สภาพอากาศบ้านเรานั้นความชื้นในอากาศค่อนข้างสูง อาจจะมียกเว้นบ้างในบางท้องถิ่นในช่วงเวลาหน้าหนาวที่อากาศค่อนข้างแห้ง (คือมีความชื้นในอากาศต่ำ) ปริมาณความชื้นในอากาศมีบทบาทสำคัญในการป้องกันไม่ให้เกิดการสะสมของไฟฟ้าสถิต ดังจะเห็นได้จากบางครั้งที่เราเดินไปมาอยู่ในอาคารที่ปรับอากาศ การขัดสีระหว่างเสื้อผ้ากับลำตัวหรือระหว่างรองเท้ากับพื้นทางเดิน ก็ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตสะสมอยู่ในตัวเราได้ และถ้ามีมากพอ พอเรายื่นมือจะไปสัมผัสกับสิ่งที่เป็นโลหะ (เช่น ราวบันได ลูกบิดประตู หรือก๊อกน้ำ) ก็จะเกิดประกายไฟฟ้าสถิตกระโดยระหว่างตัวเรากับสิ่งที่เราจะยื่นมือไปสัมผัสนั้น ทำเกิดอาการสะดุ้งขึ้นได้
ในประเทศที่มีอากาศหนาวในช่วงหน้าหนาวที่อากาศแห้งมาก การทำงานเกี่ยวกับวัตถุไวไฟในช่วงเวลาดังกล่าวจึงต้องระวังการเกิดประกายไฟฟ้าจากไฟฟ้าสถิตนี้ให้มากขึ้นอีก เพราะถ้ามีไอผสมระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศในสัดส่วนที่พอเหมาะอยู่ในบริเวณนั้น ประกายไฟนี้ก็สามารถจุดระเบิดไอผสมนั้นได้ ดังเช่นเหตุการณ์นี้ที่เกิดขึ้น ณ โรงงานแห่งหนึ่งในเมือง Okayama ประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ ๒๖ มกราคม ค.ศ. ๑๙๗๖ (พ.ศ. ๒๕๑๙) ซึ่งก็เป็นช่วงฤดูหนาวที่อากาศแห้ง
เรื่องเล่าในวันนี้นำมาจากเว็บ http://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CC1200044.html เรื่อง "Explosion of a toluene tank due to static electricity on sampling" เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในขณะที่โอเปอเรเตอร์ทำการเก็บตัวอย่างโทลูอีน (C6H5-CH3) จากถังเก็บ ด้วยการหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่าง (sampling thief) ผ่านทางช่องเปิด (gauge hatch) ที่อยู่ทางด้านบนของถัง (รูปที่ ๑)
การเก็บตัวอย่างเริ่มจากการที่โอเปอร์เรเตอร์ขึ้นไปบนหลังคาถัง เปิดฝาช่องสำหรับหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่าง (gauge hatch) เพื่อหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่าง (sampling thief) โดยครั้งแรกเป็นการเก็บตัวอย่างที่ระดับก้นถังก่อน (ภาชนะเก็บตัวอย่างจะมีฝาปิดอยู่ และเมื่อหย่อนลงไปถึงระดับที่ต้องการก็จะเปิดฝานั้นเพื่อให้ของเหลวไหลเข้าไปในภาชนะนั้น ทำให้สามารถการเก็บตัวอย่างที่ระดับความลึกต่าง ๆ กันได้ ซึ่งเป็นการตรวจสอบความสม่ำเสมอของคุณภาพของเหลวที่อยู่ในถังเก็บนั้น) เมื่อได้โทลูอีนที่ก้นถังแล้ว โอเปอร์เรเตอร์ก็สาวเชือก (ทำจากฝ้าย) ดึงเอาภาชนะเก็บตัวอย่างนั้นกลับขึ้นมา "อย่างรวดเร็ว" แล้วเทใส่ขวดแก้วโดยในระหว่างการทำงานนี้โอเปอร์เรเตอร์สวม "ถุงมือยาง" อยู่
ในขณะทำการเก็บตัวอย่างครั้งที่สอง พอหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่างลงไปใกล้ถึงระดับของเหลว ก็เกิดการระเบิดขึ้น ทำให้ถังเกิดความเสียหายและมีผู้ได้รับบาดเจ็บ ๑ ราย (ก็คงเป็นโอเปอร์เรเตอร์ที่เก็บตัวอย่างอยู่บนฝาถัง)
สาเหตุของการระเบิดเกิดจากประกายไฟที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตตรงบริเวณ gauge hatch ที่ไปจุดไอผสมระหว่างไอระเหยของโทลูอีนกับอากาศเหนือผิวของเหลวในถัง
เนื้อหาในบทความก็มีเพียงแค่ที่บรรยายมาข้างต้น สำหรับคนที่ทำงานอยู่ในสายงานนี้อยู่แล้วก็คงจะเห็นภาพหมดแล้วว่าเหตุการณ์เป็นอย่างไร แต่เพื่อให้ผู้ที่กำลังศึกษาอยู่ได้มีความเข้าใจมากขึ้นก็เลยจะขอขยายความเพิ่มเติมอีก
การเกิดไฟฟ้าสถิตเกิดได้เมื่อมีการเสียดสีหรือการเคลื่อนที่ระหว่างกันระหว่างพื้นผิวสองพื้นผิว ที่เป็นไปได้ทั้งแก๊สกับหยดของเหลว หรือแก๊สกับพื้นผิวของแข็ง การเสียดสีกันระหว่างพื้นผิวของแข็ง (เช่นรองเท้าพื้นยางที่เดินอยู่บนพื้นที่เป็นฉนวน เสื้อผ้าที่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์ที่โมเลกุลมีความเป็นขั้วต่ำ และเสียดสีกับร่างกายเราในขณะที่เคลื่อนไหว) การไหลของของเหลวในท่อ (เช่นไฮโดรคาร์บอนไหลไปตามท่อ) หรือของเหลวต่างเฟสที่ไม่ผสมเข้าด้วยกัน (เช่นหยดน้ำที่ปนอยู่ในน้ำมัน) ของเหลวที่มีขั้วจะถ่ายเทไฟฟ้าสถิตได้ดีกว่าของเหลวที่ไม่มีขั้ว การสะสมไฟฟ้าสถิตในของเหลวที่มีขั้วจึงต่ำกว่า โลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี แต่ถ้าโลหะนั้นไม่มีการต่อลงดิน (คือไม่มีช่องทางให้ถ่ายเทประจุไฟฟ้าลงสู่พื้นดินได้) ไฟฟ้าสถิตก็สามารถสะสมบนตัวโลหะนั้นได้ ถ้าการเสียดสีนั้นรุนแรง การเกิดประจุไฟฟ้าสถิตย์นั้นก็จะมากขึ้น
ในเหตุการณ์นี้ตัวภาชนะเก็บตัวอย่างเป็นโลหะ (ที่นำไฟฟ้า) ผูกอยู่กับเชือกที่ทำจากฝ้าย (โมเลกุลเส้นใยเซลลูโลสมีความเป็นขั้วสูง) ถูกหย่อนลงในโทลูอีน (โมเลกุลที่ไม่มีขั้ว) เมื่อเก็บตัวอย่างได้แล้วโอเปอร์เรเตอร์ก็ทำการดึงเอาภาชนะเก็บตัวอย่างขึ้นบน "อย่างรวดเร็ว" (มีการเสียดสีที่รุนแรงที่เป็นปัจจัยทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตสะสม) แต่ด้วยการที่โอเปอร์เรเตอร์สวมถุงมือยาง (ที่ไม่นำไฟฟ้า) บวกกับการสาวเชือกกลับคืนที่เร็ว จึงทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตสะสมและไม่สามารถถ่ายเทออกไปได้ และอาจเป็นไปได้ด้วยว่าทั้งตัวเชือกและภาชนะนั้นไม่ได้มีการสัมผัสกับส่วนที่เป็นโลหะของถังเก็บ จึงทำให้ไม่มีการถ่ายเทประจุไฟฟ้าสถิตย์ลงดินผ่านถังเก็บ การเทโทลูอีนออกจากภาชนะเก็บตัวอย่างสู่ขวดรองรับ (การไหลของเหลวที่เป็นโมเลกุลไม่มีขั้วผ่านพื้นผิวโลหะ) ก็ทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตสะสมได้อีก และเมื่อทำการหย่อนภาชนะบรรจุลงไปในถังใหม่เพื่อเก็บตัวอย่างเพิ่มเติม ซึ่งอาจเป็นไปได้ว่าทำด้วยการปล่อยให้สายเชือกนั้นลื่นไถลผ่านมือที่สวมถุงมือยางลงไปในถัง (มีการเสียดสีระหว่างเชือกกับถุงมือยาง) ก็ทำให้เกิดการสะสมประจุไฟฟ้าสถิตเพิ่มมากขึ้นอีก จนกระทั่งมีความต่างศักย์มากพอที่จะเกิดประกายไฟข้ามระหว่างเชือกและฝาช่องเก็บตัวอย่าง (ที่เป็นโลหะและมีการต่อลงดิน)
โทลูอีนแม้ว่าเป็นของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง แต่ด้วยการที่โทลูอีนมีจุดเดือดสูง (ประมาณ 110ºC ซึ่งสูงกว่าจุดเดือดของน้ำอีก) ดังนั้นการเก็บโทลูอีนจึงสามารถเก็บใน cone roof tank แบบธรรมดาได้ ถังแบบนี้จะต้องมีช่องระบายอากาศ (vent) ที่ยอมให้อากาศไหลเข้าได้เมื่อสูบของเหลวออกจากถัง (เป็นการป้องกันไม่ให้เกิดสุญญากาศในถัง) และให้ไอโทลูอีนระบายออกเมื่อบรรจุของเหลวเข้าไปในถัง (เป็นการป้องกันไม่ให้ความดันในถังสูงเกิน) ดังนั้นอากาศจึงสามารถเข้าไปผสมกับไอโทลูอีนในถังได้ในจังหวะที่มีการสูบของเหลวออกจากถัง และด้วยการที่ไอโทลูอีนนั้นหนักกว่าอากาศ บริเวณที่มีการผสมกันจนมีความเข้มข้นพอเหมาะสำหรับการจุดระเบิดจึงเป็นด้านบนใกล้ฝาถัง ซึ่งในที่นี้ก็คือบริเวณช่องเปิด
ประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจแต่รายงานไม่ได้กล่าวถึงก็คือ การเก็บตัวอย่างก่อนหน้านั้นปรกติกระทำอย่างไรจึงไม่เกิดการระเบิด แล้วในวันที่เกิดเหตุนั้นมีการกระทำใดที่แตกต่างไปจากก่อนหน้านี้หรือไม่ และถ้าไม่แตกต่างกันก็ต้องหาว่าทำไมก่อนหน้านี้จึงไม่เกิดเรื่องขึ้น (คือมีปัจจัยอะไรที่แตกต่างกันอยู่) และถ้าไม่เหมือนกันก็ต้องดูว่าเกิดความผิดพลาดได้อย่างไร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น