เมื่อ Nitroaniline reactor ระเบิด (ตอน : เอา MBA ออกไปห่าง ๆ reactor) MO Memoir : Tuesday 28 March 2566

เหตุการณ์นี้เกิดเมื่อเวลาประมาณ ๐๐.๑๘ น ของวันที่ ๘ สิงหาคม ค.ศ. ๑๙๖๙ (พ.ศ. ๒๕๑๒) หรือกว่า ๕๐ ปีแล้วที่ประเทศสหรัฐอเมริกา อุบัติเหตุครั้งนี้มีผู้บาดเจ็บ ๔ ราย พยายามหารายละเอียดการสอบสวนเหตุการณ์แล้วแต่หาไม่ได้ พบแต่เป็นโจทย์การบ้านและแบบฝึกหัดให้นิสิตวิศวกรรมเคมีหัดคำนวณเรื่องการออกแบบระบบระบายความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาเต็มไปหมด รูปและรายละเอียดที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสาร ๓ ฉบับ (ผู้ที่สนใจสามารถดาวน์โหลดได้จากลิงก์ที่แนบมา)

ฉบับแรกเป็น power point ที่เป็น lecture note ของสถาบันการศึกษาแห่งหนึ่ง

(http://websites.umich.edu/~essen/html/powerpoints/lecture_notes/lec22/CD/lec22_print.pdf)

ฉบับที่สองดูเหมือนเป็นโปสเตอร์ที่นำเสนอกันในงานประชุมวิชาการ

(https://www.csuohio.edu/sites/default/files/Poster_GATICA.pdf)

และฉบับที่สามเป็นบทความเรื่อง "Layer of Protection Analysis" โดย Ronald J. WIlley ในวารสาร Procedia Engineering, 84(2014), pp 12-22

(https://core.ac.uk/download/pdf/81971209.pdf)

รูปที่ ๑ ภาพโรงงานที่เกิดเหตุที่นำมาจากเอกสารฉบับที่ (๒) 

 

รูปที่ ๒ ส่วนด้านล่างของตัว reactor (Autpclave) ที่หลงเหลืออยู่ (จากเอกสารฉบับที่ (๓))

การผลิต Nitoraniline (ดูรูปที่ ๓ ประกอบ) เริ่มจากการทำปฏิกิริยา Nitration สารประกอบ Chlorobenzene ก่อน จะได้ผลิตภัณฑ์ออกมา ๒ ตัวคือ o-Nitrochlorobenzene (o-NCB) และ p-Nitrochlorobenzene (p-NCB) โรงงานที่เกิดเหตุนี้จะใช้ o-NCB มาทำปฏิกิริยากับ NH₃ (ในน้ำ) เพื่อให้ได้ o-Nitroaniline การทำปฏิกิริยาจะเป็นแบบ batch เกิดใน Autoclave ที่อุณหภูมิ 175ºC ความดันประมาณ 550 psi ทิ้งไว้นาน 24 ชั่วโมง NH₃ จะเข้าไปแทนที่อะตอม Cl ได้ p-Nitroaniline และ NH₄Cl เป็นผลิตภัณฑ์ร่วม

รูปที่ ๓ ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ Nitroaniline จาก Chlorobenzene ปรกติการแทนที่อะตอมฮาโลเจนที่เกาะกับวงแหวนเบนซีนจะทำได้ยาก แต่ถ้าหากมีหมู่ดึงอิเล็กตรอนที่แรง (ในกรณีนี้คือหมู่ -NO₂) มาเกาะที่ตำแหน่ง o- หรือ p- จะทำให้การแทนที่ทำได้ง่ายขึ้น

โรงงานเดินเครื่องผลิตมาเป็นเวลานาน ๑๙ ปีโดยไม่มีปัญหาอะไร จนกระทั่งมี MBA รายหนึ่งปรากฏตัว และบอกให้เพิ่มกำลังการผลิตขึ้นอีก 3 เท่า ทางโรงงานจึงได้เพิ่มปริมาณ o-NCB ที่เติมเข้าไปและลดปริมาณ NH₃ ลง (แต่ก็ยังมากเกินพอสำหรับการทำปฏิกิริยา) ทำให้ปริมาตรรวมของสารในระบบเพิ่มจาก 3.25 m³ เป็น 5 m³ (รูปที่ ๔) เนื่องจากปฏิกิริยานี้คายความร้อน จึงต้องมีระบบระบายความร้อนออกจาก Autoclave (ไม่มีข้อมูลว่าใช้อะไรระบายความร้อน)

รูปที่ ๔ ส่วนผสมสารตั้งต้น (ซ้าย) ของเดิมและ (ขวา) ที่เพิ่มกำลังการผลิตขึ้นเป็น 3 เท่า

การทำปฏิกิริยาเริ่มในคืนวันที่ ๗ สิงหาคม เวลาประมาณ ๒๑.๕๕ น (รูปที่ ๕) ในช่วงแรกนั้นปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างปรกติ จนกระเวลาประมาณ ๒๒.๔๐ น เกิดปัญหากับระบบระบายความร้อน ทำให้อุณหภูมิภายใน Autoclave เพิ่มสูงขึ้น (เพราะยังมีปฏิกิริยาเกิดอยู่) อีก ๑๐ นาทีถัดมาระบบระบายความร้อนก็กลับมาทำงานอีกครั้ง ในขณะนั้นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิค้างค่าอุณหภูมิไว้ที่ประมาณ 194ºC ทำให้โอเปอร์เรเตอร์ไม่สามารถรู้ได้ว่าหลังจากระบบระบายความร้อนกลับมาทำงานใหม่แล้ว อุณหภูมิใน Autoclave ลดต่ำลงกลับมาค่าเดิม (175ºC) หรือยังคงไต่เพิ่มขึ้นไปอีก ซึ่งผลการวิเคราะห์ภายหลังพบว่าแม้ว่าระบบระบายความร้อนจะกลับมาทำงานเหมือนเดิม แต่ก็ทำได้เพียงแค่ลดอัตราการเพิ่มอุณหภูมิ ไม่สามารถลดอุณหภูมิภายในกลับมายังค่าเดิมได้ (รูปที่ ๕)

รูปที่ ๕ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิก่อนการระเบิด (จากเอกสาร (๑))

สารประกอบนี้เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงถึงจุด ๆ หนึ่งก็จะสลายตัวอย่างรวดเร็วและคายความร้อนออกมาในปริมาณมาก ในเหตุการณ์นี้เมื่อไม่สามารถระบายความดันออกจาก Autoclave ได้ทันท่วงที ตัว Autoclave ก็เกิดการระเบิด

รูปที่ ๖ จุดสมดุลของอุณหภูมิการทำปฏิกิริยา

รูปที่ ๖ เป็นกราฟแสดงความสามารถในการระบายความร้อน (เส้นตรงสีน้ำเงิน) ของระบบระบายความร้อน และความร้อนที่ปฏิกิริยาคายออกมา (เส้นสีแดง) ความสามารถในการระบายความร้อนขึ้นอยู่กับผลต่างอุณหภูมิของฝั่งร้อนและฝั่งเย็น และค่าสัมประสิทธิการถ่ายเทความร้อน ถ้าสัมประสิทธิการถ่ายเทความร้อนคงที่ก็จะเป็นกราฟเส้นตรง โดยค่าความชันจะเพิ่มตามค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ในขณะที่กราฟความร้อนที่ปฏิกิริยาคายออกจะมีรูปร่างเป็นตัว S (ตามสมการ Arrhenius) อุณหภูมิที่จุดสมดุลของการทำงานคือจุดที่กราฟทั้งสองเส้นตัดกัน

ในกรณีที่ค่าสัมประสิทธิการถ่ายเทความร้อนสูงมากพอ เส้นสีน้ำเงินและเส้นสีแดงจะตัดกันที่ตำแหน่งเดียว คืออยู่ที่ประมาณตำแหน่ง A ในอีกด้านหนึ่งถ้าค่าสัมประสิทธิการถ่ายเทความร้อนต่ำเกินไป เส้นสีน้ำเงินและเส้นสีแดงจะตัดกันที่ตำแหน่งเดียว แต่จะอยู่ที่ประมาณตำแหน่ง C ดังนั้นจะมีอยู่ช่วงหนึ่งที่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสามารถทำให้เส้นสีน้ำเงินและสีแดงนั้นตัดกันได้ 3 ตำแหน่งคือ A, B และ C ในรูป

ในเหตุการณ์นี้ในช่วงแรกการทำงานอยู่ที่จุด A แต่ในช่วงที่ระบบระบายความร้อนไม่ทำงานนั้น อุณหภูมิในระบบเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งถ้าระบบระบายความร้อนกลับมาทำงานทันก่อนที่อุณหภูมิจะขึ้นถึงจุด B ระบบก็จะเย็นตัวลงกลับมาที่จุด A ได้ เพราะเป็นช่วงที่ค่าความสามารถในการระบายความร้อนนั้นสูงกว่าค่าความร้อนที่ปฏิกิริยาคายออกมา (เส้นสีน้ำเงินสูงกว่าเส้นสีแดง)

แต่ถ้าระบบระบายความร้อนกลับมาทำงานในช่วงที่อุณหภูมิพ้นจุด B ไปแล้ว ระบบระบายความร้อนจะไม่สามารถดึงให้อุณหภูมิภายใน Autoclave ลดต่ำลงได้ เพราะปริมาณความร้อนที่คายออกมานั้นสูงกว่าความร้อนที่ระบบระบายความร้อนจะสามารถดึงออกไปได้ (เส้นสีแดงสูงกว่าเส้นสีน้ำเงิน)

แต่กราฟนี้เป็นกราฟกรณีที่ไม่มีปฏิกิริยาอื่นเพิ่มเติมเข้ามา ซึ่งในเหตุการณ์นี้ไม่ใช่อย่างนั้น เพราะเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นถึงจุดหนึ่งก็มีปฏิกิริยาการสลายตัวของ o-NCB เพิ่มเข้ามา ทำให้อุณหภูมิระบบไต่ขึ้นอย่างรวดเร็วจนเกิดการระเบิด

สถานีรถไฟเจ็ดเสมียน MO Memoir : Tuesday 21 March 2566

ถ่ายรูปสถานีเสร็จผมแวะเข้าไปจอดรถในตลาดเก่า ที่ริมนั้นมีคาเฟ่อยู่ บ่ายวันนั้นเป็นลูกค้าคงเดียวของคาเฟ่นั้น ก็เลยได้มีโอกาสคุยกับเจ้าของร้าน เขาเล่าว่าท่านั้นบริเวณข้างล่าง (ที่ตอนนี้เป็นลานกีฬา) เดิมนั้นเป็นท่าเรือที่ชาวบ้านนำพืชผลทางการเกษตรมาขาย แต่นั่นก็คงเป็นยุคที่เส้นทางถนนยังไม่แพร่หลาย

รูปชุดนี้ถ่ายไว้เมื่อกลางปีที่แล้ว ตอนนี้สภาพคงไม่เหมือนตอนที่แวะไปถ่ายรูป สิ่งหนึ่งที่เห็นในหลายสถานีคือมีการปิดจุดถนนตัดทางรถไฟ และสร้างสะพานรูปตัวยูข้ามทางรถไฟแทน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกให้กับรถยนต์ที่ไม่ต้องหยุดรอรถไฟ แต่ก็ก่อให้เกิดความลำบากสำหรับผู้เดินเท้า ใช้จักรยาน หรือรถเข็นต่าง ๆ

สะพานข้ามมันก็ดีตรงที่ไม่ต้องกังวลเรื่องน้ำท่วมเวลาฝนตก แต่มันต้องสร้างสูงจากพื้นอย่างน้อย ๕ เมตรเพื่อให้ยานพาหนะต่าง ๆ ลอดข้ามไปได้ พวกอุโมงค์ลอดถ้าออกแบบระบบระบายน้ำไม่ดีก็มีโอกาสที่จะเกิดน้ำท่วมได้ แต่มันก็มีข้อดีตรงที่ไม่จำเป็นต้องลงไปลึก เอาแค่ให้รถยนต์หรือคนเดินลอดได้สบายก็พอ (ส่วนรถใหญ่ก็ให้ไปใช้ทางข้ามที่อื่น)

ข้อมูลที่ปรากฏในหน้าเว็บของกรมศิลปากร (https://www.finearts.go.th/main/view/31596-เจ็ดเสมียน) บ่งบอกว่าชุมชนนี้เป็นชุมชนเก่ามีมานานแล้ว มีการกล่าวถึงบ้านเจ็ดเสมียนย้อนไปจนถึงสมัยนิทานพื้นบ้านพระยากง-พระยาพาน และคงเป็นชุมชนที่คึกคักแห่งหนึ่ง

แต่เมื่อการเดินทางย้ายจากลำน้ำ ย้ายจากทางรถไฟ ความพลุกพล่านก็จางหายไป

รูปที่ ๑ พื้นที่บริเวณตำบลเจ็ดเสมียนและฝั่งตะวันตกของแม่น้ำแม่กลอง จากแผนที่ทหาร Biritsh-India ที่จัดทำในปีค.ศ. ๑๙๔๕ (พ.ศ. ๒๔๘๘)

รูปที่ ๒ แผนที่แนบท้ายประกาศกระทรวงมหาดไทยเรื่อง จัดตั้งสุขาภิบาลเจ็ดเสมียน อำเภอโพธารม จังหวัดราชบุรี ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม ๘๐ ตอนที่ ๑๐๕ หน้า ๒๔๔๘ วันที่ ๒๙ ตุลาคม ๒๕๐๖

รูปที่ ๓ จากทางหลวงมายังตัวสถานีรถไฟ ต้องข้ามทางรถไฟที่อยู่ตรงหน้าทางเข้าวัดเจ็ดเสมียน แต่อีกไม่นานทางข้ามที่คงจะถูกปิดและให้ไปใช้สะพานกลับรถแทน วันนั้นไปถึงก็ติดขบวนรถไฟพอดี

รูปที่ ๔ รถไฟที่แล่นมาเป็นรถซ่อมบำรุงทาง เลยถ่ายรูปไว้เป็นที่ระลึกหน่อย

รูปที่ ๕ ข้างสถานีมีที่จอดรถที่อยู่ทางเข้าตลาดเก่าเจ็ดเสมียน อีกฟากคือแม่น้ำแม่กลอง มีคาเฟ่ริมน้ำที่สามารถไปนั่งกินกาแฟและซื้อของที่ระลึกได้

รูปที่ ๖ มองไปยังทิศทางล่องใต้

รูปที่ ๗ มองไปยังเส้นทางที่มาจากโพธาราม อาคารสถานีหลังนี้คงไม่ถูกรื้อ และจะว่าไปก็ไม่เห็นว่าจะมีการสร้างอาคารสถานีใหม่บริเวณนี้ด้วย

รูปที่ ๘ ป้ายชื่อสถานีรุ่นเก่าและรุ่นใหม่

รูปที่ ๙ ป้ายบอกสถานีที่อยู่เคียงข้าง

รูปที่ ๑๐ มายืนทางด้านเหนือ มองไปยังเส้นทางที่มาจากโพธาราม

รูปที่ ๑๑ ตอนนี้ไม่มีรางหลีกแล้ว

รูปที่ ๑๒ อีกมุมหนึ่งของตัวอาคารสถานี

รูปที่ ๑๓ จุดถนนตัดผ่านที่กำลังจะกลายเป็นอดีตไปแล้ว

รูปที่ ๑๔ อาคารเจ้าพนักงานควบคุมจุดตัดผ่านทางรถไฟ

รูปที่ ๑๕ สะพานรูปตัวยูที่มาแทนที่จุดตัดถนน สำหรับรถยนต์คงสะดวกขึ้น เพราะดูแล้วออกแบบมาเพื่อรถยนต์เป็นหลัก แต่สำหรับคนเดินเท้า มอเตอร์ไซค์ รถเข็น สามล้อ คงสร้างความลำบากให้พวกเขาไม่น้อย

รูปที่ ๑๖ บริเวณสถานีมีโครงเหล็กสะพานเก่ากองอยู่ ก็เลยขอถ่ายรูป name plate ไว้เป็นที่ระลึกหน่อย ว่าสร้างโดยใคร เมื่อใด

เห็นอะไรไม่สมเหตุสมผลไหมครับ MO Memoir : Friday 17 March 2566

เมื่อวาน ระหว่างเดินเล่นในการประชุมแห่งหนึ่งที่นครปฐม เห็นผลการทดลองหนึ่งเขาแปะไว้บนบอร์ดก็เลยเข้าไปอ่านดู ลองดูกันเล่น ๆ ในรูปข้างล่างก่อนก็ได้ครับ ว่าเห็นอะไรไม่สมเหตุสมผลไหมครับ

ถ้าดูแล้วไม่เห็นอะไรไม่สมเหตุสมผล ก็ลองพิจารณาการคำนวณง่าย ๆ ตามนี้นะครับ

น้ำหนักอะตอมของ Al คือ 27 ส่วนของ O คือ 16 (ขอใช้ตัวเลขกลม ๆ นะครับ)

ดังนั้น Al₂O₃ 1 mol จะประกอบด้วย Al = 27 x 2 = 54 g และ O = 16 x 3 = 48 g

ดังนั้น wt% ของ Al ใน Al₂O₃ = 54/(54 + 48) x 100 = 52.94%

และ wt% ของ O ใน Al₂O₃ = 48/(54 + 48) x 100 = 47.06%

ทีนี้คงเห็นอะไรที่ไม่สมเหตุสมผลแล้วนะครับ :) :) :)

ถังใส่กรดกำมะถัน (H2SO4) ก็ระเบิดได้ (๓) MO Memoir : Tuesday 14 March 2566

การระเบิดที่ Flixborough ที่ประเทศอังกฤษเมื่อปีค.ศ. ๑๙๗๔ (พ.ศ. ๒๕๑๗) ผลการสอบสวนพบว่าต้นตอเริ่มต้นมาจากสารเคมีที่ใช้ในน้ำหล่อเย็น (cooling water) เหตุการณ์การระเบิดของถังใส่กรดกำมะถันที่นำมาเล่าในวันนี้ ผลการสอบสวนก็พบว่าต้นตอมาจากสารเคมีในน้ำหล่อเย็นเช่นกัน แต่คราวนี้เป็นสารฆ่าเชื้อ (Biocide)

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Explosion in a sulphuric acid tank. 26th November 2005, Piérre-Benite [Rhone], France" ที่เป็นการระเบิดของถังเก็บกรดกำมะถันเข้มข้นที่ประเทศฝรั่งเศสเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๔๘ (ดาวน์โหลดได้ที่ https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/fiche_detaillee/31082_en/?lang=en) อ่านแล้วเอกสารฉบับภาษาอังกฤษน่าจะถูกแปลมาจากต้นฉบับที่เป็นภาษาฝรั่งเศส เพราะเห็นหลายศัพท์เทคนิคที่ใช้จะไม่เห็นใช้กันในกรณีของเอกสารที่ออกมาจากทางอังกฤษหรืออเมริกา

รูปที่ ๑ แผนผังกระบวนการผลิตกรดกำมะถันเข้มข้น

หน่วยผลิตที่เกิดเหตุเป็นหน่วยผลิตกรดกำมะถันเข้มข้น 99.2% โดยใช้การดูดซึมแก๊ส SO₃ (รูปที่ ๑) ด้วยสารละลายกรดกำมะถันเข้มข้น (การผลิตแก๊ส SO₃ เริ่มจากการเผากำมะถันกับออกซิเจนเพื่อให้ได้ SO₂ ก่อน จากนั้นจึงทำการออกซิไดซ์แก๊ส SO₂ ที่ได้กับออกซิเจนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาช่วย ก็จะได้ SO₃ ออกมา) ทางด้านล่างของหอดูดซึม (Absorption tower) จะมีการเติม process water เข้าไปเพื่อปรับความเข้มข้นของกรดกำมะถันเข้มข้นหลังดูดซึมแก๊ส SO₂ เข้าไป

ความสามารถในการละลายของแก๊ส SO₃ เข้าไปในกรดกำมะถันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ โดยทั่วไปคือแก๊สจะละลายได้น้อยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่เมื่อแก๊สละลายเข้าไปในของเหลวจะมีการคายความร้อนออกมา นอกจากนี้ยังมีความร้อนที่เกิดจากการเติม process water เข้าไปเพื่อปรับความเข้นข้นกรดกำมะถันเข้มข้นที่ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการดึงความร้อนออกจากสารละลายกรดกำมะถันที่มีการดูดซึมแก๊ส SO₃ เข้าไป โดยในโรงงานนี้ได้มีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด spiral type จำนวน 3 ตัวที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม โดยใช้น้ำหล่อเย็นเป็นตัวรับความร้อน

สารละลายกรดกำมะถันที่ผ่านการลดอุณหภูมิแล้ว ส่วนหนึ่งจะถูกส่งออกไปยังถังเก็บผลิตภัณฑ์และส่วนที่เหลือจะถูกป้อนวนกลับมายังหอดูดซึมใหม่เพื่อทำการดูดซับแก๊ส SO₃

ตรงนี้นอกเรื่องนิดนึง คือกระบวนการในรูปที่ ๑ นั้น ปั๊มที่ทำหน้าที่ไหลเวียนกรดกำมะถันจะดูดกรดที่อยู่ที่ก้นหอดูดซึมให้ไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก่อนที่จะเข้าปั๊ม ตรงนี้มีประเด็นที่น่านำมาพิจารณาในการออกแบบก็คือ จริงอยู่ที่การออกแบบเช่นนี้ทำให้ปั๊มไม่ต้องทำงานกับของเหลวที่ร้อน แต่การที่ของเหลวด้านขาเข้านั้นต้องไหลผ่านเส้นทางที่มีสิ่งกีดขวางมาก็มีโอกาสที่จะเกิดปัญหาเรื่อง Net Positive Suction Head (NPSH) ได้

รูปที่ ๒ รูปซ้ายเป็นความเสียหายที่ฝาถังมีการเปิดออกบางส่วน ส่วนรูปขวาเป็นทางเดินที่ได้รับความเสียหาย

ทีนี้เราลองมาดูกันว่าลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นอย่างไร

๒๒ พฤศจิกายน : ระหว่างเริ่มเดินเครื่องการผลิต ตรวจพบการเพิ่มอุณหภูมิที่ขดท่อน้ำระบายความร้อนและด้านขาออกของกรดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องหนึ่งที่ใช้กับหอดูดซึมหอที่ 1 การเพิ่มอุณหภูมินี้บ่งบอกถึงการรั่วของน้ำเข้าไปในกรดกำมะถัน จึงต้องทำการเปลี่ยนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และงานมาเสร็จสิ้นในวันที่ ๒๔ พฤศจิกายน

ช่วงเช้าของวันที่ ๒๕ พฤศจิกายน : ตรวจพบว่าความเข้มของกรดกำมะถันทางด้านล่างของหอดูดซึมหอที่ 1 มีค่าต่ำผิดปรกติ (มีค่าเพียง 84.3%) จากการที่เชื่อว่าสิ่งนี้เป็นผลจากการรั่วของน้ำหล่อเย็นเข้าไปในระบบก่อนหน้า ทางโอเปอร์เรเตอร์จึงแก้ไขด้วยการเติม Oleum (กรดกำมะถันเข้มข้นที่มีแก๊ส SO₃ ละลายอยู่) เข้าไปในระบบ โดยแบ่งกรดส่วนหนึ่งไปยังถังเก็บเพื่อที่จะรักษาระดับความเหลวในหอดูดซึมเอาไว้ (การเติม Oleum เป็นการเพิ่มปริมาตรของเหลวในระบบ จึงต้องแก้ไขด้วยการดึงเอากรดที่ไหลเวียนอยู่ในระบบออกไปยังถังเก็บ) ผลการทำเช่นนี้ทำให้ความเข้มข้นกรดเพิ่มเป็น 91.3%

หลังเที่ยงคืน (เข้าสู่วันที่ ๒๖ พฤศจิกายน) ตรวจพบว่าความเข้มของกรดกำมะถันที่ขดท่อของหอดูดซึมหอที่ 1 มีค่าเหลือเพียง 55% และยังมีสีเขียว บ่งบอกถึงเกิดการกัดกร่อนอุปกรณ์ (ไอออนบวกของโลหะทรานซิชันจะมีสี)

เวลาประมาณ ๑.๐๐ น ของคืนวันที่ ๒๕ ได้ทำการปิดวาล์วน้ำหล่อเย็นเข้าระบบ และวาล์วกรดไหลเวียนไปที่หอดูดซึม เพื่อให้กรดในระบบไหลไปยังถังเก็บ

เวลาประมาณ ๒.๐๐ น พบการรั่วที่หน้าแปลนของปั๊มไหลเวียนกรด

เวลา ๔.๓๐ น การรั่วไหลเริ่มมากขึ้น ผลการทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสพบว่าของเหลวที่รั่วมีฤทธิ์เป็นกลาง (ทั้ง ๆ ที่มันควรจะเป็นกรด) จึงหยุดเดินเครื่องปั๊มเพื่อหยุดการป้อนของเหลวไปยังถังเก็บ

เวลา ๕.๓๐ น หลังจากที่ระดับของเหลวที่หอดูดซับตัวที่ 1 เพิ่มสูงขึ้น จึงระบายของเหลวนี้ทิ้งไปยังบ่อบำบัด และเมื่อหยุดเดินเครื่องปั๊มน้ำหล่อเย็น การเพิ่มระดับก็หยุด (แสดงว่าในขณะที่ปั๊มน้ำหล่อเย็นเดินเครื่องอยู่ มีน้ำหล่อเย็นไหลเข้าไปในหอดูดซึมหอที่ 1)

เวลา ๑๐.๓๐ น ทำการปั่นกวนของเหลวในถังเก็บ เพื่อจะทำการวัดความเข้มข้นของกรด ก่อนที่จะกำหนดมาตรการการทำงานถัดไป

เวลาประมาณ ๑๑.๐๐ น วัดความเข้มข้นของกรดที่ก้นถังได้ 89% ที่อุณหภูมิ 27ºC

เวลา ๑๑.๓๐ น วัดความเข้มข้นของกรดที่ก้นถังได้ 88% ที่อุณหภูมิ 27ºC

เวลา ๑๑.๔๓ น เกิดการระเบิดในถังเก็บกรด ฝาถังมีการฉีกขาดแยกจากลำตัวบางส่วนและเปิดอ้าขึ้น (รูปที่ ๒)

ตัวการที่ทำให้เกิดการระเบิดเชื่อว่าเกิดจากแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดจากการกัดกร่อนผิวโลหะของถังเมื่อความเข้นข้นกรดลดต่ำลงอันเป็นผลจากน้ำหล่อเย็นรั่วไหลเข้าไปในระบบ โดยการจุดระเบิดคาดว่าน่าจะเกิดจากไฟฟ้าสถิตย์ การรั่วนั้นพบว่าเกิดจากการกัดกร่อนแบบ "Pitting" ของขอท่อน้ำระบายความร้อนที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม 316L (เหล็กกล้าไรสนิม 316 คาร์บอนต่ำ) แต่ประเด็นที่เป็นคำถามก็คือ หน่วยนี้ใช้งานมานาน ๒๕ ปีไม่เคยเกิดปัญหานี้ แล้วทำไมจึงเพิ่งจะเกิด

"Pitting" เป็นการกัดกร่อนผิวโลหะที่จุดใดจุดหนึ่ง (ไม่ใช่กระจายไปทั่วพื้นผิวที่สัมผัสของเหลว) โดยจะเกิดเป็นรูลึกเข้าไปในเนื้อโลหะจนทะลุไปยังอีกฝั่งหนึ่งได้ ไม่เหมือนกับการกัดกร่อนแบบกระจายไปทั่วพื้นผิวที่ทำให้ความหนาลดลง

จากการตรวจสอบการทำงานพบว่า มีการเปลี่ยนสารฆ่าเชื้อจุลชีพ (Biocide) ในน้ำหล่อเย็นมาเป็นโซเดียมไฮโปคลอไรต์ (NaOCl - Sodium hypochlorite) ที่เป็นตัวเพิ่ม Cl^- ในน้ำหล่อเย็น ประกอบกับมีการลดอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น ทำให้อุณหภูมิในระบบเพิ่มขึ้น สิ่งเหล่านี้ต่างเป็นปัจจัยช่วยให้อัตราการเกิด pitting เพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะบริเวณเนื้อโลหะที่มีความเครียดสูง เช่นตำแหน่งรอยเชื่อม

เหล็กกล้าไร้สนิมไม่ถูกกับคลอไรด์ (Cl^-) และถ้ามีอนุภาคของแข็งตกค้างอยู่บนพื้นผิวโลหะ บริเวณใต้อนุภาคของแข็งนั้นจะเกิดการกัดกร่อนแบบ pitting ได้ง่าย การลดอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นเพิ่มโอกาสให้อนุภาคของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในน้ำตกค้างบนผิวโลหะแทนที่จะถูกน้ำพัดพาไป โดยเฉพาะบริเวณที่เป็นมุมอับ (ถ้ามันถูกพัดพาออกไปจะไม่เกิดปัญหา)

อุณหภูมิของกรดส่งผลที่ตรงข้ามกันต่อความสามารถในการดูดซึมแก๊ส SO₃ ที่หอดูดซึม อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้แก๊สละลายในของเหลวได้น้อยลง แต่ทำให้ความหนืดของของเหลวลดลง ส่งผลให้เกิดการกระจายตัวได้ดีและมีพื้นที่ผิวสัมผัสที่จะทำการดูดซึมแก๊สเพิ่มขึ้น

หอทำน้ำหล่อเย็น (Cooling tower) เป็นจุดที่น้ำหล่อเย็นมีการสัมผัสกับอากาศภายนอก เป็นจุดที่ฝุ่นละอองขนาดเล็กและเชื้อชุลชีพต่าง ๆ (เช่นพวกเชื้อรา ตะไคร่) เขามาปะปนในระบบ จึงจำเป็นต้องมีการเติมสารเคมีเพื่อป้องกันการตกตะกอนของของแข็งที่แขวนลอย และกำจัดเชื้อจุลชีพเพื่อไม่ให้เกิดคราบหรือเมือกต่าง ๆ ในระบบน้ำหล่อเย็น

ถังใส่กรดกำมะถัน (H2SO4) ก็ระเบิดได้ (๒) MO Memoir : Saturday 11 March 2566

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสาร Investigtion Report เรื่อง "An explosion accident during tank repair at a chemical plant" จัดทำโดย National Institute of Occupational Safety and Health, Japan (JNIOSH) เอกสารที่ดาวน์โหลดมาไม่มีการระบุว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อใด ที่ไหน (แต่น่าจะเป็นในประเทศญี่ปุ่น) โดยโรงงานที่เกิดเหตุเป็นส่วนผลิตสารเคมีพื้นฐานทั่วไป (กรดกำมะถันก็เป็นหนึ่งในนั้น) ดูแล้วน่าจะเป็นส่วนหนึ่งของโรงงานผลิตถ่าน Coke ที่ใช้ในการถลุงเหล็ก

Coke เป็นสารประกอบคาร์บอนมีรูพรุนที่มีสัดส่วนคาร์บอนสูง อุตสาหกรรมถลุงเหล็กจะใช้ถ่าน Coke เผาร่วมกับสินแร่เหล็ก (สารประกอบเหล็กออกไซด์ FeO) ในสภาพอากาศจำกัด ถ่าน Coke จะถูกเผาไหม้เป็นแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ซึ่งแก๊สนี้เป็นตัวรีดิวซ์ จะเข้าไปดึงอะตอมออกซิเจนออกจากสินแร่เหล็กในรูปแก๊สคารบอนไดออกไซด์ (CO₂) ทำให้เหล็กออกไซด์กลายเป็นโลหะเหล็ก

ถ่าน Coke เตรียมได้จากการเผาถ่านหินในที่ที่ไม่มีอากาศ (หรืออากาศจำกัด) จะทำให้บรรดาสารประกอบโมเลกุลเล็ก ๆ ในถ่านหินสลายตัวออกกลายเป็นแก๊สออกมา เมื่อนำแก๊สนี้ไปลดอุณหภูมิ บางส่วนจะกลายเป็นของเหลว โดยส่วนที่เหลือยังคงเป็นแก๊สที่เรียกว่า coke oven gas ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ (เพราะมีทั้ง CO, H₂, CH₄ เป็นองค์ประกอบ) และถ้าถ่านหินมีสารประกอบกำมะถันอยู่ ก็จะมีแก๊สที่เป็นสารประกอบกำมะถันติดมาด้วย

โรงงานนี้นำเอา Coke oven gas เข้ากระบวนการกำจัดกำมะถัน สารประกอบกำมะถันที่อยู่ในแก๊สจะออกมาในผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวที่เรียกว่า Desulfurization liquid เมื่อนำของเหลวนี้ไปเผา สารประกอบกำมะถันจะกลายเป็นแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) อยู่ร่วมกับแก๊สอื่นและไอน้ำ ขั้นต่อไปคือการกำจัดความชื้นออกจากแก๊สนี้ด้วยการผ่านเข้า Drying tower ที่ใช้กรดกำมะถันเข้มข้นเป็นตัวจับน้ำ (รูปที่ ๑ - โดยธรรมชาติของกรดกำมะถันเข้มข้นมันจะจับน้ำได้ดีอยู่แล้ว)

รูปที่ ๑ แผนผังกระบวนการผลิตกรดกำมะถันของโรงงานที่เกิดเหตุ

แก๊สที่ผ่านการกำจัดน้ำแล้วจะเข้าสู่ Converter ที่ทำการเปลี่ยน SO₂ ให้กลายเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO₃) ที่เมื่อนำแก๊สนี้ไปสัมผัสกับกรดกำมะถันเข้มข้นในหอดูดซึม (Absorption tower) SO₃ จะทำปฏิกิริยากับน้ำ (ที่มีอยู่ในกรดกำมะถันเข้มข้นนั้น) กลายเป็นกรดกำมะถัน ทำให้สารละลายกรดกำมะถันที่ป้อนเข้ามามีความเข้มข้นสูงขึ้นไปอีก

นอกจากนี้หน่วยนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นหน่วยกำจัดกลิ่นออกจากแก๊สก่อนปล่อยทิ้งได้ด้วย

สี่วันก่อนเกิดอุบัติเหตุมีการพบการรั่วซึมที่ผนังของถัง (Tank 044) ที่ระดับความสูงประมาณ 5 เมตร และเมื่อตรวจสอบแล้วพบว่าระดับที่เกิดการรั่วซึมนั้นอยู่ที่ประมาณระดับผิวของเหลวที่อยู่ในถัง ทางโรงงานจึงได้ทำการลดระดับชองเหลวในถังให้ต่ำลงเพื่อหยุดการรั่วซึม (เพราะระดับของเหลวอยู่ต่ำกว่ารูรั่ว) จากนั้นจึงเตรียมการซ่อมบำรุง ก่อนการซ่อมบำรุงประมาณ ๕ นาทีได้ทำการตรวจวัดความเข้มข้นแก๊สบริเวณที่จะทำงาน โดยตรวจไม่พบแก๊สที่ติดไฟได้และ CO จึงได้เริ่มทำการขัดผิวโลหะ แต่เมื่อขัดผิวไปได้ไม่ถึง ๕ นาที ก็เกิดการระเบิดขึ้นภายในถัง แรงระเบิดทำให้ฝาถังปลิวหลุดออก และคนงานที่ปฏิบัติงานซ่อมบำรุงนั้นได้รับบาดเจ็บ ๔ ราย

รูปที่ ๒ การรั่วซึมของ Tank 044 ที่เกิดการระเบิด ภาพนี้ถ่ายไว้ก่อนการซ่อมบำรุง

รูปที่ ๓ เป็นโครงสร้าง Tank 044 ที่เกิดการระเบิด เดิมถังใบนี้ใช้เป็นหอกำจัดสารประกอบกำมะถัน (มีการติดตั้งตัวเร่งปฏิกิริยาภายใน) แต่มาถูกปรับเปลี่ยนเป็นถังเก็บกรดกำมะถันเข้มข้น โครงสร้างของถังมีทั้งส่วนที่เป็นเหล็กสแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอน

จากการพิจารณาตำแหน่งที่เกิดการรั่วซึมที่อยู่บริเวณผิวของเหลว และการทำงานก่อนหน้านั้น (ที่ไม่มีโอกาสที่จะมีแก๊สเชื้อเพลิงอื่นหลุดรอดมาถึงถังใบนี้ได้) ทางคณะสอบสวนจึงเห็นว่าตัวการที่ทำให้เกิดการระเบิดน่าจะเป็นแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดจากการที่กรดกำมะถันบริเวณผิวบนมีความเข้มข้นลดต่ำลงเนื่องจากมีน้ำเข้ามาเจือจาง แต่คำถามก็คือน้ำที่เข้ามาเจือจางนั้นมาจากไหน

รูปที่ ๓ โครงสร้างของ Tank 044 ที่เกิดการระเบิด เดิมนั้นใช้เป็นหอกำจัดสารประกอบกำมะถัน แต่ต่อมาถูกปรับเปลี่ยนมาใช้เป็นถังเก็บกรดกำมะถันเข้มข้น

ประเด็นแรกที่มีการมองกันคือฝาถังมีรอยรั่ว เลยทำให้น้ำฝนสามารถรั่วซึมเข้ามาในถังได้ และด้วยการที่กรดเจือจางนั้นมีความหนาแน่นต่ำกว่ากรดเข้มข้นจีงทำให้สารละลายกรดเจือจางลอยอยู่ที่ผิวบน การกัดกร่อนจึงเกิดที่บริเวณระดับผิวของเหลว แต่ด้วยการที่ฝาถังได้รับความเสียหายจากการระเบิดและการตกกระแทกพื้น ทำให้ไม่สามารถยืนยันได้ว่ามีการรั่วไหลเกิดขึ้นจริง (แต่รายงานก็ไม่ได้ตัดความเป็นไปได้นี้ออกเช่นกัน)

ประเด็นที่สองที่มีการพิจารณาคืออากาศที่มีความชื้นสูงนั้นไหลเข้าไปข้างในทางช่อง Vent pipe ที่มีอยู่บนฝาถัง และด้วยการที่กรดกำมะถันเข้มข้นมีความชอบในการดูดซึมน้ำเอาไว้อยู่แล้ว จึงทำให้ความเข้มข้นกรดบริเวณผิวของเหลวลดต่ำลง แต่เมื่อพิจารณาจากขนาดท่อที่ค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับขนาดถัง ทางผู้สอบสวนจึงไม่คิดว่าเส้นทางนี้จะเป็นเส้นทางหลักที่ทำให้น้ำเข้าไปในถังได้ (และจะว่าไปถ้ามันเกิดด้วยสาเหตุนี้ได้ มันก็ควรจะเกิดมานานแล้ว)

สาเหตุหลักที่ทางผู้สอบสวนเห็นว่ามีความเป็นไปได้มากที่สุดคือการใช้หน่วยผลิตกรดกำมะถันทำหน้าที่กำจัดกลิ่นออกจากแก๊สก่อนปล่อยทิ้ง กล่าวคือหน่วยผลิตกรดกำมะถันนอกจากจะใช้ผลิตกรดกำมะถันแล้ว ยังสามารถทำหน้าที่แทนหน่วยเผาแก๊สเพื่อกำจัดกลิ่นก่อนปล่อยออกสู่อากาศได้ด้วย (รูปที่ ๓)

การสอบสวนพบว่าในช่วงหนึ่งสัปดาห์ก่อนเกิดอุบัติเหตุ หน่วยกำจัดกลิ่นออกจากแก๊สด้วยการเผาอยู่ระหว่างการตรวจสอบประจำปี (คือไม่มีการเดินเครื่อง) ในช่วงเวลาดังกล่าวจึงต้องให้แก๊สที่ต้องการกำจัดกลิ่นนั้นไหลเข้าหน่วยผลิตกรดกำมะถันแทน ประกอบกับช่วงเวลาดังกล่าวไม่ได้มีการผลิตกรดกำมะถันด้วย ส่งผลให้ความเข้มข้นของกรดกำมะถันที่ส่งไปที่ถังเก็บนั้นเจือจางลง

ตรงนี้รายงานการสอบสวนไม่ได้ให้รายละเอียดอะไรไว้ แต่คาดว่าสารที่ทำให้เกิดกลิ่นนั้นน่ามีสารประกอบกำมะถันร่วมอยู่ แต่ไม่ได้มีอยู่ในปริมาณมากเหมือน Desulfurization liquid เมื่อนำแก๊สนี้ไปเผาก็ทำให้เกิด SO₂ ร่วมด้วย แต่ในปริมาณที่ต่ำกว่าเมื่อทำการเผา แก๊สที่เกิดจากการเผาจะผ่านเข้าสู่ Drying tower ด้วยการสัมผัสกับกรดกำมะถันเข้มข้น ผลการสัมผัสนี้ทำให้ความเข้มข้นของกรดกำมะถันลดลง (เพราะมีน้ำละลายเพิ่มเข้ามา และอาจเป็นไปได้ว่ามีมากกว่าเมื่อเทียบกับการเผา Desulfurization liquid)

รูปที่ ๔ กราฟการละลายของแก๊ส SO₂ ในกรดกำมะถันที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ (“The Solubility of Sulphur Dioxide in Sulphuric Acid”, F.D. Miles and J. Fenton, J. Chem. Soc., Trans., 1920,117, 59-61)

ในระหว่างที่กำจัดน้ำนั้น แก๊ส SO₂ ก็จะลายเข้ามาในกรดกำมะถันด้วย โดยปริมาณที่ละลายได้จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น และยังเปลี่ยนแปลงตามความเข้มข้นกรดกำมะถันที่ใช้ (รูปที่ ๔) แต่เมื่อนำสารละลายนี้ไปดูดซึมแก๊ส SO₃ ที่ Absorption tower ความเข้มข้นก็จะเพิ่มสูงขึ้นใหม่ ด้วยการที่ความเข้มข้นแก๊ส SO₃ ที่ออกมาจาก Converter มีค่าลดลง ความเข้มข้นของกรดกำมะถันที่ได้จึงลดต่ำลงกว่าที่ควรเป็น เมื่อนำกรดนี้ส่งไปยัง Tank 044 จึงทำให้ความเข้มข้นกรดกำมะถันในถังลดต่ำลง

รายงานการสอบสวนกล่าวว่าความเข้มข้นกรดที่เหลืออยู่ในถังวัดได้เพียงแค่ 20% ซึ่งต่ำเพียงพอที่จะกัดกร่อนเหล็ก

ตัวรายงานไม่ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับการเติมกรดกำมะถันเข้าถังเก็บ ว่าเติมเข้าไปตรงตำแหน่งใดของถังจึงทำให้เฉพาะตรงส่วนบนที่ความเข้นข้นของกรดต่ำมากพอที่จะกัดกร่อนเหล็ก เพราะถ้าความเข้มข้นของสารละลายกรดในถังนั้นลดต่ำลงแบบสม่ำเสมอ การกัดกร่อนก็จะเกิดได้ทุกบริเวณที่อยู่ใต้ผิวของเหลว หรือถ้าเป็นการเติมเข้าทางก้นถัง สารละลายกรดที่อยู่ใต้ผิวของเหลวก็ควรมีความเข้มข้นลดต่ำลงด้วย การกัดกร่อนที่เกิดเฉพาะบริเวณตำแหน่งผิวของเหลวแสดงว่าเฉพาะสารละลายบริเวณนี้ที่มีความเข้มข้นที่ลดต่ำลง ส่วนที่อยู่ลึกลงไปยังมีความเข้มข้นสูงมากพอที่จะไม่ทำอันตรายให้กับเนื้อเหล็ก

การระเบิดเกิดจากการขัดผิวโลหะที่ทำให้ผิวโลหะบางลง และไปทำให้รูรั่วมีขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อในถังมีแก๊สผสมระหว่างไฮโดรเจนกับอากาศรออยู่แล้ว เมื่อแก๊สในถังรั่วออกมาพบกับประกายไฟที่เกิดจากการขัดผิวโลหะ จึงเกิดการลุกไหม้ย้อนกลับเข้าไปในถังจนทำให้เกิดการระเบิดขึ้นภายใน

ถังใส่กรดกำมะถัน (H2SO4) ก็ระเบิดได้ (๑) MO Memoir : Thursday 9 March 2566

Fluid Catalytic cracking (FCC) เป็นกระบวนการที่ทำให้ไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ (เช่นระดับน้ำมันเตา) แตกออกเป็นโมเลกุลเล็กลง (อยู่ในช่วงน้ำมันเบนซินและดีเซล) เพื่อสนองความต้องการของตลาด แต่ในกระบวนการนี้จะเกิดไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็กระดับ C3 และ C4 (ทั้งอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว) ที่เป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นเพื่อที่จะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ทีเป็นแก๊สเหล่านี้ให้กลายเป็นของเหลว จำเป็นต้องเอาโมเลกุลเล็ก ๆ เหล่านี้มาต่อเข้าด้วยกันให้เป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น (ระดับ C7 และ C8) และด้วยผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการต่อโมเลกุลมีโครงสร้างเป็นแบบโซ่กิ่ง จึงมีเลขออกเทนสูง เหมาะสำหรับการนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินเพื่อเพิ่มเลขออกเทน

การต่อโมเลกุลเล็ก ๆ เหล่านี้เข้าด้วยกันใช้กระบวนการที่เรียกว่า Alkylation process ที่นำเอาโอเลฟินส์โมเลกุลเล็ก (C3 และ C4) มาทำปฏิกิริยากับ isobutane โดยมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา กรดสองตัวหลักที่ใช้กันคือกรดไฮโดรฟลูออริก (Hydrofluoric HF) และกรดกำมะถัน (Sulphuric acid H₂SO₄) รูปที่ ๑ ข้างล่างเป็นตัวอย่างหนึ่งของกระบวนการ Sulphuric acid alkylation

รูปที่ ๑ แผนผังกระบวนการ Sulphuric acid alkylation ของเจ้าของเทคโนโลยีรายหนึ่ง

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากรายงานการสอบสวนของ U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board เป็นกรณีของการระเบิดที่ถังเก็บกรดกำมะถัน (ที่ใช้ในกระบวนการ alkylation) ในขณะที่ทำการซ่อมแซมทางเดินเชื่อมต่อระหว่างด้านบนของถัง (catwalk) โดยเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดที่โรงกลั่นน้ำมัน Delaware City Refinery เมื่อวันที่ ๑๗ กรกฎาคม ค.ศ. ๒๐๐๑ (พ.ศ. ๒๕๔๔) ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต ๑ รายและบาดเจ็บอีก ๘ ราย

เหล็ก Carbon steel ทำปฏิกิริยากับกรดกำมะถันได้แก๊สไฮโดรเจนและสารประกอบ FeSO₄ ในกรณีของกรดกำมะถันเข้มข้น (98% หรือมากกว่า) FeSO₄ ที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่เป็นชั้นฟิล์มขวางกั้นไม่ให้เนื้อโลหะทำปฏิกิริยากับกรดกำมะถันได้ง่าย การกัดกร่อนก็จะช้าลง แต่ถ้ามีอะไรก็ตามที่ทำให้ชั้นฟิล์ม FeSO₄ บนผิวเหล็กนี้หลุดออกไป เช่นการไหลแบบปั่นป่วนบริเวณผิวโลหะ หรือการมีน้ำในกรดกำมะถันมากขึ้นที่ทำให้ FeSO₄ ละลายออก ผิวเหล็กถูกกัดกร่อนต่อไปอีก

รูปที่ ๒ ตำแหน่งที่ตั้งของ Tank 393 ที่เกิดการระเบิด

Tank หมายเลข 393 ที่เกิดการระเบิด (ดูรูปที่ ๒ ประกอบ) เดิมออกแบบมาเพื่อเก็บกรดกำมะถันเข้มข้นที่จะส่งไปทำปฏิกิริยา (ความเข้มข้นประมาณ 99%) ต่อมาถูกเปลี่ยนให้มาทำหน้าที่เก็บกรดกำมะถันที่ผ่านการใช้งานแล้ว กรดใช้งานแล้วมีความเข้มข้นเหลือประมาณ 88-95% และน้ำอีกประมาณ 5% โดยส่วนที่เหลือจะเป็นไฮโดรคาร์บอนเบาที่ระเหยได้ง่าย ดังนั้นจากสภาพถังเดิมที่มีความเสี่ยงต่อการระเบิดต่ำ (เพราะไม่มีไฮโดรคาร์บอนอยู่ในถัง) กลายเป็นมีความเสี่ยงที่สูงขึ้น ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการระเบิดในถัง จึงได้ทำการติดตั้ง PV valve (ย่อมาจาก Pressure-Vacuum valve หรืออีกชื่อคือ Breather valve) และ Flame arrester

นอกจากนี้ยังได้พยายามป้องกันไม่ให้อากาศภายนอกเข้าไปในถังด้วยการป้อนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แต่การป้อนแก๊สเข้า Tank 393 นี้ไม่ได้มีการเดินท่อถาวรป้อนแก๊สเข้าไปเหมือนถังอื่น แต่ใช้การต่อสายยางขนาด 3/4 นิ้วแล้วแหย่เข้าไปในช่องเปิดช่องหนึ่งที่มีอยู่บนฝาถัง การเดินสายยางที่เดิมคาดว่าจะเป็นแบบชั่วคราวกลับกลายเป็นแบบถาวร และด้วยการที่สายยางมีขนาดเล็ก มีโอกาสที่จะเกิดการพับ และมีความยาว ทำให้การไหลของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้อากาศเข้าไปในถัง (รูปที่ ๓)

นอกจากนี้การวัดระดับของเหลวในถังยังใช้ชนิด bubble type ที่วัดความดันที่ต้องใช้ในการอัดอากาศให้ไหลออกจากปลายท่อที่จุ่มอยู่ในของเหลวภายในถัง จึงเป็นการป้อนอากาศเข้าไปในถังโดยตรง

รูปที่ ๓ การป้อนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เข้า Tank 393 ใช้สายยางขนาด 3/4" ต่อจากท่อแก๊สแล้วแหย่เข้าไปทางช่องเปิดช่องหนึ่งที่มีอยู่บนฝาถัง

หลักการทำงานของ Bubble type level measurement จะใช้การอัดแก๊สลงไปตามท่อที่จุ่มอยู่ในของเหลว (โดยปลายท่อจะอยู่สูงกว่าพื้น ณ ระดับความสูงที่กำหนด) และวัดความดันที่ต้องใช้เพื่อทำให้แก๊สไหลออกทางปลายท่อ ถ้าระดับความสูงของของเหลวมาก ก็ต้องใช้ความดันในการอัดที่มาก ถ้าระดับความสูงของของเหลวต่ำ ความดันที่ใช้ก็จะลดต่ำลามไปด้วย ข้อดีของระบบนี้คือมีเฉพาะตัวท่อเท่านั้นที่จุ่มอยู่ในของเหลวในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นสามารถติดตั้งอยู่ภายนอก Tank จึงไม่ต้องกังวลว่าชิ้นส่วนเหล่านี้จะได้รับผลกระทบจากสารเคมีในถัง

รูปที่ ๔ สภาพถังหลังเหตุการณ์สงบ

ถังกรดแต่ละใบมีปัญหาการกัดกร่อนเกิดขึ้นตลอด ซึ่งเห็นได้จากมีการเชื่อมแผ่นเหล็กปิดรูรั่วตามบริเวณต่าง ๆ รอบตัวถัง นอกจากนี้ไอกรดที่ระเหยออกมาจากถังยังทำให้ทางเดินเชื่อม (ที่อยู่ทางด้านบน) ระหว่างถังผุกร่อนไปด้วย ทำให้ต้องได้รับการซ่อมแซม (ความร้อนทำให้กรดกำมะถันสลายตัวเป็นแก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO₃) ได้ ซึ่งเมื่อแก๊สนี้รวมกับความชื้นในอากาศก็จะกลายเป็นกรดกำมะถันใหม่)

จะว่าไปแม้ไม่มีไฮโดรคาร์บอนเข้ามาเกี่ยวข้อง ถังเก็บกรดกำมะถันเข้มข้นก็ยังมีโอกาสเกิดระเบิดได้ถ้าหากไม่มีการระบายแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดจากการกัดกร่อนออกไป การระบายแก๊สไฮโดรเจนทำได้ไม่ยากด้วยการมีช่องระบายแก๊ส (vent) อยู่ที่ตำแหน่งบนสุดของถังเพราะแก๊สไฮโดรเจนเป็นแก๊สที่เบา ฟุ้งกระจายออกไปได้ง่าย ประกอบกับการใช้งานปรกติจะไม่มีการเกิดแก๊สไฮโดรเจนมาก แต่ก็เคยอ่านเจอเหมือนกันกรณีการระเบิดที่เกิดจากแก๊สไฮโดรเจนในถังเก็บกรดกำมะถัน นั่นเป็นเพราะตำแหน่งท่อระบายแก๊สไม่ได้อยู่ที่ตำแหน่งสูงสุด แก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นจึงสะสมใต้ฝาถังได้ (ในกรณีของถังเก็บกรดกำมะถันเจือจางจะไม่เกิดปัญหาการเกิดแก๊สไฮโดรเจน เพราะเหล็กไม่ทนต่อกรดกำมะถันเจือจาง วัสดุที่ใช้ทำถังจะเป็นวัสดุอื่นเช่นพวกพอลิเมอร์ต่าง ๆ)

ในวันที่เกิดเหตุนั้นคนงานของผู้รับเหมาได้เข้าทำงานเพื่อที่จะตัดเหล็กทางเดินที่ผุที่อยู่เหนือ Tank 393 เมื่อเริ่มการทำงานก็เกิดการระเบิดขึ้นใน Tank 393 แรงระเบิดทำให้ลำตัว Tank 393 ยกสูงขึ้นก่อนที่จะเกิดการฉีกขาดที่บริเวณขอบล่างของถัง ทำให้ตัวถังปลิวตกไปด้านข้าง (รูปที่ ๔ และ ๕) กรดกำมะถันที่อยู่ในถังจึงไหลออกมาสะสมในบริเวณกำแพงที่ล้อมรอบ (dike) กลุ่มของ Tank แต่ก็มีส่วนหนึ่งรั่วไหลล้นออกมาเพราะปริมาตรที่รั่วออกมานั้นมากเกินกว่าที่กำแพงที่ล้อมรอบนั้นจะรับเอาไว้ได้ ส่วนไฮโดรคาร์บอนที่รั่วออกมาก็เกิดการเผาไหม้โดยลอยอยู่บนผิวน้ำกรดที่รั่วออกมา

รูปที่ ๕ การยกตัวขึ้นของขอบพื้นถังแสดงให้เห็นว่าการระเบิดภายในได้ทำให้ลำตัวถังยกสูงขึ้น จึงดึงขอบพื้นให้ยกขึ้นตามไปด้วย ก่อนที่จะเกิดการฉีกขาดบริเวณของล่างของถัง

ถังที่เกิดการระเบิดมีความจุ 415,000 US gal สร้างในปีค.ศ. ๑๙๗๙ (พ.ศ. ๒๕๒๒) และไม่ได้รับการออกแบบให้แนวรอยเชื่อมระหว่างฝาถังกับส่วนลำตัวเป็นจุดอ่อน การฉีกขาดจึงไปเกิดที่แนวรอยเชื่อมที่ก้นถังแทน

สาเหตุของการระเบิดเชื่อว่าเกิดจากประกายไฟที่เกิดจากการตัดเหล็กตกลงไปบนฝาถัง และไปทำให้ไอระเหยของเชื้อเพลิง + อากาศ ที่ระเหยออกมาทางช่องเปิดของถัง (คือฝาถังมีช่องเปิดอื่นนอกเหนือจาก PV valve อีก) เปลวไฟจึงลุกไหม้ย้อนกลับเข้าไปภายในก่อนที่จะเกิดการระเบิด

ในเช้าวันเกิดเหตุเวลาประมาณ ๘.๐๐ น ได้มีการตรวจสอบสภาพอากาศบริเวณรอบสถานที่ทำงาน และตรวจไม่พบไอระเหยของสารไวไฟ แต่ก่อนที่จะเริ่มการทำงานใหม่ในช่วงบ่ายไม่ได้มีการตรวจสอบซ้ำ รายงานกล่าวว่าเป็นไปได้ว่าในช่วงเช้านั้นอากาศยังเย็นอยู่ (อุณหภูมิประมาณ 21.7ºC) แต่ในช่วงบ่ายก่อนเริ่มงานอุณหภูมิอากาศเพิ่มเป็น 29.4ºC อุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้มีไฮโดรคาร์บอนระเหยออกมาเพิ่มมากขึ้น ่ และด้วยการที่ไม่ได้มีการตรวจสอบสภาพอากาศบริเวณทำงานใหม่ก่อนเริ่มงานในช่วงบ่าย จึงทำให้เกิดการระเบิดขึ้น (ในความเป็นจริงนั้นควรต้องตรวจสอบเป็นระยะในระหว่างการทำงาน เพื่อให้มั่นใจว่าในระหว่างที่ทำงานอยู่นั้นไม่มีไอระเหยของไฮโดรคาร์บอนออกมามากจนสามารถเกิดระเบิดได้ และบริเวณที่ตรวจสอบนั้นควรครอบคลุมถึงบริเวณที่สะเก็ดไฟที่เกิดจากการทำงานจะกระเด็นไปถึงด้วย)

อีกประเด็นที่มีการกล่าวถึงคือการเปลี่ยนการตัดเหล็กทางเดินจากการใช้เปลวไฟอะเซทิลีนมาเป็น "air carbon gouging" เนื่องจากผู้ทำงานพบว่าเปลวไฟอะเซทิลีนร้อนไม่พอที่จะตัดเหล็กส่วนที่ขึ้นสนิมของทางเดิน เทคนิค air carbon gouging ใช้การเกิดประกายไฟฟ้า (electric arc) ระหว่างขั้วไฟฟ้าคาร์บอนและชิ้นงานโลหะที่ต้องการตัด ความร้อนที่เกิดขึ้นจะทำให้ชิ้นงานโลหะหลอมเหลว จากนั้นจะทำการฉีดพ่นอากาศความดันสูงลงไปเพื่อผลักโลหะหลอมเหลวนั้นออกไป ข้อดีของเทคนิคนี้คือให้ความร้อนที่สูงกว่าเปลวไฟอะเซทิลีน แต่ก็มีข้อเสียคือมีการกระจายของสะเก็ดไฟมากกว่าและออกไปในบริเวณที่กว้างกว่าเนื่องจากใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงและความดันแก๊สที่สูง

ในรายงานฉบับเต็มที่ยาวเกือบ ๑๐๐ หน้ายังมีรายละเอียดประเด็นต่าง ๆ อีกหลายเรื่อง ผู้ที่สนใจสามารถไปดาวน์โหลดได้จากหน้าเว็บของ https://www.csb.gov/ ในหัวข้อ completed investigation

วาล์วไอน้ำระเบิดเพราะใส่ปะเก็นไม่เข้าที่ MO Memoir : Saturday 4 March 2566

ข้อต่อแบบหน้าแปลน (flange) ตัวนอต (ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า bolt หรือนอตตัวผู้ในภาษาไทย หรือสลักเกลียวในภาษาที่เป็นทางการ) จะไม่สัมผัสกับของไหลที่ไหลอยู่ภายใน เพราะระหว่างหน้าแปลนจะมีปะเก็น (gasket) ปิดกั้นการรั่วซึมของของไหล ดังนั้นตัววัสดุที่ใช้ทำนอตจึงไม่จำเป็นต้องมีความทนทานต่อสารเคมีดังเช่นวัสดุที่ใช้ทำปะเก็นหรือตัวท่อ แต่ต้องมีความสามารถในการรับแรงดึงที่เกิดจากการขันนอตให้ตึงได้ (นอตตัวหลังนี้คือนอตตัวเมีย หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า nut และภาษาทางการเรียกว่าแป้นเกลียว)

ชนิด รูปร่าง และวัสดุ ของปะเก็นที่ปัองกันการรั่วซึมระหว่างหน้าแปลนขึ้นอยู่กับ ความดัน อุณหภูมิ และของไหลที่มันสัมผัส ในกรณีของระบบความดันสูงนั้นจะใช้หน้าแปลนแบบ Ring Type Joint (RTJ) ที่บนผิวหน้าของหน้าแปลนจะมีร่องสำหรับวางปะเก็นโลหะตัน (Ring Type Joint (RTJ) gasket) (ดูรูปที่ ๑ ข้างล่าง) ที่ตัวปะเก็นนั้นจะต้องวางลงในร่องได้พอดี เมื่อนำหน้าแปลนสองชิ้นปะกบกันและทำการขันตอน ตัวปะเก็นโลหะตันก็จะถูกบีบอัดให้แนบเข้ากับพื้นผิวในร่องของหน้าแปลน เป็นการป้องกันการรั่วซึมของของไหลที่อยู่ภายใน

รูปที่ ๑ หน้าแปลนแบบ Ring Type Joint (RTJ) จะมีร่องสำหรับวางปะเก็นโลหะตัน

คำว่า "Bonnet" ถ้าดูตามพจนานุกรมก็จะหมายถึงฝากระโปรงรถหรือหมวกบางชนิดสำหรับสุภาพสตรีสวมใส่ แต่ถ้าใช้กับวาล์วจะหมายถึงชิ้นส่วนที่ปิดครอบลำตัว (body) ของตัววาล์ว โดยกลไกต่าง ๆ ที่ใช้ในการควบคุมการไหลจะติดตั้งอยู่กับตัว bonnet นี้ (รูปที่ ๒) วิธีการยึด bonnet เข้ากับลำตัววาล์วขึ้นอยู่กับชนิดของไหล อุณหภูมิ และความดัน สำหรับระบบที่มีอุณหภูมิและความดันสูง และของไหลที่อันตราย ก็จะใช้การยึดแบบหน้าแปลน โดยมีการวางปะเก็นไว้ระหว่างพื้นผิวของลำตัววาล์วกับพื้นผิวของ bonnet ที่จะนำมาปะกบเข้าด้วยกัน

ข้อต่อแบบหน้าแปลนนั้นเมื่อใช้งานไปก็อาจเกิดการรั่วไหลได้ ในกรณีที่การรั่วไหลนั้นอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สามารถหยุดการเดินเครื่องเพื่อซ่อมแซมได้และเกิดไม่มาก ก็สามารถหยุดการรั่วไหลออกมาภายนอกด้วยการใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า "Clamping system" (รูปที่ ๓) ที่เป็นชิ้นส่วนสวมครอบทับลงไปบนตำแหน่งที่เกิดการรั่ว ลักษณะหน้าตาของอุปกรณ์นี้ขึ้นกับว่าตำแหน่งที่เกิดการรั่วนั้นเป็นแบบใด และการออกแบบของผู้ผลิตแต่ละราย

รูปที่ ๒ ตัวซ้ายเป็น globe valve ส่วนตัวขวาเป็น gate valve ที่ยึดส่วน bonnet เข้ากับ body ด้วยข้อต่อแบบหน้าแปลน

รูปที่ ๓ เป็นตัวอย่าง Clamping system ของผู้ผลิตรายหนึ่งสำหรับใช้ปิดกั้นการรั่วไหลตรงบริเวณหน้าแปลน ตัวอุปกรณ์จะเสมือนปลอกโลหะสวมครอบแนบลงไปบนหน้าแปลนที่มีการรั่ว โดยมีรู (ที่มีวาล์วปิดเปิด) อยู่ที่ตำแหน่งมุมต่าง ๆ เพื่อไว้สำหรับฉีดสาร sealant (วัสดุอุดกันรั่ว) เข้าไปในที่ว่างระหว่าง Clamping system และแปลนเพื่อปิดกั้นการรั่วไหล

รูปที่ ๓ ตัวอย่าง Clamping system ของผู้ผลิตรายหนึ่งที่ใช้สำหรับปิดกั้นการรั่วไหลที่หน้าแปลน

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสารเรื่อง "Accident description & Lessons learned" ฉบับวันที่ 1 เมษายน ค.ศ. ๒๐๑๔ (พ.ศ. ๒๕๕๗) จัดทำโดย TEAM Industrial Services ของบริษัท Total ที่เป็นเหตุการณ์วาล์วท่อไอน้ำระเบิดที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งในประเทศเบลเยี่ยมเมื่อวันที่ ๑๙ พฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๑๓ (พ.ศ. ๒๕๕๖) ในขณะที่พนักงานของ TEAM กำลังฉีด sealant เพื่อปิดกั้นการรั่วบริเวณ bonnet ของตัววาล์ว ทำให้พนักงานที่ทำหน้าที่ดังกล่าวเสียชีวิต ๒ ราย

รูปที่ ๔ รูปซ้ายเป็นวาล์วตัวที่เกิดเหตุ ส่วนรูปขวาเป็นตัว bonnet ที่หลุดแยกออกมา

วาล์วที่เกิดเหตุเป็น gate valve ขนาด 16 นิ้ว ใช้กับท่อน้ำร้อนป้อนหม้อน้ำที่ความดัน 70 bar อุณหภูมิ 290ºC (น้ำที่จุดเดือด) rating 900 (รูปที่ ๔) วาล์วตัวนี้มีการรั่วซึมบริเวณ bonnet จึงได้ทำการติดตั้ง clamp ไว้ตั้งแค่ประมาณเดือนมีนาคม ค.ศ. ๒๐๑๑ (พ.ศ. ๒๕๕๔) หรือประมาณสองปีครึ่งก่อนเกิดเหตุ

ในวันที่เกิดเหตุพนักงานของ TEAM ได้เข้าไปเพื่อทำการฉีด sealant เพิ่มเติม โดยฉีดเข้าทางวาล์วที่ติดตั้งอยู่บนตัว clamp ในตำแหน่งระหว่างนอตตัวที่ 1 และ 2 ของ bonnet (รูปที่ ๕) และแทบจะทันทีที่เริ่มทำการฉีด sealant ก็เกิดการระเบิดขึ้น

รูปที่ ๕ ตำแหน่งการฉีด sealant อยู่ระหว่างนอตตัวที่ 1 และ 2 ซึ่งนอตในตำแหน่งนั้นมีความเค้นสูงมาก

จากการตรวจสอบพบว่า นอตที่ใช้ยึด bonnet เข้ากับตัววาล์วจำนวน 14 ตัวจากทั้งหมด 20 ตัว มีความเสียหายที่เกิดจาก Stress Corrosion Cracking (มักเรียกย่อกันว่า SCC) เนื่องจากการเกิด SCC นี้จำเป็นต้องมีทั้งความเค้นและสารเคมีร่วมกัน โดยปรกตินอตในขณะถูกขันตึงก็จะมีความเค้นอยู่แล้ว จึงเกิดคำถามขึ้นมาว่าแล้วสารเคมีมาได้อย่างไร

การตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังพบว่า ช่วงหลังการหยุดซ่อมบำรุงใหญ่ในปีค.ศ. ๒๐๐๙ (พ.ศ. ๒๕๕๒) คุณภาพน้ำหม้อน้ำมีความผันผวน ทำให้เกิดการรั่วไหลในระบบหลายจุดต้องต้องมีการติดตั้ง clamp หลายตำแหน่ง (วาล์วตัวที่เกิดเหตุนี้ได้รับการติดตั้ง clamp ในปีค.ศ ๒๐๐๑ (พ.ศ. ๒๕๕๔)) เหตุการณ์นี้อธิบายได้ว่าทำไมตัวนอตจึงต้องประสบกับสารเคมี

หลังติดตั้ง clamp ก็ไม่มีการใช้งานวาล์วดังกล่าวเป็นเวลานานประมาณ ๕ เดือน และอีกประมาณ ๖ สัปดาห์ในปีค.ศ. ๒๐๑๒ (พ.ศ. ๒๕๕๕) โดยในช่วงเวลาดังกล่าวระบบยังมีความดันแต่ไม่ได้มีอุณหภูมิสูง เหตุการณ์นี้คงเป็นตัวอธิบายว่านอตนั้นได้สัมผัสกับสารเคมีเป็นเวลานานโดยที่ตัวนอตมีแรงดีง แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายการแตกหักว่าความเค้นที่สูงเกินมาจากไหน

การตรวจสอบตัววาล์วพบข้อบอกพร่องในการออกแบบ/ผลิต กล่าวคือร่องสำหรับวางประเก็นโลหะตันตรง body กับ bonnet นั้นมีขนาดวงที่เล็กเกินไป 5 mm (มาตรฐานกำหนดให้ไม่เกิน 0.13 mm) ดังนั้นเมื่อวางปะเก็นโลหะตันลงไปตอนประกอบวาล์ว ส่วนหนึ่งของปะเก็นจะอยู่เหนือร่อง (รูปที่ ๖) ทำให้นอตที่อยู่ทางฝั่งด้านนี้ถูกขันตึงมากเป็นพิเศษเพื่อไม่ให้เกิดการรั่วซึม ประมาณว่าความเค้นในตัวนอตฝั่งนี้เกือบเท่าความเค้นสูงสุดที่นอตจะทนได้ ความเค้นที่เพิ่มขึ้นอีกในขณะที่ทำการฉีดอัด sealant ลงไป ร่วมกับรอยแตกร้าวที่เกิดจาก SCC จึงทำให้นอตบางตัวฉีกขาด นอตตัวที่เหลือที่ไม่สามารถรับความเค้นเพิ่มเติมได้อีกแล้วจึงฉีกขาดตามอย่างรวดเร็ว ก่อให้เกิดการระเบิดเกิดขึ้น

บทความไม่ได้บอกไว้ชัดเจนว่าความผิดพลาดในการประกอบวาล์วเกิดขึ้นเมื่อใด แต่ดูเหมือนจะบอกเป็นนัยว่าน่าจะมาจากผู้ผลิต

รูปที่ ๖ รูปซ้ายเป็นกรณีที่ขนาดร่องและปะเก็นโลหะตันนั้นสอดรับกัน ปะเก็นจะวางลงในตัวร่องได้พอดีตลอดเส้นรอบวง ส่วนรูปขวาเป็นกรณีที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของร่องเล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของปะเก็น ทำให้ตัวปะเก็นลอยขึ้นมาอยู่นอกร่อง