ท่อชั่วคราว (Temporary piping) MO Memoir : Saturday 28 December 2562

เมื่อ ๘ ปีที่แล้วมีนิสิตป.เอกคนหนึ่งมาปรึกษาผมเรื่องที่ saturator ที่เขาใช้ในการระเหยสารตั้งต้นที่เป็นของเหลวเพื่อนำไปทำปฏิกิริยาในเฟสแก๊ส (ใน fixed-bed ที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง) นั้นเกิดระเบิด ผมก็เลยถามว่าระเหยอะไร ใช้แก๊สอะไรเป็น carrier gas เขาก็ตอบกลับมาว่าเขาระเหยเอทานอลบริสุทธิ์โดยใช้แก๊สออกซิเจน 100% เป็น carrier gas พอผมถามกลับไปว่าทำไมถึงใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เป็น carrier gas เขาก็ตอบกลับมาว่า "ผมก็ทำแบบที่อาจารย์ทำ" ("อาจารย์" ในที่นี้ก็คือตัวผมเอง) ผมก็เลยต้องอธิบายให้เขาเข้าใจว่ามันไม่เหมือนกัน เพราะของเหลวที่ผมระเหยนั้นมันคือน้ำ และที่ผมใช้ออกซิเจนเป็น carrier gas นั้นก็ด้วยข้อจำกัดด้านอุปกรณ์และอัตราการไหล เหตุการณ์นี้เคยเล่าไว้ใน Memoir ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๓๖๓ วันศุกร์ที่ ๑๔ ตุลาคม ๒๕๕๔ เรื่อง "อุบัติเหตุจาก Saturator"
  

ที่ยกเรื่องนี้ขึ้นมาก่อนก็เพราะอยากจะบอกว่าเวลาที่เราไปเห็นคนอื่นทำอะไรบางอย่างและอยากทำแบบเข้าบ้าง สิ่งสำคัญที่ต้องรู้ก็คือ "หลักการ" เพราะหลักการเป็นตัวกำหนดรายละเอียดต่าง ๆ ของ "วิธีการทำงาน" ดังนั้นด้วยงานแบบเดียวกันถ้าเราเข้าใจหลักการแล้วเราก็อาจจะปรับวิธีการทำงานให้เหมาะสมกับบริบทของเราก็ได้โดยไม่ต้องทำทุกอย่างตามตัวอย่างที่ไปเห็นมา แม้แต่งานวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการเช่นการวัดพื้นที่ผิววัสดุมีรูพรุนด้วยเทคนิค single point BET ที่หลายคนวัดแล้วมีปัญหาว่าค่าที่ได้นั้นมักจะต่ำกว่าค่าที่ควรเป็น นั่นก็เป็นเพราะเขาไปยึดติดกับ "วิธีการ" ที่ว่าต้องทำการไล่แก๊สที่อุณหภูมินั้นเป็นเวลานานเท่านี้ชั่วโมง ทั้ง ๆ ที่ควรจะยึดติดกับ "หลักการ" ก็คือต้องกำจัดแก๊สที่ไม่ใช่ He ออกจากรูพรุนให้หมด ส่วนจะต้องใช้อุณหภูมิสูงแค่ไหนและเวลานานเท่าใดนั้นก็ขึ้นอยู่กับขนาดและปริมาตรรูพรุนของตัวอย่าง ซึ่งตรงนี้ต้องทำการทดลองเพื่อหาเอาเอง
  

อุปกรณ์การผลิตพวก pressure vessel มักจะมีขนาดใหญ่และไม่มีการติดตั้งตัวสำรองที่เผื่อไว้เวลาที่ตัวหลักมีปัญหา (การติดตั้งตัวสำรองนี้เป็นเรื่องปรกติสำหรับปั๊มที่ทำงานตลอด ๒๔ ชั่วโมง) อาจมียกเว้นบางกรณีที่รู้ว่ากระบวนการผลิตนั้นก่อให้เกิดปัญหาเป็นประจำ เช่นกรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่อาจมีการอุดตันบ่อยครั้งที่ต้องมีการถอดล้างทำความสะอาด ในกรณีเช่นนี้ก็จะออกแบบให้มีระบบสำรองเพื่อใช้งานเวลาที่ต้องทำความสะอาดตัวหลัก หรือเบดสารดูดซับที่เมื่อดูดซับจนอิ่มตัวแล้วก็ต้องมีการ regenerate เพื่อให้สามารถใช้งานได้ใหม่ ก็จะมีการติดตั้งเบดสำรองเพื่อไว้ใช้งานในระหว่างการ regenerate ตัวเบดหลัก 
   

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้เป็นเรื่องของการทำงานแบบเดียวกัน แต่ผลออกมาไม่เหมือนกัน คือการติดตั้งท่อชั่วคราว (temporary piping) เข้าแทน pressure vessel ที่ต้องนำออกไปซ่อม ซึ่งผลออกมาที่มีทั้งกรณีที่ทำงานได้ดี กรณีที่ตรวจพบปัญหาก่อนเริ่มใช้งาน และกรณีที่กลายเป็น case study

กรณีที่ ๑ : Reactor ที่ต่ออนุกรมกันอยู่

การรั่วไหลของ cyclohexane ที่เกิดจากการพังของ temporary pipe ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่าง reactor สองตัวเข้าด้วยกันกลายเป็น case study ของวิศวกรรมเคมี ในกระบวนการนี้ cylcohexane ที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิสูง (คือที่อุณหภูมิการทำปฏิกิริยามันเป็นของเหลวเพราะอยู่ภายใต้ความดัน แต่จะกลายเดือดเป็นไอถ้ารั่วออกมาที่ความดันบรรยากาศ) จะไหลเข้าสู่ reactor ตัวที่ ๑ และไหลล้นลงสู่ตัวที่ ๒ ต่อไปเรื่อย ๆ จนไปถึงตัวที่ ๖ ก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการเพื่อแยกเอาผลิตภัณฑ์ออกจากสารตั้งต้น
    

รูปที่ ๑ ลักษณะการต่อท่อชั่วคราวขนาด ๒๐ นิ้วเข้าแทน reactor ตัวที่ ๕ เนื่องจากท่อด้านขาออกจากตัวที่ ๔ และด้านขาเข้าของตัวที่ ๖ นั้นอยู่ต่างระดับและไม่ตรงแนว ท่อชั่วคราวจึงต้องมีการงอสองครั้ง ตรงนี้เนื่องจากระดับที่แตกต่างกันนั้นไม่มาก จึงไม่สามารถใช้ข้องอ (elbow 90 องศา) ได้ ต้องใช้วิธีนำท่อตรงมาแต่งมุมแล้วเชื่อมต่อกัน และด้วยแนวที่แรงกระทำที่ปลายทั้งสองด้านของท่อนั้นไม่อยู่ในแนวเดียวกัน จึงทำให้เกิดโมเมนต์ดัด (bending moment) และส่งผลให้เกิดแรงเฉือน (shear force) กระทำกับ bellow ที่ปลายทั้งสองข้างของท่อ (ภาพนี้นำมาจากรายงานการสอบสวน)

 

ปฏิกิริยาที่เกิดคือการออกซิไดซ์ cyclohexane ไปเป็นcyclohexanol และ cyclohexanone ด้วยการใช้อากาศฉีดอัดเข้าไปใต้ผิว cyclohexane ออกซิเจนในอากาศก็จะทำปฏิกิริยากับ cyclohexane เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ เหตุผลที่ต้องใช้ reactor หลายตัวต่ออนุกรมกันก็เพราะช่วงเวลาทำปฏิกิริยามีเพียงแค่ระยะเวลาที่ฟองอากาศที่ฉีดเข้าไปที่ด้านล่างของ reactor ลอยผ่าน cyclohexane เท่านั้น ซึ่งเป็นระยะเวลาไม่นาน ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ไม่มาก ดังนั้นเมื่อต้องการให้เกิดผลิตภัณฑ์มากพอก็ต้องทำให้ระยะเวลาที่ฟองอากาศสัมผัสกับ cyclohexane นั้นยาวนานขึ้น ซึ่งทำได้ด้วยการเพิ่มความสูงของ reactor (ก็คือการเพิ่มระดับความสูงของของเหลวใน reactor) และ/หรือนำเอา reactor หลายตัวมาต่ออนุกรมกัน
  

เหตุการณ์เริ่มจากการพบว่า reactor ตัวที่ ๕ มีรอยร้าว จึงทำการยกออกจากระบบและเดินท่อชั่วคราวเชื่อมต่อระหว่าง reactor ตัวที่ ๔ และตัวที่ ๖ (รูปที่ ๑) และเพื่อเผื่อการขยายตัวของท่อจึงมีการติดตั้ง bellow เข้าที่ปลายทั้งสองข้าง หลังการประกอบแล้วมีการทดสอบความสามารถในการรับความดันที่ "operating pressure" ก็พบว่าสามารถทำงานได้ จึงเริ่มเดินเครื่องโรงงานต่อไป ต่อจากนั้นไม่กี่สัปดาห์ก็เกิดการรั่วไหลของ cyclohexane ตามด้วยการระเบิดอย่างรุนแรง ผลการสอบสวนพบว่าเกิดจากการที่ท่อชั่วคราวที่สร้างเชื่อมต่อ reactor ตัวที่ ๔ และตัวที่ ๖ นั้นพังลงเนื่องจากไม่สามารถรับความดันที่เพิ่มขึ้นสูงกว่า operating pressure ได้ (การทดสอบภายหลังอุบัติเหตุพบว่าถ้าทดสอบท่อดังกล่าวที่ "design pressure" จะพบว่ามันไม่สามารถรับความดันได้) รวมทั้งการที่ท่อดังกล่าวไม่ได้มีการติดตั้งที่แข็งแรงพอ (แค่วางไว้บนนั่งร้านชั่วคราวเท่านั้น ไม่มีการควบคุมการขยับตัวทั้งทางด้านข้างและด้านยาว) เหตุการณ์นี้เคยเล่าไว้ใน Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๑๓ วันศุกร์ที่ ๕ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง "Flixborough explosion" และปีที่ ๑๐ ฉบับที่ ๑๕๔๑ วันเสาร์ที่ ๗ เมษายน ๒๕๖๑ เรื่อง "Mechanics of Materials ในงานวิศวกรรมเคมี"
  

กรณีที่ ๒ : Cyclone

กรณีนี้นำมาจาก ICI Safety newsletter ฉบับที่ ๘๓ เดือนมกราคม ๑๙๗๖ (พ.ศ. ๒๕๑๙) หัวข้อ D1 (รูปที่ ๒) โดยในเหตุการณ์นี้พบการรั่วของแก๊สออกมาจากใต้ฉนวนความร้อนที่หุ้ม cyclone ที่ใช้แยกอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากแก๊สที่ติดไฟได้ และเมื่อทำการตรวจสอบก็พบว่า cylcone มีการรั่วเนื่องจากการสึกหรอ จึงจำเป็นต้องนำเอา cyclone ออกไปซ่อมและติดตั้งท่อชั่วคราวแทน เหตุการณ์นี้เกิดก่อนเหตุการณ์ที่ Flixborough ๒ ปี
  

ข้อมูลไม่ได้บอกว่า cyclone ดังกล่าวเป็นของระบบของอะไร แต่ถ้าดูจากอุณหภูมิการทำปฏิกิริยาแล้วก็เดาว่าน่าจะเป็นระบบ Fluidised-bed Catalytic Cracking (ที่ย่อว่า FCC) ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งที่ใช้ใน fluidised-bed นั้นต้องทนต่อการกระแทก ไม่ว่าจะเป็นการกระแทกระหว่างกันหรือกับผนังของอุปกรณ์ ไม่เช่นนั้นมันจะแตกเป็นผงเล็กลงและหลุดลอยออกไปกับแก๊สที่ไหลออกทางด้านบนของเบดได้ และแม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจะทนต่อสภาวะการกระแทกดังกล่าวได้ ก็ต้องมีระบบดักเอาส่วนที่อาจแตกเป็นชิ้นเล็กออกจากแก๊สด้วย (ดังนั้นอย่าแปลกใจว่าทำไมระบบ fluidised-bed จึงมีการใช้งานที่จำกัดกว่าระบบ fixed-bed นั่นก็เป็นเพราะมีตัวเร่งปฏิกิริยาไม่มากชนิดที่มีคุณสมบัติดังกล่าว) ในขณะเดียวกันก็ต้องคำนึงถึงการที่อนุภาคของแข็งนั้นพุ่งกระทบหรือเสียดสีเข้ากับผนังท่อและอุปกรณ์ ซึ่งส่งผลให้ระบบท่อและตัวอุปกรณ์สึกหรอได้เช่นกัน (เรียกว่า erosion) อย่างเช่นในเหตุการณ์นี้พบว่ามีการสึกหรอจนผนังทะลุที่ตัว cyclone ในขณะที่ระบบท่อนั้นยังคงดีอยู่ ตรงนี้คงเป็นเพราะเมื่อของแข็งที่ไหลตามท่อมากับแก๊สนั้นพอไหลเข้าตัว cyclone ของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะวิ่งเข้ากระทบกับผนังขอตัว cyclone และเคลื่อนตัวไต่ผนังลงล่าง ในขณะที่แก๊สนั้นจะไหลวกออกทางด้านบนได้ง่ายกว่า

   

รูปที่ ๒ รายละเอียดเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นของกรณีที่ ๒

รูปที่ ๓ เป็นภาพร่างเส้นทางการไหลเข้า-ออกของ cylclone (เผื่อบางคนจะนึกภาพไม่ออก) ในจดหมายข่าวนั้นไม่ได้ให้รายละเอียดใด ๆ นอกจากบอกเพียงแค่ท่อชั่วคราวนั้นมีข้องอ ๒ ตำแหน่ง ก็เลยเดาว่าคงจะเป็นการเชื่อมต่อท่อแก๊สเข้ากับท่อแก๊สออก ความแตกต่างของเหตุการณ์นี้กับเหตุการณ์ที่ Flixborough คือในกรณีนี้ท่อได้รับการออกแบบโดยผู้ที่มีความรู้และได้รับการติดตั้งอย่างเหมาะสม ทำให้สามารถใช้งานได้โดยไม่เกิดปัญหาใด ๆ
   

รูปที่ ๓ รูปซ้ายและกลางแสดงให้เห็นทิศทางการไหลเข้าออกของ cyclone ที่แนวการไหลเข้านั้นจะตั้งฉากกับแนวการไหลออกและอยู่ไม่ตรงกัน ส่วนภาพขวาเป็นภาพของท่อชั่วคราวที่เชื่อมต่อท่อแก๊สเข้ากับท่อแก๊สออกเพื่อให้โรงงานทำงานได้ในช่วงที่ถอด cyclone ออกไปซ่อม บทความไม่ได้ให้รายละเอียดว่าท่อชั่วคราวนั้นมีรูปร่างหน้าตาอย่างไร บอกแต่เพียงว่ามีข้องอสองตำแหน่ง ก็เลยเดาว่าน่าจะเป็นดังในรูป

กรณีที่ ๓ : Heat exchanger

กรณีนี้นำมาจาก ICI Safety newsletter ฉบับที่ ๘๓ เช่นกัน (รูปที่ ๔) แต่ไม่ได้ระบุปีที่เกิด แต่ดูจากเนื้อหาในบทความแล้วสงสัยว่าอาจเกิดหลังกรณีของ Flixborough ครั้งนี้เป็นกรณีของ heat exchanger ที่สกปรกและจำเป็นต้องถอดไปล้างทำความสะอาด จึงจำเป็นต้องมีการติดตั้งท่อชั่วคราว ๒ ท่อด้วยกัน โดยท่อหนึ่งเป็นส่วนการไหลผ่าน shell และอีกท่อหนึ่งเป็นส่วนการไหลผ่าน tube ตัวที่เป็นปัญหาคือท่อเชื่อมส่วนที่ไหลผ่าน tube ที่ใช้ท่อตรง 20 นิ้วเชื่อมต่อระหว่างท่อ 30 นิ้ว (รูปที่ ๕) โดยมีการติดตั้ง bellow และเนื่องจากท่อชั่วคราวเส้นนี้ไม่ได้มีการสร้าง pipe support รองรับ น้ำหนักของท่อจึงมีการถ่ายสู่ bellow โดยแรงที่เกิดจากน้ำหนักท่อกระทำในแนวตั้งฉากกับความยาวของ bellow ซึ่งปรกติแล้วตัว bellow จะออกแบบมาเพื่อรองรับการยืดหดในแนวความยาวของมันเท่านั้น

   

รูปที่ ๔ รายละเอียดเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นของกรณีที่ ๓
   

ตัว heat exchanger นั้นตั้งอยู่บน support ที่รองรับน้ำหนักตัวมัน และตัว heat exchanger เองก็ทำหน้าที่รองรับน้ำหนักของท่อที่เชื่อมต่อกับตัวมันด้วย แต่พอแทนที่ตัว heat exchanger ด้วยท่อชั่วคราวแทน ท่อชั่วคราวก็เลยลอยอยู่โดยไม่มีอะไรมารองรับน้ำหนัก (มันอาจจะอยู่ได้ในขณะที่ยังไม่มีของเหลวไหลเข้า) และด้วยการที่ท่อชั่วคราวด้าน tube side นั้นเป็นท่อตรง ไม่เหมือนกรณีของ Flixborough ที่จุดเข้าออกเยื้องกันอยู่ plant engineer จึงคิดว่าไม่จำเป็นต้องปรึกษาผู้เชี่ยวชาญการออกแบบท่อ แม้ว่าแนวเส้นท่อดังกล่าวจะมี bellow อยู่ด้วยก็ตาม
   

โชคดีที่ก่อนเริ่มเดินเครื่องไม่กี่วัน senior engineering มาพบเห็นเข้า ก็เลยมีการตรวจสอบการออกแบบ ทำให้ต้องมีการติดตั้ง support รองรับท่อชั่วคราวนั้นเพิ่มเติม

  

รูปที่ ๕ ภาพระบบท่อของ heat exchanger ที่มีการถอดออกและติดตั้งท่อชั่วคราวแทน (ภาพเฉพาะส่วน tube side)

ท่อชั่วคราวในกรณีที่ ๒ (cyclone) แตกต่างจากกรณีอื่นตรงที่แนวทิศทางการไหลเข้าและออกนั้นไม่อยู่ในระนาบเดียวกัน ทำให้ท่อมีทั้งการงอทั้งในแนวราบและแนวดิ่ง ซึ่งท่อลักษณะเช่นนี้จะมีความยืดหยุ่นในการขยายตัว (ถ้ามันยาวมากพอ โดยต้องคำนึงถึงระบบ piping ที่เชื่อมต่อด้านเข้าออกด้วย) มากกว่าท่อสั้นที่การไหลอยู่ในระนาบเดียวกัน (แม้ว่าจะอยู่ที่ระดับเดียวกัน (กรณีที่ ๓) หรือต่างระดับกัน (กรณีที่ ๑) ทำให้ต้องแก้ปัญหาการขยายตัวของท่อด้วยการติดตั้ง bellow
   

อีกประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจก็คือ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างท่อชั่วคราวนั้นทราบหรือไม่ว่างานที่ดูเหมือนว่าเป็นงานธรรมดานั้นแท้จริงแล้วต้องใช้ผู้ที่มีความรู้ด้านใดเข้ามาเกี่ยวข้อง แต่ในการทำงานจริงนั้นยังมีอีกหลายปัจจัยให้ต้องพิจารณา เช่นในหน่วยงานนั้นมีผู้ที่มีความรู้ในด้านดังกล่าวอยู่หรือไม่ และผู้ที่ปฏิบัติงานอยู่ในหน่วยงานนั้นรู้หรือไม่ว่างานประเภทใดที่ควรต้องให้ผู้ที่มีความรู้ทางด้านนั้นเป็นผู้ออกแบบและตรวจสอบ

อุบัติเหตุจากสิ่งที่ดูเผิน ๆ แล้วไม่น่ามีอะไรผิดปรกติ MO Memoir : Thursday 19 December 2562

พฤษภาคมปีพ.ศ. ๒๕๓๑ ผมได้มีโอกาสไปฝึกงานที่โรงงานปิโตรเคมีแห่งหนึ่งที่เมือง Chiba ประเทศญี่ปุ่น เพื่อไปเรียนรู้การเดินเครื่องโรงงานและได้มีโอกาสเข้าไปใช้ชีวิตทำงานเป็นกะเป็นครั้งแรก ที่บริษัทแห่งนั้นเขาจะจัดห้องให้พนักงานเปลี่ยนเครื่องแบบทำงานก่อนเข้าทำงาน คือพนักงานจะแต่งตัวอย่างไรก็ได้มายังบริษัท แต่พอมาถึงก็จะต้องเปลี่ยนเป็นชุดพนักงานของเขา และพอจะกลับก็ต้องเปลี่ยนคืน (ก็ดีตรงที่พนักงานไม่ต้องรับผิดชอบภาระการซักชุดทำงาน)
  

ชุดทำงานของเขานั้นเป็นเสื้อแขนยาวทำนองเดียวกับเสื้อแจ็กเก็ตที่เราใส่กันหนาว แต่จะรัดรูปมากกว่า โดยเฉพาะตรงชายเสื้อที่จะยาวพอแค่เอว และเป็นชายเสื้อแบบพอดีเอว ไม่ได้รุ่ยร่ายเหมือนเสื้อชอปที่นิสิตนักศึกษาบ้านเราชอบใส่กัน แต่ชุดของเขามีลักษณะพิเศษก็คือ ที่เสื้อนั้นจะไม่มีกระเป๋าเสื้อ ไม่มีที่ให้เหน็บปากกาหรือเหน็บป้ายชื่อ (ถ้าเป็นป้ายแบบเย็บติดก็ไม่เป็นไร) กางเกงจะไม่มีกระเป๋าหลัง กระเป๋ากางเกงจะอยู่ต่ำลงไปที่ประเกือบระดับหัวเข่า เรียกว่าถ้าจะหยิบของในกระเป๋าก็ต้องก้มตัวลงไป ไม่สามารถที่จะเดินเอามือล้วงกระเป๋ากางเกงได้ (รูปที่ ๑)

  

รูปที่ ๑ ฝ่ายเทคนิค ทีมโอเปอเรชัน และฝ่าย Instrument HDPE Plant เมื่อเข้ารับการอบรมเกี่ยวกับการเดินเครื่องโรงงาน HDPE ณ ประเทศญี่ปุ่นเมื่อพฤษภาคม ๒๕๓๑ รูปนี้สแกนจากภาพที่ถ่ายด้วยกล้องโพราลอยด์ที่เก็บเอาไว้กว่า ๓๐ ปีแล้ว สองแถวแรกคือทีมที่เดินทางไปจากประเทศไทย แถวหลังสุดคือวิทยากรของฝ่ายญี่ปุ่นที่มาให้การอบรม ช่วงที่ยังไม่ได้เข้าโรงงาน เข้าให้ติดป้ายชื่อเอาไว้ก่อน เขาจะได้เรียกถูกว่าใครเป็นใคร
  

เหตุผลที่เขาออกแบบเสื้อไม่ให้มีกระเป๋าหรือให้เหน็บกลัดอะไรได้นั้นเนื่องจากเขาเคยมีปัญหาเรื่อง ของที่โอเปอร์เรเตอร์ใส่ไว้ในกระเป๋าเสื้อหรือเหน็บติดไว้ที่เสื้อนั้น หลุดเขาไปในไซโลเก็บเม็ดพลาสติก ทำให้เม็ดพลาสติกในไซโลนั้นกลายเป็นผลิตภัณฑ์ off spec หรือปนเปื้อนทั้งไซโลทันที ตรงนี้คงมีคนสงสัยว่าทำไมมันจึงสำคัญขนาดนั้น นั่นเป็นเพราะว่าถ้านำเอาเม็ดพลาสติกดังกล่าวไปจำหน่ายให้ลูกค้า เวลาที่ลูกค้าเอาเม็ดพลาสติกนั้นไปหลอมในเครื่องขึ้นรูปเพื่อฉีดขึ้นรูป โลหะที่ติดเข้าไปกับเม็ดพลาสติกนั้น (เช่นส่วนหัวของปากกาลูกลื่น) จะไปทำให้อุปกรณ์ขึ้นรูปของลูกค้าเสียหายได้ และชิ้นส่วนโลหะชิ้นเล็ก ๆ นั้นก็ยากต่อการตรวจจับด้วยแม้ว่าจะมีเครื่องตรวจจับในขณะที่ทำการบรรจุเม็ดพลาสติกจากไซโลลงถุง ถ้ายังไม่เห็นภาพก็ลองนึกภาพว่าถ้าคุณซื้อข้าวสารมาหุง แล้วในข้าวนั้นมีเม็ดทรายหรือกรวดก้อนเล็ก ๆ ปนอยู่ แล้วคุณเคี้ยวข้าวที่มีเม็ดทรายหรือกรวดนั้นปนอยู่ อะไรจะเกิดขึ้นกับฟันของคุณ เพราะมันอาจทำให้ฟันของคุณนั้นแตกหักได้
  

แต่การที่เขาเอากระเป๋ากางเกงไปติดไว้ต่ำจนไม่สามารถเดินเอามือล้วงกระเป๋าได้ ก็ด้วยเหตุผลที่ว่ามือจะได้ว่าง เวลาที่ลื่นล้มหรือสะดุดอะไรจะได้คว้าราวจับได้ทัน ตอนนั้นก็คิดว่าคงเป็นเพราะเวลาที่อากาศเย็น ๆ มีหิมะตก พื้นโรงงานคงจะลื่นเนื่องจากมีน้ำแข็งเกาะ พนักงานของเขาคงเดินเอามือล้วงกระเป๋ากางเกงกันหนาว เลยไม่เอามือจับราวบันไดเวลาเดินขึ้นลง แต่บังเอิญไปได้อ่านกรณีที่มีรายงานไว้ใน ICI Safety Newsletter (รูปที่ ๒) ที่ได้รายงานเหตุการณ์ที่พนักงานลื่นตกจากบันได ก็พบว่ามันยังมีสาเหตุอื่นที่ทำให้พนักงานไม่เอามือจับราวบันไดเวลาเดินขึ้นลงอีก นั่นก็คือการเกิดไฟฟ้าสถิตย์

  

รูปที่ ๒ รายงานอุบัติเหตุจากพนักงานลื่นตกบันไดจนทำให้ต้องขาดงานไป ๑๗ กะ (จาก ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๘๑ เดือนพฤศจิกายน ๑๙๗๕ (พ.ศ. ๒๕๑๘))

เหตุการณ์ในรูปที่ ๒ คือพนักคนหนึ่งลื่นล้มที่บันได ได้รับบาดเจ็บที่หัวเข่าจนต้องพักงานไป ๑๗ กะ อุบัติเหตุแบบนี้ถ้าดูเผิน ๆ ก็คงจะสรุปว่าพนักงานเดิมไม่ระวัง เพราะทั้งบันไดและรองเท้าที่เขาใส่ก็อยู่ในสภาพใช้งานได้ดี ดังนั้นถ้าเขาจับราวบันไดก็คงจะไม่เกิดอุบัติเหตุดังกล่าว
  

แต่สิ่งที่ทีมสอบสวนตั้งคำถามก็คือ "ทำไมเขาจึงไม่จับราวบันได"
  

คำตอบของคำถามดังกล่าวทำให้เห็นปัญหา ในช่วงเวลาที่อากาศแห้ง (เช่นในหน้าหนาว) ไฟฟ้าสถิตย์จะสะสมอยู่บนตัวของผู้คนได้ โดยเฉพาะถ้าเขาใส่เสื้อผ้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า สวมรองเท้าที่พื้นเป็นฉนวนไฟฟ้า การเสียดสีระหว่างเสื้อผ้ากับผิวหนังและพื้นรองเท้ากับทางเดินนั้น ทำให้ไฟฟ้าสถิตย์สะสมอยู่บนตัวคนได้ และเมื่อใดที่เอื้อมมือไปยังตัวทำ ก็จะมีประกายไฟฟ้ากระโดด ทำให้รู้สึกสะดุ้ง ดังนั้นใครก็ตามที่ใช้เส้นทางดังกล่าวก็มักจะไม่จับราวบันไดกันทั้งนั้น
  

ในบ้านเราปัญหาเรื่องไฟฟ้าสถิตย์นี้ถ้าเป็นอากาศภายนอกอาคารก็ไม่มีปัญหาเท่าใด เพราะบ้านเราอากาศมีความชื้นสูง มันก็เลยช่วยนำเอาไฟฟ้าสถิตย์ออกไปจากตัว เว้นแต่ผู้ที่ทำงานในห้องปรับอากาศเป็นเวลานาน ก็อาจพบกับปัญหาแบบเดียวกันได้ ตอนที่ผมอบรมอยู่ที่ญี่ปุ่นนั้น สิ่งหนึ่งที่เขาสอนให้ทำอยู่เสมอก็คือการถ่ายประจุไฟฟ้าจากตัวเราลงดิน คือเขาจะมีแท่งเหล็กที่ต่อสายดินเอาไว้สำหรับให้พนักงานเอามือไปจับก่อนที่จะเข้าสู่พื้นที่การผลิตหรือการเก็บตัวอย่าง และภาชนะโลหะที่ใช้เก็บตัวอย่างไฮโดรคาร์บอนก็จะมีการต่อสายดินเอาไว้ในขณะเก็บตัวอย่าง เพราะประกายไฟที่เกิดขึ้นจากการถ่ายเทประจุไฟฟ้าสถิตย์ที่สะสมอยู่นั้นสามารถจุดระเบิดไอระเหยของเชื้อเพลิงได้

  

รูปที่ ๓ อุบัติเหตุที่เกิดจากการออกแรงขันนอตจนนอตขาด (จาก ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๘๑ เดือนเมษายน ๑๙๗๓ (พ.ศ. ๒๕๑๖))

เรื่องที่สองเป็นเรื่องเกี่ยวกับการขันนอต (ไม่ว่าจะเป็นตัวผู้หรือตัวเมียก็ตาม) ที่ดูเผิน ๆ ก็ไม่น่าจะมีปัญหาอะไรแต่พอเอาเข้าจริง ๆ มันก็อาจมีปัญหาอะไรซ่อนอยู่เหมือนกัน อย่างเช่นที่ผมเคยเจอในแลปก็คือนิสิตถอดนอตไม่ได้ ออกแรงขันจนหัวนอตเยินแล้วก็ถอดไม่ออก มาถามผมว่าทำอย่างไรดี ผมก็บอกว่าให้เปลี่ยนไปใช้ประแจแหวน (ที่มันจับที่มุมหัวนอตทั้ง ๖ มุม) แทนการใช้ประแจปากตาย (ที่มันจับมุมหัวนอตแค่ ๒ มุม) แล้วเขาก็ขันออกได้ อีกเรื่องหนึ่งที่เคยเจอก็คือนิสิตขันนอตเพื่อที่จะถอด แต่นอตไม่คลายตัว ก็เลยออกแรงขันจนหัวนอตขาด เหตุการณ์นี้พอเข้าไปตรวจสอบก็พบว่าเขาขันนอตผิดทาง ที่แทนที่จะเป็นการขันเพื่อคลาย แต่ทิศทางหมุนของเขานั้นเป็นการขันอัดให้แน่น
  

กรณีในรูปที่ ๒ นั้นเป็นนอตตัวใหญ่ (3/4 นิ้ว) ซึ่งก็แน่นอนว่าต้องใช้แรงมาก ดังนั้นพอนอตขาด แรงต้านการหมุนก็หายไปทันที คนที่กำลังออกแรงเต็มที่เพื่อขันคลายนอตตัวนั้นก็เลยได้รับบาดเจ็บ อุบัติเหตุแบบนี้ส่วนใหญ่ก็คงจะสรุปว่าคนขันนอตไม่ระมัดระวัง แต่รายการนี้พอเขาตรวจสอบลึกลงไปก็พบว่ามีเหตุการณ์แบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นหลายครั้ง (เพียงแต่อาจไม่มีผู้ได้รับบาดเจ็บ) เลยทำให้เกิดสอบสวนต่อไปว่าแรงที่ใช้ในการขันตึงนอตนั้นเหมาะสมหรือไม่ รวมทั้งชนิดวัสดุที่ใช้ทำตัวนอตว่าเหมาะสมกับแรงขันตึงด้วยหรือไม่ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือคนทำงานเมื่อพบปัญหานอตขาด ก็ไม่ได้รายงานขึ้นมา คงทำเพียงแค่ว่าไปเอานอตตัวใหม่มาใช้ ปัญหาก็เลยไม่เป็นที่รับรู้ในระดับสูงขึ้น จนกระทั่งมีผู้ได้รับบาดเจ็บ
  

การสรุปว่าเพราะคนไม่ทำอย่างนั้นก็เลยเกิดอุบัติเหตุนั้น มันทำให้การสอบสวนมันจบง่ายกว่าการหาว่าทำไมเขาจึงไม่ทำอย่างนั้น แต่การทำแบบหลังนั้นมันจะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุแบบเดิมซ้ำอีกได้

MO Memoir รวมบทความชุดที่ ๒๕ สินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items : DUI) MO Memoir : Tuesday 17 December 2562

นับถึงวันนี้ก็ขาดอีกไม่กี่เดือนก็จะครบ ๖ ปีแล้วที่ได้เข้าร่วมกับคณะทำงานของกรมการค้าต่างประเทศ กระทรวงพาณิชย์ เกี่ยวกับการเตรียมการเรื่องสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items หรือที่ย่อว่า DUI) จากปีแรกที่เข้าร่วมที่มีหลากหลายอาจารย์จากหลากหลายภาควิชาจากหลายหลากมหาวิทยาลัย ที่มีความรู้ในแต่ละด้านที่แตกต่างกัน กลายเป็นว่าเหลือกันเพียงแค่สิบคนเศษ ๆ
  

ทำอย่างไรจึงจะทำให้งานนั้นเดินต่อไปข้างหน้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่สะดุดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงคนทำงาน นั่นคือสิ่งที่ท้าทาย และสิ่งหนึ่งที่เห็นพอจะช่วยได้ก็คือการบันทึกประสบการณ์และความรู้ที่มี เพื่อให้ผู้ที่มาใหม่หรือคนที่มารับช่วงงานได้รู้ว่าในช่วงก่อนหน้านั้นได้มีเหตุการณ์อะไรเกิดขึ้นบ้าง และมีประเด็นปัญหาอะไรบ้างที่ยังไม่มีคำตอบหรือยังไม่เกิด แต่ก็ควรที่ต้องเตรียมการรับมือ
  

การออกกฎข้อบังคับโดยที่ไม่สามารถอธิบายให้ผู้ที่ต้องปฏิบัติตามกฎนั้นเข้าใจว่าทำไมต้องมีข้อห้าม จะทำให้เกิดปัญหาเรื่องการปฏิบัติตามกฎได้ รวมบทความชุดนี้จึงเป็นการรวบรวมเนื้อหาที่เขียนลง blog โดยคัดมาเฉพาะส่วนที่เห็นว่าเกี่ยวข้องกับ DUI ในส่วน Australia Group vol 1 ที่เป็นเรื่องของสารเคมีและอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมเคมีโดยตรง เนื้อหาในรวมบทความชุดนี้อาจแยกได้เป็นสองส่วนใหญ่ ๆ ส่วนแรกคือ อะไรคือ DUI และ DUI นั้นครอบคลุมไปถึงไหนบ้าง ส่วนที่สองนั้นจะเกี่ยวข้องกับสารเคมีที่ต้องควบคุม ว่าทำไมจึงต้องควบคุม
  

วัตถุประสงค์ของการรวมบทความชุดนี้ก็เพื่อมอบเป็นของที่ระลึกให้กับคณะทำงานของกรมการค้าต่างประเทศ ที่ทำหน้าที่กำกับดูแลเรื่องนี้โดยตรง จะเรียกว่าเป็นการแบ่งปันความรู้ทางด้านวิศวกรรมเคมีจากผู้ร่วมงานคนหนึ่ง (ที่พอมีความรู้ทางด้านนี้อยู่บ้าง) ให้ทางคณะทำงานเก็บเอาไว้เป็นฐานความรู้เผื่อจะมีประโยชน์สำหรับผู้ที่ทำงานทางด้านนี้ ไม่ว่าจะเป็นผู้ที่ศึกษามาทางด้านวิศวกรรมเคมี หรือศึกษามาทางด้านอื่นก็ตาม
  

กฎหมายฉบับนี้จะเริ่มมีผลบังคับใช้ในวันพุธที่ ๑ มกราคม ๒๕๖๓ ที่กำลังจะถึงนี้ และด้วยการที่เป็นเรื่องใหม่ที่เพิ่งเกิดขึ้นในประเทศไทย จึงยังมีสิ่งที่ท้าทายคณะทำงานอยู่อีกมาก ไม่ว่าจะเป็นการสร้างความตระหนักถึงให้เห็นความสำคัญ การทำให้เกิดความร่วมมือจากทุกฝ่าย การหาผู้มีความรู้และประสบการณ์ ไม่ว่าจะเป็นจากทางสถาบันการศึกษาหรือภาคอุตสาหกรรม ที่จะเข้ามาช่วยในการพิจารณาว่าสินค้าแต่ละรายการนั้นเข้าข่ายหรือไม่ รวมทั้งการสะสมองค์ความรู้และประสบการณ์ที่จะเกิดขึ้นจากการทำงาน

ดาวน์โหลดไฟล์ pdf กดที่นี่ 
 

ส่งได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม ผสมได้โดยไม่ต้องใช้ใบพัดกวน MO Memoir : Sunday 15 December 2562

ช่วงเดือนตุลาคม ๒๕๕๗ ทางสหภาพยุโรปได้จัดวิทยากรมาให้ความรู้เกี่ยวกับการจำแนกสินค้าที่ใช้ได้สองทางที่โรงแรมแห่งหนึ่งในกรุงเทพ ในชื่อเรื่อง "EU workshop on strategic trade control; duel used items for civilian and/or military uses. Chemical engineer and weapon of mass destruction." ซึ่งงานดังกล่าวก็มีอาจารย์จากมหาวิทยาลัยต่าง ๆ จากหลากหลายคณะและภาควิชาเข้าร่วม และในการอบรมนั้นก็ได้มีการแบ่งกลุ่มฝึกพิจารณาสินค้าโดยแยกตามความถนัดของแต่ละกลุ่ม ตัวผมเองก็ได้ไปร่วมอยู่ในกลุ่มรายชื่อของ Australia Group ที่เกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นและอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตอาวุธเคมีและชีวภาพ
 

ในช่วงหนึ่งของการแบ่งกลุ่มพิจารณา ทางวิทยากร (ที่มีพื้นฐานทางด้านเคมี น่าจะเป็นทางด้านห้องปฏิบัติการเป็นหลัก เพราะเห็นเขาเชี่ยวชาญเรื่องอุปกรณ์ป้องกันต่าง ๆ ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเคมีและชีวภาพ) ก็ได้กล่าวว่า ถ้าเราสามารถควบคุมการส่งอุปกรณ์ที่สำคัญบางชนิดไปยังผู้รับที่ไม่เหมาะสมได้ เขาก็จะไม่สามารถผลิตอาวุธทำลายล้างสูงได้ โดยได้ยกตัวอย่างของใบพัดกวน (agitator หรือ stirrer) และปั๊ม แต่ผมก็ได้ให้ความเห็นแย้งไปว่า ในทางปฏิบัตินั้นเราสามารถทำการส่งของเหลวจากถังใบหนึ่งไปยังถังอีกใบหนึ่งได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม และสามารถทำการผสมสารในถังได้โดยไม่ต้องใช้ใบพัดกวน ก็ทำเอาเขาแปลกใจว่าทำได้ยังไง
 

วิธีการแรกที่ผมเคยเล่นมาก็คือการใช้ความดันแก๊สดันให้ของเหลวจากถังหนึ่งไหลไปยังอีกถังหนึ่ง ซึ่งใช้ในการส่งของเหลวอันตราย (สารประกอบ alkyl aluminium บริสุทธิ์) ระหว่างระหว่างถังโดยไม่ต้องการให้เกิดปัญหาการรั่วซึมที่ตัวปั๊ม (ไม่ว่าจะเป็นที่ตัว seal หรือแผ่น diaphragm ก็ตาม) อีกวิธีการหนึ่งคือการใช้แรงโน้มถ่วง โดยให้ทิศทางการไหลเริ่มจากสูงลงต่ำ จริงอยู่แม้ว่าสองวิธีการนี้จะไม่เหมาะกับกระบวนการผลิตแบบต่อเนื่อง แต่สำหรับการผลิตแต่ละครั้งในปริมาณที่ไม่มาก มันก็ง่ายดี

รูปที่ ๑ แถวบนแสดงตัวอย่างวิธีการในการส่งของเหลวจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่งด้วยการ (1) ใช้ความดันแก๊สภายในถังดันให้ของเหลวจากถังหนึ่งไหลไปยังอีกถังหนึ่ง หรือ (2) ใช้การไหลด้วยแรงโน้มถ่วง ส่วนแถวล่างแสดงตัวอย่างการผสมสารในถังโดยไม่ต้องใช้ใบพัดกวนด้วยการ (3) ใช้ปั๊มสูบจากมุมหนึ่งแล้วให้ไหลหมุนเวียนเข้าอีกด้านหนึ่ง หรือ (4) ใช้แก๊สฉีดลงไปใต้ผิวของเหลว หรือ (5) การใช้การเขย่าหรือหมุน
  

สำหรับการผสมนั้นก็สามารถทำได้ด้วยการใช้ปั๊มสูบของเหลวจากมุมหนึ่งแล้วป้อนกลับเข้ายังอีกตำแหน่งหนึ่ง หรือใช้แก๊สฉีดเข้าไปใต้ผิวของเหลว หรือใช้การหมุนหรือการเขย่า ซึ่งในสองวิธีการแรกนั้นสามารถใช้ได้กับการผลิตในปริมาณมากในกระบวนการต่อเนื่อง ในขณะที่วิธีการหลังนั้นเหมาะกับการผลิตในปริมาณไม่มากและเป็นการผลิตแบบกะ (batch)
  

คำถามหนึ่งที่เกิดขึ้นเป็นประจำเวลาสังเคราะห์สารเคมีขึ้นมาสักตัวหนึ่งคือสารเคมีตัวนั้นควรมีความบริสุทธิ์ขนาดไหน ตรงนี้ก็ขึ้นอยู่กับว่าจะเอาไปใช้ทำอะไร และจะใช้เมื่อใด ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้นั้นควรต้องมีความบริสุทธิ์ขนาดไหน คุณภาพของผลิต ถ้าสารเคมีดังกล่าวเป็นอาวุธเคมีก็ต้องพิจารณาว่าจะใช้เมื่อใด ในกรณีของการผลิตเพื่อเก็บเอาไว้ใช้เมื่อถึงเวลานั้น (ซึ่งก็ไม่รู้ว่าเมื่อใด) เสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ถือว่าเป็นปัจจัยสำคัญ เพราะมันต้องไม่กัดกร่อนภาชนะบรรจุหรือเสื่อมสภาพเมื่อผ่านการเก็บเอาไว้เป็นเวลานาน (เรื่องของ shelf life) แต่ในการผลิตโดยคาดหวังไว้แล้วว่ามันจะถูกใช้ในเวลาอันสั้น เช่นในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่ ๑ ที่มีการใช้อาวุธเคมีกันอย่างแพร่หลายหรือจะใช้เพื่อการก่อการร้าย เรื่องของเสถียรภาพและ/หรือความบริสุทธิ์ก็อาจไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ
  

เท่าที่ดูรายการอุปกรณ์ที่ปรากฎใน EU List นั้นจะเน้นไปที่การวิจัยและการผลิตในปริมาณมากเพื่อใช้ในทางทหาร และกังวลกับการส่งออกไปยังประเทศที่คิดว่าสนับสนุนการก่อการร้าย แต่เอาเข้าจริง ๆ กลับกลายเป็นว่า คนที่โดนเสียเองกลับเป็นประเทศที่มีเทคโนโลยีเหล่านี้และมีมาตรการควบคุมการส่งออก ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือกรณีของการโจมตีด้วยแก๊ส Sarin ในรถไฟใต้ดินของกรุงโตเกียวเมื่อวันจันทร์ที่ ๒๐ มีนาคม ค.ศ. ๑๙๙๕ (พ.ศ. ๒๕๓๘) ที่มีผู้เสียชีวิตกว่า ๑๐ รายและบาดเจ็บกว่าหนึ่งพันคน โดยตัวแก๊สดังกล่าวก็ถูกผลิตขึ้นในประเทศญี่ปุ่นเอง

  

รูปที่ ๒ การโจมตีด้วยแก๊ส Sarin ในรถไฟใต้ดินกรุงโตเกียว (จากเอกสาร DCSINT Handbook No. 1.01 Terror Operations : Case studies in Terrorism 15 August 2005 จัดทำโดยกองทัพสหรัฐอเมริกา)