วันอาทิตย์ที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2561

UVCE case 2 TOC 2539(1996) MO Memoir : Sunday 2 September 2561

"... คอมมิชชันนิ่งตอนนั้นเนี่ยเราจ้างชาวตุรกี คนตุรกีคนนั้นเนี่ย ตายแบบทรมานมาก ในโรงงานอุตสาหกรรมเนี่ยเราจะเห็นว่า เขาจะมีใส่ชุดแปลก ๆ เป็นสีน้ำตาล ๆ ไม่สวย เสื้อผ้ายับ ๆ เนี่ย เสื้อนั้นเป็นเสื้อคอตตอน ออกแบบมาว่าเกิดไฟไหม้แล้วคอตตอนมันจะไหม้แล้วมันจะหลุดร่วงไป ผิวหนังเราปลอดภัย นะ แต่วิศวกรคนนั้นเนี่ยใส่เสื้อยืด ใส่เสื้อแบบพวกที่เราใส่อยู่ เป็นเสื้อคอกลม ซึ่ง...(จับใจความไม่ได้)... 60-70% เป็นพอลิเอสเทอร์ คุณลองคิดดูซิครับ เวลาพอลิเอสเทอร์มันไหม้ไฟ มันเกิดอะไรขึ้น มันจะละลายเป็นแผ่นพลาสติกติดกับเนื้อเรา เห็นไหมครับ แกะก็ไม่ได้ ตายทรมานมาก เสียชีวิต นี่เป็น explosion ครั้งที่สอง human error..."
 
ตอนที่ได้ยินกรณีนี้ในระหว่างการบรรยาย ผมงงไปเหมือนกัน ว่าผมพลาดข่าวนี้ไปได้อย่างไร เพราะช่วงนั้นผมเรียนจบกลับมาทำงานแล้ว และเหตุการณ์นี้ก็เกิดหลังจากที่ผมกลับมาทำงานได้สองปีแล้ว พยายามจะค้นหาข้อมูลเก่าทางอินเทอร์เน็ตก็ไม่เจอ ในขณะที่เหตุการณ์การระเบิดที่ TPI เมื่อปี ๒๕๓๑ ยังพอหาได้

รูปที่ ๑ สไลด์ประกอบการบรรยายเหตุการณ์การระเบิดที่บริษัท TOC ที่มาบตาพุดเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๙ (ค.ศ. ๑๙๙๖) ที่เกิดขึ้นระหว่างการคอมมิชชันนิ่งโรงงานผลิตโอเลฟินส์สร้างใหม่ที่ใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบ ในระหว่างการเริ่มเดินเครื่องนั้นเกิดความผิดพลาดด้วยการระบายแนฟทา (ประมาณ ๑๐๐ ตัน) ลงระบบระบายน้ำทิ้ง ประกอบกับมีการระบายน้ำร้อนลงระบบท่อระบาย ทำให้แนฟทาระเหยกลายเป็นกลุ่มหมอกไอก่อนเกิดการระเบิด จัดว่าเป็น UVCE ครั้งที่ ๒ ในประเทศไทย
 
โชคยังดีครับที่มีโอกาสได้รู้จักกับคุณ Direk Sutchai ทาง Facebook ซึ่งท่านเป็นผู้ที่มีประสบการณ์ทำงานเกี่ยวกับหน่วย cracker ที่ใช้ผลิตโอเลฟินส์โดยตรง และได้ทำงานอยู่ที่มาบตาพุดในช่วงเวลานั้นด้วย จึงได้ขอให้ท่านช่วยตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ผมมีอยู่ (ในรูปที่ ๑ และในคลิปเสียง) และจากเพื่อน ๆ ของท่านที่ทำงานอยู่ที่มาบตาพุดในเวลานั้น และขอความความรู้บางเรื่องโดยเฉพาะการตรวจวัดระดับ interface ระหว่างน้ำกับน้ำมันที่มีการกล่าวถึงในคลิป ดังนั้น Memoir ฉบับนี้จึงต้องขอขอบคุณคุณ Direk Sutchai และเพื่อนของคุณ Direkไว้เป็นอย่างสูงครับที่ได้ช่วยแบ่งปันความรู้และประสบการณ์ให้กับผู้ที่กำลังศึกษาอยู่
 
เนื่องจากผมไม่เคยเขียนเรื่องเกี่ยวกับเหตุการณ์นี้มาก่อน ดังนั้นก่อนที่จะเข้าสู่การเกิดอุบัติเหตุ ก็จะขอปูพื้นฐานก่อนว่าหน่วยที่เกิดเหตุนั้นเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่อะไร และมีความสำคัญอย่างไร ดังนั้น Memoir ฉบับนี้อาจจะยาวหน่อย

รูปที่ ๒ ตัวอย่างหนึ่งของระบบ Quench water system สำหรับ cracked gas แก๊ส (1) ที่ผ่านการดึงความร้อนกลับไหลเข้าทางด้านล่างของ Quench tower โดยไหลขึ้นสวนทางกับน้ำ (7, 8) ที่ป้อนเข้าทางด้านบน แก๊สที่ออกทางด้านบน (2) จะมีเป็นแก๊สไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ควบแน่นที่อิ่มตัวไปด้วยไอน้ำ น้ำและไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นจะไหลออกทางก้นหอ (3) ลงสู่ถังแยกน้ำ-น้ำมัน โดยน้ำที่อยู่ด้านล่างจะถูกสูบออกจากทางระดับล่างของถัง (4) ส่วนน้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำจะถูกสูบออกที่ระดับที่สูงกว่า (5) ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์วัดระดับตำแหน่งรอยต่อระหว่างน้ำ-น้ำมัน (6) เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันถูกสูบออกโดยปั๊มน้ำ (กรณีที่ระดับน้ำต่ำเกินไป) หรือน้ำถูกสูบออกโดยปั๊มน้ำมัน (กรณีที่ระดับน้ำมันสูงเกินไป) รูปนี้นำมาจาก Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๑๕๕ วันพฤหัสบดีที่ ๗ เมษายน ๒๕๕๙ เรื่อง "ทำความรู้จักกระบวนการผลิตเอทิลีนตอนที่ ๘ Quench water system"
 
ในการผลิตเอทิลีนนั้น เราจะนำไฮโดรคาร์บอนมาให้ความร้อนสูงจนโมเลกุลเกิดการแตกตัว ในระหว่างที่โมเลกุลเกิดการแตกตัวนี้ ชิ้นส่วนย่อยแต่ละชิ้นที่แตกออกมาจะมีการสลายตัวต่อไปเป็นชิ้นส่วนที่เล็กลงเรื่อย ๆ หรือมีการรวมตัวเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้นก็ได้ อย่างเช่นถ้าเรานำเอาอีเทน (ethane C2H6) มาให้ความร้อนสูงพอ อีเทนก็จะแตกตัวเป็นเอทิลีน (ethylene H2C=CH2 หรือที่นักเรียนม.ปลายในปัจจุบันรู้จักกันในฃื่ออีทีน ethene) แต่ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาการแตกตัวนี้ก็จะมีสารโมเลกุลเล็กบางส่วนเหมือนกันที่รวมตัวกันเป็นโมเลกุลใหญ่ขึ้น ที่กลายเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ของเหลวที่ได้นี้มีจำนวนอะตอม C อยู่ในระดับน้ำมันแก๊สโซลีน (หรือน้ำมันเบนซีนที่เราเรียกกันนั่นเอง) มันจึงมีชื่อเรียกว่า pyrolysis gasoline

pyrolysis หมายถึงการสลายตัวด้วยความร้อน ดังนั้น pyrolysis gasoline จึงหมายถึงแก๊สโซลีนที่เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงที่ได้จากการสลายตัวด้วยความร้อนเพื่อการผลิตโมเลกุลเล็ก ๆ (เช่นเอทิลีน) อีกคำหนึ่งที่มีความหมายคล้ายกันคือ cracked gasoline ที่หมายถึงแก๊สโซลีนที่ได้จากการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ โดยในกรณีหลังนี้จะเป็นการนำเอาไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่เช่นระดับน้ำมันเตา มาให้ความร้อนจนโมเลกุลแตกเล็กลงเป็นน้ำมันแก๊สโซลีนที่เป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ต้องการ โดยมีโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง (เช่นแก๊สหุงต้ม) เป็นผลพลอยได้

วัตถุดิบที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเอทิลีนนั้นมีได้ตั้งแต่อีเทนไปจนถึงน้ำมันหนัก โรงงานโอเลฟินส์โรงแรกของบ้านเราก็ใช้อีเทนที่ได้จากแก๊สธรรมชาติจากอ่าวไทยเป็นสารตั้งต้น แต่โรงงานที่สร้างทีหลังดูเหมือนจะใช้แนฟทา (naphtha)เป็นหลัก แนฟทานี้ก็เป็นไฮโดรคาร์บอนที่ครอบคลุมช่วงของน้ำมันเบนซิน (gasoline) ไปจนถึงน้ำมันก๊าด (kerosene) บางรายก็มีการแยกเป็น light naphtha ซึ่งหมายถึงไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันเบนซิน และ heavy naphtha ที่หมายถึงไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันก๊าด
  
กรณีที่ใช้อีเทนเป็นสารตั้งต้นนั้น เอทิลีนจะเป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากการแตกตัวของอีเทนที่เป็นสารตั้งต้น การเกิดโมเลกุลขนาดใหญ่พวก pyrolysis gasoline ก็มีเหมือนกัน แต่จะไม่มากเหมือนการใช้พวกแนฟทา การใช้แนฟทาเป็นสารตั้งต้นก็จะมีการตัดโมเลกุลแนฟทาโมเลกุลใหญ่ให้กลายเป็นแนฟทาโมเลกุลเล็กก่อน จากนั้นแนฟทาโมเลกุลเล็กจึงค่อยแตกตัวต่อเป็นเอทิลีน แต่ไม่ว่าจะใช้ไฮโดรคาร์บอนตัวไหนเป็นสารตั้งต้น สิ่งหนึ่งที่เหมือนกันก็คือต้องใช้อุณหภูมิที่สูงพอในการทำให้สารตั้งต้นแตกตัวเป็นเอทิลีนได้ (ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน) ถ้าใช้อีเทนเป็นสารตั้งต้นก็จะใช้อุณหภูมิเริ่มต้นราว ๆ 800ºC ขึ้นไป แต่ถ้าใช้แนฟทาก็จะใช้อุณหภูมิเริ่มต้นราว ๆ 600ºC เป็นต้นไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบและสัดส่วนผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ
 
และที่สำคัญก็คือเมื่อเกิดเอทิลีนแล้วก็ต้องหาทางหยุดปฏิกิริยาให้ได้เร็วที่สุด เพื่อลดการสลายตัวของเอทิลีนไปเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เบาว่า (เช่น อะเซทิลีน มีเทน) หรือกลายเป็นคาร์บอน (ที่เรียกว่า coke) หรือการรวมตัวกันเป็นสารประกอบโมเลกุลใหญ่ขึ้น
  
เนื่องจาก cracked gas ที่ออกมาจาก furnace (หรือ heater ตรงนี้แล้วแต่จะเรียก) เป็นแก๊สที่มีอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงจะผ่านแก๊สร้อนนี้ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียกว่า transfer line heat exchanger ก่อนเพื่อดึงเอาความร้อนนั้นกลับมาใช้งานใหม่ (ใช้ในการผลิตไอน้ำความดันสูง) และเพื่อลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว ตามด้วยการดึงความร้อนกลับเพื่อการประหยัดพลังงาน จากนั้นจึงเข้าสู่หอ Quench tower เพื่อให้แก๊สนั้นเย็นตัวลงจนมีอุณหภูมิที่เหมาะสมก่อนเข้าขั้นตอนการอัดเพิ่มความดัน
  
แก๊สไม่มีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อนผ่านผิวโลหะที่ดีเหมือนของเหลว การลดความร้อนของแก๊สอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ทำได้ด้วยการผสมแก๊สที่เย็นกว่าเข้าไปในแก๊สร้อนโดยตรง หรือให้แก๊สร้อนนั้นสัมผัสกับของเหลวระบายความร้อนโดยตรง

รูปที่ ๓ อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบ Quench water system สำหรับ cracked gas โดยในกรณีนี้การแยกน้ำและน้ำมันจะเกิดที่ก้นหอ Quench tower โดยน้ำจะถูกสูบออกทางก้นหอ (1) ในขณะที่น้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำจะไหลล้นผ่านผนังกั้น (2) ก่อนถูกสูบออกไป (3) รูปนี้นำมาจาก Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๑๕๕ วันพฤหัสบดีที่ ๗ เมษายน ๒๕๕๙ เช่นกัน

Quench tower ในกระบวนการผลิตโอเลฟินส์เป็นหอที่ให้แก๊สร้อนสัมผัสกับน้ำระบายความร้อนโดยตรง โดยแก๊สจะไหลเข้าทางด้านล่างของหอขึ้นสู่ด้านบนโดยมีน้ำระบายความร้อนป้อนเข้าทางด้านบนไหลลงสู่ด้านล่าง ภายในหออาจมีการติดตั้ง tray หรือ packing เพื่อช่วยให้แก๊สและน้ำนั้นมีการสัมผัสที่ดีขึ้น ในระหว่างการถ่ายเทความร้อนนี้ น้ำบางส่วนจะระเหยกลายเป็นไอติดไปกับไฮโดรคาร์บอนเบา (พวก C4 และที่เบากว่าเป็นหลัก) และไฮโดรคาร์บอนหนัก (พวกตั้งแต่ C5 และที่หนักกว่า) จะควบแน่นไหลลงสู่ด้านล่างพร้อมน้ำหล่อเย็น ไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นเป็นของเหลวนี้คือ pyrolysis gasoline หรือที่ในสไลด์การบรรยายเรียกย่อ ๆ ว่า pygas
 
น้ำและ pyrolysis gasoline ที่ไหลลงล่างจะไหลลงสู่ถังพัก (ที่อาจเป็นถังแยกต่างหากดังเช่นรูปที่ ๒ หรือเป็นส่วนหนึ่งของก้นหอ quench tower ในรูปที่ ๓) เนื่องจากน้ำและน้ำมันไม่ผสมเข้าด้วยกันและน้ำมีความหนาแน่นสูงกว่า ของเหลวในถังพักจึงแยกเป็นสองชั้นโดยน้ำเป็นของเหลวชั้นล่างและ pyrolysis gasoline เป็นของเหลวที่ลอยอยู่เหนือผิวน้ำ ชั้นน้ำด้านล่างจะถูกสูบออกเพื่อหมุนเวียนกลับไปใช้ใหม่ ส่วน pyrolysis gasoline ก็จะถูกสูบออก ณ ตำแหน่งที่สูงกว่าเพื่อนำไปใช้งานอย่างอื่นต่อไป (เช่นนำไปทำเป็นเชื้อเพลิง หรือนำกลับไปผสมกับสารตั้งต้นใหม่ในกรณีที่ใช้แนฟทาเป็นสารตั้งต้น)
 
แต่สิ่งสำคัญก็คือความสูงของระดับรอยต่อระหว่างผิวน้ำและน้ำมันที่เรียกว่า interface ที่ต้องไม่สูงหรือต่ำเกินไปเพื่อไม่ให้ pyrolysis gasoline หลุดรอดมากับน้ำ หรือน้ำหลุดรอดไปกับ pyrolysis gasoline
 
การวัดระดับ interface ของของเหลวสองชนิดทำได้หลายวิธี ในที่นี้ขอยกตัวอย่างวิธีการที่เรียกว่า displacer interface measurement ที่ใช้การวัดแรงลอยตัวของชิ้นส่วนที่เรียกว่า displacer ที่จมอยู่อยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน ขนาดของแรงลอยตัวนี้ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยตัว displacer (หรือความหนาแน่นของของเหลวคูณกับปริมาตรของ displacer) ถ้า displacer จมอยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำ (เช่นชั้นน้ำมัน) แรงลอยตัวก็จะมีค่าน้อย ถ้า displacer จมอยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นสูง (เช่นชั้นน้ำ) แรงลอยตัวก็จะมีค่ามาก ดังนั้นถ้าเราวัดน้ำหนักของ displacer เราก็จะเห็นน้ำหนักของ displacer เปลี่ยนไปตามระดับความสูงของ interface กล่าวคือถ้า interface อยู่ที่ระดับต่ำสุด (ตัว displacer ทั้งตัวจมอยู่ในชั้นน้ำมัน) เราก็จะน้ำหนัก displacer มีค่ามากที่สุด และในทางกลับกันถ้า interface อยู่ที่ระดับสูงสุด (ตัว displacer ทั้งตัวจมอยู่ในชั้นน้ำมัน) เราก็จะน้ำหนัก displacer มีค่าน้อยที่สุด 
  
การวัดนั้นไม่จำเป็นต้องวัดน้ำหนักโดยตรง อาจใช้กลไกการวัดแรงบิดแทนก็ได้ กล่าวคือที่น้ำหนัก displace มากที่สุดก็จะทำให้เกิดแรงบิดมากที่สุด และที่น้ำหนัก displace น้อยที่สุดก็จะทำให้เกิดแรงบิดน้อยที่สุด จากนั้นจึงใช้อุปกรณ์เพื่อแปลงค่าน้ำหนักหรือแรงบิดที่วัดได้นั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งออกไปเพื่อการแสดงผลหรือการควบคุม (รูปที่ ๔)

รูปที่ ๔ หลักการทำงานของอุปกรณ์วัด interface ด้วยการใช้ displacer ในรูปซ้ายเมื่อระดับน้ำต่ำกว่าระดับล่างสุดของตัว displacer แรงลอยตัวจะมีค่าน้อยสุด กลไกที่วัดน้ำหนักของ displacer หรือแปลงแรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของ displacer ให้เป็นแรงบิด ก็จะได้ค่าน้ำหนักหรือแรงบิดมากที่สุด แต่เมื่อระดับน้ำเพิ่มสูงขึ้นเช่นในรูปกลาง แรงลอยตัวที่กระทำต่อ displacer จะมีค่าเพิ่มขึ้น และเมื่อระดับน้ำสูงท่วมตัว displacer กลไกที่วัดน้ำหนักของ displacer หรือแปลงแรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของ displacer ให้เป็นแรงบิด ก็จะได้ค่าน้ำหนักหรือแรงบิดที่น้อยที่สุด ดังนั้นการ calibrate เครื่องวัดให้ถูกต้องจึงต้องทราบความหนาแน่นที่ถูกต้องของชั้นน้ำและชั้นน้ำมัน

คำว่า "commissioning" (คอมมิชชันนิ่ง) คือกระบวนการตรวจสอบการทำงานของเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ หรือตัวโรงงานเอง ถ้าให้เปรียบเทียบกับการว่าจ้างประกอบรถ ผู้ว่าจ้างก็ต้องมีการกำหนดว่าจะรถนั้นต้องวิ่งได้ความเร็วสูงสุดไม่ต่ำกว่าเท่าใด กินน้ำมันไม่เกินกี่กิโลเมตรต่อลิตร ถ้ารถนั้นมีสมรรถนะทำได้ตามกำหนด ผู้ว่าจ้างก็จะซื้อรถคันนั้น แต่ถ้าทำไม่ได้ตามข้อตกลงก็อาจปฏิเสธการซื้อรถหรือผู้ประกอบรถต้องยอมปรับลดราคาลงมา ในกรณีของการว่าจ้างสร้างโรงานก็เช่นกัน จะมีการจ่ายเงินเป็นงวด ๆ ตามการก่อสร้างที่ได้ดำเนินการไป ส่วนงวดสุดท้ายจะจ่ายก็ต่อเมื่อผู้สร้างสามารถแสดงให้เห็นว่าโรงงานที่สร้างนั้นเดินเครื่องได้ตามข้อตกลง (เช่นได้กำลังการผลิตตามต้องการ โดยใช้สาธารณูปโภคต่าง ๆ ไม่เกินข้อกำหนด) ถ้าหากโรงงานนั้นทำไม่ได้ตามข้อกำหนด ผู้ว่าจ้างก็จะปรับลดเงินส่วนที่เหลือที่ต้องจ่าย หรือถ้าผิดพลาดจากข้อกำหนดไปมาก ก็อาจจะปฏิเสธไม่จ่ายเงินส่วนที่เหลือ (แต่โรงงานก็ยังคงตกเป็นของผู้ว่าจ้าง) และในขณะเดียวกันในระหว่างกระบวนการคอมมิชชันนิ่งนี้ ก็ยังเป็นการตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์วัดคุมต่าง ๆ ด้วย
 
เนื้อหาที่จะกล่าวต่อไปจะอิงจากข้อมูลในรูปที่ ๑ เป็นหลัก (คำบรรยายในคลิปวิดิทัศน์นั้นมีแตกต่างไปจากข้อมูลในรูปที่ ๑ อยู่บ้าง)
 
เหตุการณ์การระเบิดชนิด Unconfined Vapour Cloud Explosion (UVCE) ที่โรงงานบริษัทไทยโอเลฟินส์ (TOC) เมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๙ เกิดระหว่างกระบวนการคอมมิชชันนิ่งโรง cracker ใหม่ ที่ใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทิลีน ในระหว่างกระบวนการนี้ต้องมีการสร้าง interface level ในถังแยกน้ำ-น้ำมันของ quench tower ถ้าเป็นการทำงานตามปรกตินั้น ชั้นน้ำมันที่เป็น pygas (pyrolysis gasoline) จะมีสีส้ม ทำให้สามารถตรวจสอบด้วยสายตาได้ว่าระดับ interface ของน้ำกับน้ำมันนั้นอยู่ตรงไหน (ตรงนี้เดาว่าคงต้องตรวจสอบด้วยการใช้ sight glass level gauge) แต่เนื่องจากเพิ่งจะเป็นการเดินเครื่องครั้งแรก ในโรงงานจึงยังไม่มี pygas และไม่ได้มีการจัดหา แต่ใช้แนฟทาแทน

ประเด็นเรื่องสีนี้ขออธิบายเพิ่มเติมนิดนึง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์มันไม่มีสี เว้นแต่พวกที่มีพันธะคู่ C=C จำนวนมากหรือพวกที่เป็นสารประกอบพอลิอะโรมาติก (polyaromatic ring) หรือมีสารประกอบที่เป็นหมู่ทำให้เกิดสี เช่นหมู่คาร์บอนิล (carbonyl) หมู่ไธโอคาร์บอนิล (thiocarbonyl) ปนเปื้อนอยู่ แนฟทาที่มาจากกระบวนการกลั่นและผ่านการทำให้บริสุทธิ์จากสารประกอบเหล่านี้จึงไม่มีสี แต่ pygas ที่เกิดจากการ cracking แนฟทาในสภาวะที่มีไอน้ำร่วมด้วย (ที่มีของอะตอม O) และสารประกอบกำมะถัน (ที่อาจมีอยู่เดิมในแนฟทาหรือเติมเพิ่มเข้าไปเพื่อลดการเกิด coking บนผนัง tube ของ furnace) มีโอกาสที่จะมีสารประกอบเหล่านี้ปนเปื้อน จึงทำให้มันมีสี

ปรากฏว่าอุปกรณ์วัด interface ไม่สามารถวัด interface ได้ และมีการคิดว่าเป็นผลจากการที่มีน้ำในหอ Quench tower มากเกินไป จึงตัดสินในที่จะระบายน้ำลงสู่ Underground Oily Waste Sewer (OWS) ที่เป็นระบบที่รองรับน้ำที่อาจมีการปนเปื้อนน้ำมัน ที่ต้องนำเข้าสู่กระบวนการแยกเอาน้ำมันออกจากน้ำก่อนปล่อยน้ำทิ้ง ในกรณีนี้ระบบดังกล่าวเป็นระบบใต้ดิน (เข้าใจว่าคงเป็นระบบแบบปิด คือใช้ระบบท่อใต้ดินและมีบ่อพัก) แต่ในความเป็นจริงนั้นสิ่งที่ถูกปล่อยออกมาคือแนฟทา ไม่ใช่น้ำ แต่ที่ไม่มีใครเฉลียวใจคงเป็นเพราะแนฟทาที่ใช้นั้นมันใสเหมือนน้ำ
  
เรื่องการทำงานของระบบแยกน้ำ-น้ำมันตรงนี้ คุณ Direk ได้กรุณาให้คำอธิบายเพิ่มเติมจากประสบการณ์ของท่านไว้ดังนี้ (ผมมีการแก้ไขตัวพิมพ์และตัวสะกดเล็กน้อย แต่คงความหมายเดิมไว้หมดครับ)

"จากประสบการณ์ อินเตอร์เฟสในช่วง start up จะไม่มีให้เห็น เนื่องจากยังไม่มีระดับน้ำมันเพียงพอ แต่ระดับน้ำมีในquenchแน่ ๆ ซึ่งต้องควบคุม"
"ช่วง start up ยังมีสภาพไม่พร้อมที่ instrument วัดได้ ความแตกต่างของ density ยังไม่พอ ปริมาณน้ำมันในquenchน้อย ต้องเติมแนฟทาเข้าไปเร่ง"
"ตอนนั้น มีแต่แนฟทา ที่จัดหาและมีพร้อม แต่ pygas ไม่ได้จัดหาไว้"
"การ drain น้ำในหอออกจากน้ำมัน จะมีโอกาสเกิดเหตุแบบนี้เสมอ ถ้าช่วงนั้นมีกิจกรรมให้ operator ทำจนลืม ติดตาม drain ที่เปิดไว้"

ปรกติอุปกรณ์วัดต่าง ๆ ก็จะมีการสอบเทียบหรือที่เรามักเรียกติดปากว่า calibrate กันก่อนที่จะนำมาติดตั้ง เช่นใช้น้ำหนักมาตรฐานในการสร้างแรงกด (สำหรับการวัดความดันหรือน้ำหนัก) หรือแรงดึง แต่การสอบเทียบนี้กระทำในสภาพที่แตกต่างไปจากการใช้งานจริง (เช่นค่าความหนาแน่นที่แท้จริงของของเหลวแตกต่างไปจากค่าที่นำมาใช้สอบเทียบ) และยังต้องอาจมีการถอดแยกอุปกรณ์หลังผ่านการสอบเทียบแล้วเพื่อนำไปประกอบใหม่ ณ สถานที่ใช้งานจริง ดังนั้นเมื่อนำอุปกรณ์ไปติดตั้งในสถานที่ใช้งานจริงแล้วก็ยังมีโอกาสที่ว่ามันไม่สามารถวัดค่าได้ (เช่นลืมเปิดวาล์ว) หรือวัดค่าได้ไม่ถูกต้อง
 
ปริมาณแนฟทาที่ปล่อยลงระบบ OWS นั้นประมาณไว้ว่าอยู่ที่ระดับไม่ต่ำกว่า ๑๐๐ ตัน รายละเอียดของแนฟทาไม่มีให้ไว้ แต่เดาว่าน่าจะเป็นระดับน้ำมันก๊าดที่มีไอระเหยต่ำ เพราะถ้าเป็นแก๊สโซลีนมันจะระเหยเป็นกลุ่มหมอกไอที่อุณหภูมิห้องได้ง่ายอยู่แล้วโดยไม่ต้องพึ่งน้ำร้อน ดังนั้นแม้ว่าจะมีการได้กลิ่นไอน้ำมัน จึงไม่มีใครเฉลียวใจ
 
และด้วยเหตุบังเอิญ ระดับน้ำในหอ low pressure water stripper สูงเกินไป จึงมีการระบายน้ำร้อนลงสู่ระบบ OWS ที่มีแนฟทารออยู่แล้ว ความร้อนของน้ำที่ปล่อยลงระบบ OWS ทำให้แนฟทาระเหยกลายเป็นกลุ่มหมอกไอขึ้นมา ก่อนที่กลุ่มหมอกไอนั้นจะไปพบกับแหล่งจุดระเบิด กลายเป็น Unconfined Vapour Cloud Explosion ครั้งที่ ๒ ในประเทศไทยที่มีผู้เสียชีวิต ๔ ราย โดยหนึ่งในนั้นเป็นวิศวกรจากประเทศตุรกี

ข้อมูลที่มีไม่บอกว่าหอ low pressure water stripper นี้มีหน้าที่อะไร แต่ดูจากการที่มันมีน้ำอยู่มากก็เดาว่าคงเป็นหอที่ใช้ในการแยกเอาไฮโดรคาร์บอนที่ละลายอยู่ในน้ำออกด้วยการใช้การฉีดไอน้ำเข้าไปในน้ำ (ดู Memoir ฉบับที่ ๑๑๔๕) ตอนเรียนหนังสือเรามักจะเรียนว่าไฮโดรคาร์บอนไม่ละลายน้ำ แต่นั่นเป็นเพราะใช้การสังเกตด้วยตาเปล่าเป็นเกณฑ์ตัดสิน เพราะในความเป็นจริงนั้นถ้าดูกันในระดับหลักร้อยหรือพัน ppm จะพบว่าไฮโดรคาร์บอนสามารถละลายน้ำได้เล็กน้อย และในทำนองเดียวกันน้ำก็สามารถละลายเข้าไปในไฮโดรคาร์บอนได้เล็กน้อยเช่นกัน และในกรณีของไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำนั้น เราก็สามารถใช้การฉีดพ่นไอน้ำเข้าไปในน้ำเพื่อทำให้อุณหภูมิน้ำสูงขึ้น น้ำมันจะได้ระเหยออกมา 
  
จากประสบการณ์ที่เคยทำการทดลองการละลายของเบนซีนในน้ำ พบว่าถ้าอุณหภูมิน้ำเพิ่มสูงขึ้นแต่ยังไม่ถึงจุดเดือดของเบนซีน (C6H6 Benzene) ที่มีจุดเดือดประมาณ 80ºC เบนซีนจะละลายน้ำได้มากขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้โมเลกุลนั้นเคลื่อนไหวห่างจากกันมากขึ้น ความแข็งแรงของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำลดลง เบนซีนจึงละลายเข้าไปในน้ำได้มากขึ้น แต่พอเพิ่มอุณหภูมิน้ำสูงเกินกว่าจุดเดือดของเบนซีน ปรากฏว่าเบนซีนแทบจะไม่เหลือในน้ำ

ช่วงก่อนเกิดเหตุการระเบิดที่ TPI ในปีพ.ศ. ๒๕๓๑ นั้น เครื่องแบบพนักงานทางมาบตาพุด (ที่กำลังก่อสร้างโรงงานกันอยู่) ก็เป็นผ้าพอลิเอสเทอร์ครับ สัดส่วนพอลิเอสเทอร์ก็น่าจะสูงด้วย เพราะซักแล้วแทบไม่ต้องรีด และยังไม่ค่อยจะซึมซับเหงื่อด้วย ในขณะที่ทางโรงกลั่นทางศรีราชานั้นใช้เครื่องแบบที่ทำจากผ้าฝ้ายกัน ตอนนั้นก็มีการทักท้วงกันแล้วว่าผ้าพอลิเอสเทอร์นี้มันไม่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมแบบนี้ (ถ้าเป็นอุตสาหกรรมการบดหินผสมปูนก็ว่าไปอย่าง) ต้องรอให้เกิดกรณีของ TPI ก่อนครับจึงค่อยมีการเปลี่ยนแปลง เป็นเนื้อผ้าแบบที่ใช้อยู่กันในปัจจุบัน
 
เหตุการณ์ที่เกิดที่ TOC ในปีนั้น จากข้อมูลที่ได้รับมาเข้าใจว่ายังคงอยู่ในความรับผิดชอบของบริษัทต่างชาติที่เป็นผู้ก่อสร้างโรงงาน ที่เป็นผู้ต้องแสดงให้เห็นว่าโรงงานที่เขาสร้างขึ้นนั้น สามารถทำงานได้ตามข้อตกลงที่มีไว้กับผู้ว่าจ้าง โดยในการทดสอบนี้อาจมีพนักงานของผู้ว่าจ้างร่วมสังเกตการณ์หรือร่วมปฏิบัติงานอยู่ด้วย (ถือว่าเป็นการฝึกอบรมไปในตัว แต่ผู้รับผิดชอบการทำงานหลักยังคงเป็นผู้ก่อสร้างโรงงาน)
 
โรงโอเลฟินส์โรงแรกของประเทศเรานั้นใช้อีเทนและโพรเพนเป็นวัตถุดิบ แถมเรายังมีกระบวนการ Oleflex ระดับ commercial scale โรงงานแรกของโลกด้วย ที่ผลิตโพรพิลีนจากโพรเพนด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาดึงเอา H2 ออกจากโพรเพนโดยตรงที่เรียกว่าปฏิกิริยา dehydrogenation แต่โรงงานที่สร้างใหม่หลังจากกลับไปใช้ thermal cracking กันหมด
 
ตอนนั้นบริษัทที่เป็นผู้จัดหาอีเทนและบริษัทลูกที่เป็นผู้รับซื้อเอทิลีนก็มาเข้าหุ้นกันตั้งโรงโอเลฟินส์โรงแรกของประเทศ ราคาขายที่มีการตกลงกันคือราคาที่เรียกว่า "Cost plus" คือ "ต้นทุน + (15% ของต้นทุน)" ตัวเลข (15% ของต้นทุน) ก็คือกำไรนั่นเอง (คิดว่าคงจำตัวเลข 15% ไม่ผิด) พวกพี่ที่ทำงานเขาเล่าให้ฟังว่าไปตกลงซื้อขายกันในราคาแบบนี้ได้ยังไง เพราะนั่นแสดงว่าถ้าผู้ผลิตโอเลฟินส์อยากได้กำไรมาก ๆ ก็ต้องหาทางบริหารงานให้มีต้นทุนสูงมาก เพื่อที่ตัวเลข "15% ของต้นทุน" จะได้เพิ่มตามไปด้วย แต่ดูเหมือนว่าข้อตกลงนี้อยู่ได้ไม่นานก็มีการเจรจาเปลี่ยนแปลงกัน ส่วนตอนนี้ราคาซื้อขายเป็นอย่างไรนั้นผมก็ไม่รู้เหมือนกัน

ไม่มีความคิดเห็น: