เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Learning lessons from eight gas explosions" เขียนโดย EGAN Simon Mark, Corporate Process Safety Expert, Solvay, France เผยแพร่ในเอกสาร Symposium Series no. 160 จัดโดย IChemE ในปีค.ศ. ๒๐๑๕ (พ.ศ. ๒๕๕๘) โดยเรื่องที่นำมาเล่าเป็นเรื่องที่ ๓ ในหัวข้อเรื่อง "1989 gas phase explosion in a sulphuric acid tank"
เหตุการณ์เกิดขึ้นในปีค.ศ. ๑๙๘๙ (พ.ศ. ๒๕๓๒) กับถังบรรจุกรดกำมะถันเข้มข้น 96% ความจุ 50 m3 สร้างขึ้นจากเหล็กกล้าคาร์บอน (mild steel) ถังดังกล่าวตั้งอยู่ในบ่อที่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าพื้นดิน (รูปที่ ๑) (คือให้บ่อดังกล่าวทำหน้าที่กักเก็บกรดกำมะถันในกรณีที่ถังเกิดความเสียหายจนมีกรดกำมะถันรั่วไหลออกมา ถ้าตั้งถังไว้ที่ระดับพื้นดินก็ต้องมีการสร้างกำแพงล้อมรอบ)
เนื่องจากมีความจำเป็นต้องซ่อมท่อที่ต่อออกมาจากด้านบนของตัวถังบรรจุ จึงได้ทำการถ่ายกรดกำมะถันในถังดังกล่าวไปไว้ยังถังบรรจุอื่น หลังจากที่ถ่ายกรดกำมะถันออกไปแล้วก็พบว่าที่ก้นถังมีชั้นตะกอนตกค้างอยู่ (ตะกอนมาได้อย่างไรไม่มีข้อมูลบอก แต่สาเหตุหนึ่งที่อาจเป็นไปได้คือเป็นเกิดจากด่างที่เทลงไปสะเทินกรดที่ค้างในถังในงานซ่อมก่อนหน้า และแน่นอนว่าต้องมีกรดกำมะถันที่ปั๊มไม่สามารถสูบออกไปได้ค้างอยู่ที่ก้นถังด้วย) จึงได้ทำการเทโซเดียมคาร์บอเนตผง (Sodium carbonate Na2CO3) จำนวน ๘ ถุงลงไปทาง manhole ทางด้านบน (พอหรือเปล่าก็ไม่รู้) จากนั้นทำการเติมน้ำเข้าไปในถังจนอยู่ที่ระดับ 15 cm ก่อนถึง "ระดับบนสุด" (คำว่าระดับบนสุดในที่นี้น่าจะอิงจากส่วนที่เป็นลำตัวทรงกระบอก ไม่รวมส่วนฝาถังรูปกรวย) และด้วยเหตุผลหลายประการงานซ่อมท่อจึงยังไม่ได้ดำเนินการทันที โดยมาเริ่มในอีก ๖ วันให้หลัง
ในช่วงเวลาดังกล่าวและ "ทันทีก่อนที่จะเริ่มงานซ่อม" ได้มีการตรวจวัดแก๊สไฮโดรเจนใน บ่อ, ระดับพื้นดิน และ "ภายในถังบรรจุ" ซึ่งการทดสอบทั้งหมดให้ผลออกมาเป็น "ลบ" (ซึ่งก็ไม่ได้แปลว่าไม่มีเลย แต่อาจมีอยู่ในระดับความเข้มข้นที่ต่ำกว่า Lower Explosive Limit มากก็ได้) จึงได้อนุญาตให้เริ่มงานเจียรบนเส้นท่อที่ต้องการซ่อม (คงเริ่มด้วยการตัดท่อด้วยหินเจียร) และเมื่อเริ่มงานเจียรก็เกิดการระเบิดขึ้นภายในถัง การระเบิดไม่ได้ทำให้ถังพังแต่คงต้องทำให้เกิดการสั่นอย่างรุนแรงเนื่องจากพบว่าส่วนที่ตรึงถังไว้กับพื้นนั้นหลุดออก และทำให้คนงาน ๓ คนที่ทำงานอยู่ข้างบนนั้นกระเด็นขึ้นไปในอากาศ ทำให้เสียชีวิต ๑ รายและบาดเจ็บสาหัสอีก ๒ ราย
โปรตอน (H+) ที่แตกตัวออกมาจากกรดสามารถทำปฏิกิริยากับเหล็กทำให้เหล็กกลายเป็น FeSO4 (Ferrous sulphate หรือ Iron (ii) sulphate) ส่วนตัวโปรตอนนั้นจะกลายเป็นแก๊สไฮโดรเจนลอยออกไป FeSO4 เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ ดังนั้นถ้าเป็นกรณีของกรดเจือจาง (คือมีน้ำผสมอยู่) FeSO4 ที่เกิดขึ้นจะละลายน้ำออกมาทำให้โปรตอนสามารถเข้าทำปฏิกิริยากับผิวเหล็กที่อยู่ลึกลงไปได้เรื่อย ๆ จนกว่ากรดหรือเนื้อโลหะตัวใดตัวหนึ่งจะหมด แต่ถ้าเป็นกรดเข้มข้น (คือมีน้ำอยู่น้อย) FeSO4 ที่เกิดขึ้นจะก่อตัวเป็นชั้นฟิล์มป้องกันอยู่บนผิวเหล็ก ทำให้ไม่เกิดการกัดกร่อนลึกลงไป
ในเหตุการณ์นี้แก๊สที่เป็นสาเหตุของการระเบิดคือไฮโดรเจน (ข้อสรุปนี้น่าจะมาจากเมื่อพิจารณาปัจจัยรอบด้านแล้วไม่น่าจะมีความเป็นไปได้ที่จะมีสารเชื้อเพลิงอื่นหลุดปนเปื้อนเข้ามาในถังในช่วงเวลารอคอย ๖ วัน) ซึ่งเกิดจากการสะเทินสารที่ค้างอยู่ในถังไม่สมบูรณ์ กล่าวคือไม่มีการวัดค่า pH ของน้ำ (ซึ่งจะเป็นตัวบอกว่าใส่ด่างลงไปเพียงพอหรือเปล่า) และไม่มีความพยามที่จะทำการผสมน้ำที่อยู่ในถังไม่ว่าจะด้วยวิธีใด (เพื่อให้การสะเทินเป็นไปอย่างทั่วถึงทุกจุดในถัง) นอกจากนี้ ณ ตำแหน่งสูงสุดของถังยังไม่มีช่องสำหรับระบายแก๊ส จึงทำให้แก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นสะสมอยู่ใต้ฝาถัง
ประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจแต่บทความไม่ได้กล่าวถึงคือ มีการตรวจวัดแก๊สไฮโดรเจน "ทันทีก่อนที่จะเริ่มงานซ่อม" และได้ผลออกมาเป็น "ลบ" ไม่ว่าจะเป็นการตรวจในบ่อ ระดับพื้นดิน และที่สำคัญคือ "ภายในถัง" (รูปที่ ๒) การตรวจไม่พบไฮโดรเจนในบ่อหรือระดับพื้นดินไม่ใช่เรื่องแปลก เพราะไฮโดรเจนเป็นแก๊สเบากว่าอากาศมาก ฟุ้งกระจายไปได้ง่ายอยู่แล้วแม้ว่าจะไม่มีลดพัดแรง แต่ข้อสงสัยที่สำคัญคือทำไมจึงตรวจไม่พบแก๊สไฮโดรเจนในถัง
ปรกติเครื่องตรวจวัดแก๊สชนิดพกพาได้จะมีสายยางหรือท่อสำหรับยื่นเข้าไปดูดแก๊สในบริเวณที่ต้องการทดสอบ ดูจากรูปแล้วการตรวจวัดนี้คงใช้ช่องเปิดใด ๆ ที่อยู่ด้านบนของฝาถัง (ซึ่งไม่มีช่องเปิดที่ระดับบนสุด) และในเหตุการณ์นี้คาดว่าการตรวจคงเป็นการตรวจที่ระดับที่ต่ำกว่าช่องเปิดดังกล่าว ซึ่งเป็นระดับที่แก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นไม่สามารถสะสมเพราะจะระบายออกทางช่องเปิดดังกล่าว (คำถามก็คือช่องเปิดที่ใช้สอดท่อเข้าไปดูดแก๊สเพื่อตรวจสอบนั้น สามารถสอดท่อให้แยงขึ้นไปเหนือระดับช่องเปิดได้หรือไม่)
ในเหตุการณ์นี้ท่อที่ต้องการซ่อมน่าจะเป็นท่อที่เชื่อมต่อด้วยการเชื่อม ไม่มีจุดที่เป็นหน้าแปลนที่สามารถถอดหรือง้างออกได้ (ที่สามารถใช้เป็นจุดระบายแก๊สไฮโดรเจนออกหรือตรวจสอบองค์ประกอบของแก๊สในท่อก่อนเริ่ม hot work ได้) จึงจำเป็นต้องใช้การตัดด้วยหินเจียร ดังนั้นจุดนี้จึงเป็นจุดที่แก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นสามารถสะสมอยู่และเกิดการระเบิดจากความร้อนและ/หรือประกายไฟที่เกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การระเบิดภายในถังต่อ
รูปที่ ๒ คำบรรยายเหตุการณ์ที่เกิด
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น