อุบัติเหตุจากโครงสร้างวาล์ว (๓) MO Memoir : Thursday 18 January 2561

การทำหน้าที่ของ plug valve ก็คล้ายกลับ ball valve เพียงแต่ plug valve นั้นใช้ตัว plug ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกที่เรียวสอบลงล่างเล็กน้อย (เพื่อให้ง่ายในการประกอบและการสัมผัสแนบ) การประกอบตัว plug เข้ากับตัววาล์วจึงทำจากทางด้านบน (ด้านที่ตั้งฉากกับทิศทางการไหล) แล้วใช้ชิ้นส่วนที่เรียกว่า top cap กดให้ตัว plug นั้นอยู่ในตำแหน่ง (ตัว valve body มีชิ้นส่วนเดียว - ดูรูปที่ ๑ และ ๒ ประกอบ) ในขณะที่ ball valve นั้นใช้ลูกบอลกลม จึงต้องทำให้ตัว valve body เป็นชิ้นส่วนสองชิ้นประกบเข้าด้วยกันเพื่อที่จะได้ทำการติดตั้งตัว ball ได้ 
  

ใน Memoir ปีที่ ๑๐ ฉบับที่ ๑๔๘๙ วันอาทิตย์ที่ ๒๔ ธันวาคม ๒๕๖๐ เรื่อง "อุบัติเหตุจากโครงสร้างวาล์ว" นั้น เรื่องแรกที่เล่าไปคือการอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นระหว่างการถอด gear box ออกจาก plug valve แต่ช่างนั้นขันนอตผิดตัว ทำให้ตัว plug หลุดออกมาจากตัววาล์ว ตามด้วยการรั่วไหลของแก๊ส 
  

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้ก็เป็นการเกิดอุบัติเหตุแบบเดียวกัน ต่างกันที่เกิดต่างกันกว่า ๔๐ ปี (สี่สิบปี)

รูปที่ ๑ ภาพตัดขวางโครงสร้างของ plug valve จะเห็นว่าตัว plug จะถูกสอดเข้ามาจากทางด้านบน จากนั้นจึงทำการกดตัว plug ให้อยู่ในตำแหน่งด้วยชิ้นส่วนที่เรียกว่า Top cap แล้วใช้นอต (Top cap fasterners) ขันยึดตัว Top cap เข้ากับ valve body (ภาพจากเอกสารคู่มือการติดตั้ง ใช้งาน และซ่อมบำรุง ของบริษัท Flowserve)
 

เนื้อหาที่นำมาเล่าในวันนี้มาจากเอกสาร Safety Bulletin เรื่อง Key Lessons from the ExxpnMobil Baton Rouge Refinery Isobutan Release and Fire ที่จัดทำและเผยแพร่โดย U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board (หรือย่อว่า CSB) เป็นเหตุการณ์ที่เกิดที่โรงกลั่นน้ำมัน Baton Rouge refinery ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ ๒๒ พฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๑๖ (พ.ศ. ๒๕๕๙) ที่เกิดการรั่วไหลของไอโซบิวเทน (Isobutane H₃C-CH(CH₃)-CH₃) จาก plug valve ที่เกิดจากการที่ผู้ปฏิบัติงานนั้นต้องการถอด gear box ออก แต่ขันนอตผิดตัว ทำให้ตัว plug หลุดออกจากวาล์ว ตามด้วยการรั่วไหลของไอโซบิวเทนก่อนเกิดการจุดระเบิด (สามรถดาวน์โหลดเอกสารนี้และดูคลิปวิดิโอจำลองเหตุการณ์ได้ที่ www.csb.gov เลือกหัวข้อ Investigations แล้วเลือกหัวข้อย่อย Completed investigation)

รูปที่ ๒ ภาพตัดขวางอีกมุมหนึ่งของโครงสร้าง plug valve (ภาพจากเอกสารคู่มือการติดตั้ง ใช้งาน และซ่อมบำรุง ของบริษัท Flowserve ที่เลือกภาพจากบริษัทนี้เพราะมีการกล่าวถึงอยู่ในเอกสารของ CSBที่เล่าเรื่องเหตุการณ์นี้) หมายเลข 1 คือนอตที่ใช้ยึด top cap หมายเลข 2 คือตัว top cap หมายเลข 3 คือส่วนหัวของ plug ที่สามารถใช้ประแจจับเพื่อหมุนหรือใช้ gear box สวมเพื่อหมุนเปิด-ปิด

เหตุการณ์เริ่มจากการที่ผู้ปฏิบัติงานนั้นต้องการเดินเครื่องปั๊มไอโซบิวเทนสำรองแทนตัวหลัก ในการนี้จึงต้องมีการเปิดวาล์วด้านขาเข้าปั๊มตัวสำรอง วาล์วตัวนี้เป็น plug valve ที่ใช้ gear box หมุนปิด-เปิด จากการหมุน hand wheel ของ gear box พบว่าสามารถหมุน hand wheel ได้ แต่ตัว plug ไม่หมุนตาม ผู้ปฏิบัติงานจึงสรุปว่า gear box มีปัญหา เลยทำการถอด gear box ออกเพื่อที่จะใช้ประแจจับที่ส่วนหัวของตัว plug (ที่โผล่ออกมานอกตัววาล์วข้างบน - ดูรูปที่ ๒) โดยหลังจากที่ถอดนอตออกมาหมดแล้วและเคลื่อนย้าย gear box ออกไปแล้ว ก็ยังไม่มีปัญหาอะไร แต่เมื่อใช้ประแจขันบิดตัว plug ตัว plug ก็หลุดจากวาล์วทันที ทำให้เกิดการรั่วไหลของไอโซบิวเทน และตามด้วยการระเบิดในอีก ๓๐ วินาทีต่อมา

รูปที่ ๓ ภาพด้านขวาคือวิธีการถอด gear box ออกจากวาล์วที่ถูกต้องสำหรับวาล์วตัวที่เกิดอุบัติเหตุ แต่ผู้ปฏิบัติงานไปถอดนอตตามรูปด้านซ้าย (รูปจากเอกสารเผยแพร่ของ CSB)

รูปที่ ๔ ในหน้าถัดไปเป็นรูปแบบการติดตั้ง support bracket สำหรับติดตั้ง gear box โดยรูปซ้ายนั้นเป็นแบบเก่าที่เปิดโอกาสให้ทำผิดพลาดได้ด้วยการไปถอดนอตตัวที่ยึด support bracket เข้ากับตัววาล์ว (ดังรูปที่ ๓ ซ้าย) แทนที่จะถอดนอตตัวที่ยึด gear box เข้ากับ support bracket (ดังรูปที่ ๓ ขวา) ส่วนรูปซ้ายนั้นเป็นรูปแบบที่ได้รับการปรับปรุงแก้ไขแล้ว คือย้ายตำแหน่งติดตั้ง support bracket ไปที่หน้าแปลนของตัววาล์วแทน

รูปที่ ๔ วิธีการการติดตั้ง gear box รูปขวาเป็นแบบที่ผ่านการปรับปรุงแก้ไขโดยทำการยึด support bracket (ที่เป็นที่ติดตั้งตัว gear box) เข้าที่หน้าแปลนของ valve body ดังนั้นการถอด support bracket จะไม่ไปยุ่งอะไรกับตัว top cap ส่วนรูปซ้ายเป็นแบบเก่า (ที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุ) ที่ใช้นอตที่เป็นตัวยึด top cap เข้ากับ valve body (ที่ในรูปเขียนว่า pressure retaining bolts) นั้นเป็นตัวยึด support bracket เอาไว้ด้วย ในกรณีนี้การถอด gear box ต้องไปถอดนอตสองตัวที่อยู่ข้างบน (ที่ลูกศรเส้นประสีแดงชี้) ซึ่งจะไม่เกิดปัญหาอะไร แต่ถ้ามาถอด pressure retaining bolts จะทำให้ทั้ง top cap และตัว plug หลุดออกมาเนื่องจากความดันภายในท่อได้ (รูปจากเอกสารเผยแพร่ของ CSB)

ที่น่าสนใจก็คือการสอบสวนพบว่า plug valve ที่ใช้อยู่ในโรงงานนั้น 97% เป็นแบบรูปที่ ๔ ทางด้านซ้าย (คือได้รับการปรับปรุงแก้ไขแล้ว) มีเพียง 3% เท่านั้นที่ยังคงเป็นแบบรูปที่ ๔ ทางด้านขวา (คือมีความเสี่ยงที่จะทำให้เกิดอุบัติเหตุได้) และทางบริษัทผู้ผลิตวาล์วที่จัดจำหน่ายให้กับโรงงานแห่งนี้ (รวมทั้งวาล์วตัวที่เกิดอุบัติเหตุ) ก็ได้ทำการปรับปรุงการออกแบบวาล์วที่ผลิตขึ้นมาใหม่โดยย้ายรูสำหรับติดตั้ง support bracket ไปไว้ที่หน้าแปลน (ดังตัวอย่างในรูปที่ ๕) ตั้งแต่ปีค.ศ. ๑๙๘๔ หรือ ๓๒ ปีก่อนหน้าที่จะเกิดอุบัติเหตุที่โรงงานแห่งนี้ 
  

เหตุการณ์นี้แสดงให้เห็นการตกค้างของอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นตามการออกแบบดั้งเดิมที่ยังคงใช้งานอยู่ในโรงงาน ที่ต่อมาพบว่าเปิดโอกาสให้ทำผิดพลาดได้ และก็ได้รับการแก้ไขปรับปรุงไปแล้ว แต่ของเดิมที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขปรับปรุงก็ยังคงมีตกค้างในระบบ แม้ว่าเวลาจะผ่านมากว่า ๓๐ ปีแล้วก็ตาม ถ้าใครอยากทราบรายละเอียดมากกว่านี้ก็ขอแนะนำให้ไปดาวน์โหลดเอกสารของ CSB ดังกล่าวตาม URL ที่ได้ให้ไว้ (หรือดูคลิปวิดิโอประกอบด้วยก็ดีครับ แต่เป็นภาษาอังกฤษนะ)

แม้เวลาจะแตกต่างกันกว่า ๔๐ ปี แต่อุบัติเหตุรูปแบบเดิม ๆ ก็ยังสามารถเกิดซ้ำได้ ดังนั้นการศึกษาสิ่งที่เคยเกิดขึ้นในอดีตจึงเป็นเรื่องสำคัญเพื่อที่จะได้ไม่ทำผิดพลาดซ้ำอีก แม้ว่าเรื่องนั้นจะเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นมานานหลายสิบปีแล้วก็ตาม การเผยแพร่ความผิดพลาดที่เคยเกิดขึ้น เพื่อไม่ให้ผู้อื่นกระทำผิดเช่นเดียวกันอีก จึงเป็นเรื่องสำคัญที่ควรพึงกระทำ

รูปที่ ๕ plug valve ที่ได้รับการปรับปรุงแก้ไข โดยทำรูสำหรับยึด support bracket ของ gear box ไว้ที่หน้าแปลน (ตรงลูกศรสีเหลืองชี้) (รูปจากเอกสารเผยแพร่ของ CSB) ที่วงกลมสีแดงไว้ในรูปด้านซ้ายคือ pressure retaining bolts ที่ถ้าถอดนอตเหล่านี้ก็จะทำให้ถอดตัว plug ออกมาได้ (รูปจากเอกสารเผยแพร่ของ CSB)

รูปที่ ๖ ภาพจากกล้องวงจรปิดลำดับเหตุการณ์การเกิดระเบิด จะเห็นว่าในเวลาเพียง ๒๐ วินาทีเศษ แก๊สสามารถกระจายตัวออกไปได้เป็นบริเวณกว้างจนไปพบแหล่งจุดระเบิดที่อยู่ห่างออกไป (ที่มุมล่างขวาของภาพที่เวลา ๒๗ วินาที จะเห็นเป็นสีเหลือง แสดงว่ามีการลุกไหม้เกิดขึ้นแล้ว) (รูปจากเอกสารเผยแพร่ของ CSB)