคราะห์ก่อนทุกครั้ง
7. ตารางเปรียบเทียบเคมีที่ใช้ในระบบคูลลิ่งทาวเวอร์
| เคมี | หน้าที่ | ปริมาณที่ใช้ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| Scale Inhibitor Phosphonate / Polymer |
ป้องกันตะกรัน CaCO₃, CaSO₄, SiO₂ | 5 – 20 ppm | ขึ้นอยู่กับความกระด้างน้ำและ COC |
| Corrosion Inhibitor Molybdate / Zinc / BZT |
ป้องกันการกัดกร่อนท่อเหล็กและทองแดง | 10 – 30 ppm | เลือกตามวัสดุท่อในระบบ |
| pH Adjuster H₂SO₄ / HCl |
ปรับ pH ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม | ตามผลวัด pH | ต้องใช้ระบบ Auto Dosing ที่แม่นยำ |
| Oxidizing Biocide Chlorine / Bromine |
ฆ่าเชื้อ Legionella, สาหร่าย, แบคทีเรีย | Free Cl₂: 0.2–1.0 ppm | ตรวจสอบ residual สม่ำเสมอ |
| Non-oxidizing Biocide DBNPA / Isothiazolin |
สลับใช้กับ Oxidizing เพื่อป้องกัน Resistance | 50 – 100 ppm (shock dose) | ใช้เป็นครั้งคราว ทุก 2–4 สัปดาห์ |
| Dispersant Polyacrylic Acid |
ป้องกันตะกอนและ Sludge เกาะผิว | 5 – 15 ppm | มักรวมอยู่ใน Multi-functional chemical |
ไม่แน่ใจว่าระบบของคุณมีตะกรันหรือเปล่า?
TPK Water ให้บริการวิเคราะห์น้ำและออกแบบโปรแกรมเคมีคูลลิ่งทาวเวอร์ฟรี
พร้อมจำหน่ายสารกรองน้ำและเคมีปรับปรุงน้ำทุกชนิดในราคาขายส่ง
8. คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
คำถาม-คำตอบด้านล่างนี้มี FAQ Schema (JSON-LD) ฝังอยู่ในโค้ดเพื่อช่วยให้ Google และ AI แสดงผลได้โดยตรง
บทความที่เกี่ยวข้อง
ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านระบบน้ำอุตสาหกรรม
TPK Water มีประสบการณ์ดูแลระบบน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม — ทั้งจำหน่ายเคมีปรับปรุงน้ำ, สารกรองน้ำ, และให้คำปรึกษาระบบ Cooling Tower, Boiler, Chiller
ขอคำปรึกษาฟรี ดูสินค้าเคมีคูลลิ่ง