น่าจะมาทำเมื่อ ๓๐ ปีที่แล้ว (บันทึกการผ่าฟันคุด) MO Memoir : Sunday 28 April 2562

"น่าจะมาทำเมื่อ ๓๐ ปีที่แล้ว ตอนที่กระดูกฟันยังไม่แข็ง และยังไม่ฝังเข้าไปในกระดูก มันถอนง่ายหน่อย"
 

คุณหมอบอกกับผม หลังจากที่ได้เห็นผลเอ็กซ์เรย์บวกกับรู้อายุของผม (ก็นำหน้าด้วยเลข ๕ มาหลายปีแล้ว)

รูปที่ ๑ ภาพ x-ray ทั้งปากก่อนการผ่า ฟันคุดตัวที่เป็นปัญหาคือฟันกรามล่างขวา (ในรูปจะอยู่ที่มุมซ้ายล่าง) ฟันเส้นนี้ไปกดทับเส้นประสาท (ตามแนวเส้นประสีส้ม) ทำให้มีอาการปวดเวลาอ้าปากกว้างหรือเคี้ยวอาหาร ฟันกรามล่างซ้าย (ในรูปจะอยู่ที่มุมล่างขวา) ก็เป็นแบบเดียวกัน แต่ตอนนี้ไม่มีอาการอะไร อีกซี่ที่เป็นระเบิดเวลาคือด้านบนซ้าย (ในรูปจะเป็นมุมบนขวา) ซี่นี้งอกขึ้นไปจ่อไปยังโพรงไซนัส คั่นด้วยกระดูกบาง ๆ ตอนนี้ยังไม่ก่อปัญหาอะไร แต่ถ้าจำเป็นต้องถอนเมื่อไรก็เสี่ยงอยู่เหมือนกันที่จะมีการทะลุเข้าไปยังโพรงไซนัส ก่อให้เกิดปัญหาการติดเชื้อตามมาอีก

เรื่องมันเริ่มจากที่ผมรู้สึกว่าไม่ได้ตรวจสุขภาพฟันมานานกว่าปี ต้นเดือนที่ผ่านมาก็เลยขอนัดคุณหมอที่โรงพยาบาลยันฮี (เพราะมันอยู่ใกล้บ้านและเดินทางสะดวกดี) เพื่อขูดหินปูนและตรวจฟันพุ ปรากฏว่านอกจากจะได้ขูดหินปูนแล้วก็ยังได้อุดฟันผุอีก ๔ ซี่ แถมยังเจอฟันตายอีก ๑ ซี่ต้องต้องรักษารากฟัน ดูเหมือนจะมีถุงหนองที่รากฟันด้วย คุณหมอคนแรกทำเพียงแค่ทำการรักษาทั่วไป รักษาเสร็จก็ก่อนสงกรานต์ ถ้าจะรักษารากฟันก็ต้องนัดหมออีกท่านที่ทำทางด้านนี้ 
  

ช่วงสงกรานต์มีอาการปวดกราม โดยเฉพาะตอนอ้าปากกว้างเพื่อจะกินข้าวหรือกัดอาหาร และตอนแปรงฟัน แถมน้ำลายยังมีรสเค็มอีก ตอนแรกก็เข้าใจว่าปัญหามันเกิดจากฟันซี่ที่ตายและมีถุงหนอง ก็เลยติดต่อนัดหมดรักษารากฟัน ปรากฏว่าปัญหาไม่ได้เกิดจากฟันซี่ที่ตาย จุดที่เป็นปัญหามันอยู่หลังฟันกรามล่างด้านขวาซี่ในสุดที่กดแล้วรูสึกเลยว่าเป็นตุ่มแข็ง พอไปดูผลเอ็กซ์เรย์ตอนที่อุดฟันก็พบว่าตรงนั้นมีมีฟันคุดอยู่ซี่หนึ่ง ที่ไปเบียดฟันกรามซี่ในสุดอยู่
 

หลังจากปรึกษากับคุณหมอรักษารากฟันแล้ว ก็ตกลงว่าไหน ๆ ก็มาแล้วก็ขอจัดการรักษารากฟันซี่ที่ตายก่อน (วันแรกก็จัดการกับโพรงประสาทและใส่ยาไว้) จากนั้นคุณหมอก็นัดคุณหมอศัลยกรรมช่องปากอีกท่านให้ทำการผ่าฟันคุดในอีก ๓ วันถัดมา (คือวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา)
 

ถึงเวลานัดตอนเย็นวันพฤหัสบดี คุณหมอศัลยกรรมท่านก็เรียกผมเข้าไปดูภาพเอ็กซ์เรย์ (รูปที่ ๒ ซ้าย) บอกว่า case ของคุณมันไม่ง่าย เพราะมันฝังลึกเข้าไปในกระดูก ท่านไม่กล้าผ่า จะขอ refer ให้กับคุณหมออีกท่านที่ฝีมือดีกว่า พร้อมกับถามผมว่ามีช่วงไหนที่หยุดยาวไหม จะได้พักฟื้นสักสองสามวัน ผมเองก็รำคาญกับอาการปวดเวลากิน ก็อยากได้นัดเร็วที่สุด (บังเอิญเป็นสัปดาห์สุดท้ายของการสอนแล้วที่ไม่ต้องมีการบรรรยายอะไร เป็นการสอบในเวลาเรียน) ก็เลยได้นัดผ่าตอน ๔ โมงเย็นวันเสาร์เมื่อวาน เรียกว่ามีเวลาสองวันสำหรับขออุทิศส่วนกุศลให้เจ้ากรรมนายเวรขอให้ช่วยอโหสิ อย่ามาจองเวรตอนนี้เลย

รูปที่ ๒ รูปซ้ายเป็นภาพที่เจอตอนที่ทำการอุดฟันเมื่อตอนต้นเดือน เห็นส่วนหัวของฟันคุดมาดันฟันกรามอยู่ ส่วนรูปขวาเป็นรูปหลังผ่าเสร็จเมื่อเย็นวันวานก่อนเย็บแผล คุณหมอให้ไปเอ็กซ์เรย์ใหม่เพื่อดูว่ายังมีเหลือค้างอยู่หรือเปล่า ที่ต้องตามดูกันต่อไปคือฟันกรามซี่ที่ถูกเบียด เพราะเหมือนกับรากมันถูกกดจนแหว่งหายไป (ตรงลูกศรชี้) ตรงนี้ต้องรอดูว่าจะมีปัญหาฟันตายตามมาอีกหรือเปล่า ถ้าเกิดตามมาก็ต้องตามด้วยการรักษารากฟันอีก

ก่อนผ่า คุณหมอก็ส่งไปเอ็กซ์เรย์ใหม่ทั้งปาก ผลก็ออกมาดังรูปที่ ๑ ทำให้รู้ว่าปัญหามีมีมากกว่าที่คิด คือมีฟันคุดทั้งหมด ๓ ซี่ สองซี่อยู่ที่กรามล่างซ้ายและขวา อีกซี่หนึ่งอยู่ที่กรามซ้ายบน ซี่ที่กรามซ้ายบนนี้คุณหมออธิบายว่าดูเผิน ๆ มันเหมือนกับไม่มีรากฟัน แต่มันเหมือนกันมันถูกดันให้งอกขึ้นไปข้างบน ไปชนกับโพรงไซนัส ตรงนี้จะมีกระดูกบาง ๆ เหมือนแผ่นกระดาษขวางกั้นอยู่ระหว่างช่องปากกับโพรงไซนัส ถ้าต้องถอนซี่นี้ก็มีความเสี่ยงที่จะกระทบกระเทือนไปยังโพรงไซนัส คืออาจะมีอาการไซนัสอักเสบตามมา หรือมีเลือดออกจากโพรงจมูก
 

ส่วนซี่กรามล่างทั้งสองซี่นั้นมีลักษณะเหมือนกัน คือมันนอนแนบไปกับเส้นประสาท ตอนนี้ดูเหมือนซี่ล่างขวามันไปกดเส้นประสาทจึงทำให้รู้สึกปวดเวลาอ้าปากหรือเคี้ยว การเอาฟันซี่นี้ออกก็มีความเสี่ยงอยู่เหมือนกันว่ามันจะไปกระเทือนเส้นประสาท ที่อาจทำให้รู้สึกชาได้ ถ้าเกิดอาการชาหลังผ่าตัดและไม่หายใน ๑ - ๓ เดือน ก็ต้องรอดูต่อไปว่าจะหายใน ๖ เดือนหรือไม่ ถ้าผ่านไป ๖ เดือนแล้วยังไม่หาย ก็ต้องรอดูว่าจะหายใน ๑ ปีหรือไม่ ถ้าเกิน ๑ ปีแล้วยังไม่หาย ก็เรียกว่าคงเป็นถาวรแล้ว คือคุณหมออธิบายว่าอาการชามันจะลดลงไปเรื่อย ๆ แต่ไม่หายสนิท เอานิ้วกดดูจึงจะรู้สึก
 

ที่สำคัญคือผมเองก็อายุขึ้นเลข ๕ มาหลายปีแล้ว คุณหมอบอกว่ามันจะยากตรงที่กระดูกจะแข็งและฟันก็ฝังเข้าไปในกระดูก น่าจะได้ทำเมื่อ ๓๐ ปีที่แล้วตอนที่กระดูกยังอ่อนอยู่ 

รูปที่ ๓ รูปนี้เอารูปที่ ๑ มาขยายเฉพาะบริเวณกรามด้านซ้าย (ในรูปเอ็กซ์เรย์จะเป็นด้านขวา) จะได้เห็นปัญหาของฟันซี่บนและซี่ล่างได้ชัดหน่อย

ตอนผ่าไม่เจ็บหรอกครับ เจ็บนิดนึงตอนโดนฉีดยาชา ระหว่างนั้นคุณหมอทำอะไรบ้างก็ไม่รู้ ได้ยินแต่เสียงเครื่องกรอดังตลอดเวลา แต่แทบจะไม่มีการออกแรงดึงเลย ก็เลยเดาว่าคงใช้การตัดฟันให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ เพื่อนำออกมา และก็เป็นอย่างนั้นจริง พอจัดการเรียบร้อยคุณหมอก็ส่งไปเอ็กซ์เรย์ใหม่เพื่อตรวจดูให้มั่นใจว่าเอาออกหมดแล้วหรือยัง ตอนลุกขึ้นจากเก้าอี้ก็เลยได้เห็นเศษฟันชิ้นเล็ก ๆ วางอยู่เต็มไปหมด ประมาณว่าเกือบ ๒๐ ชิ้น พอได้ผลเอ็กซ์เรย์ออกมาคุณหมอก็บอกว่าเอาฟันซี่ที่เป็นปัญหาออกหมดแล้ว แล้วก็อธิบายให้ฟังว่าทำไมจึงต้องตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก็เพื่อที่จะลดโอกาสที่จะกระทบกระเทือนเส้นประสาท จากนั้นก็ทำการเย็บแผล นัดมาตัดไหมในอีก ๗ วันข้างหน้า ก็ถือว่าเสร็จสิ้นการผ่าตัดแล้ว
 

ผ่าเสร็จ ๕ โมงเศษ ยังขับรถกลับบ้านได้ ยังไม่ปวดอะไร ภรรยาก็บอกว่าเดี๋ยวรอให้ยาชาหมดฤทธิ์ก่อน แล้วค่อยรู้สึกปวด กลับมาถึงบ้านก็มาประคบเย็นต่อ มากินข้าวเย็นก็เกือบ ๒ ทุ่ม กินยาแก้ปวดและยาแก้อักเสบที่หมอจัดให้ จากนั้นก็เริ่มมีอาการปวดแผล เรียกว่าทำเอานอนแทบไม่หลับ ตี ๑ เศษต้องลุกมากินยาแก้ปวดเพิ่มเติม และก็มานอนประคบเย็นต่อที่โซฟาห้องนั่งเล่น แล้วก็หลับไปตรงนั้น ตื่นมาอีกทีก็ตี ๓ เศษแล้ว รู้สึกดีขึ้นมาก อาการปวดแทบหายไป ก็เลยกลับขึ้นไปนอนต่อบนห้อง เช้านี้ตื่นมา (เพราะมีสอนเช้า ภาคนอกเวลา) ส่องกระจกดู ก็เห็นแก้มขวาบวมปูดชัดเจน อาการที่เคยปวดตอนอ้าปากกว้าง กัดอาหาร หรือแปรงฟัน ก็รู้สึกว่าหายไป อันที่จริงก็ยังมีอาการปวดอยู่ แต่คิดว่าน่าจะเป็นจากบาดแผลมากกว่า เพราะมันไม่ได้ปวดร้าวแบบก่อนหน้านี้
 

ตอนโดนผ่าไส้ติ่งเมื่อปี ๕๖ ก็ทีนึงแล้ว ทั้งภรรยาผมและคุณหมอที่ตรวจก็ยังแปลกใจ เพราะน้อยรายที่จะมามีปัญหาตอนอายุมาก ตัวฟันคุดนี้ก็เหมือนกัน อาจเป็นเพราะว่าผมไม่เคยจัดฟัน มันก็เลยอยู่เป็นเพื่อนผมตลอดมา จนกระทั่งถึงเวลาที่จำเป็นต้องแยกจากกันเมื่อวันวาน

ชี้และกล่าวขาน (Pointing and Calling) เทคนิคลดความผิดพลาดในการทำงานของรถไฟญี่ปุ่น MO Memoir : Thursday 25 April 2562

ในการสอนวิชา Safe Process Operation and Design ครั้งหนึ่ง ผมเปิดคลิปพนักงานขับรถไฟญี่ปุ่นขณะกำลังขับรถไฟให้นิสิตได้ชมกัน (รูปที่ ๑ - ๓) ในคลิปนั้นจะเห็นพนักงานขับรถไฟมีการชี้นิ้วไปข้างหน้าเป็นระยะ หรือชี้ไปที่แผ่นกระดาษ (ที่คงเป็นรายชื่อสถานี) พร้อมทั้งกล่าวขานออกมาด้วย (ผมฟังภาษาญี่ปุ่นไม่รู้เรื่อง ก็เลยไม่รู้ว่าเขากล่าวขานอะไรออกมา) แล้วก็ถามนิสิตว่ารู้ไหมว่าเขาทำอย่างนั้นทำไม ก็ไม่มีใครตอบผมสักคน (ทั้งนิสิตภาคปรกติและภาคนอกเวลาราชการ ไม่รู้ว่าเป็นเพราะไม่รู้หรือไม่อยากแสดงออก)

รูปที่ ๑ พนักงานขับรถไฟ JR ชี้ไปยังสัญญาณข้างหน้า (จาก https://www.youtube.com/watch?v=JLfzuANWPmg) ในคลิปนี้ดูเหมือนจะเป็นพนักงานฝึกหัด เพราะมีอีกคนหนึ่งยืนกำกับอยู่ทางด้านขวา

รูปแบบการทำงานแบบนี้ดูเหมือนจะจำกัดเฉพาะกับประเทศญี่ปุ่น แต่มันก็เป็นวิธีการที่ได้ผลดีมาก เพราะเป็นการย้ำเตือนให้รู้ว่ามีคำเตือนอะไร และกำลังจะทำอะไร และสิ่งที่จะลงมือทำนั้นมันถูกต้องหรือไม่ ตอนผมไปอบรมที่ญี่ปุ่นเมื่อ ๓๐ ปีที่แล้วก็เคยได้เรียนรู้วิธีการแบบนี้ เช่นถ้าต้องการไปเปิดวาล์วที่ปั๊มตัวหนึ่ง เราก็ต้องเดินไปที่ปั๊มพร้อมทั้งชี้ไปที่ตัวปั๊มและป้ายและกล่าวขานชื่อปั๊ม เพื่อเป็นการยืนยันว่าเรามาที่ปั๊มถูกตัวแล้ว จากนั้นก็ไล่จากตัวปั๊มไปยังวาล์วที่ต้องการเปิด ชี้และกล่าวว่าวาล์วตัวนั้นปิดอยู่ จากนั้นก็ทำการเปิดวาล์ว เมื่อเปิดวาล์วแล้วก็กระทำแบบเดียวกัน

รูปที่ ๒ พนักงานขับรถไฟ JR ชี้ไปยังสัญญาณข้างหน้า (จาก https://www.youtube.com/watch?v=lk-92gZglYo)

รูปที่ ๓ พนักงานประจำท้ายขบวน (conductor) (จาก https://www.youtube.com/watch?v=kGpg54B258M) ชี้นิ้วเพื่อยืนยันว่าผู้โดยสารเข้าไปในตู้รถและประตูปิดเรียบร้อยแล้ว ก่อนจะให้สัญญาณออกรถได้

การกระทำเช่นนี้มีส่วนช่วยในการลดความผิดพลาดในการทำงาน อย่างเช่นคำอธิบายที่ยกมาให้ดูในรูปที่ ๔ ที่เล่าไว้ว่าในการทดลองหนึ่งนั้น เมื่อให้พนักงานทำงานง่าย ๆ โดยไม่มีการชี้และกล่าวขาน ปรากฏว่ามีความผิดพลาดในการทำงานร้อยละ ๒.๓๘ แต่พอให้มีการชี้และกล่าวขานปรากฏว่าความผิดพลาดลดเหลือร้อยละ ๐.๓๘ หรือลดลงร้อยละ ๘๕

รูปที่ ๔ เมื่อมีชาวต่างชาติสงสัยเรื่องการชี้และกล่าวขานของพนักงานประจำขบวนรถไฟญี่ปุ่น ก็เลยมีคนอธิบายไว้ชัดเจน (จาก https://www.japantimes.co.jp/news/2008/10/21/reference/jr-gestures/#.XMDkrtjgqic)

ณ เวลาประมาณ ๒๒.๓๐ น. ของวันศุกร์ที่ ๒๓ เมษายน ปีค.ศ. ๒๐๐๔ (พ.ศ. ๒๕๔๗) ได้เกิดการระเบิดที่โรงงาน Formosa Plastic Corp. ประเทศสหรัฐอเมริกา ผู้ที่สนใจรายงานการสอบสวนฉบับเต็มหรือชมคลิปวิดิทัศน์สรุปเหตุการณ์สามารถเข้าไปดูได้ที่ https://www.csb.gov/formosa-plastics-vinyl-chloride-explosion/ ซึ่งเรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้ก็นำมาจากรายงานการสอบสวนที่มีเผยแพร่ในเว็บดังกล่าว สิ่งที่น่าสนใจของเหตุการณ์ดังกล่าวคือโอเปอร์เรเตอร์ไปเปิดวาล์วผิดถัง คือแทนที่จะไปเปิดวาล์วระบายน้ำทิ้งจากถังที่กำลังล้าง แต่กลับไปเปิดวาล์วที่ก้นถังที่กำลังทำปฏิกิริยาอยู่ ทำให้เกิดการรั่วไปของ vinyl chloride ตามด้วยการระเบิดตามมา ทำให้มีผู้เสียชีวิต ๕ รายและบาดเจ็บอีก ๓ ราย

รูปที่ ๕ โครงสร้างอาคารที่ติดตั้งถังปฏิกรณ์ เป็นอาคารสองชั้น โอเปอร์เรเตอร์คนหนึ่งจะทำงานประจำอยู่บนชั้นบน และอีกคนหนึ่งจะคอยเดิมขึ้นลงเวลาที่ต้องมีการมาเปิดวาล์วที่ก้นถังด้านล่าง

โรงงานดังกล่าวผลิตพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) ในถังปฏิกรณ์แบบกะ (batch reacotr) จำนวน ๒๔ ตัวที่จัดไว้เป็นชุด ชุดละ ๔ ตัว ตั้งอยู่ในอาคาร ๒ ชั้น (รูปที่ ๕) โดยชั้นบนจะเป็นที่ติดตั้งแผงควบคุมและมีฝาเปิดสำหรับการฉีดล้างทำความสะอาดภายในถังหลังเสร็จสิ้นการผลิตแต่ละ batch เมื่อเสร็จสิ้นการผลิตแต่ละ batch และระบายความดันตกค้างในถังเรียบร้อยแล้ว ก็จะมีโอเปอร์เรเตอร์คนหนึ่งเดินมาเปิดวาล์วเพื่อถ่ายสารในถังไปยังหน่วยแยก จากนั้นจึงเข้าสู่กระบวนการล้างที่ต้องมีการเปิด manhole ทางด้านบนเพื่อให้โอเปอร์เรเตอร์คนหนึ่งทำการฉีดล้างภายใน และโอเปอร์เรเตอร์อีกคนหนึ่งจะเดินลงมาข้างล่างเพื่อเปิด drain valve เพื่อระบายน้ำล้างในถังทิ้ง ในรูปที่ ๔ และ ๔ ตัว drain valve คือวาล์วที่อยู่ล่างสุดของแต่ละถัง วาล์วตัวที่ติดอยู่กับก้นถังจะมีระบบป้องกันกล่าวคือ ถ้าในถังมีความดันอยู่จะไม่สามารถเปิดวาล์วตัวนี้ได้ (แต่ยังสามารถเปิด drain valve ได้)
 

ในคืนที่เกิดเหตุนั้นอยู่ระหว่างขั้นตอนการล้างถัง D306 (รูปที่ ๕) ในขณะที่โอเปอร์เรเตอร์คนหนึ่งกำลังฉีดน้ำเพื่อล้างภายในถังจาก manhole ทางด้านบน โอเปอร์เรเตอร์อีกรายหนึ่งก็ต้องเดินลงทางข้างล่างเพื่อเปิดวาล์วเพื่อระบายน้ำทิ้งออกจาก D306 แต่เมื่อเดินลงมาถึงชั้นล่างแล้วปรากฏว่าเขาเลี้ยวผิดด้าน คือแทนที่จะเลี้ยวไปทางด้าน D306 เขากลับเลี้ยวไปทางด้าน D310 แทน (ขณะนั้น D310 อยู่ในขั้นตอนการทำปฏิกิริยาอยู่) หลังจากที่เปิด drain valve ที่ก้นถัง D310 แล้วเขาก็พยายามเปิดวาล์วที่ตัวที่ติดอยู่ใกล้ก้นถัง แต่ไม่สามารถเปิดวาล์วดังกล่าวได้เนื่องจากภายในถังมีความดันอยู่ (คือระบบ safety ทำการป้องกันเอาไว้) ตรงจุดนี้ก็น่าสนใจก็คือทำไมโอเปอร์เรเตอร์จึงไม่เฉลียวใจว่าที่วาล์วมันเปิดไม่ได้เพราะในถังมันมีความดัน ระบบ safety เลยป้องกันไม่ให้เปิดวาล์วได้ แต่กลับไปคิดว่าระบบ safety มันทำงานผิดพลาด (คือระบบ safety มันมีปัญหาประจำหรือเปล่า จนคนทำงานไม่เชื่อใจมัน) โอเปอร์เรเตอร์คนดังกล่าวจึงตัดสิน bypass ระบบ safety ด้วยการปลดท่ออากาศระบบ safety ที่สั่งให้วาล์วปิด และต่อท่ออากาศท่อใหม่เพื่อทำการเปิดวาล์ว และเมื่อวาล์วตัวดังกล่าวเปิดออก ของเหลวภายในถัง (ที่มีแก๊ส vinyl chloride ละลายอยู่) ก็ไหลพุ่งออกมาอย่างแรงและแพร่กระจายไปอย่างรวดเร็ว ก่อนจะเกิดการระเบิด

รูปที่ ๖ ในวันที่เกิดเหตุนั้นโอเปอร์เรเตอร์ควรต้องมาเปิดวาล์วที่ก้นถัง D306 ที่กำลังล้างอยู่ แต่ปรากฏว่าตอนลงมาจากอาคารเขากลับเลี้ยวผิดไปยัง D310 ที่กำลังทำปฏิกิริยาอยู่ และไปเปิดวาล์วที่ก้นถัง D310 แทน ทำให้เกิดการรั่วไหลและตามมาด้วยการระเบิดจนมีผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บหลายราย แม้ว่าระบบวาล์วระบายที่ก้นถังจะมีการป้องกันไม่ให้เปิดวาล์วได้ถ้าหากในถังมีความดัน แต่ระบบดังกล่าวก็ถูก bypass ได้ง่าย

การออกแบบเดิมนั้นไม่มีระบบ manual bypass แต่ต่อมามีการคิดว่าในกรณีฉุกเฉินที่ความดันในถังสูงเกินไปนั้นสามารถลดความดันด้วยการเปิดให้ของเหลวในถังไหลเข้าถังใบอื่นที่ว่างอยู่ แต่ระบบป้องกันเดิมนั้นจะไม่ยอมให้เปิดวาล์วก้นถังเมื่อความดันในถังยังสูงอยู่ ทางบริษัทจึงได้ทำการติดตั้งระบบ manual bypass ด้วยการติดตั้งข้อต่อแบบสวมเร็ว (quick-connect fitting) เข้ากับท่ออากาศที่ต่อเข้ากับตัวควบคุมการปิดวาล์ว เพื่อให้สามารถปลดท่ออากาศดังกล่าวได้ง่าย และสามารถต่อเข้ากับท่ออากาศท่อใหม่เพื่อป้อนอากาศสำหรับเปิดวาล์วได้ง่าย แต่นี้เป็นขั้นตอนที่ทำได้ก็ต่อเมื่อ drain valve นั้นปิดอยู่
 

ในมุมมองทางด้านยุโรปหรือสหรัฐอเมริกานั้น เหตุการณ์นี้สามารถป้องกันได้ด้วยการออกแบบ เช่นติดตั้งอุปกรณ์แสดงค่าความดันในถังเพื่อให้ผู้ที่อยู่ข้างล่างนั้นตรวจสอบได้ว่าในถังนั้นมีความดันหรือไม่ หรือการป้องกันไม่ให้การ bypass ระบบ safety นั้นทำได้ง่าย หรือการใช้ drain valve ที่มีสปริงดันให้ปิดตลอดเวลาและต้องใช้มือดันเอาไว้ตลอดเพื่อเปิดวาล์ว
 

แต่ถ้ามองในอีกแง่หนึ่ง การนำเอาเทคนิคการ "ชี้และกล่าวขาน" (pointing and calling) มาใช้ก็สามารถช่วยลดโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดได้ เพราะโอเปอร์เรเตอร์ผู้ที่ลงมาข้างล่างจำเป็นต้องไปชี้ที่ชื่อถังที่จะเปิดวาล์วและขานชื่อนั้นออกมา ซึ่งก็จะทำให้เห็นได้ว่าเดินเลี้ยวมาผิดถัง แต่ก็คงไม่เป็นการง่ายนั้นในการนำเอารูปแบบนี้มาปรับใช้กับองค์กรที่ไม่เคยมีรูปแบบการทำงานเช่นนี้มาก่อน
 

อีกประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจก็คือเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในช่วง "ค่ำวันศุกร์" สำหรับคนที่ทำงานกลางวันและมีวันหยุดสุดสัปดาห์ คงนึกภาพออกว่าอารมณ์การทำงานในช่วงบ่ายวันศุกร์นั้นเป็นอย่างไร ไม่เช่นนั้นคงไม่มีคนกล่าวว่าอย่างคาดหวังว่างานที่ต้องการความละเอียดในการทำงานจะไม่มีความผิดพลาดถ้าให้ทำในบ่ายวันศุกร์ แต่กรณีนี้เป็นกรณีของการทำงานเป็นกะที่เวลาทำงานและวันหยุดงานก็ไม่ตรงกับคนทั่วไปอยู่แล้ว ผมเองก็ไม่ทราบเหมือนกันว่าเขาจะมีความรู้สึกอย่างไรกับการทำงานในช่วงหลังเที่ยงของวันศุกร์

การวิเคราะห์ความเป็นกรดบนพื้นผิวของแข็ง ด้วยเทคนิคการดูดซับ Probe molecule (๔) MO Memoir : Wednesday 24 April 2562

"Probe molecule ที่ดีที่สุดก็คือตัวโมเลกุลสารตั้งต้นเอง" น่าจะเป็นข้อสรุปที่ดีสำหรับเกณฑ์ข้อที่สี่ของ Lercher และคณะที่กล่าวไว้ "ขนาดของ Probe molecule ที่จะใช้วัดความหนาแน่นของตำแหน่งที่เป็นกรดควรที่จะมีขนาดประมาณเทียบเคียงกับขนาดของสารตั้งต้นของปฏิกิริยาที่ศึกษา" ("ความหนาแน่น" นี้คือบนพื้นผิวของแข็งนะ) 
  

ปฏิกิริยาที่เกิดบนตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์นั้นจะเกิดขึ้นในรูพรุนของตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งรูพรุนนี้มีทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อสารตั้งต้นสามารถลงไปเกาะยังตำแหน่งที่ว่องไว (เช่นตำแหน่งที่เป็นกรดในกรณีของปฏิกิริยาที่ต้องการกรดในการเร่งปฏิกิริยา) ตำแหน่งที่เป็นกรดนี้มีอยู่ทั้งบนพื้นผิวของรูพรุนขนาดเล็กและรูพรุนขนาดใหญ่ แต่ตำแหน่งที่เป็นกรดที่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้จะต้องเป็นตำแหน่งที่โมเลกุลสารตั้งต้นเข้าถึงได้ ถ้าสารตั้งต้นมีขนาดโมเลกุลเล็ก มันก็สามารถแพร่เข้าไปถึงตำแหน่งที่เป็นกรดที่อยู่ในรูพรุนชนาดเล็กได้ แต่ถ้าสารตั้งต้นมีขนาดโมเลกุลใหญ่ มันจะไม่สามารถใช้ประโยชน์จากตำแหน่งที่เป็นกรดที่อยู่ในรูพรุนขนาดเล็กได้
 

คาร์บอนมอนอกไซด์หรือ CO (kinetic parameter = 0.073 nm) และแอมโมเนียหรือ NH₃ (kinetic parameter = 0.073 nm) เป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กที่สามารถเข้าไปถึงตำแหน่งที่เป็นกรดที่อยู่ในรูพรุนขนาดเล็กได้ โดยเฉพาะ NH₃ มักจะถูกใช้เพื่อการวัดปริมาณตำแหน่งที่เป็นกรดทั้งหมดบนพื้นผิว แต่ถ้าสารตั้งต้นของปฏิกิริยาที่สนใจนั้นมีขนาดโมเลกุลใหญ่จนไม่สามารถแพร่เข้าไปในรูพรุนขนาดเล็กได้ จะมีเฉพาะตำแหน่งที่เป็นกรดที่อยู่ในรูพรุนขนาดใหญ่เท่านั้นที่มีบทบาทในการทำให้เกิดปฏิกิริยา (พวกที่อยู่ในรูพรุนขนาดเล็กไม่มีประโยชน์ใด ๆ เพราะสารตั้งต้นแพร่เข้าไปไม่ถึง) ดังนั้นในกรณี

รูปที่ ๑ สารพวก substituted pyridine หรือไพริดีนที่มีหมู่แทนที่ตรงตำแหน่งอะตอม C ที่อยู่ด้านข้างอะตอม N เช่น 2,6-Dimethylpyridine และ 2,6-Di-t-butylpyridine ไม่เพียงแต่จะมีประโยชน์ในการวัดปริมาณตำแหน่งกรด Brönsted แต่ยังมีประโยชน์ในการวัดตำแหน่งที่เป็นกรดในรูพรุนขนาดใหญ่ที่สารตั้งต้นที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่สามารถเข้าถึงได้

ก่อนที่เราจะไปคุยกันเรื่องนี้อยากให้ลองพิจารณาสเปกตรัมการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของ 2,6-dimethylpyridine บนพื้นผิว γ-Al₂O₃ ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 400ºC (รูปที่ ๒) และ 500ºC (รูปที่ ๓) ในสุญญากาส ก่อนทำการดูดซับดูก่อนนะครับ สิ่งที่อยากให้ดูก็คือผลของอุณหภูมิที่ใช้ในการเตรียมตัวอย่างก่อนทำการวัด แนวเส้นประสีแดงในรูปที่ ๓ นั้นคือแนวเส้น base line ที่มันไต่ขึ้นสูงเรื่อย ๆ ในช่วงเลขคลื่นสูง ลักษณะเช่นนี้เกิดจากการที่อนุภาคตัวอย่างนั้นมีขนาดใหญ่เกินกว่าความยาวคลื่นแสง ทำให้รังสีที่ตกกระทบนั้นมีการสะท้อนออกไปส่วนหนึ่ง จึงทำให้เห็นค่า absorbance ช่วงเลขคลื่นสูงมีค่าสูงขึ้น แต่นั่นเป็นเพราะรังสีช่วงนี้ถูกสะท้อนออกไป ไม่ได้หายไปเพราะถูกดูดกลืน

รูปที่ ๒ สเปกตรัมการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของ 2,6-dimethylpyridine บนพื้นผิว γ-Al₂O₃ ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 400ºC ในสุญญากาศก่อนทำการดูดซับ เส้นประ a คือเส้นก่อนจะมีการดูดซับ 2,6-dimethylpyridine

รูปที่ ๓ สเปกตรัมการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของ 2,6-dimethylpyridine บนพื้นผิว γ-Al₂O₃ ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 500ºC ในสุญญากาศก่อนทำการดูดซับ เส้นประ a คือเส้นก่อนจะมีการดูดซับ 2,6-dimethylpyridine เช่นกัน พึงสังเกตความแตกต่างระหว่างเส้น a ในรูปที่ ๒ และ ๓
 

เคยมีคนมาถามผมเกี่ยวกับการวัดการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของไพริดีนเพื่อวัดปริมาณตำแหน่งกรด Brönsted และ Lewis บนพื้นผิวของแข็ง เพื่อที่จะดูว่าตำแหน่งกรดแบบไหนสำคัญต่อการเกิดปฏิกิริยา (เขาคงมาถามในฐานะที่เขาคงรู้ว่าผมเคยลงมือทำการทดลองนี้ด้วยตัวเอง ตั้งแต่การเตรียมแผ่น wafer การป้อนไพริดีนให้ตัวอย่างดูดซับ ไปจนถึงการเก็บสเปกตรัมการดูดกลืน) ซึ่งผมก็ตอบเขาไปว่า "อยากให้ผลออกมาแบบไหนล่ะ จัดให้ได้" 
  

เพราะจากประสบการณ์ที่เคยลองถูกลองผิดในช่วงแรกมันทำให้รู้ว่า ธรรมชาติของตัวอย่าง (คือจับความชื้นได้ดีแค่ไหน) ประสบการณ์ของตัวอย่าง (กล่าวคือสัมผัสอากาศที่มีความชื้นสูงแค่ไหนมานานขนาดไหนก่อนนำมาวัด) และการเตรียมตัวอย่างก่อนให้ดูดซับ probe molecule (ระยะเวลาและอุณหภูมิที่ใช้ในขั้นขั้นตอนการทำสุญญากาศและให้ความร้อนเพื่อกำจัดแก๊สต่าง ๆ ที่อยู่ในรูพรุนและที่พื้นผิวดูดซับเอาไว้) มันส่งผลต่อตำแหน่งกรด Brönsted ที่จะวัดได้ การทำใช้อุณหภูมิสูงทำให้หมู่ -OH หายไปจากพื้นผิวมากกว่าการใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า และนั่นอาจหมายถึงการมีตำแหน่งกรด Lewis ปรากฏเพิ่มมากขึ้น (-OH สองหมู่หลอมรวมกันกลายเป็นโมเลกุลน้ำหลุดออกไป ไอออนบวกที่เดิมมีหมู่ -OH เกาะอยู่ก็เลยเปิดออก)
 

ผลการวัดในรูปที่ ๒ และ ๓ นั้นนำมาจากบทความในรูปที่ ๔ ข้างล่างที่ให้คำอธิบายไว้ว่าการเพิ่มอุณหภูมิการเตรียมตัวอย่างจาก 400ºC เป็น 500ºC (ทำในสุญญากาศ) ทำให้หมู่ -OH บนพื้นผิวมีการจัดโครงสร้างใหม่ โดย γ-Al₂O₃ ที่ผ่านการความร้อนที่ 500ºC มีปริมาณตำแหน่งกรด Brönsted ที่มีความแรงสูงมากกว่า และมีตำแหน่งกรด Brönsted ที่มีความแรงต่ำน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ γ-Al₂O₃ ที่ผ่านการความร้อนที่ 400ºC จากประสบการณ์ที่เคยมี ปรากฏการณ์นี้จะเด่นชัดสำหรับพื้นผิวของแข็งที่มีปริมาณ -OH สูง

รูปที่ ๔ บทความที่เป็นต้นเรื่องของรูปที่ ๒ และ ๓

เทคนิคดั้งเดิมที่ใช้ปฏิกิริยาทดสอบเพื่อหาว่ากรดบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยานั้นมีความแรงสูงถึงระดับไหน แม้ว่าจะเป็นวิธีการที่วุ่นวายและไม่ให้สเกลความแตกต่างที่เด่นชัด เช่นตัวเร่งปฏิกิริยา A และ B สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยา alcohol dehydration ได้ แต่ B สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยา alkylation of aromatics ก็แสดงว่า B เป็นกรดที่แรงกว่า A ในทำนองเดียวกันถ้า C สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยา paraffin cracking ได้แต่ B ทำไม่ได้ ก็แสดงว่า C เป็นกรดที่แรงกว่า B แต่มันก็ไม่ได้บอกว่าความแตกต่างระหว่าง A กับ B และ B กับ C นั้นแตกต่างกันมากแค่ไหน แต่วิธีนี้ก็มีข้อดีคือด้วยการเลือกโมเลกุลสารตั้งต้นที่มีขนาดใกล้เคียงกับสารตั้งต้นในปฏิกิริยาที่เราสนใจ มันจะบ่งบอกถึงตำแหน่งกรดที่สารตั้งต้นในปฏิกิริยาที่เราสนใจนั้นสามารถแพร่เข้าถึงได้ 
  

(หมายเหตุ : ตัวอย่างปฏิกิริยาทดสอบที่ต้องการกรดที่มีความแรงจากต่ำไปสูงได้แก่ Dehydration of alcohols < Cis-trans isomerisation of olefins < Double-bond migration < Alkylation of aromatics < Isomerisation of alkylaromatics < Transalkylation of alkylaromatics < Cracking of alkylaromatics < Skeletal isomerisation < Cracking of paraffins จาก Satterfield,C.N.,"Heterogeneous catalysis in industrial practice", 2nd Ed.,McGraw Hill, 1991)

รูปที่ ๕ บทความที่วัดความเป็นกรดบนพื้นผิวด้วยการใช้ probe molecule ที่มีขนาดแตกต่างกัน โดยพบว่าในกรณีของปฏิกิริยา catalytic cracking สารตั้งต้นที่มีขนาดใหญ่เช่น 1,3,5-Triisopropylbenzene ปริมาณกรดที่วัดด้วย probe molecule ที่มีขนาดใหญ่คือ 2,6-Di-t-butylpyridine จะสอดคล้องกับความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาที่วัดได้

บทความในรูปที่ ๕ เป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้ probe molecule ที่มีขนาดต่าง ๆ กันในการวัดปริมาณตำแหน่งกรดบนพื้นผิว โดยพบว่า probe molecule ที่มีขนาดใหญ่จะวัดได้เฉพาะตำแหน่งกรดที่อยู่บริเวณผิวนอกและเป็นตำแหน่งที่โมเลกุลสารตั้งต้นขนาดใหญ่สามารถใช้ประโยชน์ในการทำปฏิกิริยาได้

กล่าวโดยสรุปก็คือ การมีตำแหน่งที่เป็นกรดที่มีความแรงที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาที่ต้องการในปริมาณมากนั้น ไม่ได้ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยานั้นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีเสมอไป เพราะมันต้องอยู่ในตำแหน่งที่โมเลกุลสารตั้งต้นนั้นสามารถเข้าถึงได้ด้วย ดังนั้นการแปลผลความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาณ-ความแรงของตำแหน่งที่เป็นกรด (ที่วัดได้ด้วยการใช้ probe molecule ขนาดเล็ก) กับอัตราการเกิดปฏิกิริยา จึงอาจไม่ให้ภาพที่ถูกต้องเสมอไปถ้าหากโมเลกุลสารตั้งต้นมีขนาดใหญ่ การนำเอาผลการกระจายขนาดรูพรุนและรูพรุนเฉลี่ยมาพิจารณาประกอบจึงอาจให้ภาพที่ถูกต้องมากกว่า

Propylene reboiler rupture from overpressure 2556(2013) MO Memoir : Monday 22 April 2562

ICI Newsletter (ที่จัดทำโดย T.A. Kletz) No. 70 เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๗๔ (พ.ศ. ๒๕๑๗) เรื่องที่ 70/1 กล่าวถึงการดัดแปลงระบบที่เดิมมีความปลอดภัยนั้น กลายเป็นระบบที่อาจเกิดปัญหาขึ้นได้ โดยได้ยกตัวอย่างกรณีการป้องกัน overpressure ให้กับ pressure vessel ให้ดูหลายกรณี กรณีที่ยกมาให้ดูในรูปที่ ๒ เป็นกรณี pressure vessel สองใบที่มีท่อเชื่อมต่อกัน โดยที่ท่อเชื่อมนั้นเดิมไม่มีการติดตั้งวาล์วเปิด-ปิด ดังนั้นในการออกแบบผู้ออกแบบจึงพิจารณา vessel ทั้งสองเป็นระบบเดียวกัน และเลือกติดตั้งวาล์วระบายความดันไว้ที่ vessel ตัวด้านขวา
 

ต่อมาระบบได้รับการดัดแปลงโดยมีการติดตั้งวาล์เปิด-ปิดที่ท่อเชื่อมระหว่าง vessel ทั้งสอง แต่ไม่ได้มีการพิจารณาผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับระบบป้องกันความเสียหายให้กับ vessel ผลที่เกิดขึ้นก็คือมีโอกาสที่ vessel ตัวด้านซ้ายจะไม่ได้รับการป้องกันจากความดันที่สูงเกินถ้าหากวาล์วที่อยู่ที่ท่อเชื่อมทั้งสองนั้นถูกปิดเอาไว้
 

ประเด็นนี้ถูกนำมาเผยแพร่ไว้ใน ICI Newsletter ฉบับเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๗๔ (พ.ศ. ๒๕๑๗) แต่ก็เป็นเพียงเอกสารแจกจ่ายวนเวียนภายในบริษัท แต่ต่อมาถูกนำมาเผยแพร่ในหนังสือ What Went Wrong? ของ T.A. Kletz ที่จัดพิมพ์ครั้งแรกในปีค.ศ. ๑๙๘๕ (พ.ศ. ๒๕๒๘) (ตัวผมเองมีฉบับพิมพ์ครั้งที่ ๒ ปีค.ศ. ๑๙๘๘ (พ.ศ. ๒๕๓๑))

รูปที่ ๑ รูปนี้นำมาจาก ICI Newsletter No. 70 เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๗๔ (พ.ศ. ๒๕๑๗) เรื่องที่ 70/1 เดิมนั้นท่อเชื่อมระหว่าง pressure vessel ทั้งสองไม่มีวาล์วปิดกั้น ผู้ออกแบบจึงได้ทำการติดตั้งวาล์วระบายความดันไว้ที่ pressure vessel เพียงตัวเดียว แต่ต่อมามีการดัดแปลงระบบโดยมีการติดตั้งวาล์วปิด-เปิดที่ท่อเชื่อมระหว่าง vessel ทั้งสอง ทำให้มีโอกาสที่ vessel ตัวซ้ายจะไม่ได้รับการป้องกันจาก overpressure ถ้าหากวาล์วที่ท่อเชื่อมนั้นถูกปิด
 

ในหนังสือและบทความที่เขียนโดย Prof. T.A. Kletz จะมีการกล่าวเอาไว้เสมอว่า "อุบัติเหตุมักจะเกิดซ้ำแบบเดิม ถ้าเราไม่เรียนรู้มัน" ดังเช่นกรณีที่นำมาเล่าให้ฟังในวันนี้ที่เกิดที่โรงงาน Williams Geismar Olefins Plantประเทศสหรัฐอเมริกาในวันพฤหัสบดีที่ ๑๓ มิถุนายน ปีค.ศ. ๒๐๑๓ (พ.ศ. ๒๕๕๖) ที่ propylene reboiler ตัวหนึ่งได้รับความดันสูงเกินจนแตกออก ก่อให้เกิดการรั่วไหลของแก๊สเชื้อเพลิง ตามด้วยการระเบิดและเพลิงไหม้ตามมา ทำให้มีผู้เสียชีวิต ๒ ราย โดยใน Memoir ฉบับนี้จะเป็นการสรุปเฉพาะประเด็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำเดิม โดยอิงจากรายงานการสอบสวนฉบับเต็มและคลิปวิดิทัศน์ที่สามารถดาวน์โหลดและรับชมได้ที่ https://www.csb.gov/williams-olefins-plant-explosion-and-fire-/
 

แต่ก่อนที่จะเข้าเรื่องว่าเหตุการณ์เกิดได้อย่างไรนั้น ก็จะขอปูพื้นฐานเรื่องการผลิตโอเลฟินส์เอาไว้ก่อนสักเล็กน้อย เพื่อที่จะได้มองเห็นภาพการทำงานก่อนการเกิดเหตุ

รูปที่ ๒ แผนผังอย่างง่ายของระบบไหลหมุนเวียน quench water ของโรงงานที่เกิดเหตุ

ในการผลิตโอเลฟินส์นั้นต้องให้ความร้อนที่สูงแก่ไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ เพื่อที่จะทำให้มันแตกออกเป็นโมเลกุลเล็ก และโมเลกุลเล็กตัวหลักที่ต้องการคือเอทิลีน (ethylene H₂C=CH₂) และโพรพิลีน (propylene H₃C-CH=CH₂) แต่ในขณะเดียวกันที่อุณหภูมินั้นทั้งเอทิลีนและโพรพิลีนก็สามารถสลายตัวไปเป็นสารตัวอื่นที่ไม่ต้องการได้ (เช่นอะเซทิลีน มีเทน) ดังนั้นสิ่งสำคัญสิ่งหนึ่งในการออกแบบกระบวนการคือการหาทางหยุดปฏิกิริยา กล่าวคือเมื่อเกิดเอทิลีนกับโพรพิลีนแล้วก็ต้องหยุดการสลายตัวของสารทั้งสอง และสิ่งที่ทำกันก็คือการหาทางลดอุณหภูมิของแก๊สร้อนนั้นให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มจากการดึงเอาความร้อนออกไปผลิตไอน้ำความดันสูง การแลกเปลี่ยนความร้อนกับสายที่ต้องการเพิ่มอุณหภูมิ ก่อนจะเข้าสู่ขั้นตอนสุดท้ายที่ให้แก๊สร้อน (ที่เย็นตัวลงเยอะแล้ว) สัมผัสกับน้ำหล่อเย็นโดยตรงในหอที่เรียกว่า quench tower ที่แก๊สจะเข้าทางด้านล่างไหลขึ้นบน สวนทางกับน้ำที่ไหลลงมา น้ำที่ใช้ที่หอนี้เรียกว่า quench water (ดูรูปที่ ๒ ประกอบ)
 

เมื่อแก๊สร้อนสัมผัสกับ quench tower องค์ประกอบส่วนที่ควบแน่นได้ (ทั้งไอน้ำและไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ทั้งที่ยังไม่ได้ทำปฏิกิริยาและที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของโมเลกุลเล็ก) ก็จะกลายเป็นของเหลวไหลรวมออกทางก้นหอ ไหลลงสู่ quench water settler drum ที่ settler drum นี้น้ำกับน้ำมันจะมีการแยกชั้นกันโดยชั้นไฮโดรคาร์บอนจะลอยอยู่ทางด้านบนและชั้นน้ำร้อนจะอยู่ทางด้านล่าง ชั้นไฮโดรคาร์บอนจะถูกแยกออกไปเข้าสู่กระบวนการที่เหมาะสม ส่วนชั้นน้ำร้อนนั้นจะนำไปเข้าสู่กระบวนการดึงเอาความร้อนไปใช้และระบายทิ้งให้เย็นตัวลง ก่อนจะนำหมุนเวียนกลับไปใช้เป็นที่หอ quench tower ใหม่

รูปที่ ๓ ระบบหอกลั่นแยก โพรพิลีน/โพรเพน ก่อนเกิดเหตุการณ์ระเบิด เดิมนั้น reboiler ทั้งสองจะทำงานร่วมกัน และไม่มีการติดตั้งวาล์วเปิด-ปิดที่ท่อไหลเข้าออก (ทั้งด้าน shell และ tube) ดังนั้น reboiler ทั้งสองได้รับการออกแบบให้ได้รับการป้องกันความเสียหายจาก overpressure ด้วยวาล์วระบายความดันที่ติดตั้งไว้ที่ยอดหอกลั่น แต่ต่อมาในปีค.ศ. ๒๐๐๑ (พ.ศ. ๒๕๔๔) มีการดัดแปลงระบบเพื่อให้หอกลั่นสามารถทำงานได้ด้วย reboiler เพียงตัวเดียว โดยอีกตัวหนึ่งทำหน้าที่ standby เผื่อไว้ในกรณีที่ต้องมีการหยุดเดินเครื่อง reboiler เพื่อทำความสะอาด ในการดัดแปลงนี้จึงมีการติดตั้งวาล์วเปิด-ปิดที่ท่อไหลเข้าออก (ทั้งด้าน shell และ tube) ทำให้ reboiler ตัวที่ไม่ได้ทำงานนั้นไม่ได้รับการป้องกันจาก overpressure
 

reboiler (หรือที่มีผู้แปลเป็นไทยว่าหม้อต้มซ้ำ) ทำหน้าที่ต้มของเหลวที่อยู่ที่ก้นหอกลั่นให้เดือดกลายเป็นไอ เพื่อไล่เอาสารที่มีจุดเดือดต่ำออกจากสารที่มีจุดเดือดสูง (ที่จะดึงออกทางก้นหอ) ตัว reboiler นี้ทำงานตรงข้ามกับ condenser และ reflux drum โดยตัว condenser จะทำหน้าที่ควบแน่นไอที่ไหลออกทางยอดหอหอด้านบนให้กลายเป็นของเหลวสะสมใน reflux drum และนำเอาของเหลวที่เย็นนี้บางส่วนป้อนกลับเข้าไปในหอกลั่นให้ไหลส่วนทางกับไอที่กำลังไหลขึ้น ในระหว่างการไหลสวนทางนี้สารที่มีจุดเดือดสูงในไอที่ระเหยขึ้นจะควบแน่นเป็นของเหลวไหลลงล่าง ส่วนสารที่มีจุดเดือดต่ำในของเหลวที่ไหลลงจะเดือดกลายเป็นไอระเหยเข้าไปผสมกับไอที่ไหลขึ้น การควบคุมความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ที่กลั่นแยกได้ทำได้ด้วยการปรับอัตราการเดือดที่ reboiler และปริมาณของเหลวที่ไหลป้อนกลับจาก reflux drum ให้เหมาะสม
 

หน่วยที่เกิดเหตุนั้นเป็นหน่วยกลั่นแยกโพรพิลีน/โพรเพน สารคู่นี้เป็นสารที่แยกกันยากคู่หนึ่งเพราะมีจุดเดือดใกล้กันมากโดยโพรพิลีนจะมีจุดเดือดต่ำกว่าโพรเพนเล็กน้อย การเพิ่มความดันก็ไม่ได้ทำให้จุดเดือดของสารทั้งสองแตกต่างกันมากขึ้น (ดูเพิ่มเติมได้ใน Memoir ปีที่ ๙ ฉบับที่ ๑๒๕๓ วันพุธที่ ๑๒ ตุลาคม ๒๕๕๙ เรื่อง "ทำความรู้จักกระบวนการผลิตเอทิลีน ตอนที่ ๑๙ ผลของความดันต่อจุดเดือดของไฮโดรคาร์บอน C2-C3") สารสองตัวนี้ปรกติเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ แต่เราก็สามารถทำให้เป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้องด้วยการใช้ความดันช่วย ดังนั้นการต้มให้สารคู่นี้เดือดกลายเป็นไอจึงไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งความร้อนอุณภูมิสูง ความร้อนจากน้ำร้อนที่ต้องการทำให้เย็นตัวลงก็มากเพียงพอที่จะต้มมันให้เดือดได้แล้ว และในโรงงานที่เกิดเหตุนี้น้ำร้อนที่เอามาใช้ต้มคือ quench water ที่ต้องการลดอุณหภูมิให้เย็นลงก่อนจะนำกลับไปใช้งานใหม่
 

แต่ quench water ไม่ได้มีแต่น้ำ มันมีพวกน้ำมันและสารประกอบต่างที่ละลาย/แขวนลอยมากับน้ำด้วย และสารเหล่านี้สามารถเกาะสะสมบนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนลดลง จนต้องมีการหยุดเดินเครื่องเพื่อทำความสะอาดเป็นระยะ

รูปที่ ๔ reboiler B ตัว standby นั้นมีโพรเพนเหลวไหลเข้ามาสะสมอยู่ภายใน (จะเนื่องด้วยวาล์วรั่วหรือมีการเปิดโดยไม่ตั้งใจก็ตามแต่) และเมื่อโพรเพนนี้ได้รับความร้อนจาก quench water ที่ไหลเข้ามา จึงเกิดการเดือดจนทำให้ความดันใน reboiler B สูงเกินกว่าที่ตัว reboiler B จะทนได้
 

ตัวโรงงานเดิมนั้นหอกลั่นแยกโพรพิลีน/โพรเพนมี reboiler 2 ตัวทำงานพร้อมกัน ในการออกแบบแต่แรกนั้นไม่มีการติดตั้งวาล์วเปิด-ปิดที่ท่อไหลเข้าออกตัว reboiler (ทั้งด้าน shell และ tube) ทำให้ทั้งตัวหอกลั่นและ reboiler ที่การไหลเชื่อมต่อกันตลอดเวลา ผู้ออกแบบจึงออกแบบโดยติดตั้งวาล์วระบายความดันไว้เพียงตัวเดียวที่ตัวหอกลั่น แต่สิ่งที่เกิดขึ้นภายหลังก็คือเมื่อ reboiler สกปรกมากจนต้องทำความสะอาด จำเป็นต้องหยุดเดินเครื่องหอกลั่น (และอาจหมายถึงทุกส่วนการผลิต) เพื่อที่จะได้เปิดตัว reboiler เพื่อทำความสะอาดภายในได้ ซึ่งมันคงไม่มีปัญหาอะไรถ้าหากมันตรงกับวงรอบการหยุดเดินเครื่อง (annual shutdown) (ตรงนี้ผมเองก็สงสัยเหมือนกันว่า ตอนออกแบบครั้งแรกนั้นเขาอิงการทำงานแบบนี้หรือเปล่า คือเผื่อขนาดของ reboiler เอาไว้ให้เพียงพอที่จะทำงานได้จนกว่าจะถึงเวลาหยุดเดินเครื่องครั้งใหญ่)
 

จากปัญหาดังกล่าวประกอบกับการพบว่าหอกลั่นสามารถทำงานได้ด้วย reboiler เพียงตัวเดียว ในปีค.ศ. ๒๐๐๑ (พ.ศ. ๒๕๔๔) จึงได้มีการดัดแปลงระบบด้วยการติดตั้งวาล์วให้กับท่อไหลเข้า-ออก reboiler ทั้งสองตัว (ทั้งด้าน shell และ tube) เพื่อที่จะได้ปิด reboiler ตัวหนึ่งเอาไว้เป็นตัวสำรอง และเปิดใช้งานเมื่อต้องการทำความสะอาด reboiler ตัวหลัก (รูปที่ ๓) ตามรูปแบบนี้ reboiler ตัวที่ใช้งานอยู่ยังคงได้รับการป้องกันจาก overpressure ด้วยวาล์วระบายความดันที่ติดตั้งอยู่ที่ตัวหอกลั่น ส่วนตัว reboiler ตัวที่ standby อยู่นั้น ถ้าไม่มีการให้ความร้อนใด ๆ มันก็ไม่ควรจะมีความดันเกิดขึ้นภายใน ดังนั้นมันจึงไม่ควรมีการเกิด overpressure และมันก็เป็นเช่นนั้นได้นานถึง ๑๒ ปี
 

reboiler ตัว standby นั้นอยู่ในสภาพ standby มานาน ๑๖ เดือน ในวันที่เกิดเหตุมีการพบว่าอัตราการไหลของ quench water เข้าสู่ reboiler ตัวที่ใช้งานอยู่ (operating reboiler) ลดต่ำลงเรื่อย ๆ จึงมีการตัดสินใจที่จะเปลี่ยนไปใช้ตัว reboiler ที่ standy อยู่ ในการนี้ ณ เวลา ๘.๓๓ น operation supervisor จึงไปทำการเปิดวาล์วให้ quench water ที่ร้อนไหลเข้า reboiler ตัว standby (คือแบบว่าจะให้ตัวนี้ทำงานก่อน จากนั้นจึงค่อยหยุดเดินเครื่องตัว operating reboiler) แต่สิ่งที่ operation supervisor ผู้ที่เปิดวาล์วให้ quench water ไหลเข้า reboiler ตัว standby ไม่รู้ก็คือ ใน reboiler ตัวนี้มีโพรเพนสะสมอยู่ (จะเนื่องด้วยการรั่วไหลผ่านวาล์วหรือมีการเปิดวาล์วผิดก่อนหน้านี้โดยบังเอิญก็ตามในช่วงเวลา ๑๖ เดือนที่มันอยู่ในสภาวะ standby - รูปที่ ๔) ความร้อนจาก quench water ที่ไหลเข้าไปทำให้โพรเพนใน reboiler เดือดเพิ่มความดันภายในอย่างรวดเร็วจน reboiler ระเบิด (ผลจากรับความดันไม่ได้) ในอีกประมาณ ๓ นาทีหลังเปิดให้ quench water ไหลเข้า ทำให้ operation supervisor และโอเปอร์เรเตอร์อีกผู้หนึ่งที่กำลังทำงานอยู่บริเวณนั้นเสียชีวิต (เวลา ๓ นาทีก็เรียกได้ว่าเป็นเวลาสั้น ๆ ที่ไม่น่าจะเพียงพอสำหรับการเปิดวาล์วตัวใหญ่หลายตัว อาจเป็นไปได้ที่บรรดาผู้เสียชีวิตนั้นกำลังอยู่ระหว่างกระบวนการเปิดวาล์ว

ตรงนี้มีประเด็นที่น่านำมาพิจารณาก็คือ กรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้น เมื่อเราจะเริ่มเดินเครื่องมัน เราควรเริ่มด้วยการให้ "สายร้อน" หรือ "สายเย็น" ไหลเข้าเครื่องก่อน ในเหตุการณ์นี้สายร้อนคือ quench water ในขณะที่สายเย็นคือโพรเพนจากก้นหอ ถ้าหาก operation supervisor ทำการเปิดวาล์วด้านโพรเพนก่อน อุบัติเหตุนี้ก็คงจะไม่เกิด

บทเรียนหนึ่งที่รายงานมีการนำเสนอก็คือ ในกรณีที่ต้องการป้องกันอุปกรณ์ที่อยู่ในสถานะ standby หรือ offline เป็นเวลานานนั้น การใส่ blind (อันนี้เป็นการเรียกแบบอเมริกัน ถ้าเป็นอังกฤษจะเรียก slip plate) จะให้การป้องกันที่การรั่วไหลเข้าสู่อุปกรณ์ตัว offline ได้อย่างมั่นใจกว่า (ตรง Key Lesson ในรูปที่ ๔) แต่ก็ใช่ว่ามันจะสมบูรณ์แบบ 100% เพราะถ้าตัว blind นั้นถูกสอดทิ้งไว้เป็นเวลานานพอ มันก็อาจถูกกัดกร่อนจนทะลุได้เหมือนกันดังตัวอย่างที่นำมาให้ดูในรูปที่ ๖
 

จะว่าไปกรณีโรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งของบ้านเราที่เกิดเหตุเพลิงไหม้เมื่อปีพ.ศ. ๒๕๕๕ ก็เกิดจากการการรั่วของ slip plate ที่สอดไว้เพื่อทำการ isolation อุปกรณ์ตัวหนึ่ง (ที่ไม่ได้ใช้งานแต่ยังไม่มีการรื้อถอน) ที่คาไว้เป็นเวลานาน พอน้ำมันร้อนรั่วออกมาพบกับอากาศก็ลุกติดไฟทันทีอันเป็นผลจาก autoignition temperature (ดู Memoir ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๑๖๑๒ วันพุธที่ ๓ ตุลาคม ๒๕๖๑ เรื่อง "Fire case 1 Bangchak 2555(2012)")

รูปที่ ๕ ภาพสถานที่เกิดเหตุหลังเหตุการณ์สงบ จะเห็นชิ้นส่วนท่อเชื่อมต่อระหว่าง reboiler B กับหอกลั่นนั้นปลิวไปค้างอยู่ที่ pipe rack ทางด้านบน

รูปที่ ๖ slip plate ที่ถูกใส่คาไว้ในระบบท่อเป็นเวลานานเพื่อทำการ isolation อุปกรณ์ ถูกกัดกร่อนจนทะลุ (จากหนังสือ What Went Wrong? กรณี 1.1.6(a)

ทิ้งท้ายไว้นิดนึง รายงานการสอบสวนอุบัติเหตุของ CSB ฉบับนี้ก็เริ่มต้นด้วยข้อความที่นำมาจากหนังสือ What Went Wrong? ของ Prof. T.A. Kletz เช่นกัน