ภาชนะรับความดันประเภท 1 และ 2 ของญี่ปุ่น: ค่า PV และการตรวจ

ในแบบหรือสเปกจากญี่ปุ่นมักมีคำว่า ichi-atsu (อิจิอัตสึ) และ ni-atsu (นิอัตสึ) ลูกค้าญี่ปุ่นอาจเขียนในสเปกว่า ถังลมที่คุณเสนอราคาต้องไม่เป็น ni-atsu หัวหน้าชาวญี่ปุ่นอาจถามว่า Heat exchanger ตัวใหม่ที่ใช้ไอน้ำให้ความร้อนเป็น ichi-atsu หรือเปล่า หรือบริษัทไทยที่ผลิตภาชนะตามมาตรฐาน ASME Section VIII กำลังจะส่งไปโรงงานในญี่ปุ่น แล้วผู้ซื้อถามว่าต้องผ่านการตรวจอะไรบ้าง
ทุกกรณีเป็นคำถามเดียวกัน คือภาชนะใบนี้เป็นภาชนะรับความดันประเภทไหนตามกฎหมายญี่ปุ่น
คำตอบสั้น ๆ: กฎหมายความปลอดภัยและสุขอนามัยในการทำงานของญี่ปุ่น (Industrial Safety and Health Act) แบ่งภาชนะรับความดันเป็น 2 กลุ่มหลัก ภาชนะรับความดันประเภท 1 (Class 1, dai-isshu atsuryoku yoki) คือภาชนะที่ใช้ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา หรือระเหยของเหลวอยู่ข้างใน หรือเก็บของเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ ส่วน ภาชนะรับความดันประเภท 2 (Class 2, dai-nishu atsuryoku yoki) คือภาชนะที่เก็บก๊าซที่ความดันเกจตั้งแต่ 0.2 MPa (ประมาณ 2 bar) ขึ้นไป
ประเภท 1 เต็มรูปแบบต้องมีการตรวจสมรรถนะทุกปีโดยหน่วยงานตรวจที่ขึ้นทะเบียน และมีการตรวจสอบด้วยตนเองทุกเดือน ส่วนประเภท 2 ต้องตรวจสอบด้วยตนเองปีละครั้ง
ภาชนะแต่ละใบจะเป็นประเภทไหนขึ้นกับ 4 อย่าง คือ ของที่บรรจุและวิธีใช้ ความดันใช้งานสูงสุด (maximum allowable working pressure) ปริมาตรภายใน และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกับความยาวของลำตัว (shell) บทความนี้ไล่ทีละหัวข้อ พร้อมตารางสรุป ตัวอย่างการคำนวณค่า PV ขั้นตอนการตรวจ ผังตัดสินใจ และเช็กลิสต์ที่ส่งให้ฝั่งญี่ปุ่นได้
สารบัญ
- ภาชนะรับความดันตามกฎหมายญี่ปุ่นคืออะไร
- ภาชนะรับความดันประเภท 1 และประเภท 2 ต่างกันอย่างไร
- การแบ่งย่อยของประเภท 1 และค่า PV
- การแบ่งย่อยของประเภท 2 และเกณฑ์ขนาด
- การตรวจและเอกสารตามประเภท
- Operating Chief และงานที่ต้องมีคุณสมบัติ
- วิธีจัดประเภทภาชนะ: ผังตัดสินใจ
- เช็กลิสต์: สิ่งที่ควรยืนยันกับฝั่งญี่ปุ่น
- ข้อจำกัดของบทความนี้
- คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
- แหล่งอ้างอิง
ภาชนะรับความดันตามกฎหมายญี่ปุ่นคืออะไร
ตามกฎหมายญี่ปุ่น ภาชนะรับความดันคือ ภาชนะที่ความดันภายในสูงกว่าความดันบรรยากาศ โดยไม่นับบอยเลอร์ ตัวอย่างทั่วไปคือ Heat exchanger, Autoclave, เครื่องกลั่น และถังเก็บลมอัด
บอยเลอร์ถูกแยกเป็นอีกหมวด บอยเลอร์ใช้ไฟหรือแหล่งความร้อนอื่นต้มน้ำให้เป็นไอน้ำหรือน้ำร้อนที่ความดันสูงกว่าบรรยากาศ แล้วส่งไปให้อุปกรณ์อื่นใช้ ภาชนะรับความดันจำนวนมากอยู่ฝั่งรับไอน้ำนั้น
ถังแก๊สและภาชนะก๊าซความดันสูงอื่น ๆ อยู่ภายใต้อีกกฎหมายหนึ่ง คือ High Pressure Gas Safety Act ภาชนะที่อยู่ภายใต้กฎหมายนี้ หรือ Electricity Business Act หรือ Gas Business Act จะไม่ต้องทำตามเรื่องใบอนุญาตผลิตและการตรวจของ Industrial Safety and Health Act แต่บางหน้าที่ยังเหลืออยู่ เช่น การแต่งตั้ง Operating Chief สำหรับภาชนะประเภท 1
Heat exchanger ที่ใช้ไอน้ำให้ความร้อนมักเป็นประเภท 1 ส่วนถังลมของคอมเพรสเซอร์มักเป็นประเภท 2
เป็นเพียงตัวอย่าง ประเภทจริงขึ้นกับวิธีใช้ (ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา ระเหย หรือเก็บก๊าซ) ความดันใช้งานสูงสุด ปริมาตรภายใน และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกับความยาวของลำตัว
ภาชนะที่มีความดันภายในอาจสร้างความเสียหายรุนแรงถ้าระเบิด กฎหมายญี่ปุ่นจึงควบคุม 3 เรื่อง
- มาตรฐานการสร้างกำหนดโดยข้อกำหนดของรัฐ เช่น Construction Code for Pressure Vessels
- มีการตรวจตามกฎหมายตอนผลิตและตอนติดตั้ง (การตรวจงานเชื่อม การตรวจโครงสร้าง การตรวจเมื่อติดตั้งเสร็จ และอื่น ๆ)
- หลังติดตั้งแล้ว ต้องทำการตรวจสมรรถนะหรือการตรวจสอบด้วยตนเองตามรอบต่อไป
กฎหมายแบ่งภาชนะรับความดันเป็น ประเภท 1 และประเภท 2 ภาชนะแบบประเภท 1 ที่เล็กลงมาเรียกว่า ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก (small pressure vessel, kogata atsuryoku yoki) ส่วนภาชนะที่เล็กเกินกว่าทั้งสองประเภท เรียกกันทั่วไปว่า simple vessel (kan'i yoki) ซึ่งไม่ใช่ศัพท์ที่กฎหมายกำหนด
การแบ่งประเภทนี้เป็นกฎหมายญี่ปุ่น ใช้กับภาชนะที่ใช้งานในญี่ปุ่น สำหรับโรงงานในประเทศไทย กฎหมายและหน่วยงานของไทยเป็นผู้กำหนดว่าต้องทำอะไร ไม่ใช่ประเภทที่ระบุในเอกสารญี่ปุ่น
ในไทยมีกฎกระทรวงว่าด้วยเครื่องจักร ปั้นจั่น และหม้อน้ำ พ.ศ. 2552 ซึ่งเกี่ยวกับความปลอดภัยในการทำงานอยู่แล้ว ส่วนภาชนะใบหนึ่งเข้าข่ายข้อกำหนดข้อใดของไทย ควรสอบถาม จป. หรือผู้เชี่ยวชาญด้านกฎหมายความปลอดภัยของโรงงาน อย่าสรุปจากบทความนี้อย่างเดียว
ในประเทศไทย คุณจะเจอคำเหล่านี้ได้บ่อยในแบบและสเปกที่วิศวกรญี่ปุ่นเขียน ในเอกสารจัดซื้อเครื่องจักรจากญี่ปุ่น หรือเมื่อภาชนะที่ผลิตในไทยกำลังจะส่งไปญี่ปุ่น
ภาชนะรับความดันประเภท 1 และประเภท 2 ต่างกันอย่างไร
ในโรงงานญี่ปุ่น วิศวกรมักเรียกประเภท 1 ว่า ichi-atsu และประเภท 2 ว่า ni-atsu ตารางข้างล่างสรุปความต่างของสองประเภท
| หัวข้อ | ประเภท 1 (ichi-atsu) | ประเภท 2 (ni-atsu) |
|---|---|---|
| ของที่บรรจุและวิธีใช้ | ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา หรือระเหย / เก็บของเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ | เก็บก๊าซที่ความดันเกจตั้งแต่ 0.2 MPa (ประมาณ 2 bar) ขึ้นไป |
| วิธีกำหนดประเภท | ค่า PV และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกับความยาวของลำตัว | ปริมาตรภายใน และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกับความยาวของลำตัว (ไม่ใช้ค่า PV) |
| ตอนผลิตและติดตั้ง | ใบอนุญาตผลิตและการตรวจโครงสร้าง / การแจ้งติดตั้งและการตรวจเมื่อติดตั้งเสร็จ | ต้องผ่านการตรวจรับรองรายชิ้น (individual certification) |
| หลังติดตั้ง | การตรวจสมรรถนะ (โดยหลักทุกปี) และตรวจสอบด้วยตนเองทุกเดือน | ตรวจสอบด้วยตนเองอย่างน้อยปีละครั้ง |
| Operating Chief | ต้องมี แต่ภาชนะขนาดเล็กได้รับยกเว้น | ไม่ต้องมี |
| อุปกรณ์ที่พบบ่อย | Heat exchanger ที่ใช้ไอน้ำ, Autoclave | ถังลมของคอมเพรสเซอร์ |
ความต่างจริง ๆ อยู่ที่สิ่งที่อยู่ในภาชนะและสิ่งที่เกิดขึ้นข้างใน
- ประเภท 1: ภาชนะที่การให้ความร้อน ปฏิกิริยา หรือการระเหยทำให้เกิดไอข้างใน และภาชนะที่เก็บของเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ
- ประเภท 2: ภาชนะที่เก็บก๊าซที่ความดันเกจตั้งแต่ 0.2 MPa ขึ้นไป ยกเว้นที่เข้าข่ายประเภท 1 อยู่แล้ว
บางครั้งมีคนอธิบายว่าประเภท 1 คือ "ภาชนะที่เก็บของเหลวอิ่มตัว" แต่กฎหมายกำหนดไว้ 4 ชนิด การแบ่งประเภทดูที่ ภาชนะนั้นทำหน้าที่อะไร ไม่ได้ดูแค่สถานะของสิ่งที่บรรจุ
Heater, Reactor และ Evaporator เข้าข่ายเมื่อความดันภายในสูงกว่าความดันบรรยากาศ ส่วน Accumulator เข้าข่ายเมื่อเก็บของเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ (Enforcement Order มาตรา 1 ข้อ 5)
ตัวอย่างอุปกรณ์มาจากเอกสารของคณะศึกษาของกระทรวงสาธารณสุข แรงงานและสวัสดิการของญี่ปุ่น (MHLW) ปี 2006 ประเภทกำหนดจากวิธีใช้และขนาด ไม่ใช่จากชื่ออุปกรณ์
ที่ต้องแยกสองประเภทเพราะ ถ้าระเบิดขึ้นมา ประเภท 1 สร้างความเสียหายมากกว่ามาก ของเหลวร้อนที่คงสภาพเป็นของเหลวได้เพราะมีความดัน จะเดือดแฟลชกลายเป็นไอทันทีที่ความดันตก การขยายตัวอย่างรวดเร็วทำให้การระเบิดรุนแรงกว่า ข้อกำหนดของประเภท 1 จึงเข้มกว่า
แต่ละประเภทยังแบ่งย่อยลงไปอีก ซึ่งอธิบายในหัวข้อถัดไป ถ้าอยากจัดประเภทภาชนะใบหนึ่งให้เร็ว ให้ข้ามไปที่ ผังตัดสินใจ
การแบ่งย่อยของประเภท 1 และค่า PV
ภาชนะแบบประเภท 1 แบ่งเป็น 3 ระดับตามขนาดและความดัน เรียงจากเข้มที่สุดไปเบาที่สุดคือ ภาชนะรับความดันประเภท 1 > ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก > simple vessel
"Simple vessel" ไม่ใช่ศัพท์ที่กฎหมายกำหนด เป็นชื่อเรียกทั่วไปของภาชนะตาม Enforcement Order มาตรา 13 วรรค 3 ข้อ 26 ซึ่งมีหน้าที่เพียงต้องสร้างตาม Construction Code for Simple Boilers, etc.
กฎหมายญี่ปุ่นใช้เกณฑ์สองแบบ คือ ความดันใช้งานสูงสุดคูณปริมาตรภายใน (ค่า PV) และขนาดของลำตัว ถ้าภาชนะเข้าเงื่อนไขของระดับที่เบากว่าด้วยเกณฑ์ใดเกณฑ์หนึ่ง ภาชนะนั้นอยู่ในระดับที่เบากว่า
- ไม่ใช่ประเภท 1: PV ≤ 0.004 หรือ ที่ 0.1 MPa (1 bar) ลงมา "ปริมาตร ≤ 0.04 m³" หรือ "เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ≤ 200 mm และ ความยาว ≤ 1,000 mm"
- ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก: PV ≤ 0.02 หรือ ที่ 0.1 MPa ลงมา "ปริมาตร ≤ 0.2 m³" หรือ "เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ≤ 500 mm และ ความยาว ≤ 1,000 mm"
แบ่งตามค่า PV
ให้ P คือความดันใช้งานสูงสุดเป็น MPa (เกจ) และ V คือปริมาตรภายในเป็น m³ ค่า PV แบ่งภาชนะแบบประเภท 1 ตามรูปด้านล่าง เกณฑ์ใช้ได้กับหน่วยนี้เท่านั้น ถ้าข้อมูลเป็น bar, psi หรือลิตร ให้แปลงก่อนคำนวณ (1 MPa = 10 bar, 1,000 L = 1 m³)
ค่าที่ตรงขอบพอดีจะอยู่ในระดับที่เบากว่า (คำว่า "ไม่เกิน" คือด้านที่เบากว่า)
P = ความดันใช้งานสูงสุดเป็น MPa (เกจ), V = ปริมาตรภายในเป็น m³ ยิ่งอยู่ด้านบนยิ่งเข้ม ใช้ระดับนี้กับภาชนะแบบประเภท 1 เท่านั้น (ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา ระเหย หรือเก็บของเหลวที่สูงกว่าจุดเดือด) ห้ามใช้กับประเภท 2
ความดันที่ใช้คือ ความดันเกจสูงสุดที่โครงสร้างของภาชนะรองรับได้ ไม่ใช่ความดันที่ใช้ตามปกติ (Ordinance on Safety of Boilers and Pressure Vessels มาตรา 1) ในทางปฏิบัติให้อ่านจากสเปกชีตหรือแบบของภาชนะ ถ้าเอาความดันจากเกจตอนเดินเครื่องมาคำนวณ อาจได้ประเภทที่เบากว่าความเป็นจริง
Safety valve ตั้งให้เปิดที่ความดันใช้งานสูงสุดหรือต่ำกว่า (มาตรา 65 ของ Ordinance เดียวกัน) ถ้ามี safety valve ตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไป ตัวที่สองเป็นต้นไปตั้งสูงกว่าได้ไม่เกิน 3% ตอนจัดประเภทจึงควรดูความดันออกแบบของภาชนะและค่าตั้ง safety valve ควบคู่กัน
ในการคำนวณค่า PV ให้ใช้ความดันเกจ ไม่ใช่ความดันสัมบูรณ์ ถ้าใช้ความดันสัมบูรณ์ ค่า PV จะสูงเกินจริง และอาจทำให้ภาชนะถูกจัดเข้าประเภทที่เข้มกว่าที่กฎหมายกำหนด
ตัวเลขสมมติ เพื่อดูว่าแต่ละระดับคำนวณออกมาอย่างไร
ตัวอย่าง A เป็นประเภท 1 แต่เพราะเป็น Heater ที่ปริมาตรภายในไม่เกิน 5 m³ จึงไม่ต้องแต่งตั้ง Operating Chief (Enforcement Order มาตรา 6 ข้อ 17) ส่วนการตรวจสมรรถนะและการตรวจสอบด้วยตนเองรายเดือนยังต้องทำ
แบ่งตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความยาวของลำตัว
สำหรับภาชนะที่ความดันใช้งานสูงสุดไม่เกิน 0.1 MPa เกจ (ประมาณ 1 bar) ขนาดของลำตัวก็ใช้กำหนดระดับด้วย
ถ้ามิติใดมิติหนึ่งเกินกรอบของระดับที่เบากว่า เกณฑ์ขนาดอย่างเดียวจะไม่ทำให้ภาชนะลดไประดับนั้น
ถ้าเกณฑ์ปริมาตรหรือค่า PV ให้ระดับที่เบากว่า ให้ใช้ระดับที่เบากว่านั้น
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ≤ 200 mm และ ความยาว ≤ 1,000 mm: ไม่ใช่ประเภท 1 (simple vessel หรือไม่เข้าข่าย)
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ≤ 500 mm และ ความยาว ≤ 1,000 mm: ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน > 500 mm หรือ ความยาว > 1,000 mm: เป็นประเภท 1 ตามเกณฑ์ขนาด (ถ้าปริมาตรหรือค่า PV ให้ระดับที่เบากว่า ก็ใช้ระดับนั้น)
ภาชนะที่ 0.1 MPa ลงมายังมีเงื่อนไขเรื่องปริมาตรด้วย (ไม่เกิน 0.04 m³ ถูกยกเว้น ไม่เกิน 0.2 m³ เป็นภาชนะขนาดเล็ก) แต่ที่ความดันระดับนี้ ปริมาตรเหล่านั้นให้ PV ≤ 0.004 และ PV ≤ 0.02 อยู่แล้ว
ดังนั้นสำหรับภาชนะความดันต่ำ เกณฑ์ขนาดลำตัวคือเกณฑ์ที่เพิ่มเข้ามานอกเหนือจากค่า PV ให้ระวังภาชนะเรียวยาวที่ปริมาตรใหญ่ เมื่อลำตัวยาวเกิน 1,000 mm เกณฑ์ขนาดจะไม่ช่วยให้ลดระดับ
ถ้าสงสัยรายละเอียด เช่น วัดความยาวลำตัวอย่างไร ให้สอบถามผู้ผลิตหรือสำนักงานตรวจสอบมาตรฐานแรงงาน (rodo kijun kantoku-sho) ในพื้นที่ของญี่ปุ่น ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือถังขยายตัวแบบปิด (closed expansion tank) ในระบบน้ำร้อน ซึ่งอาจเป็นประเภท 1 หรือประเภท 2 ขึ้นกับอุณหภูมิน้ำและความดัน
การแบ่งย่อยของประเภท 2 และเกณฑ์ขนาด
ฝั่งประเภท 2 มีแค่ 2 ระดับ คือ ภาชนะรับความดันประเภท 2 และ simple vessel โดยประเภท 2 เข้มกว่า ประเภท 2 ไม่ใช้ค่า PV
ภาชนะที่เก็บก๊าซที่ความดันเกจตั้งแต่ 0.2 MPa ขึ้นไป และเข้าเงื่อนไขขนาดข้อใดข้อหนึ่ง เป็นประเภท 2 เงื่อนไขหนึ่งดูจากปริมาตรภายใน อีกเงื่อนไขดูจากขนาดลำตัว
แบ่งตามความดันและปริมาตร
- 0.2 MPa (2 bar) ขึ้นไป และ ปริมาตร 0.04 m³ (40 L) ขึ้นไป: ภาชนะรับความดันประเภท 2 (Enforcement Order มาตรา 1 ข้อ 7 (a))
- สูงกว่าความดันบรรยากาศแต่ต่ำกว่า 0.2 MPa และ ปริมาตรเกิน 0.1 m³ (100 L): simple vessel (มาตรา 13 วรรค 3 ข้อ 27)
- กรณีอื่น (เช่น ต่ำกว่า 0.2 MPa และปริมาตรไม่เกิน 0.1 m³): ไม่เข้าข่าย
ตัวอย่างเช่น ถังลมขนาด 0.5 m³ (500 L) ที่ทางออกของคอมเพรสเซอร์ ใช้งานที่ 0.93 MPa (ประมาณ 9.3 bar) ความดันเกิน 0.2 MPa และปริมาตรเกิน 0.04 m³ จึงเป็น ภาชนะรับความดันประเภท 2
ถังขนาด 0.5 m³ เท่ากัน แต่ใช้งานแค่ถึง 0.15 MPa (1.5 bar) จะไม่ใช่ประเภท 2 เพราะปริมาตรเกิน 0.1 m³ จึงเป็น simple vessel ที่ต้องสร้างตามข้อกำหนดการสร้างที่เกี่ยวข้อง
แบ่งตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความยาวของลำตัว
เกณฑ์นี้ใช้กับภาชนะก๊าซที่ 0.2 MPa ขึ้นไป
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 200 mm ขึ้นไปและความยาว 1,000 mm ขึ้นไป เป็นประเภท 2 แม้ปริมาตรต่ำกว่า 0.04 m³
Enforcement Order มาตรา 1 ข้อ 7 (b) ภาชนะก๊าซที่ 0.2 MPa ขึ้นไป ปริมาตรต่ำกว่า 0.04 m³ และอยู่นอกกรอบขนาด ไม่เข้าข่าย และเป็น simple vessel ไม่ได้ด้วย เพราะ simple vessel ต้องมีปริมาตรเกิน 0.1 m³
ลำตัวที่เรียวยาวอาจทำให้ภาชนะเล็ก ๆ เป็นประเภท 2 ได้ ตัวอย่างเช่น ทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 200 mm ยาว 1,000 mm จุประมาณ 0.031 m³ ไม่ถึง 0.04 m³ แต่เป็นประเภท 2 ตามเกณฑ์ขนาด
ในทางกลับกัน ถังขนาด 0.03 m³ ที่ใช้งาน 0.9 MPa (9 bar) ลำตัวเส้นผ่านศูนย์กลาง 250 mm ยาว 600 mm ไม่เข้าเงื่อนไขทั้งสองข้อ จึงไม่เข้าข่าย และ simple vessel เป็นได้เฉพาะภาชนะก๊าซที่ความดันต่ำกว่า 0.2 MPa
การตรวจและเอกสารตามประเภท
แต่ละระดับมีขั้นตอนตอนผลิตและติดตั้งต่างกัน และมีการตรวจเป็นรอบหลังติดตั้ง
- ภาชนะรับความดันประเภท 1: การตรวจสมรรถนะ (performance inspection, seino kensa) โดยหน่วยงานตรวจที่ขึ้นทะเบียน เช่น Japan Boiler Association โดยหลักทุกปี เพื่อต่ออายุใบรับรองการตรวจ และตรวจสอบด้วยตนเองตามรอบ (periodic self-inspection) อย่างน้อยเดือนละครั้ง
- ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก: ตรวจสอบด้วยตนเองตามรอบอย่างน้อยปีละครั้ง
- ภาชนะรับความดันประเภท 2: ตรวจสอบด้วยตนเองตามรอบอย่างน้อยปีละครั้ง
- Simple vessel: ไม่มีกฎการตรวจตามรอบหรือการตรวจสอบด้วยตนเอง (แต่ภาชนะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการสร้าง)
ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก ประเภท 2 และ simple vessel ไม่ต้องแจ้งติดตั้ง และไม่ต้องตรวจตอนติดตั้ง
การตรวจสอบด้วยตนเองตามรอบดูความเสียหายของตัวภาชนะ การสึกหรอของน็อตยึดฝา และความเสียหายของท่อกับวาล์ว ต้องบันทึกผลและ เก็บไว้ 3 ปี (Ordinance มาตรา 67, 88 และ 94)
ภาชนะประเภท 1 มีการตรวจในทุกขั้นตอนตั้งแต่ผลิตจนใช้งาน แบ่งเป็นฝั่งผู้ผลิตและฝั่งผู้ใช้
ขั้นตอนแบ่งระหว่างผู้ผลิต กับบริษัทที่ติดตั้งและใช้ภาชนะ
Ordinance on Safety of Boilers and Pressure Vessels มาตรา 49–75 และ Industrial Safety and Health Act มาตรา 88 ขึ้นกับผลการตรวจสมรรถนะ ใบรับรองอาจต่ออายุได้น้อยกว่า 1 ปี หรือมากกว่า 1 ปีแต่ไม่เกิน 2 ปี
การตรวจสมรรถนะต้องเตรียมตัว เช่น ทำให้ภาชนะเย็นและทำความสะอาด (Ordinance มาตรา 75) ทุกครั้งจึงต้องหยุดอุปกรณ์ และกระทบการผลิต
นี่คือเหตุผลที่วิศวกรญี่ปุ่นที่ออกแบบถังในโรงงานพยายามไม่ให้เป็นประเภท 1 เท่าที่ทำได้ ถ้าเลี่ยงไม่ได้ วิธีที่ใช้กันบ่อยคือจัดการตรวจสมรรถนะให้อยู่ในช่วงหยุดซ่อมบำรุงใหญ่ตามแผน เพื่อให้โรงงานหยุดครั้งเดียว
ขั้นตอนไม่ได้จบหลังติดตั้ง การแก้ไขลำตัวหรือฝาหัวท้ายต้องแจ้งและตรวจการแก้ไข การนำภาชนะที่หยุดใช้ไปแล้วกลับมาใช้ต้องตรวจก่อนกลับมาใช้ใหม่ และเมื่อเลิกใช้ต้องส่งใบรับรองการตรวจคืน
ภาชนะที่ผลิตนอกญี่ปุ่น
ถ้าคุณผลิตหรือส่งภาชนะที่จะไปใช้ในญี่ปุ่น การแบ่งประเภทของญี่ปุ่นยังใช้อยู่ ตามข้อมูลของ Japan Boiler Association ภาชนะประเภท 1 ถูกตรวจในทุกขั้นตอน รวมถึงตอนผลิต นำเข้า และติดตั้ง ภาชนะรับความดันขนาดเล็กและประเภท 2 ต้องผ่านการตรวจรับรองรายชิ้น (individual certification, kobetsu kentei) ตอนผลิตหรือนำเข้า ส่วนภาชนะประเภท 1 ที่นำเข้าต้องผ่านการตรวจก่อนใช้งานตามรูปที่ 7
มีหน่วยงานตรวจนอกญี่ปุ่นบางแห่งที่กระทรวงสาธารณสุข แรงงานและสวัสดิการของญี่ปุ่น (MHLW) ยอมรับให้ตรวจอุปกรณ์ความดันสำหรับตลาดญี่ปุ่น เช่น Apave, LRQA และ TÜV Rheinland ที่ระบุบริการลักษณะนี้ไว้ และ MHLW เคยออกแนวทางว่าการตรวจก่อนใช้งานและการตรวจรับรองรายชิ้นจะทำอย่างไร เมื่อมีใบรับรองความสอดคล้องจากหน่วยงานตรวจต่างประเทศที่กำหนด
ภาชนะของคุณเข้าเส้นทางไหน และหน่วยงานตรวจของญี่ปุ่นจะตรวจอะไรเพิ่ม ให้ตกลงกับผู้นำเข้าและหน่วยงานตรวจก่อนเริ่มผลิต
ตราประทับ ASME เพียงอย่างเดียวไม่ได้แสดงว่าสอดคล้องกับ Construction Code for Pressure Vessels ของญี่ปุ่น ในรายงานของรัฐบาลญี่ปุ่นปี 1998 กระทรวงแรงงานญี่ปุ่นในขณะนั้นระบุว่า ภาชนะที่สร้างตามมาตรฐาน ASME สามารถรับรองว่าสอดคล้องได้ โดยพิจารณาเอกสารที่แสดงความเทียบเท่าเป็นรายกรณี
แนวปฏิบัติอาจเปลี่ยนไปแล้วตั้งแต่ตอนนั้น จึงควรยืนยันข้อกำหนดปัจจุบันก่อนจะถือว่าแบบ ASME ใช้ได้ทันที
Operating Chief และงานที่ต้องมีคุณสมบัติ
งานที่เกี่ยวกับภาชนะประเภท 1 ต้องให้นายจ้างแต่งตั้ง Operating Chief (sagyo shunin-sha) ของภาชนะรับความดันประเภท 1 (Enforcement Order มาตรา 6 ข้อ 17) ภาชนะบางแบบในช่วงประเภท 1 ได้รับการยกเว้น
- ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก
- Heater (มาตรา 1 ข้อ 5 (a)) ที่ปริมาตรภายในไม่เกิน 5 m³
- Reactor, Evaporator และ Accumulator (ข้อ 5 (b)–(d)) ที่ปริมาตรภายในไม่เกิน 1 m³
Operating Chief ต้องมีคุณสมบัติตามระบบของญี่ปุ่น และคุณสมบัติที่ใช้ได้ขึ้นกับว่าภาชนะเป็นส่วนของอุปกรณ์เคมีหรือไม่ (Ordinance มาตรา 62)
- ภาชนะประเภท 1 ในอุปกรณ์เคมี: ผู้ที่ผ่านหลักสูตรฝึกทักษะสำหรับ Operating Chief ของภาชนะประเภท 1 (ด้านอุปกรณ์เคมี)
- ภาชนะประเภท 1 อื่น ๆ: ผู้ถือใบอนุญาตวิศวกรบอยเลอร์ (ระดับพิเศษ ระดับ 1 หรือระดับ 2) หรือผู้ที่ผ่านหลักสูตร Operating Chief ด้านอุปกรณ์เคมีหรือหลักสูตรทั่วไป
- ภาชนะประเภท 1 ที่อยู่ภายใต้ High Pressure Gas Safety Act หรือกฎหมายคล้ายกันด้วย: ผู้ถือใบอนุญาต Operating Chief ของภาชนะประเภท 1 แบบเฉพาะ (specified) ก็มีสิทธิ์เช่นกัน
หน้าที่ของ Operating Chief รวมถึงไม่ให้ความดันเกินความดันใช้งานสูงสุด และรักษาหน้าที่ของ safety valve เมื่อเริ่มใช้ภาชนะครั้งแรกหรือเปลี่ยนสิ่งที่บรรจุ ต้องอธิบายวิธีทำงานและควบคุมงานโดยตรง
นอกจากนี้ยังต้องตรวจอุณหภูมิและความดันในภาชนะตามความจำเป็น จัดการทันทีเมื่อผิดปกติ บันทึกสภาพการเดินเครื่อง และส่งต่อเมื่อเปลี่ยนกะ (มาตรา 63) ชื่อของ Operating Chief ต้องติดไว้ในที่มองเห็นง่ายตรงที่ตั้งภาชนะ (มาตรา 66)
งานอื่นบางอย่างกับภาชนะประเภท 1 ในญี่ปุ่นก็ต้องใช้ผู้มีใบอนุญาต งานเชื่อมต้องใช้ช่างเชื่อมบอยเลอร์ระดับพิเศษ (ช่างเชื่อมบอยเลอร์ทั่วไปเชื่อมส่วนที่หนาไม่เกิน 25 mm ได้ในบางกรณี) การบำรุงรักษาภาชนะประเภท 1 ขนาดที่ต้องมี Operating Chief สงวนไว้ให้ช่างซ่อมบำรุงบอยเลอร์ที่มีใบอนุญาต (Enforcement Order มาตรา 20, Ordinance มาตรา 55 และ 70)
ภาชนะประเภท 2 ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก และ simple vessel ไม่มีข้อกำหนดให้แต่งตั้ง Operating Chief
วิธีจัดประเภทภาชนะ: ผังตัดสินใจ
ไล่ตอบคำถามตามลำดับ เริ่มจากของที่บรรจุและวิธีใช้ ต่อด้วยความดัน และสุดท้ายขนาด ผลที่ได้ใช้เป็นคำตอบเบื้องต้นเท่านั้น ถ้าไม่แน่ใจ ให้สอบถามผู้ผลิต สำนักงานตรวจสอบมาตรฐานแรงงานในพื้นที่ของญี่ปุ่น หรือ Japan Boiler Association
เริ่มจากด้านบน P = ความดันใช้งานสูงสุด (MPa เกจ), V = ปริมาตรภายใน (m³)
- ใช่ใช้กฎหมายนั้น (พ้นจากกฎใบอนุญาตและการตรวจของ Industrial Safety and Health Act แต่หน้าที่เรื่อง Operating Chief ของประเภท 1 ยังอยู่)
- ไม่ใช่ไปที่ Q2
- ใช่ฝั่งประเภท 1 ไปที่ Q3
- ไม่ใช่ถ้าเก็บแต่ก๊าซ ไปที่ Q5
- ใช่ไม่ใช่ประเภท 1 ถ้า PV > 0.001 เป็น simple vessel ถ้า PV ≤ 0.001 (หรือที่ 0.1 MPa ลงมาและ V ≤ 0.01) ไม่เข้าข่าย
- ไม่ใช่ไปที่ Q4
- ใช่ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก
- ไม่ใช่ภาชนะรับความดันประเภท 1 (ดูปริมาตรว่าต้องมี Operating Chief หรือไม่)
- ใช่ภาชนะรับความดันประเภท 2
- ไม่ใช่ถ้าต่ำกว่า 0.2 MPa และ V > 0.1 เป็น simple vessel นอกนั้น ไม่เข้าข่าย
ภาชนะสำหรับเรือตาม Ship Safety Act และระบบเชื้อเพลิงของยานพาหนะ รวมถึงอื่น ๆ ก็อยู่นอกขอบเขตเช่นกัน ถ้าไม่แน่ใจ ให้สอบถามสำนักงานตรวจสอบมาตรฐานแรงงานในพื้นที่ของญี่ปุ่น หรือ Japan Boiler Association
Heat exchanger ของตัวอย่าง A ตอบ "ใช่" ที่ Q2 และ "ไม่ใช่" ที่ Q3 และ Q4 จึงเป็นประเภท 1 ส่วนถังลม 0.93 MPa ปริมาตร 0.5 m³ ไปจาก Q2 ไป Q5 ในฐานะภาชนะก๊าซ และจบที่ประเภท 2
อย่าจัดประเภทจากชื่ออุปกรณ์อย่างเดียว Heat exchanger สองตัวอาจเข้าข้อบังคับคนละข้อ ถ้าตัวหนึ่งใช้ไอน้ำอุ่นของเหลว ส่วนอีกตัวใช้น้ำหล่อเย็นระบายความร้อนเท่านั้น
เช็กลิสต์: สิ่งที่ควรยืนยันกับฝั่งญี่ปุ่น
ไม่ว่าคุณจะซื้อ กำหนดสเปก หรือส่งมอบภาชนะ ให้ยืนยันรายการเหล่านี้กับผู้ผลิตก่อนออกแบบหรือสั่งซื้อ เพื่อไม่ให้ขั้นตอนที่จำเป็นตกหล่นทีหลัง
- ความดันใช้งานสูงสุด (เกจ, MPa) และค่าตั้งของ safety valve โดยอ่านจากสเปกหรือแบบ ไม่ใช่ความดันที่เดินเครื่อง
- ปริมาตรภายใน (m³) และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกับความยาวของลำตัว (mm)
- ของที่บรรจุและวิธีใช้: ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา ระเหย เก็บของเหลวที่สูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ หรือเก็บก๊าซอย่างเดียว
- กฎหมายที่ใช้: Industrial Safety and Health Act หรือ High Pressure Gas Safety Act หรือกฎหมายอื่น
- ประเภทที่ฝั่งญี่ปุ่นคาดหวัง (ประเภท 1, ภาชนะรับความดันขนาดเล็ก, ประเภท 2, simple vessel หรือไม่เข้าข่าย) และใครเป็นผู้ยืนยัน
- เอกสารที่ต้องใช้: การตรวจรับรองรายชิ้น ตราประทับการตรวจโครงสร้าง ใบรับรองการตรวจ และบันทึกลักษณะนี้
- สำหรับภาชนะนำเข้า: หน่วยงานตรวจใดทำการตรวจก่อนใช้งานหรือการตรวจรับรองรายชิ้น และจะมีหน่วยงานตรวจต่างประเทศเข้ามาเกี่ยวข้องหรือไม่
- สำหรับประเภท 1: ใครเป็นผู้ยื่นการแจ้งติดตั้ง (ล่วงหน้าอย่างน้อย 30 วันก่อนเริ่มงาน) และการตรวจสมรรถนะประจำปีเข้ากับแผนหยุดเครื่องอย่างไร
- สำหรับโรงงานในไทย: ภาชนะเข้าข่ายข้อกำหนดข้อใดของกฎหมายไทย ให้ยืนยันกับ จป. แยกต่างหาก
รายการเหล่านี้นำไปใส่ในสเปกจัดซื้อได้
ตัวอย่างอีเมลถึงลูกค้าหรือซัพพลายเออร์ชาวญี่ปุ่น
ตัวอย่างนี้เป็นภาษาอังกฤษ เพราะฝั่งญี่ปุ่นมักอ่านได้ ให้แก้ส่วนในวงเล็บเหลี่ยมให้ตรงกับกรณีของคุณ:
Subject: Pressure vessel class for [tag no. / equipment name]
Hello [name],
To confirm the pressure vessel class under the Industrial Safety and Health Act, could you check the values below?
1. Maximum allowable working pressure (MPa, gauge): [value]
2. Internal volume (m³): [value]
3. Shell inside diameter and length (mm): [value]
4. Contents and use (heating / reaction / evaporation / liquid above boiling point / gas storage): [value]
5. Applicable law (Industrial Safety and Health Act or High Pressure Gas Safety Act): [value]Based on these values, we understand the vessel to be a [Class 1 / small pressure vessel / Class 2 / simple vessel]. Please let us know if your understanding differs, and which inspections and documents you will need from us.
Best regards,
[your name]
ข้อจำกัดของบทความนี้
- บทความนี้อธิบายกฎการแบ่งประเภทของ Industrial Safety and Health Act ของญี่ปุ่น ใช้แทนตัวบทกฎหมายหรือคำวินิจฉัยของหน่วยงานรัฐไม่ได้
- กรณีก้ำกึ่ง (วิธีวัดความยาวลำตัว Heat exchanger ที่ใช้ระบายความร้อนอย่างเดียว ภาชนะที่สลับระหว่างความดันกับสุญญากาศ) ต้องยืนยันกับผู้ผลิต สำนักงานตรวจสอบมาตรฐานแรงงานในพื้นที่ของญี่ปุ่น หรือหน่วยงานตรวจ
- ภาชนะที่อยู่ภายใต้ High Pressure Gas Safety Act และกฎหมายอื่นใช้กฎคนละชุด ซึ่งบทความนี้ไม่ได้ครอบคลุม
- ในประเทศไทย ให้ใช้กฎหมายและมาตรฐานของไทยและหน่วยงานของไทย ไม่ว่าเอกสารญี่ปุ่นจะระบุประเภทอย่างไร ข้อกำหนดของไทยในรายละเอียดควรยืนยันกับ จป. หรือผู้เชี่ยวชาญ
- กฎเรื่องภาชนะนำเข้าและหน่วยงานตรวจต่างประเทศเปลี่ยนไปตามเวลา ให้ยืนยันเส้นทางปัจจุบันกับผู้นำเข้าและหน่วยงานตรวจ
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
ichi-atsu และ ni-atsu คืออะไร
เป็นคำเรียกย่อที่ใช้ในหน้างานญี่ปุ่น ichi-atsu คือภาชนะรับความดันประเภท 1 ส่วน ni-atsu คือภาชนะรับความดันประเภท 2 Ichi-atsu คือภาชนะที่ให้ความร้อน ทำปฏิกิริยา ระเหย หรือเก็บของเหลวที่สูงกว่าจุดเดือด ส่วน ni-atsu คือภาชนะที่เก็บก๊าซที่ 0.2 MPa ขึ้นไป
Ichi-atsu เข้มกว่า คือต้องมีการตรวจสมรรถนะทุกปีและตรวจสอบด้วยตนเองทุกเดือน ส่วน ni-atsu ต้องผ่านการตรวจรับรองรายชิ้นและตรวจสอบด้วยตนเองปีละครั้ง
ถังลมของคอมเพรสเซอร์เป็นภาชนะรับความดันประเภท 2 หรือไม่
เป็นประเภท 2 ถ้าความดันใช้งานสูงสุดตั้งแต่ 0.2 MPa (2 bar) ขึ้นไป และ ปริมาตร 0.04 m³ (40 L) ขึ้นไป หรือลำตัวมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 200 mm ขึ้นไปและยาว 1,000 mm ขึ้นไป
ถังลมประเภท 2 ต้องตรวจสอบด้วยตนเองอย่างน้อยปีละครั้ง และเก็บบันทึกไว้ 3 ปี ลำตัวเรียวยาวอาจทำให้ถังเล็ก ๆ เป็นประเภท 2 ได้ ดังนั้นต้องดูทั้งปริมาตรและขนาดลำตัว
Heat exchanger เป็นภาชนะรับความดันประเภท 1 หรือไม่
Heat exchanger ที่รับไอน้ำหรือน้ำมันความร้อนมาอุ่นของเหลวหรือของแข็ง เป็น Heater และอยู่ในช่วงประเภท 1 ตามขนาด อาจเป็นภาชนะรับความดันขนาดเล็กหรือ simple vessel แทนก็ได้
Heat exchanger ที่ใช้ระบายความร้อนอย่างเดียวตัดสินยากกว่า ให้ดูว่าของเหลวข้างในมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศหรือไม่ หรือเก็บก๊าซที่ 0.2 MPa ขึ้นไปหรือไม่ และยืนยันกับผู้ผลิตหรือสำนักงานตรวจสอบมาตรฐานแรงงานในพื้นที่ของญี่ปุ่น
ภาชนะรับความดันขนาดเล็กกับ simple vessel ต่างกันอย่างไร
ภาชนะรับความดันขนาดเล็กเป็นระดับที่กฎหมายกำหนด คือ ภาชนะแบบประเภท 1 ที่เล็กลง ต้องผ่านการตรวจรับรองรายชิ้น และตรวจสอบด้วยตนเองอย่างน้อยปีละครั้ง
"Simple vessel" เป็นชื่อเรียกทั่วไปของภาชนะเล็กที่ต่ำกว่าระดับภาชนะขนาดเล็ก และอื่น ๆ ต้องสร้างตาม Construction Code for Simple Boilers, etc. แต่ไม่มีหน่วยงานรัฐหรือหน่วยงานที่ขึ้นทะเบียนมาตรวจ
ภาชนะสุญญากาศเป็นภาชนะรับความดันหรือไม่
ไม่เป็น ถ้าใช้งานภายใต้สุญญากาศอย่างเดียว เพราะ Heater, Reactor, Evaporator ประเภท 1 และภาชนะประเภท 2 ทั้งหมดต้องมีความดันภายในสูงกว่าบรรยากาศ ภาชนะที่สลับระหว่างความดันกับสุญญากาศ จัดประเภทตามสภาวะที่มีความดัน
ภาชนะรับความดันประเภท 1 ต่างจากบอยเลอร์อย่างไร
บอยเลอร์ ใช้ไฟหรือแหล่งความร้อนอื่นต้มน้ำให้เป็นไอน้ำหรือน้ำร้อนที่ความดันสูงกว่าบรรยากาศ แล้วส่งไปที่อื่น ส่วน Heater ประเภท 1 ใช้ไอน้ำที่รับมาจากบอยเลอร์หรือแหล่งอื่นเพื่ออุ่นของที่อยู่ข้างใน
กฎหมายถือว่าบอยเลอร์และภาชนะรับความดันเป็นคนละหมวด แต่ระบบใบอนุญาตและการตรวจสมรรถนะคล้ายกัน และผู้ถือใบอนุญาตวิศวกรบอยเลอร์เป็น Operating Chief ของภาชนะประเภท 1 นอกอุปกรณ์เคมีได้
แหล่งอ้างอิง
- นิยามประเภท Operating Chief และ simple vessel: e-Gov, Order for Enforcement of the Industrial Safety and Health Act (มาตรา 1, 6, 12, 13, 14, 20) (ภาษาญี่ปุ่น)
- การตรวจ การตรวจสอบด้วยตนเอง คุณสมบัติและหน้าที่ของ Operating Chief: e-Gov, Ordinance on Safety of Boilers and Pressure Vessels (มาตรา 1, 49–95, 125) (ภาษาญี่ปุ่น)
- ใบอนุญาตผลิต การตรวจตอนผลิต การแจ้งติดตั้ง: e-Gov, Industrial Safety and Health Act (มาตรา 37, 38, 88) (ภาษาญี่ปุ่น)
- บอยเลอร์เทียบกับภาชนะรับความดัน และตัวอย่างอุปกรณ์: MHLW, "Boilers and Pressure Vessels" เอกสารคณะศึกษาฉบับที่ 4 สิงหาคม 2006 (ภาษาญี่ปุ่น)
- การแบ่งประเภทและหน้าที่: Japan Boiler Association, การแบ่งประเภทภาชนะรับความดันประเภท 1 (ขนาดเล็ก) (ภาษาญี่ปุ่น); การแบ่งประเภทภาชนะรับความดันประเภท 2 (ภาษาญี่ปุ่น)
- ขอบเขตการแต่งตั้ง Operating Chief: Japan Boiler Association, การจัดการภาชนะรับความดันประเภท 1 (ภาษาญี่ปุ่น)
- การตรวจสมรรถนะ: Japan Boiler Association, การตรวจสมรรถนะคืออะไร (ภาษาญี่ปุ่น)
- หน่วยงานตรวจต่างประเทศสำหรับตลาดญี่ปุ่น: Apave, MHLW approval; LRQA, MHLW inspection services; TÜV Rheinland, exporting pressure equipment to Japan
- ภาชนะที่สร้างตาม ASME และการนำเข้า (1998): Cabinet Office, Market Access Ombudsman Council report, item 3-(14)
- กฎหมายไทยที่เกี่ยวข้อง: ศูนย์ความปลอดภัย อาชีวอนามัยและสิ่งแวดล้อม จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กฎกระทรวงว่าด้วยเครื่องจักร ปั้นจั่น และหม้อน้ำ พ.ศ. 2552
บทความต้นฉบับภาษาญี่ปุ่นคู่มือนี้เรียบเรียงจากบทความของ MONOSCOPE ที่เขียนสำหรับผู้อ่านในญี่ปุ่น: 第一種圧力容器とは?第二種との違い(一圧・二圧)・PV値の区分早見表と必要な検査


