บทท� 2

ทฤษฎและหลกการท�เก�ยวของ

เพ�อใหบรรลวตถประสงคของการดาเนนโครงการ ผจดทาโครงการน% จงไดศกษาขอมลตางๆท�เก�ยวของ โดยนาเสนอตามหวขอยอยเพ�อสะดวกในการพจารณาดงตอไปน% 2.1 การออกแบบ 2.2 ข%นตอนของการออกแบบ 2.3 คณสมบตทางกลของวสด 2.4 แนวคดและความหมายเก�ยวกบการระบายอากาศแบบท�วไป 2.5 ประโยชนของการระบายอากาศ 2.6 ชนดของการระบายอากาศ 2.7 สวนประกอบของระบบระบายอากาศ 2.8 ทอออนระบายอากาศในงานอตสาหกรรม (Flexible Duct) 2.9 การเช�อมโลหะ (Welding) 2.10 หลกการในสถตยศาสตรวศวกรรม 2.11 จดคมทนและระยะเวลาคนทน

6

2.1 การออกแบบ 2.1.1 ปรชญาของการออกแบบ ผออกแบบจะเร�มตนดวยการขดเขยนแบบสรางสรรคแบบใหมๆข%นมา แมวาในการสรางเคร�องจกรกลชนดใหมท�ไมเคยมใชมากอน จะตองใชความคดโดยอาศยพ%นฐานความรตางๆอาศยประสบการณและใชเวลามากหรอนอยกตาม ผออกแบบจะไดความชานาญทางดานวศวกรรมและดานอตสาหกรรมเพ�มข%นหลายประการ การออกแบบสวนมากจะทาตามแบบอยางท�มใชอยในอตสาหกรรม เชน เคร�องกลงรนใหมกมลกษณะคลายกบเคร� องกลงรนเกา รถยนตรนใหมกคลายรถยนตรนเกา เพยงแตมการเปล�ยนแปลงปรบปรงใหดข% น เพราะมความรมากข% น มประสบการณมากข% น ในบางคร% งการเปล�ยนแปลงปรบปรงจะทาเม�อตองการประสทธภาพสงข%น เพ�อเพ�มหรอรกษาระดบราคาหรอเพ�มผลการแขงขนทางดานการตลาด ปรชญาของการออกแบบงานเฉพาะอยางข%นอยกบลกษณะของอตสาหกรรมหรอชนดของเคร�องจกรกล การออกแบบในบางคร% งจะมแบบตางๆหลายแบบ ซ� งข%นอยกบวาผออกแบบประสงคจะใหงานออกมาในรปแบบใด งานออกแบบบางชนดผออกแบบจะตองคอยๆเปล�ยนแปลงปรชญาใหเหมาะสมกบธรรมชาตของงานน%นๆ เชน เม�อออกแบบเคร�องบนจะตองใชความแมนยาสง ระวงทางดานความตานแรงและน% าหนก ซ� งเปนการออกแบบท�เสยคาใชจายสงเม�อเปรยบเทยบกบการออกแบบถงความดนขนาดใหญ ผออกแบบไมจาเปนตองคานงถงความแมนยาสงเหมอนกบเคร�องบนหรอไมตองคานงถงน%าหนก เปนตน ท�กลาวมาท%งหมดน% มไดต%งใจจะกลาวถงปรชญาของการออกแบบท%งหมดในอตสาหกรรม แตจะช% ใหเหนถงความแตกตางบางอยางบางประการ ซ� งในการออกแบบจรงๆแลว ควรจะตองพจารณาถงปรชญาท�เหมาะสมกบงานน%นๆเปนหลกสาคญ 2.1.2 พ%นฐานของผออกแบบเคร�องกล ผออกแบบเคร�องจกรกลท�ดควรจะตองมพ%นฐานความรดงตอไปน% เปนอยางด 1. มพ%นฐานความรทางความแขงแรงของวสดเปนอยางด เพ�อใชในการวเคราะหความเคนช%นสวนของเคร�องจกรกลจะตองแขงแรง และแขงแกรงพอท�จะรบแรงตางๆท�เกดข%นได 2. มพ%นฐานความรเก�ยวกบคณสมบตของวสดวศวกรรมท�ใชกบเคร�องจกรกลเปนอยางด ท% งทางดานโลหะวทยา กรรมวธทางความรอนตางๆและตดตามการพฒนาทางดานวสดอยตลอดเวลาเพ�อจะไดนาวสดท�เหมาะสมท�สดมาใช 3. มความรทางดานกรรมวธการผลตตางๆในหลกเศรษฐศาสตรของวธการผลต เพราะวา ช%นสวนเคร�องจกรกลท�ผลตข%นมาจะตองแขงขนกนทางดานราคา บางคร% งการออกแบบช%นสวนช%นหน� งอาจเหมาะกบโรงงานผลตแหงหน� ง แตไมเหมาะกบโรงงานผลตอกแหงหน� งกได เชน โรงงานผลตท�มแผนกเช�อมท�ด แตไมมแผนกหลอ จะพบวาการผลตโดยวธเช�อมจะประหยดท�สด

7

แตในขณะเดยวกนโรงงานอกแหงหน�งอาจตดสนใจใชวธหลอเพราะมแผนกหลอท�ดอย (และอาจมแผนกเช�อมหรอไมมกได) 4. มความรเปนพเศษเก�ยวกบส�งแวดลอมท�จะมผลตอคณสมบตของวสด เชน บรรยากาศท�ทาใหเกดการกดกรอน อณหภมต�ามากๆหรอสงมากๆ เปนตน 5. เตรยมพรอมสาหรบการตดสนใจอยางฉลาดวาควรเลอกใชช%นสวนท�มจาหนายอยแลวหรอตองการออกแบบใหม ควรใชสตรสาเรจท�ไดจากประสบการณในการออกแบบช%นสวนหรอไม ควรทดสอบช%นงานกอนการผลตหรอไม ตองออกแบบเปนพเศษเพ�อควบคมการส�นสะเทอน ระดบเสยงดงและอ�นๆหรอไม 6. มความเขาใจถงความสวยงามบางประการซ�งจะทาใหผลตผลจงใจและดงดดใจผใช 7. มความรทางดานเศรษฐศาสตรและการแขงขนทางดานราคา เพราะเหตวาวศวกรมหนาท�ในการประหยดเงนของผวาจาง การจะเพ�มราคาสนคาไดจะตองมการปรบปรงเปล�ยนแปลง เชน เพ�มสมรรถนะ เพ�มส�งดงดดใจ หรอเพ�มความทนทานใหมากข%น 8. มสญชาตญาณในการเปนนกประดษฐและสรางสรรค ส�งสาคญท�สดกคอจะตอง ทาใหเกดประสทธผลสงสด ความคดสรางสรรคอาจเกดข%น เพราะมความขยนขนแขงท�จะแกไขส�งท�ไมถกใจและมความเตมใจท�จะทา ตามปกตแลวยงมอกหลายส�งหลายอยางท�ควรจะพจารณาโดยละเอยด เชน เคร�องจกรกลจะใชงานไดอยางปลอดภยหรอไม มอะไรปองกนขณะใชงานของผใชเคร� องจกรหรอไม มการส�นสะเทอนจนอาจเกดอนตรายหรอไม การประกอบช%นสวนหรอการซอมบารงทาไดยากหรองาย เปนตน เปนส�งท�แนนอนท�สดวา ไมมวศวกรคนใดท�จะมความรเปนพเศษเก�ยวกบส�งท�กลาวมาแลวท%งหมดและตดสนใจในการแกปญหาตางๆไดอยางดท�สด องคกรขนาดใหญข%นยอมจะมผชานาญพเศษในดานตางๆมากข%นซ� งจะชวยในการเปนท�ปรกษาไดอยางด วศวกรสวนมากจะรข%นตอนการออกแบบแลวเปนอยางด และจะดย�งข%นถาไดใชบคคลหลายฝายท�มความชานาญพเศษตางกนมารวมกนออกแบบ การออกแบบเปนงานอาชพอยางหน�งซ� งมเสนหดงดดใจผออกแบบ เพราะตองใชพ%นความรอยางกวางขวางท%งทางดานทฤษฎและปฏบต งานวศวกรรมกคองานออกแบบ 2.2 ข�นตอนของการออกแบบ การออกแบบเปนกระบวนการท�นาสนใจมากวาควรจะเร�มตนอยางไร ควรจะเร�มตนจากกระดาษเปลาแผนหน�ง แลวเร�มลงมอแสดงความคดเหนลงไป ตอไปจะเกดอะไรข%น มอะไรบางท�เปนตวควบคมหรอมผลตอการตดสนใจ และสดทายงานออกแบบจะส%นสดลงท�ใด ดงน%นจงจะกลาวถงข%นตอนในการออกแบบท�วไปซ�งงานบางประเภทอาจไมเปนไปตามข%นตอนดงกลาวน%กได ข%นอยกบชนดของผลตภณฑท�ออกแบบและกรรมวธในการออกแบบ ดงรปท� 2.1

8

รปท� 2.1 แผนภาพของการออกแบบท�มวงปอนกลบ ท�มา : วรทธZ อ%งภากรณ.การออกแบบเคร�องจกรกล

จากรปท� 2.1 สามารถอธบายรายละเอยดของข%นตอนตางๆไดดงตอไปน% 2.2.1 รบรความตองการ การออกแบบอาจเร�มตนข%นจากการท�วศวกรไดรบรความตองการและตดสนใจท�จะทาบางส�งบางอยางข%นหรออาจไดรบขอมลจากลกคาท�เก�ยวของกบผลตภณฑในดานการใชงานและคณภาพของผลตภณฑอาจเปนแรงผลกดนใหมการออกแบบได การแขงขนทางดานธรกจและอตสาหกรรมทาใหเกดความตองการในการออกแบบอปกรณ กระบวนการ และเคร�องจกรกลใหมๆส�งสาคญกคอ ตองยอมรบรวาเกดความตองการข%นแลวใชประสบการณพ%นฐานท�มอยทาความเขาใจกบความตองการน%นใหถองแท 2.2.2 ลกษณะจาเพาะ รวบรวมรายละเอยดของส�งท�ตองการออกแบบใหมากท�สดเทาท�จะทาไดซ� งอาจประกอบไปดวย คณลกษณะ ขนาด ราคา จานวนท�ตองการผลต อายการใชงาน อณหภมใชงาน ความเช�อถอได และส�งท�คาดวาจะมการเปล�ยนแปลงไดบาง เชน น% าหนก ขนาดพรอมท%งบางส�งบางอยางท�เกดข%นเน�องมาจากการออกแบบ เชน กรรมวธการผลต ความชานาญของชางและการแขงขนทางดานการตลาด เปนตน การออกแบบงานบางประเภทท�จะตองทาตามเกณฑ

รบรความตองการ

ลกษณะจาเพาะ

ศกษารายละเอยด

สงเคราะหความคด

สรางสรรคในการ

ออกแบบ

ออกแบบเบ%องตนและ

ปรบปรง

ออกแบบรายละเอยด

สรางตนแบบและทดสอบ

ออกแบบสาหรบผลต

สงผลตภณฑออก

ปอนกลบ

ปอนกลบ

ปอนกลบ

ปอนกลบ

9

เชน หมอไอน% าภาชนะความดน กจาเปนจะตองศกษาเกณฑน%นใหทราบถงส�งสาคญตางๆท�เปนขอควรระมดระวงและปฏบตตาม 2.2.3 ศกษารายละเอยด เม�อไดลกษณะจาเพาะตางๆแลว ข%นตอไปกคอศกษารายละเอยดท%งน% กเพ�อแยกแยะถงส�งท�อาจกอใหเกดความเสยหายหรอความลมเหลว ท%งทางดานเทคนคและ ดานเศรษฐศาสตร โดยปกตแลวผท�รบผดชอบในการศกษารายละเอยดมกจะเปนวศวกรท�ผานงานออกแบบมาแลวอยางมาก ตองมพ%นฐานความรทางดานวศวกรรมศาสตรตางๆเปนอยางด รวธการเลอกใชวสด รวธการผลตและความตองการของแผนกขาย ผ ท�ท าการศกษารายละเอยดมกจะเปนผรบผดชอบโครงการท%งหมดมบอยคร% งท�ผลจากการศกษารายละเอยดจะทาใหลกษณะจาเพาะตองเปล�ยนไปเพ�อความสาเรจของโครงการจงทาใหมวงปอนกลบไปยงลกษณะจาเพาะดงรปภาพประกอบท� 2.1 2.2.4 สงเคราะหความคดสรางสรรคในการออกแบบ เม�อศกษารายละเอยดแลว ตอไปกจะถงข%นการสงเคราะหความคดสรางสรรคในการออกแบบ ซ� งเปนข%นตอนท�ทาทายและนาสนใจท�สดในการออกแบบ เพราะถาไมมขดจากดอนใดแลว ผออกแบบจะทาหนาท�เปนวศวกรนกประดษฐ และจตรกรในเวลาเดยวกน ซ� งในขณะน% เขาจะเปนนกสรางสรรค การสงเคราะหคอการวเคราะหและทาใหอานวยประโยชนท�สด ในข%นน% จะตองสงเคราะหความคดใหมกบความคดเกาเพ�อทาใหเกดความคดใหมข%น ความคดสรางสรรคเปนส�งท�ส�งสอนกนไมไดแมวาจะใชวธกระตนกตาม แตกเช�อไดวาการศกษาท�เหมาะสมทาใหมนษยมกระบวนการคดสรางสรรคกวางขวางข%น 2.2.5 ออกแบบเบ%องตนและปรบปรง หลงจากผานกระบวนการสงเคราะหความคดสรางสรรคในการออกแบบแลว อาจจะมวธการท�เหมาะสมกบลกษณะจาเพาะและความตองการหลายวธจงจาเปนตองตดสนใจเลอกเอาวธใดวธหน�งเปนแบบเบ%องตนและปรบปรงตอไป ในข%นน%จาเปนจะตองมแบบแสดงเคร�องจกรกลหรอระบบท�มความเก�ยวของกน เพ�อหาความสมพนธตางๆ ของระบบท% งหมด แบบควรมขนาดสาคญพรอมท% งรปประกอบ รปดานขางอยางสมบรณ นอกจากน%นยงตองพจารณาทางดานคเนมาตก (kinematic) ของระบบดวยเพ�อความม�นใจวาจะทางานได โดยปกตแลวในข%นน%จะยงไมไดผลสมบรณ จงตองมวงปอนกลบไปยงลกษณะจาเพาะดงรปท� 2.1 เพ�อทาใหมความสมบรณครบถวนพรอมกนน%นกจะมการปรบปรง เพ�อพสจนใหเหนถงแนวความคด เพ�อหาวสดท�มคณสมบตเหมาะสม เพ�อประเมนผลของอปกรณ หรอคนหาส�งท�ยงไมแนชดจากขอมลทางเทคนคและประสบการณท�ผานมา ดงน%นชวงการออกแบบเบ%องตนน%อาจจะชาหรอเปล�ยนแปลงไปตามขอมลท�ได อนท�จรงแลวการปรบปรงจะเกดข% นในข%นตอนตอไปของแผนภาพดงรปท� 2.1

10

2.2.6 ออกแบบรายละเอยด การออกแบบรายละเอยดเก�ยวของกบขนาดจรง และขนาดของสวนประกอบอ�นๆท%งหมดท%งท�จะผลตข%นเองหรอผลตภณฑสาเรจท�จะซ%อมาใช ซ� งจะประกอบเขาดวยกนท%งหมดเปนระบบ ดงน%นจงตองมแบบรายละเอยดของช%นสวนทกช%น แสดงรปดานตางๆเทาท�จาเปนโดยตองกาหนดท%งขนาด พกดความเผ�อไวใหครบถวน วสดท�ใช กรรมวธทางความรอน (ถาม) จานวนช%นสวน ช�อช%นสวน และบางคร% งอาจจะตองใชแบบประกอบของช%นงานสาเรจดวยโดยปกตชางเขยนแบบจะทางานไปพรอมกบวศวกรเพ�อเขยนแบบท�วศวกรกาหนดข%น วศวกรจะตองใหขอมลตางๆท�จาเปน เชน รปแบบเบ%องตนท�วศวกรควรจะรางข%นมากอน จะตองใหขนาดชนดของวสดโดยใชเทคนคในการวเคราะหและประสบการณท�ผานมา ซ� งหมายความวาวศวกรตองใชพ%นฐานทางดานตางๆ เชน คณตศาสตร กลศาสตร ความแขงแรงของวสด กลศาสตรของไหล การส�นสะเทอนโลหะวทยา กระบวนการผลต โดยท�วศวกรอาจจะหาผชวยท�มความชานาญเปนพเศษเฉพาะสาขามาชวยได 2.2.7 สรางตนแบบและทดสอบ หลงจากท�มรายละเอยดตางๆสมบรณ มแบบแยกช%นแบบประกอบ รวมท%งวสดและรายการช%นสวนตางๆแลว จงสงแบบท�สมบรณท%งหมดไปยงโรงงานเพ�อสรางตนแบบ เม�อสรางตนแบบเสรจเรยบรอยกเตรยมประเมนผลและทดสอบผลจากการทดสอบอาจ ทาใหตองเปล�ยนแปลงหรอปรบปรงการออกแบบเบ%องตน หรอแบบรายละเอยดบางประการ หลงการเปล�ยนแปลงปรบปรงช%นสวนบางช%นแลวจะทดสอบและประเมนผลใหมอกคร% ง หรออาจตองทาอกหลายคร% ง จนกระท�งวศวกรผออกแบบพงพอใจท�งานของเขามสมรรถนะตามตองการ เม�อถงข%นน% แลวจะสงแบบช%นสวนและรายการวสดไปยงแผนกวศวกรรมการผลตเพ�อปรบปรงใหเหมาะสมกบการผลตตอไป 2.2.8 ออกแบบสาหรบผลต ในข%นน% จะพจารณาถงการเปล�ยนแปลงบางอยางเพ�อความเหมาะสม (โดยพจารณาจากหลกเศรษฐศาสตร) ของวธการผลตท�ดท�สด เน�องจากการผลตช%นงานนอยช%นกบการผลตช%นงานมากช%นอาจตองใชวธการผลตตางกน จงตองหาวธการผลตท�ประหยดท�สด 2.2.9 สงผลตภณฑออก โดยปกตมกจะผลตช%นงานตนแบบแลวทดสอบอกคร% งหน� ง ถามปญหาท�แกไขไมไดกจะสงกลบไปยงแผนกออกแบบเบ%องตนและปรบปรง หรออาจเสนอแนะขอคดเหนไปไดดงท�ไดแสดงโดยวงปอนกลบในรปท� 2.1 ส� งท�กลาวมาท% งหมดน% อาจไมสมบรณทางดานรายละเอยดตางๆหรออาจจะใชไดกบกระบวนการผลตบางอยาง บางระบบเทาน%น เพราะการท�จะรรายละเอยดถงกรรมวธการออกแบบในงานตางๆจาเปนอยางย�งท�จะตองศกษาและเขาไปมสวนรวมในงานน%นๆ

11

C

B A

σ

σ

ความ

เคน N

/m2

ความ

เคน N

/m2

C σ

σ

ความเครยด % (ก) วสดเหนยว

ความเครยด % (ข) วสดเปราะ

2.3 คณสมบตทางกลของวสด ในการออกแบบช%นสวนเคร� องจกรกลจะตองคานวณหาขนาดของช%นสวนตางๆโดยคานงถงคณสมบตทางกลของวสดเปนสาคญ ซ� งจะพบวามช�อเรยกตางๆอยมาก ดงน%นเพ�อความสะดวกในการอางองตอไปน%จะไดนยามความหมายช�อตางๆไวพอสงเขปดงตอไปน% 2.3.1 ความตานทานแรงดงอลตเมต (ultimate tensile strength) , σ u เปนความเคนสงสดท�วสดจะรบได ซ� งคานวณไดจากการนาแรงท�ใชดงวสดตวอยางหารดวยพ%นท�หนาตดเดม และแทนดวยจด C บนกราฟความเคนความเครยดดงภาพประกอบท� 2.2 ในบางคร% งอาจเรยกใหส%นลงไดวาความตานแรงดง (tensile strength)

2.3.2 ขดจากดความเปนสดสวน (proportional limit) เปนคาความเคนคาสดทายท�เปนสดสวนโดยตรงกบความเครยดดงจด A ดงภาพประกอบท� 2.2 เม�อพนจดน% ไปแลวกราฟจะเปนเสนโคง ในทางปฏบตจะหาจดน% ยาก ฉะน%นในการคานวณจงใชความตานแรงดงคราก (yield strength) แทน 2.3.3 ขดจากดความยดหยน (elastic limit) อยระหวางจด A และ B ดงภาพประกอบท� 2.2 เปนจดสดทายท�เอาแรงภายนอกออกแลวช%นตวอยางทดสอบจะกลบมามขนาดเทาเดม กราฟในชวง AB น%จะมความโคงเลกนอย 2.3.4 ความตานแรงดงคราก (yield strength), σ y เปนจดท�ช%นทดสอบยดออกไดมากโดยท�เพ�มแรงอกเลกนอยเทาน%น(หรอไมไดเพ�ม) ซ� งแทนดวยจด B หรอเรยกวาจดคราก โดยท�ความเคนในจดน% ถอวาเปนการออกแบบท�วๆไป สาหรบวสดท�ไมมจดคราก เชน เหลกหลอ กอาจใชความตานแรงดงเปนหลงในการออกแบบหรออาจจะหาความเคนท�เรยกวา ความเคนท�จดยดถาวร (proof stress) มาใชแทนความตานแรงดงคราก โดยการลากเสนขนานกบสวนท�เปนเสนตรงของกราฟตามเปอรเซนตของความเครยดท�ตองการ โดยท�วไปแลวมกจะใช 0.2% และเพ�อแสดงความแตกตาง

รปท� 2.2 แผนภาพแสดงความเคนความเคยดของวสดเหนยวและเปราะ ท�มา : วรทธZ อ%งภากรณ.การออกแบบเคร�องจกรกล

12

ระหวางความเคนท�จดยดถาวรกบความตานแรงดงคราก จงใชสญลกษณแทนความเคนท�จดยดถาวร 0.2% วา σ 0.2 หรออาจเรยกส%นๆวาความเคนพสจน 0.2% 2.3.5 ยงสโมดลส (Young’s modulus) หรอโมดลสความยดหยน (modulus of elasticity) เปนอตราสวนระหวางความเคนตอความเครยดในสวนท�กราฟเปนเสนตรง 2.3.6 โมดลสเฉอน (shear modulus) หรอ โมดลสความแขงแกรง (modulus of rigidity) ในการทดสอบช%นสวนโดยใชแรงเฉอนแลวเขยนกราฟระหวางความเคนเฉอน (shear stress) กบความเครยดเชงเฉอน (shear strain) กจะไดกราฟลกษณะเดยวกบการทดสอบแรงดง อตราสวนระหวางความเคนเฉอนตอความเครยดเฉอนในสวนท�กราฟเปนเสนตรงเรยกวา โมดลสเฉอน 2.4 แนวคดและความหมายเก�ยวกบการระบายอากาศแบบท�วไป งานอตสาหกรรมในปจจบนมความสลบซบซอนมากย�งข%น ส�งท�ตามมากคออนตรายจากการประกอบอาชพยอมมสงข% นดวย อนตรายจากการประกอบอาชพน% อาจจาแนกออกเปน 2 ประเภท กคอการบาดเจบซ� งมสาเหตมาจากอบตเหตและความเจบปวย ซ� งมสาเหตสวนใหญมาจากมลพษสถานประกอบการ วตถดบ ผลผลต และผลพลอยไดจากการผลตในงานอตสาหกรรมจานวนมากท�จดวาเปนอนตรายตอสขภาพ เม�อถกปลอยออกจากกรรมวธการผลตเขาสส�งแวดลอมในสถานประกอบการกจะมสภาพเปนมลพษโดยอาจอยใน สถานะท�เปนฝ น ไอกาซ ฟม และอ�นๆ มลพษเหลาน% สวนใหญจะปะปนและลองลอยอยในอากาศ ซ� งพรอมท�จะเขาสรางกายและทาอนตรายตอผปฏบตงานท�อยภายในสถานท�น%น โดยปกตแลวขณะท�น�งอยเฉยๆคนเราจะหายใจเอาอากาศเขาไปดวยอตราประมาณ 6 ลตร/นาท และเม�อตองออกแรงทางานอตราการหายใจจะเพ�มมากข%น ซ� งถาเปนงานหนกกอาจจะถง50 ลตร/นาท เน�องจากการหายใจเปนกระบวนการของรางกายซ� งจะหยดลงไมได ดงน%นจะเหนไดวาในงานอตสาหกรรมน%นทางเขาสรางกายท�สาคญท�สดของมลพษคอทางการหายใจ เพ�อเปนการปองกนอนตรายตอสขภาพใหกบผปฏบตงาน จงไดมการกาหนดมาตรฐานคณภาพอากาศภายในสถานประกอบการข% น โดยอาศยความรท�ไดจากการศกษาวจยและจากประสบการณท�เคยเกดข%นในอดต ซ� งโดยท�วไปแลวมาตรฐานคณภาพอากาศน% จะระบระดบความเขมขนเฉล�ยหรอความเขมขนสงสดของมลพษท�ยอมใหมอยในอากาศในสถานท�ทางานได และถอเปนมาตรฐานความปลอดภยสาหรบการทางานในสภาวะปกตท�วไปคอ วนละ 8 ช�วโมง และ 5 วนตอสปดาห มาตรฐานคณภาพอากาศในสถานประกอบการของแตละประเทศอาจแตกตางกนออกไปไดท%งน% ข%นอยกบ ความกาวหนาทางดานเทคโนโลย ฐานะทางเศรษฐกจ และเปาหมายของการปองกนของประเทศน%นๆ ประเทศไทยมมาตรฐานคณภาพภายในสถานประกอบการท�คลายคลงกบ

13

มาตรฐานของประเทศสหรฐอเมรกา ซ� งออกมาในรปของประกาศกระทรวงมหาดไทยเร�องความปลอดภยในการทางานเก�ยวกบภาวะแวดลอม(สารเคม) ซ� งไดมการประกาศใชเม�อวนท� 30 พฤษภาคม พ.ศ. 2520 วธการท�ใชในควบคมมลพษในอากาศ หรอท�เรยกวามลพษทางอากาศภายในสถานประกอบการใหอยในระดบท�ปลอดภย มอยหลายประการดวยกนม เชน 1. การเลอกใชวตถดบ และ หรอกรรมวธการผลตซ�งมอนตรายนอยกวาในกรณท�ทาได 2. การแยกกรรมวธการผลตท�มอนตรายออกไปใหอยตางหาก เพ�อลดจานวนบคคลท�ตองสมผสกบอนตราย สามารถทาการปองกนและควบคมไดงายข%นและประหยดมากข%น 3. การปกปดไมใหมลพษถกปลอยออกจากแหลงกาเนดเขาสอากาศ ท%งน% จะรวมถงการควบคมมลพษประเภทฝ นโดยการพนน% าใหเปยกดวย ซ� งวธการดงกลาวน% ใชไดในกรณท�ไมเปนอปสรรคตอการผลตเทาน%น 4. การระบายอากาศชนดตางๆ สาหรบการใชอปกรณคมครองอนตรายสวนบคคลแบบตางๆ น%นไมถกจดวาเปนวธการ “ ควบคม ” แตเปนวธการ “ ปองกน ” ไมใหมลพษเขาสรางกายของผสวมใสอปกรณฯ ท%งน% เพราะวาภายใตภาวะท�มการใชงานน%น มลพษยงคงมอยในอากาศในระดบท�อาจทาใหเกดอนตรายตอสขภาพได ดงน%นการใชอปกรณฯดงกลาวจะทาตอเม�อการควบคมใชไมไดผลหรอระบบควบคมเกดความขดของและอยในระหวางการแกไขและตรวจสอบเทาน%นนอกจากน%นการใชอปกรณคมครองอนตรายสวนบคคลน%นจะตองเลอกใชใหเหมาะสมกบชนดของมลพษท�ตองการจะปองกน ใหการระมดระวงเร�องอายการใชงาน การบารงรกษา และการเลอกขนาดท�สวมใสไดพอดอกดวย การระบายอากาศเปนวธการควบคมมลพษทางอากาศท�ไดผลดย�งวธหน� ง โดยอาศยหลกการเคล�อนยายอากาศท�ปนเป% อนดวยมลพษออกไปจากสถานประกอบการ การระบายอากาศจงหมายถงการจดการเคล�อนยายอากาศดวยปรมาณท�กาหนดใหไหลไปในทศทางและดวยความเรวท�ตองการ ดงน% นการระบายอากาศจงสามารถกาจดส� งอนไมพงประสงคเชน มลพษความรอนความช%น กล�นรบกวน ควน และอ�นๆ ซ� งปะปนอยในอากาศใหออกไปจากท�ปฏบตงาน และในขณะเดยวกนกสามารถดาเนนการใหอากาศบรสทธZ หรออากาศท�มสมบตท�ตองการไหลเขามาในสถานประกอบการน%นได และดวยความรทางดานวศวกรรมศาสตรกสามารถออกแบบและควบคมการระบายอากาศใหเปนไปตามความประสงคไดอยางมประสทธภาพ ดงน%นการระบายอากาศจงเปนวธการท�ใชไดผลย�งวธหน� งในการปองกนอนตรายตอสขภาพ และลดปญหาความเดอดรอนราคาญซ�งอาจเกดข%นกบผปฏบตงานในโรงงานอตสาหกรรม การระบายอากาศเปนวธการดานวศวกรรมท�มความสาคญมากตองานดานสขศาสตร-อตสาหกรรม ในอนท�จะปรบปรงหรอธารงไวซ� งคณภาพของอากาศในส�งแวดลอมการทางาน จงพอท�จะนยามคาวาการระบายอากาศไดอยางกวางๆ คอ “ วธการควบคมส�งแวดลอมการทางานโดยอาศยหลกการไหลของอากาศ ” สาหรบการระบายอากาศในอตสาหกรรมน%นอาจจะนามาใชเพ�อ

14

- การทาความรอนหรอความเยน หมายถงการปรบอณหภมของอากาศใหรอนหรอเยน - การขจดส�งปนเป% อนหรอส�งเจอปนในอากาศ - การทาใหส�งปนเป% อนในอากาศเจอจางลง - การเพ�มเตมอากาศสบรเวณงาน หรออกนยหน� งอาจกลาวไดวา การระบายอากาศเปนวธการท�จะชวยลดระดบการไดรบ หรอการคลกคลส�งปนเป% อนในอากาศไดนอยลง และการระบายอากาศยงสามารถชวยปองกนการสะสมของกาซ ไอระเหย หรอฝ นท�ตดไฟหรอระเบดไดอกดวย นอกจากน% ถาหากพบวามาตรการปรบปรงกระบวนการผลตหรอวธการควบคมอ�นๆไมสามารถลดระดบของส�งปนเป% อนในอากาศตางๆลงจนถงระดบความเขมขนท�ปลอดภยไดปกตแลวการระบายอากาศจะเปนทางเลอกหรอทางออกท�สาคญ 2.5 ประโยชนของการระบายอากาศ การระบายอากาศนบไดวาเปนวธการท�มความสาคญอยางย�งในบรรดามาตรการปองกนและควบคมอนตรายจากสภาพแวดลอมการทางาน ท%งน% เพ�อผลในดานการปองกนอนตรายท�อาจจะเกดตอสขภาพอนามยของคนงานหรอบคคลท�คลกคลหรอเก�ยวของกบส�งปนเป% อนในอากาศของหองหรอบรเวณท�ทางาน แตอยางไรกตามประโยชนและความสาคญของการระบายอากาศน%นมไดมเพยงเพ�อคมครองสขภาพของคนงานเทาน%นแตยงรวมถงความรสกสบาย การนาวสดท�ฟงกระจายกลบมาใชประโยชนอก ตลอดจนการคมครองปองกนส�งแวดลอมของชมชนอกดวย ซ� งพอจะสรปเปนขอๆ เพ�อใหไดเขาใจดงน% 1. การระบายอากาศจะสามารถปองกนมใหเกดอคคภยและการระเบดได ท%งน% เพราะวาในอตสาหกรรมบางประเภทมการใชสารตวทาละลายในกระบวนการผลตหรอวตถประสงคอ�นใดกตาม หากมไอสารของสารตวทาละลายฟงกระจายในอากาศในปรมาณความเขมขนท�สงมากโดยไมมระบบการระบายอากาศท�เหมาะสม ในขณะเดยวกนเม�อมความรอนหรอประกายไฟในบรเวณน%นดวยกจะทาใหเกดการตดไฟลกไหมข%นได นอกจากน% ในสถานท�ทางานบางแหงท�อาจมฝ นฟงกระจายอยางหนาแนนในอากาศ โดยอาจจะเกดจากการผลต การบรรจ การถายเทวสดท�เปนผงหรอเปนฝ น เชน แปงฝ น เปนตน เม�อมประกายไฟเกดข%นในบรเวณน%นกอาจจะมการระเบดอยางรนแรงข%นได 2. การระบายอากาศจะสามารถควบคมระดบส�งปนเป% อนในอากาศหองทางานใหอยในระดบท�ปลอดภยตอสขภาพของคนงานได เพราะโดยท�วไปแลวในสถานประกอบการท%งหลายท�มการใชสารเคมในการผลตกมกจะมสารเคมในรปหรอลกษณะตางๆเชน ฝ นละออง ฟม ควน กาซ ไอสารแขวนลอยอยในอากาศ ซ� งสารเคมเหลาน% เม�อคนงานรบเขาสรางกายกอาจจะมการสะสมตามอวยวะตางๆ จนถงระดบหน�งกอาจจะทาใหคนงานน%นเจบปวยหรอไมสบายข%นได ท%งน%จะข%นอยกบ

15

สมบตของสารเคมน%นๆ อยางไรกตามหากมการตดต%งหรอจดระบบการระบายอากาศท�เหมาะสมจะสามารถลดระดบความเขมขนของสารเคมตางๆท�แขวนลอยในอากาศลดลงจนถงระดบท�ปลอดภยได 3. การระบายอากาศยงสามารถควบคมท%งความรอนและความช%นใหอยในระดบท�คนงานจะรสกสบายได ท%งน% เพราะวาความรอนและความช%นนอกจากจะสามารถทาใหอณหภมภายในรางกายสงข%น เกดการสญเสยเหง�อมากกวาปกตจนอาจทาใหเกดอนตรายโดยการเปนลมชก เปนตะครว และเหน�อยออนแลว ยงอาจทาใหคนงานรสกหงดหงด อดอด และเสยสมาธในการทางาน ในท�สดกจะทาใหผลผลตตกต�า ย�งไปกวาน%นกอาจจะเปนสาเหตของการเกดอบตเหตได แตในทางตรงขามหากมการระบายอากาศท�ถกตองและเหมาะสม ระดบอณหภมและความช%นของอากาศในสถานท�ทางานไมสงจนเกนไป กจะทาใหคนงานรสกสบาย ทาใหผลผลตจากการทางานกยอมจะสงข%นดวย 4. วธการระบายอากาศท�เหมาะสมจะสามารถดกเกบวสดท�ฟงกระจายกลบมาใชประโยชนไดอก และยงสามารถลดปญหาความสกปรกรกรงรงท�เกดจากการฟงของวสดดงกลาวไดดวยตวอยางเชน ในโรงงานทาแบตเตอร� รถยนตท�ตองมการบดตะก�วจนเปนผงน%นปกตจะมการฟงกระจายหากไมมการตดต%งระบบการระบายอากาศท�เหมาะสม ผงหรอฝ นตะก�วท�ฟงอยในอากาศท�ทางานน%นกจะสญเปลาเปนการส%นเปลองโดยเปลาประโยชน แตตรงกนขามหากมการตดต%งระบบการระบายอากาศชนดท�สามารถดกเอาฝ นละอองนไวไดกจะสามารถนาเอาผงตะก�วน%นกลบมาใชประโยชนไดอก และอกตวอยางหน�งคอโรงงานท�ทาเก�ยวกบผลตภณฑจากไมท�มการเล�อยไมโดยวธการตางๆ หากปลอยใหเปนไปตามธรรมชาตฝ นข% เล�อยกจะกระจายเกล�อนและกองอยบนพ%นและเกาะอยตามเคร�องจกรมอท%งหลาย พบวาวธการขจดปญหาท�อาจจะเกดจากฝ นข% เล�อยดงกลาวน%นนาจะเปนวธการตดต%งระบบการระบายอากาศโดยการดกเกบเอาฝ นเหลาน%นไวมากกวาการคอยกวาดฝ นเหลาน%น เพราะในการกวาดฝ นน%นกจะมฝ นฟงกลบข%นมาอก คนงานท�กวาดน%นกอาจจะสดเอาฝ นไมน%นเขาสรางกาย ซ� งอาจทาใหใหเกดอนตรายได 5. การระบายอากาศท�ดยงสามารถดกเกบฝ นหรอส�งปนเป% อนในอากาศอ�นๆไวกอนท�จะปลอยออกสภายนอกโรงงานไป ทาใหอากาศในชมชนสกปรก กอปญหามลพษทางอากาศข%น ท%งน%จะเหนวาในชมชนน%นแหลงมลพษทางอากาศท�สาคญคอโรงงานน%นเอง บางคร% งการควบคมตนตอหรอแหลงของสารมลพษต%งแตตนมอยอมเปนการงายและประหยดในการแกปญหามลพษทางส�งแวดลอมและยงสามารถชวยประหยดทรพยากรธรรมชาตท�มอยอยางจากดอกดวย โดยการนากลบมาใชประโยชนอกดงกลาวแลว

16

2.6 ชนดของการระบายอากาศ การระบายอากาศท�ใชเพ�อปองกนอนตรายและความเดอดรอนราคาญ ซ� งอาจเกดข%นกบผปฏบตงานในโรงงานอตสาหกรรมน%น จาแนกออกเปน 2 ชนด ท%งน% โดยพจารณาจากหลกการท�ใชในการดาเนนการ โดยการระบายอากาศท%ง 2 ชนดดงกลาวไดแก 2.6.1 การระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง (dilution ventilation) หรอแบบท�วไป (general dilution) เปนการระบายอากาศเพ�อลดความเขมขนของมลพษซ� งปนเป% อนอยในอากาศในสถานท�ประกอบการ โดยการทาใหเจอจางลงดวยอากาศบรสทธZ จากภายนอกจนกระท�งมลพษดงกลาวมความเขมขนอยในระดบท�ไมเปนอนตรายตอสขภาพหรอไมทาใหเกดความเดอดรอนราคาญ เชนกล�นอนไมพงประสงค นอกจากอนตรายตอสขภาพเน�องจากมลพษทางอากาศแลวการระบายอากาศแบบน% ยงใชไดดในการปองกนและควบคมปญหาเก�ยวกบความรอน ความช%น และอนตรายจากการระเบดเน�องจากสารเคมบางประเภทอกดวย

รปท� 2.3 การระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง

2.6.1.1 ขอจากดของการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง - ปรมาณมลพษท�ถกปลอยออกจากแหลงกาเนดเขาสอากาศในสถานประกอบการจะตองมไมมากนก และมลพษน%นควรจะมความเปนพษต�าหรอคอนขางต�า มฉะน%นจะตองใชอากาศบรสทธZดวยปรมาณท�มากเกนความเหมาะสม เพ�อทาใหมลพษเจอจางจนมความเขมขนอยในระดบท�ยอมรบได

17

- อตราการเกดและเขาปนเป% อนกบอากาศของมลพษควรจะคงท�หรอมความแปรเปล�ยนไมมากนก - ผปฏบตงานจะตองอยหางจากแหลงกาเนดมลพษในระยะหางท�เพยงพอท�จะทาใหมลพษน%นเจอจางลงจนถงระดบท�รบได กอนท�จะเคล�อนมาถงตวผปฏบตงานน%น 2.6.1.2 ขอดของการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง - เม�อเปรยบเทยบกบการระบายอากาศแบบเฉพาะท�แลวการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง น%จดทาไดงายกวาอาศยความรนอยกวา - เปนวธการท�ประหยดคาใชจายในกรณท�สถานการณเอ%ออานวยใหสามารถใชการระบายอากาศแบบน%ได - ใชไดผลดในการควบคมมลพษประเภทท�มสถานะเปนไอและกาซ โดยเฉพาะอยางย�งไอท�เกดจากการระเหยของสารละลายอนทรยเคม - ไมตองมอปกรณควบคมมลพษ เพ�อลดระดบความเขมขนของมลพษในอากาศ กอนท�จะถกถายเทออกจากสถานประกอบการสบรรยากาศภายนอก 2.6.1.3 ขอเสยของการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง - การระบายอากาศแบบน% มไดเปนการกาจดมลพษท�เกดข%นท%งหมดออกไปจากบรเวณปฏบตงาน หากเปนแตเพยงลดปรมาณความเขมขนของมลพษน%นใหอยในระดบท�ไมสงเกนกวามาตรฐานคณภาพอากาศ ซ� งกาหนดไวเพ�อความปลอดภยสาหรบผปฏบตงาน ดงน%นถาการจดการเก�ยวกบปรมาณอากาศบรสทธZ ท�ตองใชเพ�อทาใหมลพษเจอจางลง ทางเขาของอากาศบรสทธZ จากภายนอก ทางออกของอากาศท�ปนเป% อนดวยมลพษจากภายใน ตลอดจนการเคล�อนไหวของอากาศภายในสถานประกอบการน%นไมถกตองและเหมาะสมตามท�ควรจะเปนแลวอนตรายตอผปฏบตงานจะยงคงไมหมดไป - การระบายอากาศแบบน% มกจะใชไมคอยไดผลกบมลพษประเภทฟมและฝ น ท%งน% เพราะมลพษเหลาน% มกมอตราการเกดและเขาปนเป% อนกบอากาศดวยปรมาณท�คอนขางสงและมความแปรเปล�ยนมาก รวมท%งมลพษท�อยในสถานะดงกลาวมกมระดบความเปนพษสงดวย - การระบายอากาศแบบทาใหเจอจางจะตองเคล�อนยายอากาศเขาและออกจากอาคารสถานประกอบการดวยปรมาณท�มากกวาการระบายอากาศแบบเฉพาะท� ดงน%นในกรณท�ตองมการปรบอากาศ (อณหภมและความช%น) ในสถานท�น%นแลวดวย การระบายอากาศแบบน% จะส%นเปลองคาใชจายสงกวา 2.6.2 การระบายอากาศแบบเฉพาะท� (local exhaust ventilation) เปนการระบายอากาศเพ�อท�จะปองกนอนตราย ตอสขภาพและควบคมปญหาเดอดรอนราคาญภายในสถานประกอบการ เชนเดยวกบการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง แตมหลกการและวธการแตกตางออกไป กลาวคอการระบายอากาศแบบเฉพาะท�อาศยหลกการดดระบายมลพษพรอมท%งอากาศท�ถกปนเป% อนออกจาก

18

บรเวณท�เปนจดกาเนดโดยตรง กอนท�มลพษน%นจะเขาปนเป% อนกบอากาศสวนใหญของหอง ท%งน%ดวยการทางานของระบบระบายอากาศซ� งประกอบดวยองคประกอบท�สาคญ 3 สวนคอ ทอดดอากาศ (hoods) ทอลม (ducts) และพดลมระบายอากาศ (exhaust fan) และนอกจากองคประกอบดงกลาวขางตนน% ระบบระบายอากาศยงอาจมอปกรณควบคมมลพษหรออปกรณทาความสะอาดอากาศ (air cleaners) ตดต%งอยดวยในกรณท�จาเปนเชน เม�อปรมาณความเขมขนของมลพษทางอากาศในปลองควนของระบบระบายอากาศมระดบสงกวามาตรฐานคณภาพอากาศท�ปลอยออกมานอกโรงงานซ�งกาหนดไวสาหรบมลพษชนดน%น

รปท� 2.4 การระบายอากาศแบบเฉพาะท�

เม�อพจารณาจากหลกการและวธการของการระบายอากาศแบบเฉพาะท�แลวจะเหนไดวาการระบายอากาศแบบน%ไมมขอจากดดงเชนกรณของการระบายอากาศแบบทาใหเจอจาง 2.6.2.1 ขอดของการระบายอากาศแบบเฉพาะท� - เปนวธการท�มงกาจดเอามลพษท�เกดข%นออกไปจากบรเวณทางาน จงใหผลในดานการ ควบคมไดดและปลอดภย - ใชไดผลดกบมลพษในทกสถานะไมวาจะเปนไอ กาซ ฝ น ฟม หรอและไมวามลพษน%นจะ มอตราการเกดและระดบความเปนพษมากนอยประการใด 2.6.2.2 ขอเสยของการระบายอากาศแบบเฉพาะท� - ตองการบคคลท�มพ%นฐานความรและประสบการณสงในการออกแบบ ตรวจสอบ และบารงรกษาระบบระบายอากาศแบบน% - ส%นเปลองคาใชจายในการจดสรางและดาเนนการมากกวาการแบบทาใหเจอจาง

19

2.7 สวนประกอบของระบบระบายอากาศ 2.7.1 ปากทางดด (Hood) Hood เปนตวอปกรณท�เกบอากาศเสยจากแหลงกาเนดโดยตดต%งหรอใกลแหลงกาเนดใหมากท�สดท�จะเปนไปไดโดยอาศยหลกการใหความเรวของอากาศท�ปาก Hood จะตองมากพอท�จะนามลพษ เชน ฝ นหรอกาซออกไปไดโดยเราเรยกความเรวท�จาเปนน% วา “ ความเรวในการพา ” หรอ Capture Velocity ดงน%นในการออกแบบจะตองทาใหปากของ Hood มขนาดเลกเทาท�จาเปนเทาน%นเพราะขนาดท�ใหญจะส%นเปลองพลงงานมาก

รปท� 2.5 ระบบดดอากาศเสยแบบงาย

ปกตตดดอากาศเสยจะมลกษณะเปนรปทรงครอบแหลงกาเนด เปนรปปรามด หรอรปกรวยคว �า และการออกแบบตองคานวณใหไดปรมาณอากาศท�ดดใหนอยท�สดท�จะเปนไปได ในขณะท�ตองมประสทธภาพในการดดมลพษทางอากาศอยางไดผล ดงน%นจงตองทาใหตดดอากาศเสยน% สามารถเรงความเรวของอากาศท�จะไหลเขาไปใหเพยงพอท�จะดงมลพษทางอากาศเขาไปได ความเรวน%จะข%นกบขนาดของฝ นละอองและกาซ หากฝ นละอองมขนาดใหญจะตองใชความเรวในการดงสงและมการออกแบบใหฝ นละอองเขาไปในตดดอากาศเสยอยางมประสทธภาพ ตดดอากาศเสยท�ดจะทาใหผปฏบตงานในโรงงานมความปลอดภยและทาใหเกดความสะอาดดวย 2.7.2 ทอสงลม (Duct) ทอเปนอปกรณนาอากาศไปขางนอกและควรมแรงตานทานการไหลของอากาศไดนอยท�สดและมความเรวของอากาศในทอท�เหมาะสมดวย หากความเรวของอากาศในทอนอยเกนไปฝ นละอองกตกคางในทอและทาใหปดก%นอากาศได สวนอากาศท�ไหลเขาไปมากกส%นเปลองพลงงานทาใหเกดเสยงดงและความส�นสะเทอน และฝ นท�เคล�อนท�ดวยความเรวอาจกดกรอนไดมากข%น

20

รปท� 2.6 ทอสงลม (Duct) ท�ผลตจากสงกะส

ทอสงลมแบงออกไดเปน 4 ประเภทดงน% 1. ทอดกทจายลมเยน (Supply Air Duct) เปนทอดกท�นาพาอากาศจากคอยลเยนไปจายตามสวนตางๆ ของอาคาร 2. ทอดกทดงลมกลบ (Return Air Duct) มลกษณะภายนอกเหมอนกบทอดกจายลมเยนเพยงแตมหนาท�นาเอาอากาศท�จายออกไปดวยทอดกจายลมเยนท�แลกเปล�ยนความรอนกบอากาศและมอณหภมเพ�มข%น กลบมาท�คอยลเยนเพ�อแลกเปล�ยนความรอนท�ผวของคอยลเยนและอณหภมลดลงและสงไปจายในหองดวยทอดกทจายลมเยนอกคร% ง 3. ทอดกทระบายอากาศ (Exhaust Air Duct) ทาหนาท�ระบายอากาศภายในอาคารนามาท%งภายนอกอาคาร 4. ทอดกสลมเตมอากาศ (Fresh Air Duct) ทาหนาท�เตมอากาศใหกบหอง ไมวาจะเปนพ%นท�ท�มเคร�องปรบอากาศเม�อมการระบายอากาศไปนอกอาคารกตองมการเตมอากาศเขาไป เพ�อใหเปนการระบายอากาศท�ถกตองไมควรตดต%งชองดดอากาศอยใกลกบชองระบายอากาศ เพราะอาจดดอากาศเสยท�เพ�งปลอยออกนอกอาคารกลบเขามา 2.7.3 พดลม (Fan) พดลมตองมกาลงท�เหมาะสมในการสราง “ ความดนอากาศ ” ท�แตกตางกนจนเพยงพอท�จะทาใหมลพษถกดงเขามาและออกจากระบบได พดลมมประเภทหลกๆอย 2 ชนดคอ ชนด Axial และ Centrifugal (หอยโขง) โดยแบบ Axial จะมลกษณะเหมอนใบพดจะดงอากาศผานเขาไปโดยตรง สวน Centrifugal จะเหมอนกงลอซ� งดดอากาศเขาไปในแกนกงลอและป�นอากาศออกทางมมฉาก พดลมท%งสองประเภทน% มการใชงานตามความเหมาะสมท�แตกตางกน

21

พดลมแบบ Axial ใชมากในการดงอากาศบรสทธZ เขามาเจอจางโดยตดไวท�กาแพงหรอหลงคา สามารถดงอากาศไดเปนจานวนมากหากไมมแรงตานมากนก

รปท� 2.7 พดลมระบายอากาศแบบ Axial พดลมแบบ Centrifugal จะทนตอแรงตานสงๆ จงสามารถดงอากาศผานระบบ Hood และทอไดด โดยคดเลอกพดลมท�เหมาะกบการทางาน เชน แบบใบพดชนด Radial Blade จะทนตอฝ นปรมาณมากๆและไมคอยอดตนเม�อมฝ น

รปท� 2.8 พดลมระบายอากาศแบบ Centrifugal

2.8 ทอออนระบายอากาศในงานอตสาหกรรม (Flexible Duct) ทอออนอตสาหกรรมหรอ Flexible Duct กคอทอท�ใชตอกบพดลม เปนทอสงลมท�เช�อมตอระหวางเคร�องจกรกบทอ เพ�อลดอาการส�นสะเทอนอนจะเปนผลทาใหนอต สกรท�ยดตดอปกรณตางๆคลายตวออกจากกน ทาใหเกดการหลดรวง ชารดเสยหายได ทอออนมหลายรปแบบ มความยดหยน แขงแรง ไมเปนวตถตดไฟ สามารถดดโคงใหเปนไปตามรปท�ตองการไดโดยไมคนรป คณสมบตอ�นท�นอกเหนอไปจากท�กลาวมาแลว กคอ ทนความรอน และทนตอการกดเซาะของสารเคม รวมท%งมน%าหนกเบา มากกวาคร� งหน�งของทอพลาสตกท�เคยนยมใชกนมาโดยตลอด ทาใหโรงงานอตสาหกรรมโดยท�วไป หนมาใชทอเฟลกซกนมากข%น เม�อโรงงานอตสาหกรรมหนมานยมใช ทอออนแทนทอพลาสตก อายการใชงานยาวนานข%น จงทาใหประหยดตนทนเปนจานวนไมนอย ซ� งโรงงานอตสาหกรรมสามารถนาทอเฟลกซไปใช

22

สาหรบงานระบบระบายอากาศ ทอสงลม ทอดดความรอน ควน ไอเสย งานไซโล ทอลาเลยงเศษวสด จะเหนไดวาสามารถดดแปลงใชกบโรงงานอตสาหกรรมไดแทบจะทกประเภทเลยกวาได โดยตองเลอกทอออนใหเหมาะของงานแตละประเภทเทาน%น โดยอายการการใชโดยปกตจะมากกวา 5 ป ถามการใชงานตามสภาพแวดลอมท�มการระบไวในการใชงานของทอแตละชนด โดยทอออนแบงไดตามวสดท�ใชผลต และประเภทของการใชงานดงตอไปน% 2.8.1 ทอออนกระดกง (TI-FLEXI A-TYPE) ทาจากพลาสตกเกรด A ประเภท PP สาหรบงานทอสงลม ทอดดลม ดดฝ น ดดควน เปนทอออนแบบกระดกง ดดโคงอยตวไมคนรป ยดหยนได แขงแรง ไมลามไฟ เหมาะสาหรบใชสงและรบลมเยนตามจด (Spot air condition) หรอเปนทอดดฝ น อณหภม -20 ถง 60 องศาเซลเซยส ไมตดไฟตามการทดสอบ UV94V-0 สามารถยดหยนได 30-50% สามารถขยายหรอลดขนาดได 15%

รปท� 2.9 ทอออนกระดกง (TI-FLEXI A-TYPE)

2.8.2 ทอออนแบบ P-Type ผลตจากวสด olefin resin มโครงเหลกแขงเคลอบดวย PP (โพลโพพลน) เปนทอท�สามารถปรบความยาวและดดไดตามตองการ ทนทานความรอนและสารเคมไดดอกท%งน% าหนกยงเบากวาคร� งของทอพลาสตกท�วๆไป และยงใชไดดกบงานท�ตองการการดไซดท�ทนสมย เปนทอออนท�เหมาะกบงาน spot cooling งานระบบปรบอากาศ งานระบบลาเลยงอากาศภายในอาคาร งานระบายกล�นสและกาซ และเหมาะกบอณหภม -20 ถง 90 องศาเซลเซยส

รปท� 2.10 ทอออนแบบ P-Type

23

2.8.3 ทอออนสงลมแบบผาใบเคลอบพวซ (Fabric Flexible Air Ducts) ทอลมออนท�ใชในงานอตสาหกรรม แขงแรงทนทานมคณภาพสง ประกอบดวยผาใบเคลอบ PVC และเสรมโครงลวดสปรงภายในโดยไมใชกาวในกรรมวธการผลต(ใชความรอนท�อณหภม 400 องศา) เหมาะสาหรบใชในระบบระบายอากาศแบบตางๆ ระบบลมรอน-เยน ระบายฝ น ควน อณหภมท�ใชงาน -20 ถง 120 องศาเซลเซยส และถาเปนทอชนดไมลามไฟ อณหภมท�ใชงาน -20 ถง 180 องศาเซลเซยส

รปท� 2.11 ทอออนสงลมแบบผาใบเคลอบพวซ (Fabric Flexible Air Ducts) 2.8.4 ทอออนอลมเนยมเคลอบพวซ (Combine flexible hose) ทออลมเนยมเคลอบพวซ เสรมโครงดวยขดลวดตอเน�อง น% าหนกเบา เหมาะกบงานระบายอากาศในรถยนต ดดไอรอน แกส ทนอณหภมสงถง 140 องศาเซลเซยส ทนการกดกรอน ทนสะเกดไฟ รศมการโคงงอนอย ยดไดเยอะ

รปท� 2.12 ทอออนอลมเนยมเคลอบพวซ (Combine flexible hose)

24

2.8.5 ทอออนสแตนเลสแขง (Flexible metal duct) เปนทอแขง ทาจากสแตน-เลสหรอสงกะส มความแขงแรง โดยทอสแตนเลสทนอณหภมสงถง -40 ถง 450 องศาเซลเซยส และทอสงกะสเลสทนอณหภมสงถง -40 ถง 250 องศาเซลเซยส สามารถโคงงอได รบแรงส�นสะเทอนไดด เหมาะสาหรบทอระบายอากาศ ความรอน ไอเสยรถยนต ทอดดฝ น ควน ไอน% า ลาเลยงเมลดพนธพช ตอเขาไซโล งานท�มการส�นสะเทอนตลอดเวลา

รปท� 2.13 ทอออนสแตนเลสแขง (Flexible metal duct) 2.8.6 ทอออนอลมเนยม (Aluminum flexible air ducts) เปนทอระบายอากาศเอนกประสงค ผลตจากอลมเนยมอยางด มลกษณะเปนลกฟก และตอตะเขบยดเปนเกลยวแบบ Double seam คลายฟนเฟอง ยดหยนไดด ตดต%งงาย ทนอณหภม -75 ถง 250 องศาเซลเซยสเหมาะสาหรบสงลมและระบบระบายอากาศแบบตางๆ ในโรงงานอตสาหกรรม ระบบระบายควน ระบายความรอน ทอดดควน ฝ น ไอน%า ทอรอยสายไฟ (insulation)

รปท� 2.14 ทอออนอลมเนยม (Aluminum flexible air ducts)

25

2.8.7 ทอออนอลมเนยมฟอยล (Aluminum foil flexible) เปนทอออนท�ประกอบดวยอลมเนยมฟอยล และโพลเอสเตอร โครงสรางใชลวดสปรงเคลอบทองแดงกนสนม ยดตดดวยกาวชนดพเศษ ไมลามไฟ ( Fire Retardant) ทนอณหภมสง ทนตอการสกกรอนจากไอระเหยของสารเคม น% าหนกเบา ตดต%งงายใชกบงานระบบปรบอากาศและระบายอากาศ มความยดหยนสง มความทนทานสง เหมาะสาหรบพดลมระบายอากาศและระบบปรบอากาศทกชนด

รปท� 2.15 ทอออนอลมเนยมฟอยล (Aluminum foil flexible) 2.8.8 ทอออนกนลามไฟ (Fire Proof Flexible) สาหรบงานระบายอากาศตามงานกอสรางท�วไป ดดระบายฝ น ควน กล�น ไอรอน ไอกรด ดาง อโมงคท�อบอากาศ มคณสมบตยดหยนสง เกบงาย พ%นท�จดเกบนอย ทนกรด ดาง น% ามน รศมการดดโคงนอย เสรมขดลดสปรงดานใน กนไฟฟาสถตย ระยะยดตวประมาณ 20 เทา เหมาะสาหรบงานตดต%งกบพดลมระบายอากาศแบบเคล�� อนยาย (Mobile Exhaust Fan) อณหภมใชงาน -20 ถง 80 องศาเซลเซยล

รปท� 2.16 ทอออนกนลามไฟ (Fire Proof Flexible)

26

2.9 การเช�อมโลหะ (Welding) การเช�อมเปนกระบวนการท�ใชสาหรบตอวสด สวนใหญเปนโลหะและพลาสตกโดยใหรวมตวเขาดวยกน ปกตใชวธทาใหช%นงานหลอมละลายและการเพ�มเน%อโลหะเตมลงในแองหลอมละลายของวสดท�หลอมเหลว เม�อเยนตวรอยตอจะมความแขงแรง บางคร% งใชแรงดนรวมกบความรอน หรออยางเดยวเพ�อใหเกดรอยเช�อม ซ� งตรงขามกบการบดกรออนและการบดกรแขงซ� งไมมการหลอมละลายของช%นงาน มแหลงพลงงานหลายอยางสาหรบนามาใชในการเช�อม เชน การใชความรอนจากเปลวแกส การอารคโดยใชกระแสไฟฟา การใชอเลคตรอนบม การใชลาแสงเลเซอร การเสยดส การใชคล�นเสยง เปนตน ในอตสาหกรรมมการนามาใชในสภาพแวดลอมท�แตกตางกนเชน การเช�อมในพ%นท�โลง พ%นท�อบอากาศ การเช�อมใตน%า การเช�อมมอนตรายเกดข%นไดงายจงควรมความระมดระวงเพ�อปองกนอนตราย เชน ท�เกดจากกระแสไฟฟา ความรอน สะเกดไฟ ควนเช�อม แกสพษ รงสอารค ช%นงานรอน ฝ นละออง ในยคเร�มแรกจนถงศตวรรษท� 19 มการใชงานเฉพาะการเช�อมทบ (forge welding) เพ�อใชในการเช�อมตอโลหะ เชนการทาดาบในสมยโบราณ วธน% รอยเช�อมท�ไดมความแขงแรงสง และโครงสรางของเน%อรอยเช�อมมคณภาพอยในระดบท�นาพอใจ แตมความลาชาในการนามาใชงานในเชงอตสาหกรรม หลงจากน%นไดมการพฒนามาสการเช�อมอารค และการเช�อมโดยใชเปลวแกสออกซเจน และหลงจากน%นมการ เช�อมแบบความตานทานตามมา เทคโนโลยการเช�อมไดมการพฒนาอยางรวดเรวในศตวรรษท� 20 ซ� งอยในชวงสงครามโลกคร% งท� 1 และคร% งท� 2 เทคโนโลยการเช�อมแบบใหม ๆไดมการเรงพฒนาเพ�อรองรบตอการสรบในชวงเวลาน% น เพ�อทดแทนการตอโลหะแบบเดม เชนการใชหมดย % าซ� งมความลาชาอยางมาก กระบวนการเช�อมดวยลวดเช�อมหมฟล�กซ (SMAW) เปนกระบวนการหน�งท�พฒนาข%นมาในชวงน%นและกระท�งปจจบน ยงคงเปนกรรมวธท�ใชงานกนมากท�สดในประเทศไทยและประเทศกาลงพฒนาท%งหลาย 2.9.1 วธการเช�อมโลหะ สามารถแบงออกไดดงน% 1. การเช�อมแกส (Gas Welding) คอ การหลอมเหลวโลหะ แหลงความรอนท�ใชเกดมาจากการเผาไหมระหวางแกสอะเซทลนซ� งเปนแกสเช%อเพลงและแกสออกซเจน อณหภมของการเผาไหมท�สมบรณใหความรอนสง 3200 °C และจะไมมเขมาหรอควน 2. การเช�อมไฟฟา (Arc Welding) หรอการอารค ความรอนท�ใชในการเช�อมเกดจากประกายอารคระหวางช%นงานและลวดเช�อม ซ� งหลอมละลายลวดเช�อมเพ�อทาหนาท�ประสานเน%อโลหะเขาดวยกน 3. การเช�อมอด (Press Welding) คอ การประสานโลหะ 2 ช%น โดยใชความรอน กบช%นงานในบรเวณท�จะทาการเช�อม จากน%นใชแรงอด สวนท�หลอมละลายช%นงานใหตดกนเปนจด หรอเกดแนวความรอนท�ใชไดจากความตานทานไฟฟา เชน การเช�อมจด (Spot Welding)

27

4. การเช�อม TIG (Tungsten Inert Gas Welding) เปนวธเช�อมโลหะดวยความรอนท�เกดจากการอารคระหวางลวดทงสเตนกบช%นงาน โดยมแกสเฉ�อยปกคลมบรเวณเช�อมและบอหลอมละลายเพ�อไมไหบรรยากาศภายนอกเขามาทาปฏกรยา 5. การเช�อม MIG (Metal Inert Gas Welding) เปนกระบวนการเช�อมท�สรางความรอน ระหวางลวดเช�อมกบช%นงาน ลวดเช�อมท�ใชจะเปนลวดเช�อมเปลอยท�สงปอนอยางตอเน�องไปยงบรเวณอารค และทาหนาท�เปนโลหะเตมลงยงบอหลอมละลาย บรเวณบอหลอมละลายจะถกปกคลมไปดวยแกสเฉ�อยเพ�อไมใหเกดการรวมตวกบอากาศ 6. การเช�อมใตฟลกซ (Submerged Arc Welding) เปนกระบวนการเช�อมไฟฟาท�ไดรบความรอนจากการอารคระหวางลวดเช�อมเปลอยกบช%นงานเช�อม โดยมฟลกซชนดเมด (Granular Flux) ปกคลมบรเวณอารคและฟลกซสวนท�อยใกลกบเน%อเช�อมจะหลอมละลายปกคลมเน%อเช�อมเพ�อปองกนปฏกรยากบแนวเช�อม สวนฟลกซท�อยหางจากเน%อเช�อมจะไมหลอมละลาย และไมสามารถนากลบมาใชใหมไดอก 2.9.2 รอยตอและชนดของรอยตอ รอยตอ คอ การประสานหรอการทาการตอช%นสวนสองช%นหรอมากกวาน%นซ� งอาจจะกระทาไดโดยการยดดวยสกรหรอการเช�อม สามารถแบงได 5 ชนด คอ 1. รอยตอชน เปนการนาขอบช%นงานท%งสองช%นมาวางใหขอบชนกนซ� งจะมการเวนชองวางหรอไมน%นข%นอยกบความหนาของงาน ดงรปท� 2.18

รปท� 2.17 แสดงรอยตอและแนวเช�อมตอชน

2. รอยตอเกย ลกษณะการตอเปนการนาช%นงานสองช%นงานซอนเกยกนซ� งมขอดคอไมตองเสยเวลาในการเตรยมงานมาก การตอเกยท�ดน%นควรใหช%นงานท%งสองช%นงานซอนกนแนบสนทตลอดความยาว ดงรปท� 2.19

รปท� 2.18 แสดงรอยตอและแนวเช�อมตอเกย

28

3. รอยตอขอบ โดยท�วไปออกแบบสาหรบงานเช�อมโลหะท�บางๆ และไมนยมเตมลวดเช�อม การตองานลกษณะน%สามารถทาไดงายรวดเรวและประหยดคาใชจายไดมาก ดงรปท� 2.20

รปท� 2.19 แสดงรอยตอและแนวเช�อมตอขอบ 4. รอยตอมม การตอมมน% มลกษณะการตอคลายๆกบการเช�อมรอยตอตวทแตแตกตางกนตรงรอยตอมมน%นวางต%งฉากกนบรเวณของขอบช%นงานท%งสอง การเช�อมตอมมน%สามารถเช�อมไดท%งรอยตอมมภายในและรอยตอมมภายนอก ดงรปท� 2.21

รปท� 2.20 แสดงรอยตอและแนวเช�อมตอมม

5. รอยตอตวท ช%นงานต%งฉากกนบนความกวางของงานอกแผนหน� งการตอลกษณะน%จะตองมการเตมลวดเช�อมเพ�อใหช%นงานเกดความแขงแรงจงนยมใชกนมากในการเช�อมประกอบโครงสรางของการสรางอาคาร ดงรปท� 2.22

รปท� 2.21 แสดงรอยตอและแนวเช�อมตอตวท

29

2.10 หลกการในสถตยศาสตรวศวกรรม 2.10.1 หลกการพ%นฐาน 5 ขอ 1. กฎการรวมแรง แรง 2 แรงท�กระทาตออนภาคเดยวกนสามารถแทนดวยแรงลพทแรงเดยว ดวยการลากเสนทแยงของส�เหล�ยมดานขนานท�มดานท%งสองเทากบแรงท%งสอง

รปท� 2.22 การหาแรงลพท R โดยการลากเสน

เม�อกาหนดแรงท%งสอง ถาเขยนเวกเตอรของแรงท%งสองตอกน แรงลพทคอเวกเตอร R ขนาดของ R หาไดจากกฎของ cosine

R² = P² + Q² - 2 PQcosθ เราสามารถแตกแรง F ใดๆ (ทามม α กบแนว x) ใหเปนแรงประกอบในแนว x และแนว n (ทามม θ กบแนว x) ดวยการให F เปนเสนทแยงมมแลวเขยนส�เหล�ยมดานขนาน ดงรปท� 2.24

รปท� 2.23 การแตกแรงในแนว x และแนว n

เม�อกาหนดแรง F (ทามม α กบแนว x) และแนว x และแนว n (ทามม θ กบแนว x) แลวเขยนส�เหล�ยมดานขนาน สามารถหาดานท%งสองดวยกฎของ sine

�

���(���) =

��

���(����) =

��

����

30

2. กฎการยายแรง เราสามารถแทนแรงท�กระทาท�จดหน� งบนวตถเกรงดวยแรงขนาดและทศทางเดยวกนกระทาท�อกจดหน� ง โดยท�จดท%งสองตองอยบนแนวแรง ดงรปท� 2.25 กฎขอน% ชวยใหคานวณโมเมนตของแรงไดงาย

รปท� 2.24 การยายแรง

3. กฎแรงโนมถวงของนวตน วตถสองกอนซ� งมมวล m1 และ m2 จะดงดดกนและกนดวยแรงท�เทากนซ� งมขนาด สามารถหาแรง F ไดไดโดย

F = �(��)(��)

��

รปท� 2.25 กฎแรงโนมถวงของนวตน

4. กฎการเคล�อนท�ขอท� 1 ของนวตน (ใชกบสถตยศาสตร) ถาแรงลพทท�กระทาตอวตถเทากบศนย วตถยอมอยน�ง ถาอนภาคอยน�งหรอเคล�อนท�ดวยความเรวคงท� (ความเรง = 0) แรง F = 0 ดงรปท� 2.27

รปท� 2.26 กฎการเคล�อนท�ขอท� 1 ของนวตน (ใชกบสถตยศาสตร)

31

5. กฎการเคล�อนท�ขอท� 3 ของนวตน แรงกระทาและแรงปฏกรยาระหวางวตถท�แตะกน ยอมมขนาดเทากน อยในแนวเดยวกน และมทศตรงกนขาม ดงรปท� 2.28

รปท� 2.27 กฎการเคล�อนท�ขอท� 3 ของนวตน

2.10.2 สมดลของอนภาค ถาอนภาคกอนหน�งถกแรงกระทาหลายแรงแลวอนภาคน%นยงอยน�ง ผลรวมของแรงทกแรงยอมเทากบศนย ดงรปท� 2.29

รปท� 2.28 สมดลของอนภาค

ถาอนภาคอยน�งหรอเคล�อนท�ดวยความเรวคงท� (ความเรง = 0) ΣF = 0

ถา 2 มต ΣFx = 0 , ΣFy = 0 ถา 3 มต ΣFx = 0 , ΣFy = 0 , ΣFz = 0

32

2.11 จดคมทนและระยะเวลาคนทน มความหมายถง จดหรอระดบของรายไดจากการขายสนคาหรอบรการท�เทากบตนทนท�ธรกจไดจายออกไป หรอจดหรอระดบของรายไดท�ธรกจ “ เทาทน ” โดยสวนท�เลยจดหรอระดบของรายไดดงกลาวคอผลกาไรท�ธรกจจะได ตวอยางเชน ถาธรกจหน� งมการผลตสนคาเพ�อขายจานวน 10,000 ช%นตอเดอน ราคาท�ต%งขายช%นละ 100 บาท ดงน%นถาธรกจน% ขายสนคา ไดท%งหมด หรอท%ง 10,000 ช%น ธรกจจะมรายไดจากการขายสนคาดงกลาวเทากบ 1,000,000 บาทตอเดอน โดยถาจากการคานวณจดคมทนมคาเทากบรอยละ 60 กจะหมายความวา ถาธรกจสามารถสรางยอดขายได 600,000 บาทตอเดอน หรอขายสนคาได 6,000 ช%น รายไดท�เกดข%นจะเทากบตนทนท�ธรกจจายออกไปในการผลตสนคาและตนทนการขายและบรหารในธรกจท%งหมด โดยสวนท�มากกวา 600,000 บาทตอเดอนหรอมยอดขายสนคา 6,000 ช%นน% เปนสวนท�ธรกจจะไดรบเปนผลกาไร ข%นอยวาจะขายสนคาท�มไดหมดหรอไม ถาธรกจมรายไดหรอจานวนสนคาท�ขายไดนอยกวาระดบจดคมทนดงกลาว ธรกจจะประสบกบสภาวะขาดทน ทาใหการทราบถงจดคมทนของธรกจ เปนส�งสาคญท�ผประกอบการควรรและตระหนกถงความสาคญ เพราะบอยคร% งท�ผประกอบการไมทราบวาธรกจของตนตองดาเนนการขายสนคาหรอบรการในจานวนเทาใด จงจะคมกบตนทนท�ตนเองจายออกไปในแตละเดอน ซ� งทาใหกระบวนการในการวางแนวทางการเงน และการวางแผนทางการตลาดเกดขอผดพลาดเพราะไมรเร�องเก�ยวกบจดคมทนน�นเอง นอกจากน% การมความเขาใจเก� ยวกบจดคมทนในการดา เ นนธรกจน% นย ง เ ปนส� งสาคญท� ชวยในการตดสนใจสาหรบผประกอบการในการดาเนนธรกจอกดวย เชน การตดสนใจในการผลตสนคา การตดสนใจในการบรหารจดการ การตดสนใจในการเลอกทาเลท�ต%งของธรกจ เปนตน การคานวณหาจดคมทนน% กไมใชเร� องยากตอการคานวณสาหรบผประกอบการแตอยางใด เน�องจากมตวแปรท�ใชในการคานวณเพยง 3 ตวแปรหลกๆเทาน%น คอ ตนทนคงท� ตนทนผนแปร และยอดขายสนคา หรอบรการ เทาน%น หรออาจเปนการคานวณในลกษณะของจานวนรวมหรอเปนราคาตอหนวยกได คอ ตนทนคงท�ตอหนวยของสนคา ตนทนผนแปรตอหนวยของสนคา และราคาขายตอหนวยของสนคา ซ� งกประยกตมาจากตวแปรหลกเบ%องตนน�นเอง แตจดท�ผประกอบการสวนใหญยงมความสบสนจะเปนเร�องของ อะไรคอตนทนคงท� อะไรคอตนทนผนแปร เพราะถาไมเขาใจในเร�องของความแตกตางในเร�องของลกษณะและการกาหนดตนทนท%ง 2 ประเภทกจะทาใหผลลพธในการคานวณจดคมทนมความผดพลาดและไมสามารถนามาใชในการตดสนใจในการดาเนนธรกจอยางถกตอง ดงน%นกอนท�จะร ถงวธการคานวณจดคมทนจงตองทาความเขาใจกบตนทนท%ง 2 ประเภท กอนเปนเบ%องตน 1. ตนทนผนแปร (Variable Cost or VC) ตนทนผนแปรหรออาจเรยกกนวาตนทนแปรผน คอ ตนทนท�เกดข%นโดยมคาผนแปรไปตามยอดขายสนคาหรอบรการ หรออาจกลาวแบบงายๆวาตนทนผนแปรจะเกดข%นถามการขาย

33

สนคาหรอบรการ โดยตนทนแปรผนน%ยงอาจแบงยอยออกไดเปน 2 สวน คอ ตนทนแปรผนในสวนการผลต และตนทนแปรผนในการขายและบรหารตนทนผนแปรในสวนการผลต ไดแก ตนทนท�จะท�เกดข%นกตอเม�อมการผลตสนคาหรอบรการ เชน วตถดบ (Materials) แรงงานการผลต (Labor) สนคาสาเรจรปซ%อมาเพ�อการผลต (Finished Goods for Production) คาใช จายในการผลต (Production Overhead) เปนตน ในสวนแรงงานการผลตน%นจะคดเฉพาะแรงงาน ท�จะมคาจางหรอคาใชจายเม�อมการผลตเทาน%น สวนพนกงานประจา เชน ผจดการฝายการผลต วศวกร ชางเทคนค ท�ตองมการจายเงนเดอนประจาอยแลวจะนบเปนตนทนคงท� รวมถงคาเชาท�ดน คาเชาอาคารโรงงาน ซ� งไมวาจะผลตสนคาหรอบรการหรอไม กตองจายคาเชากจะนบเปนตนทนคงท�เชนเดยวกน 2. ตนทนผนแปรในสวนการขายและบรหาร ไดแก ตนทนท�จะท�เกดข%นเก�ยวของกบการขายและบรหาร ซ� งโดยสวนใหญแลวจะมาจากเง�อนไข นโยบาย หรอขอกาหนดของธรกจ เชน คานายหนา (Commission) ซ� งถาไมมการขายสนคาหรอบรการกจะไมเกดคาใชจายในสวนน% หรออาจจะเปนคาใชจายดานการตลาด ไดแก คาโฆษณา คาประชาสมพนธ คาเล% ยงรบรอง เปนตน ตวอยางเชน ต%งคาใชจายดงกลาวไวท� 3 % ของยอดขายสนคา กจะถอเปนตนทนตนทนผนแปรในสวนการขายและบรหาร โดยถาเปนตนทนหรอคาใชจายท�มการกาหนดไวเปนจานวนท�แนนอน ซ� งไมมความสมพนธกบยอดขายหรอใชเพ�อการบรหารใหนบเปนตนทนคงท� 3. ตนทนคงท� (Fix Cost or FC) ตนทนคงท�จะเปนตนทนท�มลกษณะตรงขามกบตนทนผนแปร กลาวคอไมวาจะมการขายสนคาหรอใหบรการหรอไมกตามกจะเกดตนทนในสวนน% ข%น ซ� งโดยสวนใหญแลวจะเกดข%นในสวนของการขายและบรหารเปนสวนใหญ แตอยางไรกตามสามารถแบงไดเปน 2 สวนเชนเดยวกนคอ ตนทนคงท�ในสวนการผลต และตนทนคงท�ในการขายและบรหาร 4. ตนทนคงท�ในสวนการผลต โดยสวนใหญแลวจะเปนเร�องของคาเชาท�ดนในโรงงานหรอสถานประกอบการการผลต คาเชาอาคารโรงงานการการผลต คาใชจายในการดแลรกษาตางๆท�ต%งไวในจานวนแนนอน รวมถงเงนเดอนพนกงานประจาในฝายงานการผลต เปนตน 5. ตนทนคงท�ในการขายและบรหาร โดยสวนใหญแลวจะเปนเร�องของใชจายในดานการบรหารจดการ เชน เงนเดอนพนกงาน คาเชาสวนรานคา คาเชาอาคารสานกงาน คาสาธารณปโภคพ%นฐาน คาภาษตางๆ คาธรรมเนยมทางราชการ ซ� งตองจายเปนประจาทกเดอนรวมถงตนทนคาใชจายท�กาหนดไวในจานวนท�แนนอน โดยไมสมพนธกบยอดขายสนคาหรอบรการในการขาย หรอการบรหารจดการของธรกจกนบเปนตนทนคงท�เชนเดยวกน

34

จดคมทน (Break Even Point) และระยะเวลาคนทน (Pay Back Period) ท%งสองคาน%ผประกอบการมกเขาใจผดวาเปนเร�องเดยวกน หรอบางคนกยงสบสนวามความหมายและการใชวเคราะหอยางไร ซ� งจดคมทน (Break Even Point) และระยะเวลาคนทน (Pay Back Period) ท%งสองเร� องน% ไมเหมอนกนและใชเปนเคร�องมอในการวเคราะหตดสนใจในประเดนท�แตกตางกน โดยเคร�องมอท%งสองน% มวธการหาท�ไมยงยากนก จงขอทาความเขาใจเพ�อสามารถนาไปปรบใชในการดาเนนธรกจอยางมประสทธภาพ เร�มจากจดคมทน (Break Even Point) หมายถง ระดบของยอดขายของกจการท�เทากบคาใชจายท%งหมดของกจการ ซ� งกคอจดท�กจการไมมผลกาไรหรอขาดทนน�นเอง โดยจดคมทนจะสามารถหาไดกตอเม�อผประกอบการสามารถแยกไดวาคาใชจายของธรกจน%นมอะไรเปนตนทนคงท� และตนทนผนแปรอยางละเทาไรบาง จากการคานวณดงน%

จดคมทน = ตนทนคงท�รวม

รายไดจากขายสนคา − ตนทนผนแปรรวม

(ผลลพธท�ได จะเปนเปอรเซนตของยอดขายท�ตองการเปรยบเทยบกบยอดขายรวม)

จดคมทน = ตนทนคงท�ตอหนวย

ราคาขายสนคาตอหนวย − ตนทนผนแปรตอหนวย

(ผลลพธท�ไดจะเปนเปอรเซนตของยอดขายท�ตองการเปรยบเทยบกบยอดขายรวม)

จดคมทน = ตนทนคงท�รวม

ราคาขายสนคาตอหนวย − ตนทนผนแปรตอหนวย

(ผลลพธท�ไดจะเปนจานวนหนวยของสนคาท�ตองขายเพ�อใหถงจดคมทน) จะเหนไดวาการวเคราะหหาจดคมทนเปนการวางแผนการทากาไรจากการดาเนนงานของธรกจโดยมองท�ราคาขาย ตนทนคงท�และตนทนผนแปร โดยหากตองการใหมจดคมทนท�ต �าลง เพ�อเพ�มความสามารถในการทากาไรกสามารถทาไดโดยเพ�มราคาขายหรอลดตนทนผนแปรและตนทนคงท�ลง ซ� งการใชการวเคราะหจดคมทนจะใชในการวางงานท�เปนแผนระยะส%นๆ เชน ตอเดอนหรอตอป เปนตน

35

สวนระยะเวลาคนทน (Pay Back Period) หมายถง ระยะเวลาท�ไดรบผลตอบแทนในรปของกระแสเงนสดเขาเทากบกระแสเงนสดจายลงทน โดยไมคานงถงเร� องมลคาของเงนตามระยะเวลาเขามาเก�ยวของ การคานวณหาระยะเวลาคนทนจงมองท�กระแสเงนสดรบ ไมใชตวกาไรหรอขาดทนของกจการ โดย ณ จดท�ไดผลสะสมของกระแสเงนสดรบเทากบเงนลงทนในคร% งแรกกจะไดระยะเวลาคนทนน%นเอง ยกตวอยาง ลงทนในโครงการหน�ง ใชเงนลงทน 1,200,000 บาท จะใหกระแสเงนสดในแตละปจานวน 400,000 บาท เปนเวลา 6 ป ระยะเวลาคนทนกคอ 3 ป จากการคานวณดงน%

ระยะเวลาคนทน = ตนทนคงท�รวม

สวนตางท�ประหยดได(ตอวน, เดอน, ป)

(ผลลพทท�ไดจะเปนระยะเวลาท�ใชในการคนทนเปนจานวนวน เดอน หรอป) การวเคราะหระยะเวลาคนทนจงเปนการวเคราะหโครงการลงทนท�มระยะคอนขางนาน และพจารณาความเส�ยงจากการลงทน เพ�อใชในการเลอกโครงการลงทนโดยดจากระยะเวลาคนทนท�เรวท�สด เพราะจะทาใหผประกอบการมความเส�ยงจากการลงทนนอยท�สดดวย แตอยางไรกตามการวเคราะหการลงทนโดยใชระยะเวลาการลงทนเพยงอยางเดยวไมเหมาะสมนกตองใชเคร�องมออ�นๆประกอบดวย เชน มลคาปจจบนสทธ (Net Present Value) อตราผลตอบแทนภายในโครงการ (Internal Rate of Return) เปนตน