ผ่านไปเป็นเวลากว่า ๑ ปีแล้วกับเหตุการณ์ท่อแก๊สธรรมชาติระเบิดที่สมุทรปราการ และจนบัดนี้ก็ยังไม่มีการเปิดเผยว่าการสอบสวนหาสาเหตุได้คือหน้าไปมากน้อยแค่ไหนหรือได้ข้อสรุปอะไรออกมาบ้าง แต่ก่อนอื่นเราลองย้อนกลับไปดูภาพเหตุการณ์ในวันนั้นก่อนสักนิดดีกว่า
รูปที่ ๑ น่าจะถ่ายหลังจากเกิดระเบิดได้ไม่นานนัก เพราะเปลวไฟยังมีความรุนแรงอยู่ เปลวไฟทางด้านซ้ายมีลักษณะพุ่งเฉียงสูงยาวขึ้นเป็นลำไปทางด้านซ้าย ลักษณะเช่นนี้บ่งบอกว่าเป็นการฉีดพุ่งของเชื้อเพลิงที่มีความดันสูง แสดงว่าตอนนั้นความดันภายในท่อยังคงสูงอยู่ และจุดรั่วไหลไม่น่าจะมีขนาดใหญ่มาก
ส่วนรูปที่ ๒ น่าจะเป็นการถ่ายหลังจากคุมเหตุการณ์ได้แล้ว (มีการปิดท่อแก๊สแล้ว) จะเห็นว่าปลายท่อที่โผล่ขึ้นมาพ้นพื้นดินนั้นยังมีแก๊สลุกติดไฟอยู่จากแก๊สที่ค้างอยู่ในเส้นท่อ แต่เปลวไฟอ่อนลงมาก รูปนี้บ่งบอกว่าปลายท่อที่เห็นนี้น่าจะเป็นรอยขาดของเส้นท่อ ที่ขาดใน "แนวขวาง" แถมยังขาดแบบเรียบร้อยดีเสียด้วย (คือเหมือนกับถูกตัดขวางตรง ๆ)
ทบทวนความรู้กันนิดนึง ในกรณีของท่อทรงกระบอกรับความดันนั้น ความดันภายในท่อจะทำให้ท่อยืดตัวออกในสองทิศทาง คือทิศทางความยาว (ที่ทำให้ท่อยาวขึ้น) และทิศทางแนวเส้นรอบวง (ที่ทำให้ท่อพองขึ้น) ความดันนี้จะทำให้เกิดความเค้น (stress) ในเนื้อโลหะ และความเค้นที่เกิดจากความดันนั้น ความเค้นในทิศทางเส้นรอบวง (ที่ทำให้ท่อพองตัว) จะมีค่าเป็นสองเท่าของความเค้นในแนวยาว (ที่ทำให้ท่อยืดออก) ดังนั้นถ้าท่อที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์ได้รับความเสียหายจากความดันสูงเกิน ท่อก็จะฉีกขาดตามแนวความยาวท่อเสมอ แต่ก็ใช่ว่าการฉีดขาดตามแนวขวางจะเกิดไม่ได้ มันเกิดได้เหมือนกันถ้าเนื้อโลหะของท่อในแนวเส้นรอบวงมีความผิดปรกติ และ/หรือมีแรงอื่นมาเสริมให้ความเค้นตามแนวยาวสูงขึ้น
รูปที่ ๒ รูปนี้แสดงให้เห็นว่าปลายท่อที่โผล่ขึ้นมานี้เป็นส่วนปลายของเส้นท่อแก๊สที่ขาด พึงสังเกตว่าท่อขาดในแนวขวาง (ภาพจาก https://siamrath.co.th/n/191779)
บริเวณรอยเชื่อมของโลหะจะเป็นจุดอ่อนของชิ้นงาน การที่โลหะบริเวณรอยเชื่อมได้รับความร้อนจนหลอมเหลวและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วทำให้โครงสร้างเนื้อโลหะบริเวณนี้แตกต่างไปจากบริเวณอื่น เช่นเนื้อโลหะอาจมีความแข็งมากขึ้น (มีโอกาสที่จะเสียหายแบบแตกหักมากกว่าการยืดตัวออกจนขาด) หรือเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะการเกิด "Stress Corrosion Cracking" หรือที่เรียกย่อกันว่า SCC เรื่องนี้เคยเล่าไว้ในเรื่อง "เมื่อท่อส่งแก๊สธรรมชาติระเบิดจากStress CorrosionCracking" ในบทความวันอาทิตย์ที่ ๑๕ พฤศจิกายน ๒๕๖๓
ในกรณีของท่อที่วางตัวตามแนวนอนหรือลาดเอียงไม่มากนัก แรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของท่อที่ทำให้ท่อยืดตัวออกจะมีค่าไม่มาก แต่ถ้าเมื่อใดก็ตามที่โครงสร้างที่รองรับน้ำหนักท่อ (เช่น pipe support หรือพื้นดินที่อยู่ข้างใต้) นี้หายไป แรงดึงเนื่องจากน้ำหนักที่เมื่อรวมเข้ากับแรงที่เกิดจากความดันภายในท่อแล้ว ก็อาจทำให้ความเข้นในแนวยาวสูงกว่าความเค้นตามแนวเส้นรอบวงได้ ในกรณีนี้ท่อก็จะขาดในแนวขวางได้
เรื่องเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Landslide issues associated with oil and gas pipelines in mountainous terrain" โดย E.M. Lee, P.G. Fookers และ A.B. Hart เผยแพร่ในวารสาร Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrology ที่เปิดให้ดาวน์โหลดทางอินเทอร์เน็ตเมื่อวันที่ ๑๗ พฤษภาคม ค.ศ. ๒๐๑๖ (พ.ศ. ๒๕๕๙ น่าจะเผยแพร่ออนไลน์ก่อนจัดพิมพ์เป็นเล่ม) เป็นบทความที่เกี่ยวกับความเสียหายของท่อส่งแก๊สที่เกิดจากการลื่นไถลหรือทรุดตัวของดินที่เกิดกับท่อที่วางพาดไปตามแนวภูมิประเทศที่เป็นภูเขา
การลื่นไถลหรือการทรุดตัวของดินที่รองรับน้ำหนักท่อจะทำให้ท่อเบี่ยงไปจากแนวเดิม บริเวณดังกล่าวจะทำให้ท่อยืดตัวออกจนเกิดความเสียหายแบบที่เรียกว่า full bore rupture หรือในแนวขวางไว้ดังแสดงในรูปที่ ๓ การลื่นไถลของดินนั้นอาจทำให้ท่อเคลื่อนตัวออกไปทางด้านข้างเพียงอย่างเดียว หรืออาจมีการตกท้องช้างลงข้างล่างได้ถ้าหากดินที่รองรับน้ำหนักท่อนั้นทรุดตัวหายไปด้วย (รูปที่ ๔)
รูปที่ ๔ เมื่อดินที่รองรับน้ำหนักท่อหายไป ทำให้ท่อเกิดการตกท้องช้าง ส่งผลให้ท่อยืดตัวออก (จากน้ำหนักของตัวมันเอง) ทำให้ความเค้นในแนวความยาวท่อเพิ่มสูงขึ้น โดยจุดที่มีความเค้นสูงมากขึ้นคือ transition zone ที่เป็นรอยต่อระหว่างตำแหน่งที่ยังมีพื้นดินรองรับน้ำหนักท่อและบริเวณที่พื้นดินรองรับน้ำหนักหายไป
ในภูมิประเทศที่เป็นเนินเขานั้น โอกาสที่จะเกิดการลื่นไถลหรือการทรุดตัวของดินในแนววางท่อเป็นสิ่งที่สามารถมองเห็นได้ล่วงหน้า แต่ในกรณีของท่อที่วางฝังดิน การมองเห็นการทรุดตัวหรือการเกิดโพรงใต้ดินทำได้ยากกว่า โพรงใต้ดินนั้นอาจเกิดจากการทำเหมืองในบริเวณที่อยู่ใกล้เคียงกับแนวเส้นท่อ เมื่อดินที่อยู่รอบ ๆ อุโมงค์ของเหมืองหรือหลุมที่เจาะเอาไว้ทรุดตังลง ก็จะทำให้เกิดการทรุดตัวของดินต่อเนื่องออกไปยังบริเวณรอบข้าง และถ้าการทรุดตัวนั้นเคลื่อนตัวไปทางทิศทางที่เดินท่อ ก็จะทำให้ดินที่รองรับน้ำหนักท่อนั้นหายไปได้ ท่อก็จะเกิดการแอ่นตัวที่เรียกว่าตกท้องช้าง
เหตุการณ์พื้นดินเกิดการลื่นไถลจนทำให้พื้นเกิดการทรุดตัวต่อเนื่องนั้นก็เพิ่งเกิดขึ้นในบ้านเราไปเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ อ.บางพลี จ.สมุทรปราการ ที่ดินคันบ่อดินเกิดการทรุดตัวลามออกมายังชุมชนที่อยู่ใกล้เคียงจนบ้านได้รับความเสียหายไปหลายหลัง (รูปที่ ๕)
แต่จะว่าไปพื้นดินบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางเนี่ย มันก็ทรุดตัวตามธรรมชาติของมันอยู่แล้ว ดังจะเห็นได้จากถนนที่สร้างบริเวณเสาทางด่วนหรือรถไฟฟ้า ที่เมื่อแรกสร้างมันจะได้ระดับดี แต่พอผ่านไปมันจะเป็นลูกคลื่นเพราะบริเวณที่เป็นพื้นดินมันทรุดตัว ทำให้พื้นผิวจราจรบริเวณนี้ทรุดต่ำลง ในขณะที่ถนนที่สร้างอยู่เหนือส่วน footing ของหัวเสาเข็มมันไม่ทรุดตัว (เพราะเสาเข็มมันลงไปถึงชั้นดินที่ไม่มีการทรุดตัว) ถนนก็เลยกลายเป็นลูกคลื่นให้รถวิ่งเล่นกัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น