การเลือกขนาด Safety Valve แบบญี่ปุ่น: JIS B 8210 เทียบ API 520

ซัพพลายเออร์ญี่ปุ่นส่งข้อมูล Safety Valve (วาล์วนิรภัย) สำหรับชุดไอน้ำ (steam skid) มาให้ ในใบข้อมูลระบุว่าเป็นแบบ Lift ขนาด 32A มี "relieving pressure" (fukidashi-ryo kettei atsuryoku) สูงกว่า Set Pressure เล็กน้อย และมีสัมประสิทธิ์ K_dr′ = 0.864 แต่ไม่มีตัวอักษร orifice ของ API ไม่มีค่า 0.975 และค่าความจุมาจากตารางในแคตตาล็อกภาษาญี่ปุ่น

ในขณะที่โครงการของคุณตรวจขนาดตาม API 520 และ ASME จึงต้องตัดสินใจว่า ตัวเลขของซัพพลายเออร์เอามาเทียบกับตัวเลขของเราได้หรือไม่

สรุปสั้น ๆ: ผู้ผลิตญี่ปุ่นคำนวณความจุ Safety Valve ไอน้ำด้วยสมการที่มีรูปแบบพื้นฐานเหมือน API 520 แต่ใช้สัมประสิทธิ์ต่างกัน นิยามพื้นที่ต่างกัน และใช้กฎหมายญี่ปุ่นกำหนดปริมาณที่ต้องระบาย หลักฟิสิกส์เหมือนกัน สิ่งที่ต่างคือตัวเลขที่ใส่ในสมการและใครเป็นผู้รับรองตัวเลขนั้น ถ้านำค่าของ API มาปนกับค่าของญี่ปุ่น ผลที่ได้จะไม่มีความหมาย

บทความนี้อธิบายลำดับการเลือกแบบญี่ปุ่น วางสมการความจุตาม JIS เทียบกับสมการไอน้ำของ API 520 อ่านใบเลือกขนาดตัวอย่าง (สมมติ) แล้วปิดด้วยรายการตรวจและคำถามถึงซัพพลายเออร์ บทความนี้สอนวิธีอ่านและตรวจงานของซัพพลายเออร์ ไม่ใช่ขั้นตอนเลือกขนาดเพื่อออกแบบ การตัดสินใจสุดท้ายเป็นของผู้ผลิตวาล์ว ผู้ออกแบบอุปกรณ์ และกฎหมายหรือมาตรฐานที่ใช้กับหน้างานของคุณ

สารบัญ

1. ลำดับการเลือก Safety Valve แบบญี่ปุ่น
2. สมการความจุตาม JIS เทียบกับ API 520
3. อ่านใบเลือกขนาดแบบญี่ปุ่น: ตัวอย่างสมมติ
4. กฎหมายญี่ปุ่นที่กระทบการเลือกขนาดและการจัดวาง
5. นำไปใช้ได้ทันที: รายการตรวจใบเลือกขนาด Safety Valve ของญี่ปุ่น
6. ข้อจำกัดของบทความนี้
7. คำถามที่พบบ่อย
8. แหล่งอ้างอิง

ลำดับการเลือก Safety Valve แบบญี่ปุ่น

ผู้ผลิตวาล์วและวิศวกรโรงงานในญี่ปุ่นมักเลือก Safety Valve (anzen-ben) เป็น 3 ขั้นตอน คือ ชนิดของวาล์ว จากนั้น Set Pressure แล้วจึงขนาดระบุ (nominal size) แต่ละขั้นกำหนดเงื่อนไขให้ขั้นถัดไป ถ้าเปลี่ยนขั้นต้น เช่น เปลี่ยนของไหล ขั้นที่ตามมาอาจเปลี่ยนทั้งหมด

รูปที่ 1: 3 ขั้นตอนการเลือก Safety Valve แบบญี่ปุ่น

สิ่งที่กำหนดในขั้นหนึ่ง จะเป็นข้อมูลนำเข้าของขั้นถัดไป

ขั้นที่ 01เลือกชนิดวาล์วคัดรุ่นในแคตตาล็อกของผู้ผลิตจากของไหล อุณหภูมิ วัสดุ และมาตรฐานการต่อ แบบ Full Bore หรือแบบ Lift มีหรือไม่มีคันโยก ฝาเปิด (open) หรือฝาปิด (closed)ข้อมูลที่ต้องใช้: ของไหล อุณหภูมิ การต่อ

ขั้นที่ 02กำหนด Set Pressureขีดบน: MAWP ของอุปกรณ์ที่ป้องกัน ขีดล่าง: Reseat Pressure ต้องยังอยู่สูงกว่าความดันใช้งานข้อมูลที่ต้องใช้: MAWP ความดันใช้งาน

ขั้นที่ 03เลือกขนาดระบุหาปริมาณระบายที่ต้องการ (required relieving capacity) แล้วเลือกขนาดที่ความจุตามแคตตาล็อกเท่ากับหรือมากกว่าค่านั้นข้อมูลที่ต้องใช้: ปริมาณระบายที่ต้องการ

จุดที่ติดตั้ง (หม้อน้ำ ภาชนะรับความดัน หรือด้านหลังวาล์วลดความดัน) เป็นตัวกำหนดว่าใช้กฎของญี่ปุ่นข้อใด และกำหนดปริมาณระบายที่ต้องการอย่างไร

ขั้นที่ 1: ชนิดของวาล์ว

แคตตาล็อกของผู้ผลิตระบุไว้ทีละรุ่นว่ารองรับของไหล อุณหภูมิ ช่วง Set Pressure และการต่อแบบใด รุ่นมาตรฐานมักใช้กับอากาศ ไอน้ำ และน้ำได้ ถ้าเป็นของไหลพิเศษ หรือต้องการหน้าแปลนตามมาตรฐานที่ไม่ใช่ของญี่ปุ่น เช่น ASME ซัพพลายเออร์ต้องถามผู้ผลิตก่อนว่าทำได้หรือไม่

เอกสารญี่ปุ่นแยกชื่อวาล์วเป็น 3 แบบตามการใช้งาน Safety Valve (anzen-ben) เปิดเต็มทันทีแบบ pop ใช้กับไอน้ำและก๊าซเป็นหลัก Relief Valve (nigashi-ben) เปิดตามความดันที่เพิ่มขึ้น ใช้กับของเหลวเป็นหลัก ส่วน Safety Relief Valve (anzen-nigashi-ben) ใช้ได้ทั้งสองแบบ

รูปที่ 2: ชนิดวาล์วตามของไหลในแคตตาล็อกญี่ปุ่น

ของไหลเป็นตัวกำหนดทั้งชนิดวาล์วและแบบฝา (bonnet / cap) คือเปิดสู่บรรยากาศหรือปิด

วาล์วที่ใช้ทั่วไป

แบบฝาและโครงสร้าง

ไอน้ำ

Safety Valve ที่เปิดแบบ pop ที่ Set Pressure ถ้าปริมาณระบายมาก แบบ Full Bore พบได้บ่อย

ฝาเปิด (ระบายออกสู่บรรยากาศได้) ต่อท่อระบายไปยังจุดที่ปลอดภัย

อากาศ ก๊าซไม่ติดไฟ

Safety Valve หรือ Safety Relief Valve

ฝาเปิด ในกรณีที่ระบายออกสู่บรรยากาศได้

น้ำ น้ำร้อน ของเหลวอื่น ๆ

Relief Valve ที่เปิดตามความดันที่สูงขึ้น

ฝาปิด ในกรณีที่ของไหลห้ามรั่วออกสู่บรรยากาศ

ไอหรือก๊าซที่ติดไฟหรือเป็นพิษ

Safety Valve ที่มีวัสดุและ seat เหมาะกับของไหล

แบบปิด หรือโครงสร้างที่จัดการสิ่งที่ระบายออกได้อย่างปลอดภัย เช่น เผาหรือดูดซับ (ตามมาตรฐานการสร้างของญี่ปุ่น)

ชนิดวาล์วและแบบฝา: เอกสารเทคนิคของ VENN ส่วนงานที่มีของไหลติดไฟหรือเป็นพิษ: มาตรฐานโครงสร้างภาชนะรับความดันของญี่ปุ่น (Pressure Vessel Structural Standard) ข้อ 64 สำหรับหม้อน้ำ ข้อ 62 ของมาตรฐานโครงสร้างหม้อน้ำ (Boiler Structural Standard) กำหนดให้ใช้แบบปิด หรือต่อท่อระบายไปที่ปลอดภัยนอกห้องหม้อน้ำ ถ้าเป็นไอที่ติดไฟ ให้ตรวจช่วงอุณหภูมิและความดันของรุ่นที่ใช้จริงในแคตตาล็อกอีกครั้ง

ตัวเลือกที่กระทบการคำนวณขนาดมากที่สุดคือ แบบ Full Bore (zenryo-shiki) กับแบบ Lift (yotei-shiki) สองแบบนี้คิดพื้นที่การไหลต่างกัน จึงเทียบความจุจากขนาดระบุอย่างเดียวไม่ได้

	แบบ Full Bore (zenryo-shiki)	แบบ Lift (yotei-shiki)
การเปิด	เปิดเต็มในครั้งเดียวเมื่อความดันสูงขึ้น	เปิดทีละน้อย
ความจุที่ขนาดระบุเท่ากัน	มากกว่า	น้อยกว่าแบบ Full Bore
พื้นที่การไหลที่ใช้ในสมการ	เส้นผ่านศูนย์กลาง throat: πd²/4	เส้นผ่านศูนย์กลางปาก seat และ lift: πDL
Kdr′ (ค่าของ VENN)	0.777	0.864
การใช้งานทั่วไป	ระบายไอน้ำปริมาณมาก	ปริมาณระบายที่ต้องการน้อย

สังเกตว่าแบบ Lift มีสัมประสิทธิ์สูงกว่า แต่พื้นที่เล็กกว่า ความจุที่ขนาดเท่ากันจึงยังน้อยกว่า ถ้าเห็นสัมประสิทธิ์สูงในใบข้อมูลของซัพพลายเออร์ ไม่ได้แปลว่าวาล์วใหญ่กว่า

แคตตาล็อกญี่ปุ่นยังมีรุ่นแบบมีและไม่มีคันโยกทดสอบ (test lever) ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานยกวาล์วด้วยมือเพื่อตรวจว่าทำงานได้ จะสั่งแบบไหนขึ้นกับแนวทางบำรุงรักษาของผู้ใช้

ขั้นที่ 2: Set Pressure

Set Pressure (settei atsuryoku) ระบุในใบสั่งซื้อ และผู้ผลิตปรับตั้งที่โรงงานก่อนส่งสินค้า ในญี่ปุ่น กฎระเบียบด้านความปลอดภัยของหม้อน้ำและภาชนะรับความดัน (Ordinance on Safety of Boilers and Pressure Vessels) กำหนดให้ Safety Valve ของหม้อน้ำ และภาชนะรับความดัน Class 1 และ Class 2 ปรับให้ทำงานที่ความดันไม่เกิน MAWP (saiko shiyo atsuryoku: ความดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต)

หม้อน้ำขนาดเล็กและภาชนะรับความดันขนาดเล็กมีกฎแยกต่างหาก (ข้อ 93) คือ 0.1 MPa หรือในบางกรณีเท่ากับความดันสูงสุดที่ใช้ ถ้าในระบบมีอุปกรณ์ที่ MAWP ต่างกัน รวมถึงปั๊มและเครื่องมือวัดที่อยู่ตามแนวท่อ ให้ยึดค่าที่ต่ำที่สุดเป็นขีดจำกัด

เมื่อติดตั้ง Safety Valve ที่อุปกรณ์ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Set Pressure ของวาล์วจะกลายเป็นความดันสูงสุดที่อุปกรณ์นั้นขึ้นไปถึงได้ ขึ้นกับความดันนั้นและปริมาตรภายใน อุปกรณ์อาจเข้าข่ายเป็นภาชนะรับความดันตามกฎหมาย (ดูเรื่องการแบ่ง Class 1 และ Class 2 ในญี่ปุ่นได้ที่บทความถัดไป)

ขีดล่างมาจาก Reseat Pressure (fukidomari atsuryoku) วาล์วจะปิดก็ต่อเมื่อความดันลดลงต่ำกว่าจุดที่เปิดพอสมควร ผลต่างนี้คือ Blowdown (fukisagari) แคตตาล็อกของ VENN อ้างขีดจำกัดตาม JIS B 8210:2025 สำหรับ Safety Valve ไอน้ำ คือ 0.03 MPa (0.3 bar) เมื่อ Set Pressure ไม่เกิน 0.4 MPa และไม่เกิน 7% ของ Set Pressure เมื่อสูงกว่า 0.4 MPa

ถ้า Reseat Pressure ต่ำกว่าความดันใช้งาน วาล์วที่เปิดแล้วอาจปิดไม่สนิทขณะเดินเครื่อง และถ้าช่องว่างระหว่าง Set Pressure กับความดันใช้งานแคบเกินไป ก็ทำให้เกิดการรั่วได้เช่นกัน

รูปที่ 3: ลำดับความดันที่อยู่เบื้องหลัง Set Pressure

Set Pressure ต้องรักษาลำดับนี้ไว้ จากบนลงล่าง (เป็นความดันเกจทั้งหมด)

MAWP (อุปกรณ์ที่ป้องกัน)ค่าต่ำที่สุดของอุปกรณ์ทุกชิ้นในระบบ นี่คือขีดบน

เท่ากับหรือต่ำกว่า (กฎหมายญี่ปุ่น)

Set Pressureความดันที่วาล์วเปิด สำหรับไอน้ำคือ popping pressure

Blowdown (ไอน้ำ เกิน 0.4 MPa: ไม่เกิน 7% ของ Set)

Reseat Pressureความดันที่วาล์วซึ่งเปิดอยู่ปิดกลับ

ส่วนเผื่อ (แนวทาง: อย่างน้อย 0.01 MPa)

ความดันใช้งานความดันปกติ รวมการสั่น (pulsation) และความดันที่ไหลขึ้นหลังวาล์วลดความดัน

ขีดบน: กฎระเบียบความปลอดภัยของหม้อน้ำและภาชนะรับความดัน ข้อ 28, 65 และ 86 Blowdown: JIS B 8210:2025 ตามที่อ้างในแคตตาล็อกของ VENN ส่วนเผื่อระหว่าง Reseat Pressure กับความดันใช้งาน: เอกสารเทคนิคของ Spirax Sarco

ส่วนเผื่อใต้ Reseat Pressure มาจากคำแนะนำของผู้ผลิต ไม่ใช่กฎหมาย Spirax Sarco แนะนำให้เหลืออย่างน้อย 0.1 bar (0.01 MPa) ระหว่าง Reseat Pressure กับความดันใช้งาน บทความของ Baker Hughes ระบุว่าโดยทั่วไปความดันใช้งานไม่ควรเกิน 95% ของ Set Pressure เพื่อให้ seat แน่น

ทั้งสองค่าเป็นแนวทาง ให้ใช้ Blowdown จริงของรุ่นที่เลือกเป็นตัวตัดสิน ถ้ามีการสั่น (pulsation) ทำให้ความดันพุ่งเกิน Set Pressure ชั่วขณะ วาล์วอาจยก คู่มือของ Yoshitake แนะนำให้เพิ่ม Set Pressure หรือลดความดันใช้งาน

เอกสารญี่ปุ่นยังมีอีก 2 เรื่อง เรื่องแรกคือ Back Pressure คงที่ที่ทำให้ความดันเปิดของวาล์วแบบ conventional ลดลงเท่ากับค่า Back Pressure จึงต้องเพิ่ม Set Pressure ชดเชยเท่ากัน (Spirax Sarco)

เรื่องที่สองคือวาล์วที่อยู่ด้านหลังวาล์วลดความดัน (Pressure Reducing Valve, PRV) VENN และ Yoshitake ต่างมีตารางว่าต้องบวกเพิ่มจากค่าที่ตั้งของ PRV เท่าไร แต่ช่วงความดันและค่าต่างกัน ค่าของ VENN ใช้กับวาล์วแบบ metal seat (แบบ soft seat ใช้ค่าอื่น) ส่วนค่าของ Yoshitake เป็นแนวทางสำหรับ Safety Valve แบบแจ้งเตือน (alarm) ให้ถามว่าใช้ตารางของผู้ผลิตรายใด ไม่ว่ากรณีใด ผลลัพธ์ต้องไม่เกิน MAWP ของอุปกรณ์ที่ป้องกัน

เมื่อตั้งค่าแล้ว มักเปลี่ยนที่หน้างานไม่ได้ VENN ถือว่าการเปลี่ยนที่หน้างานไม่อนุญาตตามหลักการ และ Yoshitake ระบุว่าการปรับตั้งใหม่ทำที่โรงงาน

ขั้นที่ 3: ขนาดระบุจากปริมาณระบายที่ต้องการ

ใบข้อมูลญี่ปุ่นระบุขนาดวาล์วเป็นขนาดระบุหน่วยมิลลิเมตร (25A, 32A ฯลฯ โดย 32A เทียบได้กับ NPS 1-1/4 หรือประมาณ 1¼ นิ้ว) ขนาดมาจากปริมาณระบายที่ต้องการ (hitsuyo fukidashi-ryo) ที่ Set Pressure สำหรับอุปกรณ์ในญี่ปุ่น กฎหมายกำหนดค่าต่ำสุดตามตำแหน่งที่ติดตั้ง

รูปที่ 4: วิธีกำหนดปริมาณระบายที่ต้องการแบบญี่ปุ่น

คำถามในแต่ละตำแหน่ง: อะไรไหลเข้า หรือเกิดขึ้นเอง และมากเท่าไร

BOILERหม้อน้ำไอน้ำอย่างน้อยเท่ากับอัตราการผลิตไอน้ำสูงสุดของหม้อน้ำ (ประกาศของ MHLW) ต้องระบายไอที่เกิดขึ้นทั้งหมดได้ แม้การเผาไหม้ไม่หยุด

VESSELภาชนะรับความดัน Class 1อย่างน้อยเท่ากับปริมาณก๊าซสูงสุดที่ไหลเข้าภาชนะ หรือปริมาณก๊าซสูงสุดที่เกิดขึ้นภายใน (ประกาศฉบับเดียวกัน)

PRVด้านหลังวาล์วลดความดันวาล์วแบบแจ้งเตือนอย่างเดียว: ประมาณ 10% ของอัตราไหลสูงสุดของ PRV (VENN) ถ้าต้องการป้องกันเต็มที่: อัตราไหลเมื่อ PRV เปิดเต็ม (Spirax Sarco)

ประกาศของ MHLW: "การแก้ไขบางส่วนของมาตรฐานโครงสร้างหม้อน้ำ ฯลฯ" (Kihatsu 1107 No. 5, 7 พฤศจิกายน 2025) ด้านหลัง PRV เกณฑ์ขึ้นกับว่าอุปกรณ์ด้านหลังทนความดันด้านต้นทางได้หรือไม่

กรณีก๊าซไหลเข้าภาชนะรับความดันผ่านท่อ ประกาศของกระทรวงสาธารณสุข แรงงานและสวัสดิการของญี่ปุ่น (MHLW) ให้สูตรปริมาณไหลเข้าโดยสมมติความเร็วต่ำสุด นอกจากนี้ มาตรฐานโครงสร้างหม้อน้ำของญี่ปุ่นยังกำหนดจำนวน Safety Valve และวิธีติดตั้งบนหม้อน้ำด้วย

แนวปฏิบัติตาม API ไม่ใช้ความเร็วคงที่แบบนี้ แต่สร้างอัตราไหลที่ต้องการจากสถานการณ์ความดันเกิน (overpressure scenario) ใน API Standard 521 ดังนั้นสองวิธีอาจให้อัตราไหลที่ต้องการไม่เท่ากัน แม้เป็นท่อเส้นเดียวกัน

ด้านหลังวาล์วลดความดัน กฎหมายญี่ปุ่นมักไม่ได้กำหนดอัตราไหลไว้ VENN แนะนำว่า วาล์วแบบแจ้งเตือนอย่างเดียวเล็กกว่า PRV ได้ 1 ถึง 2 ขนาด ซึ่งตรงกับประมาณ 10% ของอัตราไหลสูงสุด ตัวเลขนี้ใช้แค่เตือนว่า PRV ผิดปกติ

ถ้าอุปกรณ์ด้านหลังทนความดันด้านต้นทางไม่ได้ วาล์วต้องระบายอัตราไหลเมื่อ PRV เปิดเต็ม (Spirax Sarco) เมื่อเห็นวาล์วเล็กหลังสถานี PRV ในแบบของญี่ปุ่น ให้ถามว่าติดตั้งเพื่อวัตถุประสงค์ใดในสองแบบนี้

สมการความจุตาม JIS เทียบกับ API 520

แคตตาล็อก Safety Valve ไอน้ำของญี่ปุ่นระบุความจุที่กำหนด (rated capacity) ด้วยสมการด้านล่าง แคตตาล็อกของ VENN แสดงว่าเป็นไปตาม JIS B 8210:2025 มาตรฐานนี้ชื่อ "Safety valves" เป็นการรับ ISO 4126-1:2013 และ ISO 4126-7:2013 มาแบบแก้ไขเนื้อหา (modified adoption) เป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์ ข้อความของมาตรฐานเองระบุว่าไม่ครอบคลุมวิธีนำวาล์วไปใช้งาน

API 520 Part I คำนวณขนาดสำหรับไอน้ำด้วยสมการต่อไปนี้ (หน่วย SI) ถ้าจัดรูปใหม่ให้เป็นอัตราไหล จะหน้าตาใกล้เคียงสมการญี่ปุ่นมาก

ค่า 5.25 ในสมการญี่ปุ่นกับ 190.5 ใน API 520 เป็นค่าคงที่ตัวเดียวกันที่ต่างหน่วย (1000 ÷ 190.5 ≈ 5.25) ฟิสิกส์ของไอน้ำเหมือนกัน ความต่างอยู่ที่พจน์อื่น

หัวข้อ	แนวปฏิบัติญี่ปุ่น (JIS B 8210 และแคตตาล็อก)	แนวปฏิบัติ API 520 / ASME
บทบาทของมาตรฐาน	JIS B 8210:2025 เป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่อิง ISO 4126-1/-7 (แบบแก้ไข) การนำไปใช้อยู่ภายใต้มาตรฐานโครงสร้างของญี่ปุ่นและประกาศของ MHLW	API 520 Part I ครอบคลุมการคำนวณขนาดและการเลือก API 521 ครอบคลุมสถานการณ์ความดันเกิน ASME BPVC ครอบคลุมการรับรองและความดันเกินที่ยอมรับได้
สัมประสิทธิ์	Kdr′ จากผู้ผลิต เป็นค่าลดทอน (derated) ที่ใช้กับพื้นที่การไหลจริง ใน ISO 4126-1 สัมประสิทธิ์ลดทอนที่รับรองคือ Kdr = Kd × 0.9	การคำนวณขั้นต้น: Kd แบบ effective = 0.975 ใช้กับพื้นที่ orifice แบบ effective ของ API 526 การตรวจขั้นสุดท้าย: ค่า K ที่ผู้ผลิตรับรอง (0.9 × Kd ที่วัดได้) ใช้กับพื้นที่จริง
พื้นที่และการระบุขนาด	พื้นที่จริงจากปาก seat และ lift (แบบ Lift) หรือ throat (แบบ Full Bore) ระบุขนาดเป็นขนาดระบุ (25A, 32A)	orifice แบบตัวอักษร (D ถึง T) ตาม API 526 สำหรับวาล์วหน้าแปลน ระบุขนาดเป็น inlet × orifice × outlet
ความดันระบาย	ภาชนะ: ค่าที่มากกว่าระหว่าง Set × 1.1 หรือ Set + 0.020 MPa แล้วบวก 0.101 หม้อน้ำ: ค่าที่มากกว่าระหว่าง Set × 1.03 หรือ Set + 0.015 MPa แล้วบวก 0.101	ASME Section VIII วาล์วตัวเดียว: ความดันจำกัดที่ MAWP + 10% หรือ 3 psi (ประมาณ 20.7 kPa) แล้วแต่ค่าใดมากกว่า; 16% เมื่อมีหลายวาล์ว และ 21% กรณีไฟไหม้
ตัวประกอบสมบัติของไอน้ำ	C′ (ตารางของผู้ผลิตตามความดัน)	KN (ความดันสูง) และ KSH (ไอน้ำร้อนยิ่งยวด)
เกณฑ์อัตราไหลที่ต้องการ	ค่าต่ำสุดตามกฎหมาย: หม้อน้ำใช้อัตราการผลิตไอน้ำสูงสุด ภาชนะใช้ปริมาณไหลเข้าหรือปริมาณที่เกิดขึ้นสูงสุด โดยมีสูตรไหลเข้าของ MHLW	สถานการณ์ที่เลวร้ายสุดที่เป็นไปได้ตาม API 521 (ทางออกอุดตัน วาล์วควบคุมขัดข้อง ไฟไหม้ และอื่น ๆ)
แหล่งที่มาของความจุ	ตารางความจุของผู้ผลิต ตาม Set Pressure และขนาดระบุ	ความจุที่ผู้ผลิตรับรอง (รายการใน National Board NB-18 "Red Book" สำหรับวาล์วที่ประทับตรา ASME)

กฎความดันระบายดูคล้ายกัน คือเปอร์เซ็นต์ของ Set Pressure หรือค่าความดันคงที่ แล้วเลือกค่าที่มากกว่า 0.020 MPa ของภาชนะญี่ปุ่นใกล้เคียงกับ 3 psi ของ ASME แต่ไม่ใช่กฎเดียวกัน หม้อน้ำของญี่ปุ่นก็มีกฎของตัวเอง อย่าเอาไปแทนกัน

กับดักหลักคือการจับคู่สัมประสิทธิ์กับพื้นที่ให้ผิดชุด ค่า 0.975 ของ API 520 ใช้คู่กับพื้นที่ orifice แบบ effective ใน API 526 ส่วน K_dr′ ของญี่ปุ่นใช้คู่กับพื้นที่ seat หรือ throat จริงในตารางขนาดของผู้ผลิตรายนั้น คู่มือคำนวณขนาดของ Consolidated (Baker Hughes) ระบุว่า ค่า K_d ของ API สูงกว่าค่า K ที่ ASME รับรอง ขณะที่พื้นที่ที่ ASME รับรองใหญ่กว่าพื้นที่ effective ของ API 526 แต่ละคู่ใช้ได้กับคู่ของตัวเองเท่านั้น

อ่านใบเลือกขนาดแบบญี่ปุ่น: ตัวอย่างสมมติ

ตัวเลขด้านล่างเป็นตัวเลขสมมติ แสดงว่าการคำนวณในแคตตาล็อกญี่ปุ่นอ่านอย่างไร โดยใช้สัมประสิทธิ์และตารางความจุที่ VENN เผยแพร่สำหรับ Safety Relief Valve แบบ Lift ซีรีส์ SL-37 ไม่ใช่แบบออกแบบของการติดตั้งจริง

• ของไหล: ไอน้ำอิ่มตัว วาล์วติดบนภาชนะรับความดัน Class 1 ในญี่ปุ่น (P₀ ตามมาตรฐานโครงสร้างภาชนะรับความดัน)
• MAWP ของภาชนะ: 0.50 MPa เกจ (5 bar) ความดันใช้งาน 0.40 MPa (4 bar)
• ปริมาณระบายที่ต้องการ: 200 kg/h ซึ่งเป็นปริมาณไอน้ำสูงสุดที่ไหลเข้าภาชนะ
• ชนิดวาล์ว: ใช้กับไอน้ำ ฝาเปิด มีคันโยกทดสอบ ตรวจดูว่าแบบ Lift ใหญ่พอหรือไม่

อันดับแรก ใบเลือกขนาดตรวจว่า Set Pressure (0.50 MPa เท่ากับ MAWP) เหลือช่องว่างเหนือความดันใช้งานหรือไม่

ถัดมา คำนวณพื้นที่การไหลที่ต้องการ Set Pressure เป็นความดันเกจ จึงแปลง P₀ เป็นความดันสัมบูรณ์

ตารางขนาดของ VENN ซีรีส์ SL-37 ระบุพื้นที่การไหล 43.3 mm² สำหรับ 25A และ 80.3 mm² สำหรับ 32A เทียบกับ 69.1 mm² ที่ต้องการ 25A ไม่พอ 32A พอ ตารางความจุให้ผลเหมือนกัน

รูปที่ 5: ความจุที่กำหนดตามขนาดระบุ (Set 0.50 MPa, ไอน้ำ)

ขนาดที่เล็กที่สุดที่เกิน 200 kg/h ที่ต้องการ (เส้นประ) คือ 32A

15A

50.6

20A

86.2

25A

125

32A

232

40A

363

50A

590

ต่ำกว่าความจุที่ต้องการถึงความจุที่ต้องการที่ต้องการ: 200 kg/h

หน่วย: kg/h ค่าที่ Set Pressure 0.5 MPa จากตารางความจุไอน้ำของ VENN สำหรับ SL-37 ถึง SL-40, SL-43 และ SL-44 (เกณฑ์มาตรฐานโครงสร้างภาชนะรับความดัน) สมการด้านบนให้ 50.6, 86.2, 125.3, 232.4, 363.5 และ 590.6 ซึ่งตรงกับตาราง

ลองดูว่าทำไมจึงใช้ตัวเลข API ตรวจข้ามกับใบนี้ไม่ได้ ใส่อัตราไหลและความดันเดียวกันใน API 520 โดยใช้ K_d = 0.975 และตัวแก้ค่าอื่นเท่ากับ 1: 190.5 × 200 ÷ (651 × 0.975) ≈ 60.0 mm² ค่านี้เป็นพื้นที่ effective ที่ต้องเทียบกับตัวอักษร orifice ของ API 526 ไม่ใช่เทียบกับพื้นที่จริง 43.3 mm² และ 80.3 mm² ในตารางขนาดของญี่ปุ่น การเทียบ 60.0 กับ 69.1 คือการเทียบพื้นที่ที่นิยามต่างกัน

ผลนี้ใช้ได้เฉพาะสัมประสิทธิ์และตารางของ VENN ผู้ผลิตหรือรุ่นอื่นมีสัมประสิทธิ์และตารางต่างออกไป จึงต้องตรวจเอกสารของวาล์วที่ซื้อจริง Safety Valve เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่กฎหมายควบคุม สำหรับอุปกรณ์ในญี่ปุ่น เอกสารของผู้ผลิตและกฎหมายที่ใช้เป็นตัวตัดสิน และถามสำนักงานตรวจแรงงานในพื้นที่ได้ (Labour Standards Inspection Office / rodo kijun kantokusho) ส่วนอุปกรณ์ที่ติดตั้งนอกญี่ปุ่น รหัสและกฎหมายของท้องถิ่นเป็นตัวตัดสิน

กฎหมายญี่ปุ่นที่กระทบการเลือกขนาดและการจัดวาง

ถ้าอุปกรณ์จะติดตั้งและตรวจสอบในญี่ปุ่น จะเห็นประเด็นทางกฎหมายบางข้อในแบบของซัพพลายเออร์ ถ้าอุปกรณ์ส่งมาติดตั้งในประเทศอื่น เช่น ไทย ให้ถามซัพพลายเออร์ว่าใช้ข้อใดบ้าง และกฎหมายท้องถิ่นเข้ามาแทนที่หรือไม่

• หลายวาล์ว: ตามกฎระเบียบความปลอดภัยของหม้อน้ำและภาชนะรับความดัน เมื่อตั้งวาล์วหนึ่งตัวที่ MAWP หรือต่ำกว่า ตัวอื่นบนหม้อน้ำและภาชนะ Class 1 และ Class 2 ตั้งสูงกว่า MAWP ได้ไม่เกิน 3% เช่น MAWP 0.70 MPa วาล์วตัวที่สองตั้งได้ถึง 0.721 MPa ส่วน Safety Valve ของ superheater ในหม้อน้ำต้องตั้งให้เปิดก่อน วาล์วของ drum
• ห้ามมีวาล์วปิด (block valve): บนภาชนะรับความดัน Class 1 ประกาศของ MHLW ห้ามติดตั้ง stop valve หรืออุปกรณ์ปิดอื่นระหว่างภาชนะกับ Safety Valve หรือที่ทางระบายออกตามหลักการ ข้อยกเว้นมี เช่น มีวาล์วตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่มีอินเตอร์ล็อกไม่ให้ปิดพร้อมกัน และอนุญาตให้มี stop valve ระหว่างภาชนะกับ Safety Valve ที่ติดตั้งด้านหลังวาล์วลดความดัน
• ค่าเผื่อของ Set Pressure: สำหรับ Safety Valve ไอน้ำของหม้อน้ำ VENN ระบุค่าเผื่อของ popping pressure ที่ ±0.015 MPa เมื่อ Set Pressure ต่ำกว่า 0.5 MPa และ ±3% ตั้งแต่ 0.5 MPa จนถึงต่ำกว่า 2.3 MPa

ถ้ามี rupture disc อยู่หน้าวาล์ว ตัวประกอบความจุของชุดที่ใช้ร่วมกันก็เข้ามาในการคำนวณด้วย

กฎหมายไทยที่เกี่ยวข้อง (ข้อมูลเบื้องต้น)

ในประเทศไทย หม้อน้ำและภาชนะรับความดันอยู่ภายใต้กฎหมายด้านความปลอดภัยของนายจ้าง ฉบับที่พบคือกฎกระทรวงกำหนดมาตรฐานในการบริหาร จัดการ และดำเนินการด้านความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงานเกี่ยวกับเครื่องจักร ปั้นจั่น และหม้อน้ำ พ.ศ. 2564 ซึ่งตั้งอยู่บนพระราชบัญญัติความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงาน พ.ศ. 2554 นอกจากนี้ กรมโรงงานอุตสาหกรรมก็มีหลักเกณฑ์เรื่องหม้อน้ำและหม้อต้มสำหรับโรงงานด้วย

บทความนี้ไม่ได้ตรวจรายละเอียดข้อกำหนดเรื่อง Safety Valve ในกฎหมายไทย จึงไม่สรุปว่าเกณฑ์ของญี่ปุ่นในหัวข้อก่อนหน้าเทียบเท่าหรือใช้แทนกฎหมายไทยได้ ให้ปรึกษา จป. (เจ้าหน้าที่ความปลอดภัยในการทำงาน) วิศวกรผู้รับผิดชอบ และผู้ผลิตวาล์ว ว่าอุปกรณ์ของโรงงานเข้าข่ายข้อกำหนดใด และต้องใช้รหัส (code) ใดในการยืนยันขนาด

นำไปใช้ได้ทันที: รายการตรวจใบเลือกขนาด Safety Valve ของญี่ปุ่น

เมื่อได้รับใบเลือกขนาดจากซัพพลายเออร์หรือสำนักงานใหญ่ในญี่ปุ่น ให้ไล่ตามรายการนี้ก่อนเทียบกับการคำนวณของ API

• การเลือกขนาดใช้รหัสใด: มาตรฐานโครงสร้างของญี่ปุ่น ASME หรือรหัสอื่น และฉบับปีใด
• Set Pressure ระบุหน่วยและชัดเจนว่าเป็นความดันเกจหรือสัมบูรณ์ (MPa G หรือ MPa A)
• ความดันระบาย P₀: ใช้กฎใด (ภาชนะ 10%/0.020 MPa หม้อน้ำ 3%/0.015 MPa หรือ ASME) และบวกความดันบรรยากาศแล้วหรือไม่
• สัมประสิทธิ์: K_dr′ หรือ K ที่รับรอง แหล่งที่มาของค่า (ค่าของผู้ผลิตเองหรือค่าที่รับรอง) และจับคู่กับพื้นที่จริงหรือไม่
• พื้นที่การไหล: แบบ Lift (πDL) หรือแบบ Full Bore (πd²/4) พร้อมค่าจากตารางขนาด
• การแก้ค่าไอน้ำ: ใช้ค่า C′ เท่าไร และเป็นไอน้ำร้อนยิ่งยวดหรือไม่
• ปริมาณระบายที่ต้องการ: ใช้เกณฑ์ใด (การผลิตไอน้ำของหม้อน้ำ สูตรไหลเข้าของภาชนะ วาล์วลดความดันเสีย หรือสถานการณ์อื่น) และคำนวณอย่างไร
• Blowdown และ Reseat Pressure เมื่อเทียบกับความดันใช้งานปกติ
• Back Pressure ที่ทางออก: เป็นบรรยากาศหรือ header และได้ปรับค่า Set แล้วหรือไม่
• การต่อ: ขนาดระบุ (A) และพิกัดหน้าแปลนแบบ JIS หรือ ASME
• เปลี่ยน Set Pressure ที่หน้างานได้หรือต้องทำที่โรงงานเท่านั้น
• กรณีส่งออก: วาล์วมีการรับรองตามที่รหัสของหน้างานกำหนดหรือไม่

รายการข้อมูลทั้งหมดที่ควรส่งพร้อมใบสั่งซื้อ ดูได้ในบทความเรื่อง Set Pressure กับ MAWP

ตัวอย่างอีเมลถามซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น

ซัพพลายเออร์ญี่ปุ่นและสำนักงานใหญ่มักอ่านภาษาอังกฤษได้ดีกว่าภาษาไทย จึงให้ตัวอย่างเป็นภาษาอังกฤษ ปรับชื่ออุปกรณ์และรหัสที่ใช้ตามโครงการของคุณ

Subject: Safety valve sizing basis for [equipment tag]

Thank you for the safety valve data for [equipment name]. Our project checks relief devices against [API 520 / ASME Section VIII / local code]. Before we accept the selection, please confirm:
1. The code and edition you used to calculate the relieving pressure, and the relieving pressure value (absolute).
2. The coefficient of discharge and the flow area used, and whether the coefficient is certified or a maker's nominal value.
3. How you determined the required relieving capacity of [value] kg/h, including the scenario and any formula.
4. The blowdown and reseat pressure for this model at the specified set pressure.
5. Whether the valve has any certification (for example, ASME) that our site requires, and whether its capacity is listed.
6. Whether the set pressure can be adjusted on site, or must be reset at the factory.

Best regards,
[your name]

ศัพท์ญี่ปุ่นที่พบในใบเลือกขนาด Safety Valve

ตารางนี้ให้คำอ่านแบบโรมาจิและความหมาย เพื่อใช้คุยกับเพื่อนร่วมงานชาวญี่ปุ่น ในแบบจริงอาจเห็นเป็นอักษรญี่ปุ่น ให้เทียบกับคำอ่านและความหมายด้านล่าง

โรมาจิ	ภาษาไทย	English
anzen-ben	วาล์วนิรภัย	safety valve
nigashi-ben / anzen-nigashi-ben	รีลีฟวาล์ว / เซฟตี้รีลีฟวาล์ว	relief valve / safety relief valve
zenryo-shiki / yotei-shiki	แบบ Full Bore / แบบ Lift	full bore type / lift-type
yobi-kei	ขนาดระบุ (เช่น 25A, 32A)	nominal size
settei atsuryoku	ความดันตั้ง (Set Pressure)	set pressure
fukidashi atsuryoku / fukihajime atsuryoku	ความดันที่วาล์วเปิดแบบ pop / ความดันที่เริ่มมีการไหล	popping pressure / start-to-discharge pressure
fukidomari atsuryoku	ความดันที่วาล์วปิดกลับ	reseat pressure
fukisagari	ผลต่างความดันระหว่างเปิดกับปิด	blowdown
fukidashi-ryo kettei atsuryoku	ความดันที่ใช้กำหนดความจุระบาย	relieving pressure (for capacity)
hitsuyo / kosho fukidashi-ryo	ปริมาณระบายที่ต้องการ / ความจุระบายที่กำหนด	required / rated relieving capacity
kosho kokaku fukidashi keisu	สัมประสิทธิ์การระบายแบบลดค่าตามระบุ (Kdr′)	nominal derated coefficient of discharge
nodo-bu no kei / benza-guchi no kei	เส้นผ่านศูนย์กลาง throat / เส้นผ่านศูนย์กลางปาก seat	throat bore / seat bore
saiko shiyo atsuryoku	ความดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP)	maximum allowable working pressure (MAWP)
haiatsu	ความดันด้านทางออก (Back Pressure)	back pressure

ข้อจำกัดของบทความนี้

• บทความนี้อธิบายวิธีอ่านและเปรียบเทียบงานคำนวณขนาด ไม่ใช่ขั้นตอนเลือกขนาด และตัวเลขในบทความไม่ใช่ค่าออกแบบ
• สมการ สัมประสิทธิ์ และค่าความจุของญี่ปุ่นที่แสดง เป็นค่าที่ VENN เผยแพร่สำหรับบางรุ่น ผู้ผลิตและรุ่นอื่นอาจต่างกันหลายเปอร์เซ็นต์หรือมากกว่า
• งานของเหลวและก๊าซใช้สมการอื่น และกฎความดันระบายขึ้นกับกฎหมายหรือรหัสที่ใช้
• ข้อกำหนดทางกฎหมายของญี่ปุ่นใช้กับอุปกรณ์ที่ติดตั้งในญี่ปุ่น ส่วนอุปกรณ์ที่ติดตั้งในที่อื่น รวมถึงในไทย กฎหมายและหน่วยงานท้องถิ่นเป็นตัวตัดสิน
• ตัวอย่างการคำนวณเป็นตัวอย่างสมมติ
• ส่วนกฎหมายไทยเป็นข้อมูลเบื้องต้น ไม่ได้เทียบรายข้อกับกฎหมายญี่ปุ่น

คำถามที่พบบ่อย

JIS B 8210 เทียบเท่า API 520 หรือ ASME หรือไม่

ไม่เทียบเท่า JIS B 8210:2025 เป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์สำหรับ Safety Valve ที่อิง ISO 4126-1 และ ISO 4126-7 โดยมีการแก้ไขแบบญี่ปุ่น ส่วน API 520 เป็นแนวปฏิบัติการคำนวณขนาดและการเลือก และ ASME ครอบคลุมการรับรองและความดันเกินที่ยอมรับได้ สมการความจุไอน้ำมีค่าคงที่ตัวเดียวกัน แต่สัมประสิทธิ์ เกณฑ์พื้นที่ และกฎความดันระบายต่างกัน

ใช้ค่า 0.975 ของ API 520 คำนวณขนาดวาล์วญี่ปุ่นได้หรือไม่

ไม่ได้ ถ้าใช้กับพื้นที่จริงของผู้ผลิต ค่า 0.975 จับคู่กับพื้นที่ orifice แบบ effective ของ API 526 ในการคำนวณขั้นต้น ให้ขอจากผู้ผลิตญี่ปุ่นว่า สัมประสิทธิ์และพื้นที่การไหลที่เป็นคู่กันของรุ่นนั้นคืออะไร และความจุที่ผู้ผลิตรับประกันคือเท่าไร

ความดันที่วาล์วเปิดแบบ pop (popping pressure) ต่างจาก Set Pressure อย่างไร

สำหรับ Safety Valve ไอน้ำ แนวปฏิบัติญี่ปุ่นถือว่า popping pressure ที่วาล์วเด้งเปิด คือ Set Pressure ส่วนวาล์วของเหลวและก๊าซ VENN ถือว่าความดันที่เริ่มมีการไหลเล็กน้อย (start-to-discharge pressure) คือ Set Pressure

ทำไมใบเลือกขนาดของญี่ปุ่นแสดงวาล์วแบบ Lift ที่สัมประสิทธิ์สูงกว่า แต่ความจุน้อยกว่า

เพราะสัมประสิทธิ์ใช้กับพื้นที่คนละแบบ แบบ Lift ใช้พื้นที่ curtain จากปาก seat และ lift ซึ่งเล็กกว่าพื้นที่ throat ของแบบ Full Bore ที่ขนาดระบุเท่ากัน ให้เทียบความจุที่กำหนด ไม่ใช่เทียบสัมประสิทธิ์

เปลี่ยน Set Pressure หลังรับของแล้วได้หรือไม่

โดยปกติเปลี่ยนที่หน้างานไม่ได้ VENN ถือว่าไม่อนุญาตตามหลักการ และ Yoshitake ปรับตั้งใหม่ที่โรงงานของตน ถ้าเงื่อนไขการใช้งานเปลี่ยน ให้ขอให้ผู้ผลิตปรับตั้งใหม่ หรือเปลี่ยนเป็นวาล์วที่ตั้งตามความดันใหม่

แหล่งอ้างอิง

• JSA: JIS B 8210:2025 preview (ชื่อมาตรฐาน พื้นฐานจาก ISO 4126-1/-7 ขอบเขต; ภาษาญี่ปุ่น)
• ISO 4126-1:2004 (สัญลักษณ์: K_dr = K_d × 0.9)
• VENN: แคตตาล็อก SF-17 กฎที่ใช้และสมการความจุ (สมการ สัมประสิทธิ์ ความดันระบาย Blowdown ตาม JIS และค่าเผื่อ; ภาษาญี่ปุ่น)
• VENN: แคตตาล็อก SL-38 (พื้นที่การไหลและตารางความจุของซีรีส์ SL-37; ภาษาญี่ปุ่น)
• VENN: คู่มือวาล์วอัตโนมัติ ตอน Safety Valve (ชนิดวาล์ว การตั้งค่าและขนาดด้านหลังวาล์วลดความดัน การเปลี่ยนที่หน้างาน; ภาษาญี่ปุ่น)
• Yoshitake: คู่มือ GP-1000 (การตั้งค่า Safety Valve แบบแจ้งเตือนหลังวาล์วลดความดัน; ภาษาญี่ปุ่น)
• Yoshitake: คู่มือ AL-140 (pulsation การปรับตั้งใหม่ที่โรงงาน; ภาษาญี่ปุ่น)
• e-Gov: กฎระเบียบความปลอดภัยของหม้อน้ำและภาชนะรับความดัน ข้อ 28, 65, 86 (ภาษาญี่ปุ่น)
• ประกาศ MHLW มาตรฐานโครงสร้างหม้อน้ำ ข้อ 62 และ มาตรฐานโครงสร้างภาชนะรับความดัน ข้อ 64 (ปริมาณระบายที่ต้องการ สูตรไหลเข้า block valve; ภาษาญี่ปุ่น)
• MHLW: มาตรฐานโครงสร้างภาชนะรับความดัน และ มาตรฐานโครงสร้างหม้อน้ำ (ภาษาญี่ปุ่น)
• ไลบรารี fluids: การคำนวณไอน้ำตาม API 520 (ค่าคงที่ 190.5 หน่วย K_N)
• Baker Hughes: Consolidated valve sizing technical specification (K_d 0.975 ของ API กับพื้นที่ effective ของ API 526 เทียบกับ K และพื้นที่ที่ ASME รับรอง)
• Emerson: Kunkle technical reference for safety relief products (16% เมื่อมีหลายวาล์ว, 21% กรณีไฟไหม้)
• Tata Consulting Engineers: ASME Section VIII pressure relief valve requirements (ขีดจำกัด overpressure ตาม UG-125)
• Spirax Sarco: Safety Valve Selection (ส่วนเผื่อ Reseat, Back Pressure)
• Spirax Sarco: Safety Valve Sizing (กรณีวาล์วลดความดันเปิดค้าง)
• Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine พฤษภาคม 2024; ความดันใช้งานไม่เกิน 95% ของ Set)
• กรมคุ้มครองแรงงาน: กฎกระทรวงฯ เกี่ยวกับเครื่องจักร ปั้นจั่น และหม้อน้ำ พ.ศ. 2564 (กฎหมายไทย ใช้อ้างอิงชื่อกฎหมายเท่านั้น)
• กรมโรงงานอุตสาหกรรม: กฎหมายโรงงาน หมวดความปลอดภัย (รายการหลักเกณฑ์หม้อน้ำและหม้อต้ม)