ปัญหาแรงดันกระแทกในโครงการพืชสวนขนาดใหญ่

สวัสดีและยินดีต้อนรับสู่ Controlling Water พื้นที่สำหรับพูดคุยเกี่ยวกับวาล์ว มาตรวัดน้ำ และข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำ ในแต่ละตอน เราจะมีผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมที่มีความชำนาญด้านวาล์ว มาตรวัดน้ำ และความรู้เกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรมน้ำมาร่วมพูดคุยด้วย วันนี้เราอยู่กับคุณคอลิน เคิร์กแลนด์ จาก BERMAD Australia ซึ่งเป็นหนึ่งในวิศวกรและผู้จัดการผลิตภัณฑ์วาล์วอากาศในออสเตรเลีย

ด้วยประสบการณ์มากกว่า 30 ปีในอุตสาหกรรมนี้ คอลินจะมาร่วมพูดคุยกับเราในวันนี้เกี่ยวกับการป้องกันแรงดันกระแทกในระบบชลประทาน ก่อนหน้านี้เราได้พูดถึงวิธีการควบคุมแรงดันกระแทกไปแล้ว สำหรับตอนนี้ เราจะมาพูดถึงปัญหาแรงดันกระแทกที่เกิดขึ้นในโครงการพัฒนาพืชสวนขนาดใหญ่ที่ใช้น้ำเพื่อการชลประทาน ยินดีต้อนรับกลับมาอีกครั้ง คอลิน ดีใจเสมอที่ได้มีคุณมาร่วมรายการ

ขอบคุณครับ/ค่ะ ยินดีที่ได้มาอยู่ที่นี่

งั้นเรามาเริ่มกันเลย คุณสามารถอธิบายได้ไหมว่าเรากำลังพูดถึงฟาร์มพืชสวนและพืชผลประเภทใดบ้างที่อาจเกิดปัญหาแรงดันกระแทกในระบบน้ำ?

แน่นอน ที่ Bermad เรามีประสบการณ์ยาวนานหลายปีในการทำงานด้านระบบชลประทาน พืชสวน และการเกษตรในออสเตรเลีย และในปัจจุบันเราทำงานร่วมกับฟาร์มขนาดใหญ่ของบริษัทชั้นนำหลายแห่ง ซึ่งมีพื้นที่ตั้งแต่ 500 ถึง 3,000 เฮกตาร์ โดยฟาร์มเหล่านี้ปลูกพืชหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็นองุ่น มะกอก อัลมอนด์ และส้ม

ในออสเตรเลีย แน่นอนว่าค่าน้ำที่นี่มีราคาสูงมาก สำหรับเกษตรกรจำนวนมากที่ปลูกพืชเหล่านี้ ความมั่นคงด้านน้ำและความสามารถในการจัดหาน้ำเพื่อการชลประทานถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินงานของฟาร์ม ดังนั้นเราจึงมีประสบการณ์มากมายในกรณีที่ฟาร์มจำนวนมากไม่ได้ตั้งอยู่ใกล้แหล่งน้ำของตนเอง

ตัวอย่างเช่น เรามีแม่น้ำหลายสายที่เกษตรกรจำนวนมากใช้น้ำจากแม่น้ำเหล่านั้น แต่ฟาร์มของพวกเขาอาจอยู่ห่างออกไปเป็นกิโลเมตร ดังนั้นในฟาร์มขนาดใหญ่มากเหล่านี้จึงมีหลายกรณีที่ต้องสูบน้ำจำนวนมากผ่านท่อส่งน้ำหลักไปเก็บไว้ในถังเก็บน้ำของฟาร์ม ซึ่งอาจอยู่ห่างออกไป 2, 3 หรือ 4 กิโลเมตร

โครงสร้างพื้นฐานที่เรากำลังพูดถึงมีขนาดใหญ่เทียบเท่ากับระบบประปาหรือเหมืองแร่ ซึ่งมีความสำคัญและความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เพราะหากเรากำลังให้น้ำแก่พืชผลแต่ไม่มีน้ำ พืชก็จะตาย ดังนั้นความมั่นคงและความสำคัญของการจัดการแรงดันกระแทกของน้ำให้ถูกต้อง โดยเฉพาะในพื้นที่ชนบทที่ห่างไกลจากเมืองใหญ่ ซึ่งอาจมีฟ้าผ่า ไฟฟ้าน้อย หรือมีปัญหาไฟฟ้าในระบบโครงข่าย ฯลฯ จึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่เราต้องทำให้ถูกต้อง และออกแบบวิศวกรรมโซลูชันเหล่านี้ให้เหมาะสมกับฟาร์มขนาดใหญ่มากเหล่านี้

แน่นอนครับ โคลิน คุณเคยพูดไว้ในตอนก่อนหน้านี้ว่า สาเหตุของแรงดันกระแทกในท่อมักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของการไหลของน้ำอย่างรวดเร็วภายในท่อ และผมขอแนะนำให้ผู้ฟังของเราไปฟังตอนก่อนหน้านี้เกี่ยวกับหัวข้อนี้เพิ่มเติมด้วย มีการใช้งานเฉพาะเจาะจงในฟาร์มเหล่านี้หรือไม่ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของการไหลอย่างรวดเร็วนี้?

ใช่ครับ การนำอุปกรณ์เหล่านี้ไปใช้ในระบบชลประทาน หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานชลประทาน จะใช้ในกรณีที่เรามีฟาร์มตั้งอยู่ห่างจากแหล่งน้ำพอสมควร อย่างที่ผมอธิบายไปก่อนหน้านี้ เราจะมีท่อส่งน้ำขนาดใหญ่มากที่ใช้ลำเลียงน้ำในปริมาณสูงไปยังเขื่อน ซึ่งบางครั้งเราอาจมีน้ำสำหรับชลประทานสำรองไว้ที่เขื่อนเพียงหนึ่งหรือสองวัน ดังนั้นท่อส่งน้ำและเครือข่ายนี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากเกิดไฟฟ้าดับหรือท่อส่งน้ำเกิดปัญหา อาจส่งผลเสียอย่างรุนแรง และเรากำลังพูดถึงท่อขนาด 600 มิลลิเมตร 900 มิลลิเมตร หรือใหญ่กว่านั้น ซึ่งถือเป็นโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ที่พาดผ่านพื้นที่ที่มีภูมิประเทศสูงต่ำสลับซับซ้อน และคุณภาพน้ำที่เปลี่ยนแปลงไปตามแม่น้ำ

หลักการก็ยังคงเหมือนเดิมครับ เราต้องไปที่สถานีสูบน้ำและติดตั้งอุปกรณ์ลดแรงดันกระแทก รวมถึงอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องด้วย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่เราจะต้องปฏิบัติตามหลักการเดียวกันกับที่ใช้ในระบบชลประทานที่นี่ เช่นเดียวกับการใช้งานในด้านอื่น ๆ หนึ่งในปัญหาหลักที่เกษตรกรจำนวนมากต้องเผชิญคือ ในพื้นที่ชนบทมักใช้ไฟฟ้าในการลำเลียงน้ำ และโดยปกติเมื่ออากาศร้อนจัดและมีการสูบน้ำพร้อมกันจำนวนมาก จะเกิดความเครียดกับระบบไฟฟ้า ทำให้เกิดปัญหาไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง อาจเกิดจากฟ้าผ่าหรือระบบไฟฟ้ารับภาระไม่ไหว จึงเกิดไฟตกหรือไฟดับอยู่เสมอ

การติดตั้งอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ เช่น วาล์วควบคุมแรงดันกระแทกแบบคาดการณ์ล่วงหน้า วาล์วอากาศแบบป้องกันการกระแทก และอุปกรณ์อื่น ๆ อีกมากมายในระบบส่งน้ำเหล่านี้ จึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่เราต้องดำเนินการอย่างถูกต้อง และหลักการที่เราได้กล่าวไว้ในตอนก่อน ๆ เช่น การจัดทำรายงานแรงดันกระแทกที่ดี การรวบรวมข้อมูลที่ถูกต้อง และการออกแบบระบบที่เหมาะสม ก็เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง

สิ่งสำคัญคือ เมื่อเราทำงานในระบบชลประทาน เราต้องรับมือกับคุณภาพน้ำที่แตกต่างกัน และต้องมั่นใจว่าแม้อุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นระบบไฮดรอลิกและทำงานโดยไม่ใช้ไฟฟ้า แต่ก็ต้องสามารถทำงานได้ไม่ว่าน้ำจะมีคุณภาพดีหรือไม่ดี เพราะคุณภาพน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งปี ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในแม่น้ำและปัจจัยอื่น ๆ

ถูกต้องมาก เมื่อมีการเก็บน้ำไว้ที่อ่างเก็บน้ำในฟาร์มแล้ว และปั๊มน้ำชลประทานกำลังจ่ายน้ำให้กับระบบชลประทาน ยังมีจุดอื่นอีกหรือไม่ที่สามารถป้องกันและลดผลกระทบจากแรงดันกระแทกของน้ำได้?

ใช่ แน่นอนครับ สิ่งที่ฟาร์มส่วนใหญ่ทำหลังจากที่มีการกักเก็บน้ำปริมาณมากในฟาร์มแล้ว ก็คือการนำน้ำนั้นไปสูบผ่านระบบกรองขนาดใหญ่ เพราะสิ่งที่ต้องการคือการกรองเอาของแข็งต่าง ๆ ในน้ำออกให้ได้มากที่สุด เพื่อที่จะสามารถนำน้ำไปใช้กับระบบน้ำหยดหรือระบบสปริงเกลอร์ขนาดเล็ก หรืออาจจะเป็นระบบชลประทานแบบหมุน (pivot irrigation) ที่ใช้รดน้ำพืชผล ดังนั้นจึงมีหลายปัจจัยเฉพาะที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสาเหตุของแรงดันกระแทกในระบบน้ำ (water hammer)

หนึ่งในจุดสำคัญที่มักเกิดแรงดันกระแทกนี้ก็คือที่สถานีสูบน้ำและสถานีกรองน้ำ เพราะเรากำลังพูดถึงชุดกรองขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นกรองแบบมีเดีย กรองแบบจาน หรือกรองแบบตะแกรง ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีระบบล้างกลับอัตโนมัติหรือทำความสะอาดอัตโนมัติ เนื่องจากในฟาร์มเหล่านี้มักจะมีคนทำงานน้อย ทุกอย่างจึงถูกทำให้เป็นระบบอัตโนมัติ ดังนั้นจึงมีหลายกระบวนการในฟาร์มที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลอย่างรวดเร็ว เช่น ถ้ากรองเกิดการอุดตัน ระบบจะล้างกลับทันที ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลอย่างรวดเร็วในสถานการณ์นั้น เราจะเห็นแรงดันพุ่งสูงขึ้น และเห็นปั๊มน้ำทำงานขึ้นลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีหลายจุดในฟาร์มที่เกิดเหตุการณ์แบบนี้

อีกจุดสำคัญที่มักจะเป็นปัญหาก็คือ และนี่คือจุดที่ประสบการณ์ของ Bermad ในด้านชลประทานมีบทบาทสำคัญ คือในฟาร์มขนาดใหญ่เหล่านี้ มักจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกย่อย ๆ เพราะไม่สามารถรดน้ำพื้นที่ 500 หรือ 3,000 เฮกตาร์ได้พร้อมกัน จึงต้องแบ่งเป็นบล็อกย่อยและรดน้ำแต่ละบล็อกทีละช่วงเวลา

แต่ละบล็อกเหล่านี้จะมีวาล์วควบคุมอัตโนมัติของตัวเอง ซึ่งจะเปิดหรือปิดตามคำสั่งผ่านระบบโทรมาตรและผ่านคอนโทรลเลอร์ควบคุมการให้น้ำ ดังนั้นในระบบนี้ที่น้ำผ่านการกรองแล้วไปยังแต่ละบล็อก อัตราการไหลจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เพราะบล็อกที่ 1 และ 2 อาจจะปิด และบล็อกถัดไปจะเปิด ทำให้เกิดการพุ่งขึ้นของอัตราการไหลแล้วลดลงทันที มีหลายสิ่งเกิดขึ้นพร้อมกัน ซึ่งเมื่อไปดูระบบขนาดใหญ่เหล่านี้จะเห็นมาตรวัดต่าง ๆ แสดงค่าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและน่าตื่นเต้น

สิ่งสำคัญสำหรับเกษตรกรคือการมั่นใจว่าโครงสร้างพื้นฐานมีความปลอดภัย และประสบการณ์ของ Bermad จะช่วยให้สามารถจัดตารางเวลาการเปลี่ยนบล็อกได้อย่างเหมาะสม เมื่อเปลี่ยนจากบล็อก A ไปบล็อก B เรารู้วิธีควบคุมการเปิด-ปิดวาล์วให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพด้วยเวลาที่เหมาะสม และมั่นใจว่าระบบกรองทำงานสอดคล้องกัน

Bermad มีประสบการณ์ยาวนานในด้านชลประทาน โดยเฉพาะการลดปัญหาแรงดันกระแทกในระบบน้ำ เช่น การตั้งให้วาล์วแต่ละบล็อกเปิดช้า ๆ ใน 40 วินาที และวาล์วที่ปิดก็ปิดอย่างรวดเร็ว หรือเปิดช้าได้ตามต้องการ เพื่อไม่ให้อัตราการไหลมากเกินไปในบางกรณี

ปัญหาคือเมื่อมีการไหลที่ไม่สม่ำเสมอในท่อ หลังจากกรองน้ำแล้ว หากอัตราการไหลสูงเกินไป อาจทำให้ไบโอฟิล์มที่เกาะอยู่ภายในท่อหลุดออกมาและไปอุดตันหัวน้ำหยดหรือสปริงเกลอร์ได้ ดังนั้นจึงมีรายละเอียดเฉพาะมากมายในระบบชลประทานที่เรามีประสบการณ์ในการทำงานร่วมกับเกษตรกร ผู้ออกแบบ และบริษัทชลประทาน เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการและแรงดันกระแทกในระบบจะเกิดขึ้นน้อยที่สุด

นอกจากนี้ อาจรวมถึงการใช้วาล์วป้องกันแรงดันกระแทกแบบคาดการณ์ล่วงหน้า หรือวาล์วอากาศป้องกันแรงดันกระแทก เพื่อให้เติมน้ำเข้าสู่ท่อแต่ละส่วนอย่างช้า ๆ และควบคุมได้ เราต้องการให้ทุกอย่างดำเนินไปอย่างนุ่มนวลที่สุด เพราะหากเปิด-ปิดระบบเร็วเกินไปและเกิดแรงดันกระแทก จะทำให้โครงข่ายทั้งหมดเกิดความเครียด

สิ่งสำคัญสำหรับเกษตรกรเหล่านี้คือพวกเขาปลูกพืชที่ออกแบบไว้สำหรับระยะยาว เช่น อัลมอนด์ที่คาดว่าจะอยู่ได้นาน 20-30 ปี หรือสวนมะกอกในยุโรปและออสเตรเลียที่มีอายุนับสิบปี ดังนั้นจึงไม่ต้องการขุดเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานหลังจากที่รากพืชเติบโตแล้ว ต้องการให้โครงสร้างพื้นฐานอยู่ได้นาน สิ่งสำคัญคือการได้รับข้อมูลที่ถูกต้องจากวิศวกร เพื่อเข้าใจว่าสิ่งใดดี มีประสิทธิภาพ และไม่ใช่แค่ราคาถูกที่สุด แต่ดีที่สุดสำหรับฟาร์มในระยะยาว และนี่คือสิ่งที่ Bermad ทำได้ดีมาก

ขอพักสั้น ๆ สักครู่ หากคุณมีคำถามใด ๆ ที่ต้องการให้ตอบในพอดแคสต์นี้ สามารถติดต่อเราผ่านเว็บไซต์ https://www.bermad.com.au หรือส่งอีเมลมาที่ info.au@bermad.com ได้เลย และโคลินจะตอบคำถามของคุณอย่างแน่นอน

กลับเข้าสู่รายการกันต่อ โคลิน ฟังดูเหมือนเทคนิคที่คุณกล่าวถึงนั้นมีความเฉพาะทางและเจาะจงมากเกี่ยวกับการปกป้องน้ำ ซึ่งต้องอาศัยประสบการณ์ด้านชลประทานและไฮดรอลิกอย่างมากเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ความท้าทายในการหาผลลัพธ์ที่ดีที่สุดนั้นยิ่งซับซ้อนขึ้นหรือไม่ เมื่อคุณต้องใช้น้ำชลประทานแทนน้ำดื่มสะอาด

ใช่ แน่นอนครับ หากผมมองไปยังสถานที่ต่าง ๆ ที่ผู้คนใช้น้ำจากแหล่งน้ำ เนื่องจากวาล์วของเราเป็นระบบไฮดรอลิก หมายความว่าได้รับการออกแบบให้ทำงานกับน้ำที่ผ่านการกรองและมีคุณภาพที่เหมาะสม เพื่อให้ไพล็อต โซลินอยด์ และส่วนประกอบอื่น ๆ สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องบำรุงรักษาบ่อยครั้ง

หากคุณดูที่คลองหรือทางน้ำที่จ่ายน้ำให้กับแม่น้ำต่าง ๆ จะพบว่าในแต่ละช่วงเวลาของปี ระดับของสารแขวนลอยหรือดินเหนียวคอลลอยด์หรือของแข็งในน้ำอาจเปลี่ยนแปลงได้มาก ซึ่งสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลิตภัณฑ์ที่เรานำไปใช้ และบางครั้งคำแนะนำของเราคืออาจต้องใช้การกรองในระดับที่แตกต่างกัน หรือเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะที่เหมาะสมกับสภาพน้ำเหล่านั้น

ดังนั้นในหลายกรณี ไม่เพียงแต่ใช้น้ำจากแม่น้ำหรืออ่างเก็บน้ำเท่านั้น แต่ในยุคที่มีการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ เรายังใช้น้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดในระบบชลประทานมากขึ้น เพราะเราทราบดีว่าน้ำเหล่านี้อุดมไปด้วยสารอาหาร มีประโยชน์มาก ลดการใช้ปุ๋ย และเหมาะสำหรับการเพาะปลูก

แต่ผลกระทบที่ตามมาก็คือ แหล่งน้ำเหล่านี้ หากไม่มีประสบการณ์หรือความเข้าใจอย่างแท้จริงว่ามีผลต่อความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในภาคสนามอย่างไร คุณอาจกำลังพูดถึงฟาร์มที่มีวาล์วเหล่านี้ 2-300 ตัวกระจายอยู่หลายกิโลเมตร ซึ่งต้องดูแลบำรุงรักษาเป็นจำนวนมาก ดังนั้นหากไม่ได้มีการตั้งค่าที่เหมาะสม กรองน้ำอย่างถูกต้อง และคำนึงถึงคุณภาพน้ำ ก็อาจส่งผลต่อปริมาณงานบำรุงรักษาหรือประสิทธิภาพของระบบชลประทานได้อย่างแน่นอน ดังนั้นประสบการณ์ของ Bermad จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้คำแนะนำที่ดีในเรื่องนี้

ชอบมากเลย มีประโยชน์เสมอ ข้อมูลครั้งนี้ให้ความกระจ่างมาก ขอบคุณอีกครั้งสำหรับการพูดคุย

ยินดีครับ ขอบคุณครับ

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำ รวมถึงผลิตภัณฑ์ เคล็ดลับ การติดตั้ง การใช้งาน และเทคนิคการบำรุงรักษา สามารถเยี่ยมชมได้ที่ https://www.bermad.com.au และสมัครรับจดหมายข่าวอุตสาหกรรมของเรา คุณจะได้เข้าร่วมกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมากกว่า 3,000 คน และเรียนรู้จากทีมผู้เชี่ยวชาญของ Bermad ที่มีประสบการณ์

ขอขอบคุณที่ติดตามรับฟังตอนนี้ของรายการ Controlling Water สำหรับตอนอื่น ๆ แหล่งข้อมูล และวิธีการต่าง ๆ สามารถเข้าไปที่ https://www.bermad.com.au ได้เลยวันนี้