กรณีถังปฏิกรณ์ผลิต Nitroaniline ระเบิด เท่าที่ค้นในอินเทอร์เน็ตก็พบเพียงแค่ 3 ครั้ง ซึ่งเกิดในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน ที่เล่าไปครั้งที่แล้ว (Memoir ฉบับวันอังคารที่ ๒๘ มีนาคม ๒๕๖๖) เป็นเหตุการณ์เมื่อเดือนสิงหาคม ปีค.ศ. ๑๙๖๙ (พ.ศ. ๒๕๑๒) ที่เป็นการต้องการเพิ่มกำลังการผลิตด้วยการผสมสารตั้งต้นในปริมาณที่มากขึ้น แต่ก่อนหน้านั้นเมื่อวันที่ ๑ มกราคม ปีเดียวกันก็มีการระเบิดเกิดขึ้นเนื่องจากผสมสารตั้งต้นผิดสัดส่วนโดยไม่ตั้งใจ เอกสารที่พบไม่ได้ให้รายละเอียดว่าเกิดที่ใด แต่เป็นเอกสารที่ได้มาจากเว็บ Failure Knowledge Database ของประเทศญี่ปุ่น จึงคาดว่าน่าจะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ประเทศญี่ปุ่น (เหตุการณ์นี้เป็น p-Nitroaniline)
ส่วนเหตุการณ์ที่สามเกิดในปีค.ศ. ๑๙๗๑ (พ.ศ. ๒๕๑๔) พิจารณาจากรายละเอียดแล้วน่าจะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในประเทศสหรัฐอเมริกา และใช้กระบวนการผลิตแบบเดียวกัน เอกสารที่ให้รายละเอียดของเหตุการณ์ไม่สามารถเข้าถึงได้ เพราะทางมหาวิทยาลัยไม่ได้บอกรับวารสารดังกล่าว ข้อมูลเหตุการณ์นี้ปรากฏในบทความเรื่อง "Thermo-Kinetic Analysis of Reactions Involved in the Manufacture of o-Nitroaniline" ตีพิมพ์ในวารสาร Process Safety Progress (Vol. 20 No. 2), July 2001 หน้า 123-129 โดยโรงงานดังกล่าวเดินเครื่องเป็นปรกติมา ๓๐ ปีก่อนเกิดเหตุ สาเหตุของการระเบิดเมื่อสอบสวนไปพบว่าต้นตอมาจากการที่ฝ่ายบริหารได้ตัดสินใจ "Override" ระบบ interlock สารป้อน (ทำนองว่าไปปิดระบบรักษาความปลอดภัยออก) ในช่วงเวลาระหว่างการซ่อมแซม Tank (บทความใช้คำว่า Tank แต่ดูจากเนื้อหาแล้วน่าจะหมายถึงถังปฏิกรณ์) ทำให้เกิดการป้อน o-Nitrochlorbenzene เข้าระบบมากเกินไป และไม่ได้มีรายละเอียดอะไรมากไปกว่านี้
ก่อนไปยังเหตุการณ์ที่ประเทศญี่ปุ่น ขอย้อนกลับไปยังเหตุการณ์ที่เล่าไปในครั้งที่แล้วนิดนึงก่อน (สิงหาคม ปีค.ศ. ๑๙๖๙) คือมันมีประเด็นเกี่ยวกับระบบระบายความดันที่ไม่ทำงาน ซึ่งจากการคำนวณนั้นพบว่า ถ้าระบบระบายความดันทำงาน การระเบิดก็ไม่น่าจะเกิดขึ้น
Safety valve และ Rupture disc เป็นอุปกรณ์ระบายความดันที่จะเปิดเมื่อความดันในระบบสูงเกิน Safety valve มีข้อดีตรงที่เมื่อความดันในระบบลดลงกลับมาอยู่ที่ระดับปลอดภัย วาล์วก็จะปิด ในขณะที่ Rupture disc นั้นมันทำงานด้วยการฉีกขาดของแผ่นโลหะ มันจึงไม่สามารถปิดตัวเองได้ แต่มันก็มีข้อดีตรงที่ถ้าความดันเพิ่มขึ้นรวดเร็วมาก (เช่นเกิดการระเบิดขึ้นภายใน) Rupture disc จะระบายความดันได้เร็วกว่า
ตัว Safety valve เองก็มีโอกาสที่จะปิดไม่สนิท เช่นของไหลที่ไหลผ่านวาวล์นั้นสกปรก มีคราบตกค้างอยู่ที่ตัววาล์วหลังเปิดใช้ หรือกรณีที่ของไหลในระบบนั้นมีฤทธิ์กัดกร่อน ที่สามารถทำให้วาล์วเสียหายได้ ในกรณีเหล่านี้ก็จะก่อให้เกิดปัญหาการรั่วไหลออกจากระบบตลอดเวลา
ในกรณีเช่นนี้ก็ป้องกันได้ด้วยการติดตั้ง Rupture disc ทางด้านขาเข้าของ Safety valve (รูปที่ ๑) โดยต้องตั้งให้ Rupture disc ทำงานก่อน Safety valve แต่ถ้าทำเช่นนี้ต้องมีระบบตรวจสอบหรือระบายความดันที่สะสมในที่ว่างระหว่าง Rupture disc และ Safety valve เพราะ Rupture disc นั้นทำงานโดยอาศัยผลต่างความดัน (pressure difference) ตัวอย่างเช่นถ้ามันออกแบบมาให้เปิดที่ความดัน 10 atm โดยปล่อยออกสู่บรรยากาศ แต่ถ้าความดันด้านขาออกเป็น 5 atm ตัว Rupture disc ตัวนี้ก็จะเปิดที่ความดัน 15 atm ที่สูงกว่าเดิม
เหตุการณ์นี้อาจเกิดได้ถ้าหาก Rupture disc มีรูรั่ว (เช่น "ตามด" หรือ pin hole) ที่ทำให้ความดันในที่ว่างระหว่าง Rupture disc และด้านขาเข้าของ Safety valve มีค่าเท่ากับความดันในระบบ ดังนั้น Rupture disc จะไปเปิดที่ความดันที่มันถูกออกแบบมาให้เปิด บวกกับความดันของระบบ
รูปที่ ๒ ระบบระบายความดันที่ปลิวหลุดออกมาของถังปฏิกรณ์ที่เกิดระเบิดที่ Monsanto เมื่อเดือนสิงหาคมปีค.ศ. ๑๙๖๙
ในกรณีที่ของไหลนั้นเป็นของไหลที่ไม่อันตรายหรือสามารถปล่อยออกสู่อากาศได้โดยตรง ก็อาจใช้การติดตั้ง excess flow valve ไว้เพื่อระบายความดันถ้าหากมีการรั่วไหลของแก๊สผ่าน Rupture disc ในอีกทางเลือกหนึ่งนั้นก็ใช้การติดตั้งเกจวัดความดันเพื่อไว้ตรวจดูว่ามีการรั่วไหลหรือไม่ ถ้าพบว่าความดันเพิ่มขึ้นก็แสดงว่า Rupture disc มีรูรั่ว
ในเหตุการณ์ที่เล่าไปใน Memoir ฉบับที่แล้วพบว่า Rupture disk มีรูรั่ว ทำให้ Rupture disc ที่ควรเปิดที่ความดันประมาณ 700 psia ไม่ทำงาน (ความดันทำงานปรกติของระบบคือประมาณ 450-550 psig) ระบบระบายความดันจึงไม่ทำงานจนกว่าความดันในระบบขึ้นสูงเกิน 1000 psig
เหตุการณ์ที่ประเทศญี่ปุ่นนำมาจากบทความเรื่อง "Explosion of the nitroaniline preparation reactor due to error in the quantity of supply of raw materials" (http://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CC1000102.html) ที่เกิดเมื่อวันที่ ๑ มกราคม ค.ศ. ๑๙๖๙ (พ.ศ. ๒๕๑๒) ที่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดก่อนเรื่องที่เล่าไปในตอนที่แล้ว ๘ เดือน ที่ต่างกันก็คือในเหตุการณ์นี้เป็นการผลิต p-Nitroaniline
สาเหตุเกิดจากปํ๊มที่ทำหน้าที่ป้อนสารตั้งต้นเข้าถังปฏิกรณ์เกิดเสีย จึงมีการเปลี่ยนไปใช้ปั๊มสำรองแทน ทำให้อัตราการป้อนสารเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้อุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้นกระทันหันเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว บทความไม่ได้ให้ข้อมูลใด ๆ ว่าปั๊มสารตั้งต้นตัวไหนที่เกิดปัญหา (รูปที่ ๓)
แต่เหตุการณ์ทั้งสามก็มีอะไรบางอย่างที่คล้ายกันอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการที่ระบบระบายความดันไม่ทำงาน อุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่แสดงผลได้แค่เพียง 200ºC ทำให้โอเปอร์เรเตอร์ไม่สามารถรู้ได้ว่าในช่วงอุณหภูมิที่สูงเกิน 200ºC นั้น อุณหภูมิภายในถังปฏิกรณ์กำลังลงลงสู่ระดับปรกติหรือเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
อ่านทั้ง ๓ เรื่องแล้วรู้สึกว่าน่าจะใช้กระบวนการผลิตเดียวกัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น