ถังเก็บเบนซีน (bezene) ระเบิดจากไฟฟ้าสถิตขณะเก็บตัวอย่าง MO Memoir : Wednesday 29 May 2567

การเก็บตัวอย่างของเหลวที่บรรจุอยู่ในถังที่ตำแหน่งต่าง ๆ ภายในถัง จะบอกให้เรารู้ว่าของเหลวในถังนั้นผสมเข้าเป็นเนื้อเดียวกันหรือไม่ ในกรณีของถัง (Tank) เก็บของเหลวขนาดใหญ่ ก็จะใช้วิธีหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่างที่เรียกว่า "Sample thief" (ตัวอย่างในรูปที่ ๑) ลงไปยังระดับความลึกที่ต้องการ (เช่น ผิวบน, กลางถัง หรือก้นถัง) แล้วก็กระตุกเชือกหย่อนให้ฝาภาชนะเก็บตัวอย่างเปิด ของเหลวที่ระดับความลึกนั้นก็จะไหลเข้าไปในภาขนะบรรจุ

รูปที่ ๑ ตัวอย่าง Sample thief สำหรับเก็บตัวอย่างผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลว

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเว็บ https://www.shippai.org/fkd/en/index.html เรื่อง "Explosion and fire on sampling at a benzene tank" ที่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่เมือง Yokokahama ประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ ๘ มกราคม ค.ศ. ๑๙๗๒ (พ.ศ. ๒๕๑๕) โดยเป็นการระเบิดที่ถังเก็บเบนซีน (benzene C₆H₆) ขนาดความจุ 10,000 m³ ในขณะที่พนักงานกำลังเก็บตัวอย่างเบนซีนในถังด้วยการหย่อน sampling thief ลงจากหลังคาถังผ่านทาง Gauge hatch

รูปที่ ๒ ภาพรวมของเหตุการณ์ที่เกิด

แม้ว่าไฮโดรคาร์บอนจะเป็นโมเลกุลไม่มีขั้ว แต่จุดหลอมเหลวของมันก็ขึ้นกับรูปร่างโมเลกุลด้วย เช่นเฮกเซน (Hexane C₆H₁₄) ที่รูปร่างโมเลกุลเป็นสายโซ่ที่มีความคดลง มีจุดหลอมเหลวที่ -95ºC ในขณะที่เบนซีนที่รูปร่างโมเลกุลเป็นวงแหวนแบน ทำให้แนบชิดเข้าด้วยกันได้ดีกว่า มีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 5.5ºC และจุดวาบไฟอยู่ที่ประมาณ -11ºC

พึงสังเกตนิดนึงนะครับว่า อุณหภูมิจุดวาบไฟของเบนซีนนั้นต่ำกว่าอุณหภูมิจุดหลอมเหลวอีก นั่นเป็นเพราะเบนซีนที่เป็นของแข็งนั้นสามารถระเหิดได้

ในเหตุการณ์นี้ เบนซีนถูกเก็บไว้ในถังชนิด fixed-roof ขนาด 10,000 m³ ที่ไม่มีการใช้ไนโตรเจนป้องกันการรั่วไหลของอากาศเข้าไปในถัง (รูปที่ ๒) คือถังชนิดนี้มันจะมีช่องระบายอากาศ (vent) ที่ยอมให้อากาศเข้าเวลาสูบของเหลวออกจากถังเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสุญญากาศในถัง และให้อากาศไหลออกเวลาที่ป้อนของเหลวเข้าถังเพื่อป้องกันไม่ให้ความดันสูงเกิน แต่ถ้ามีการป้อนแก๊สไนโตรเจนเข้าเวลาที่สูบของเหลวออกจากถัง การรั่วไหลของอากาศภายนอกเข้าถังก็จะลดลง แต่เนื่องจากในเหตุการณ์นี้ไม่มีการป้อนไนโตรเจนเข้าช่วย ที่ว่างในถังจึงเป็นส่วนผสมระหว่างอากาศกับไอระเหยของเบนซีนที่มีความเข้มข้นอยู่ในช่วง explosive range

ลำดับเหตุการณ์เริ่มจากสามวันก่อนหน้า (รูปที่ ๓) คือในวันที่ ๕ มกราคมได้มีการให้ความร้อนแก่เบนซีนที่อยู่ในถังเพื่อป้องกันไม่ให้เบนซีนเกิดการแข็งตัว (ช่วงต้นเดือนมกราคมเป็นฤดูหนาวของประเทศญี่ปุ่น) ใน "ช่วงเช้า" ของวันที่ ๘ ได้มีการจ่ายเบนซีนจำนวน 38 m³ ไปยังรถบรรทุกและรับเบนซีน 251 m³ จากอีกถังบรรจุหนึ่ง ใน "ช่วงบ่าย" ของวันเดียวกัน โอเปอร์เรเตอร์ได้ทำการวัดระดับเบนซีนในถังด้วยการใช้ "เทปโลหะ" หย่อนลงไปในถังผ่านทาง gage hatch (ช่องมีฝาปิดไว้สำหรับวัดระดับและเก็บตัวอย่างของเหลวภายในถัง) และเริ่มทำการเก็บตัวอย่างด้วยการใช้ sampling thief ที่ทำจากโลหะ โดยครั้งแรกเก็บตัวอย่างที่ระดับผิวบนก่อน จากนั้นจึงทำการเก็บตัวอย่างที่ระดับความลึกบริเวณตอนกลาง การระเบิดเกิดขึ้นระหว่างที่เก็บตัวอย่างครั้งที่ความลึกบริเวณตอนกลางนี้ ขณะเกิดเหตุนั้น อุณหภูมิภายนอกถังอยู่ที่ 9.6ºC ในขณะที่อุณหภูมิของเหลวในถังอยู่ที่ประมาณ 11-14ºC

รูปที่ ๓ ลำดับเหตุการณ์ที่เกิดและสาเหตุ

สาเหตุของการระเบิดเชื่อว่าเกิดจากไฟฟ้าสถิตที่เกิดจาก (ก) การเคลื่อนที่ของตัว sampling thief ในของเหลว และ (ข) เป็นไปได้ว่าประจุไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากการป้อนเบนซีนเข้าไปในถังในช่วงเช้านั้นยังคงมีอยู่ โดยเกิดประกายไฟฟ้าระหว่างตัว sampling thief กับตัวโครงสร้างของถังที่อาจจะเป็น gage hatch (บทความได้บอกว่าเกิดอะไรขึ้นกํบโอเปอร์เรเตอร์ผู้ทำหน้าที่เก็บตัวอย่าง แต่การที่บอกว่าเกิด "full surface tank fire" ก็แสดงว่าแรงระเบิดน่าจะทำให้หลังคาถังปลิวออกไป (และคงไปพร้อมกับโอเปอร์เรเตอร์ผู้ทำหน้าที่เก็บตัวอย่าง)

รูปที่ ๔ เบื้องหลังการเกิดเหตุและผลที่ตามมา

บทความยังกล่าวว่า ณ เวลานั้นอันตรายจากไฟฟ้าสถิตยังไม่ได้เป็นที่รับรู้กันดี (รูปที่ ๔) เห็นได้จากไม่มีการต่อสายดินเมื่อใช้เชือกที่ทำจากฝ้ายในการหย่อน samplig thief จริงอยู่ที่ว่าตัว sampling thief ที่ทำจากโลหะและเชือกที่ทำจากฝ้ายนั้นจะกระจายไฟฟ้าสถิตได้ดี แต่ถ้าไม่มีการต่อสายดินระบายประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นออกไป มันก็จะทำหน้าที่เป็นเสมือนตัวเก็บประจุ หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว จึงได้มีการปรับปรุงมาตรฐานประเทศญี่ปุ่น (JIS หรือ Japan Industrial Standard) โดยกำหนดให้ใช้เชือกที่ทำจากทองเหลืองในการเก็บตัวอย่างของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำ (และที่สำคัญคือต้องมีการต่อสายดินด้วย)

กฎระเบียบความปลอดภัยต่าง ๆ ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นล้วนเป็นสิ่งที่ได้เรียนรู้มาจากความผิดพลาดในอดีต ดังนั้นในการอ่านกรณีศึกษาเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีต จึงต้องระวังการนำเอาความรู้ที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้นไปวิพากษ์วิจารณ์การกระทำในอดีต เพราะการทำงานใด ๆ ทุกอย่างมันก็ถือได้ว่าปลอดภัยตราบเท่าที่ยังไม่เกิดเหตุ และความรู้ที่มีในปัจจุบันนั้นอาจเป็นสิ่งที่ไม่เป็นที่รู้กันในอดีต

การกลั่นแยกน้ำออกจากเฮกเซน MO Memoir : Sunday 26 May 2567

ค่ำวันศุกร์ ระหว่างนั่งละเลียดฟองเครื่องดื่มอยู่ระหว่างรับประทานอาหารค่ำ พอเปิด facebook ดูก็พบว่ามีข้อความจากศิษย์เก่าทักเข้ามาตั้งแต่เช้า แต่ด้วยบรรยากาศขณะนั้น ก็เลยตอบคำถามเขาไปสั้น ๆ ก่อน ก่อนที่จะอธิบายเพิ่มเติมในวันรุ่งขึ้น ส่วนที่ว่าเขาทักมาเรื่องอะไร ก็ลองอ่านเล่นจากรูปข้างล่างก่อนนะครับ

รูปที่ ๑ ข้อความที่ทักมาตั้งแต่เช้า

ผมทักกลับไปว่าเขาทำงานอยู่บริษัทไหน แต่ไม่ได้รับคำตอบ แต่โจทย์อย่างนี้ที่เคยเจอ มันเหมือนกับหน่วยหนึ่งของโรงงานผลิต HDPE ด้วย slurry phase และไหน ๆ ก็ตอบเขาไปแล้ว ก็ขอเขียนบันทึกนี้ขึ้นมาเพื่อเป็นการเอาสิ่งที่บอกเขาไปมาขยายความให้ละเอียด โดยจะขอเล่าเป็นข้อ ๆ ไปก็แล้วกัน

๑. ในวิชาเคมี เราจะเรียนกันว่าไฮโดรคาร์บอน (เป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว) กับน้ำ (ที่เป็นโมเลกุลมีขั้ว) จะไม่ละลายเข้าด้วยกัน ในการทำการทดลองเมื่อเราหยดไฮโดรคาร์บอนลงไปบนน้ำ มันจะลอยอยู่เหนือผิวหน้าน้ำ แต่ในความเป็นจริงนั้นน้ำสามารถละลายเข้าไปในเฟสไฮโดรคาร์บอนได้เล็กน้อย และไฮโดรคาร์บอนก็สามารถละลายเข้าไปในเฟสน้ำได้เล็กน้อยเช่นกัน ส่วนจะละลายเป็นเฟสเดียวกันได้มากน้อยเท่าใดก็ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอน และอุณหภูมิ (รูปที่ ๒) โดยอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้ไฮโดรคาร์บอนละลายเข้าไปในเฟสน้ำได้ดีขึ้น และในทำนองเดียวกันน้ำก็ละลายเข้าไปในเฟสไฮโดรคาร์บอนได้ดีขึ้น ทั้งนี้เป็นเพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลตัวทำละลายลดลง และอยู่ห่างกันมากขึ้น ก็เลยทำให้ตัวถูกละลายแทรกเข้าไปอยู่ระหว่างตัวทำละลายได้ง่ายขึ้น

รูปที่ ๒ สมการสำหรับคำนวณค่าการละลายของน้ำในไฮโดรคาร์บอนบางตัวในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด

(ข้อมูลจาก https://petrowiki.spe.org/Equilibrium_of_water_and_hydrocarbon_systems_without_hydrates)

๒. การเกิดพอลิเมอร์ในตัวทำละลายนั้น โมโนเมอร์ที่เป็นแก๊สจะละลายเข้าไปในตัวทำละลายและเกิดการต่อโมเลกุลเข้าด้วยกันเป็นสายโซ่ที่ยาวขึ้นเรื่อย ๆ โดยที่ยังละลายได้ในตัวทำละลาย แต่เมื่อสายโซ่ยาวถึงระดับหนึ่งก็จะแยกตัวเป็นของแข็งแขวนลอยอยู่ในตัวทำละลาย (สายโซ่ที่ยาวขึ้นจะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันมากขึ้นจนเกาะรวมกันเป็นกลุ่มใหญ่) กลายเป็นเฟสที่เราเรียกว่า "slurry" สายโซ่พอลิเมอร์ที่ยาวจนแยกตัวออกมาเป็นของแข็งนี้เราเรียกว่าเป็น "polymer" ในขณะที่ส่วนที่ยังละลายอยู่ในตัวทำละลายเราเรียกว่าเป็น "oligomer"

๓. โอลิโกเมอร์เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง แต่ไม่สามารถนำไปขึ้นรูปเป็นชิ้นงาน เช่น ขวด ฟิลม์ ภาชนะพลาสติก ฯลฯ (ทำนองเดียวกับเทียนไขที่เป็นโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ เราทำได้แค่หล่อให้มันเป็นรูปร่างต่าง ๆ) ถ้าจะให้โอลิโกเมอร์ไหลไปตามท่อได้ ก็ต้องทำให้มันมีอุณหภูมิสูงพอจนหลอมเหลว แต่ถ้ามันละลายอยู่ในเฮกเซน ก็จะทำให้มันไหลได้ง่ายขึ้น แต่ถ้าจะให้มันละลายได้ดีก็ต้องใช้อุณหภูมิที่สูง แต่เฮกเซนนั้นมีจุดเดือดต่ำ จึงต้องมีการใช้ความดันช่วยกดเพื่อให้เฮกเซนยังเป็นของเหลวอยู่

๔. ตัวเร่งปฏิกิริยาตระกูล Ziegler-Natta หรือ Metallocene ที่ใช้ในการผลิตพอลิโอเลฟินส์นั้นถูกทำลายได้ง่ายด้วยน้ำ ดังนั้นตัวทำละลาย (เช่นเฮกเซน) ที่จะนำมาใช้ในกระบวนการจึงต้องผ่านการกำจัดน้ำปนเปื้อนอยู่ออกไปก่อน ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ความเข้มข้นอิ่มตัวของน้ำในเฮกเซนสูงได้ถึงหลายร้อย ppm ซึ่งตรงนี้ขึ้นอยู่กับว่าเฮกเซนที่ได้มานั้นผ่านอะไรมาบ้าง ความเข้มข้นน้ำปนเปื้อนในเฮกเซนในระดับหลักร้อย ppm นี้ถือว่าสูงมากเกินไป จำเป็นต้องทำการกำจัดออกก่อน

๕. เฮกเซนที่ผ่านการแยกเอาพอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งออกไปแล้ว จะมีโอลิโกเมอร์ละลายอยู่ และยังมีสิ่งปนเปื้อนอื่นเช่นสารประกอบโลหะที่มาจากตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นเพื่อที่จะเอาตัวทำละลายกลับมาใช้งานใหม่ ก็ต้องแยกเอาเฮกเซนและโอลิโกเมอร์ออกจากกัน รวมทั้งกำจัดเอาสารปนเปื้อนนั้นออกจากเฮกเซนด้วย

๖. ลดความดันหรือเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น ก็จะทำให้เฮกเซนระเหยแยกออกมาจากโอลิโกเมอร์ (แน่นอนว่ายังมีเฮกเซนบางส่วนตกค้างอยู่กับโอลิโกมเมอร์) ส่วนอุณหภูมิจะสูงเท่าไรนั้น ก็ควรสูงพอที่จะทำให้โอลิโกเมอร์ยังเป็นของเหลวอยู่ จะได้ปั๊มส่งไปตามท่อได้

การให้ความร้อนนั้นทำได้หลายวิธี เช่นใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือการฉีดไอน้ำเข้าไปโดยตรง ในกรณีที่ใช้การฉีดไอน้ำเข้าไปโดยตรง เมื่อไอระเหยของเฮกเซน + น้ำ ควบแน่น ก็จะแยกตัวเป็นสองเฟส คือเฟสน้ำที่มีเฮกเซนและสิ่งปนเปื้อนที่ละลายนำได้ละลายปนอยู่อยู่ชั้นล่าง และเฟสเฮกเซนที่มีน้ำละลายปนอยู่อยู่ชั้นบน โดยเฟสเฮกเซนที่มีน้ำละลายปนอยู่นี้ สามารถนำไปรวมกับเฮกเซนที่ป้อนเข้ามาใหม่ (ที่มีน้ำปนอยู่เช่นกัน) และส่งไปยังหน่วยกำจัดน้ำออกจากเฮกเซน

๗. การกำจัดน้ำที่ละลายอยู่ในเฮกเซนทำได้หลายวิธี แต่ละวิธีก็เหมาะกับความเข้มข้นเริ่มต้นและความเข้มข้นสุดท้ายของน้ำที่ต้องการ ปริมาณเฮกเซนที่ต้องทำการกำจัดน้ำ ค่าใช้จ่ายในนการทำงาน ฯลฯ

๘. การใส่สารบางตัวเข้าไปทำปฏิกิริยากับน้ำที่ปนเปื้อนอยู่นั้นเป็นวิธีการที่เหมาะสมในกรณีที่ต้องการให้มีน้ำหลงเหลืออยู่ในปริมาณน้อยมาก แต่ไม่เหมาะกับกรณีที่ความเข้มข้นเริ่มต้นของน้ำนั้นสูง ตัวอย่างวิธีการนี้คือการใช้ใส่โลหะโซเดียมลงไปในตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอน โลหะโซเดียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำกลายเป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) แยกตัวเป็นของแข็งออกมา วิธีการนี้เป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ

๙. การใช้สารดูดความชื้นดูดจับน้ำเอาไว้เหมาะกับการดักจับน้ำในปริมาณไม่มาก เพราะเมื่อสารดูดความชื้นจับน้ำจนอิ่มตัว ก็ต้องมีการไล่น้ำออกเพื่อนำกลับมาใช้งานใหม่ (ปรกติก็จะใช้แก๊สเฉื่อยที่ร้อนเข้าไปเป่าไล่) ระยะเวลาตั้งแต่เริ่มใช้งานจนสารดูดความชื้อดูดซับน้ำจนอิ่มตัว และระยะเวลาที่ต้องใช้ในการไล่น้ำออกจากสารดูดความชื้นเพื่อจะนำมันกลับมาใช้งานใหม่ จะเป็นต้วบอกว่าเทคนิคนี้เหมาะสมหรือไม่

ความเข้มข้นสุดท้ายของน้ำที่หลงเหลืออยู่จะขึ้นกับชนิดสารดูดซับที่ใช้ สารดูดความชื้นที่สามารถลดความเข้มข้นของน้ำได้ต่ำมากได้ ก็ต้องใช้ความร้อนที่สูงมากขึ้นในการไล่น้ำออกจากสารดูดความชื้นนั้น

๑๐. การกลั่นเป็นอีกวิธีการหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ได้ ส่วนจะเป็นการกลั่นแบบ batch หรือแบบต่อเนื่องก็ขึ้นอยู่กับปริมาณเฮกเซนที่ต้องนำมาผ่านกำจัดน้ำ ถ้ามีปริมาณมาก็จะใช้กระบวนการกลั่นแยกแบบต่อเนื่อง

แต่การต้มให้สารส่วนใหญ่กลายเป็นไอออกทางยอดหอ โดยมีเพียงเล็กน้อยที่เป็้นของเหลวออกทางก้นหอนั้นไม่ดีแน่ เพราะต้องใช้พลังงานที่มากในการระเหย และใช้น้ำหล่อเย็นในปริมาณมากเพื่อควบแน่นไอระเหย

๑๑. แต่สารละลายเฮกเซน + น้ำ มันมี azeotrope อยู่ (รูปที่ ๓ และ ๕) แบบเดียวกับ เอทานอล + น้ำ หรือไอโซโพรพานอล + น้ำ ทำให้เมื่อนำเฮกเซนที่มีน้ำละลายปนอยู่เล็กน้อยไปกลั่นแยก ไอระเหยที่ออกทางด้านบนของหอจะมีความเข้มข้นของน้ำ "สูงกว่า" ของเหลวที่ออกทางก้นหอ (แม้ว่าน้ำจะมีจุดเดือดที่สูงกว่าเฮกเซน) ดังนั้นเฮกเซนที่ออกทางก้นหอจะมีความเข้มข้นของน้ำลดต่ำลง ที่คุ้มค่าที่จะกำจัดด้วยวิธีการอื่น เช่นการใช้สารดูดซับ หรือใส่สารบางตัวเข้าไปทำปฏิกิริยาทำลาย (เช่นเพิ่มปริมาณ alkyl aluminium ที่ใช้ ในกรณีของระบบตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Natta)

รูปที่ ๓ ข้อมูล azeotropic ของระบบน้ำกับไฮโดรคาร์บอนบางตัว

รูปที่ ๔ Vapour-Liquid equiligria ระหวางน้ำกับนอร์มัลเฮกเซน

ไม่รู้เหมือนกันว่าพอจะช่วยเขาได้หรือเปล่า แต่คำถามที่ศิษย์เก่ามักถามผมมา มักจะอยู่ในวิชาที่ผมไม่ได้สอน :) :) :)

ถังเก็บ gas oil ระเบิดจากไฟฟ้าสถิตขณะเก็บตัวอย่าง MO Memoir : Wednesday 22 May 2567

ในเหตุการณ์นี้เรียกว่าเสียชีวิตเพราะทำตามมาตรฐานการทำงานที่เชียนเอาไว้อย่างเคร่งครัดก็ได้ เพราะมาตรฐานที่เขียนไว้นั้น มันตกไป ๑ คำ ทำให้ความหมายกลายเป็นตรงข้ามกัน

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Explosion and Fire in Gas-Oil Fixed Roof Storage Tank. (A non-inherently safer design)" โดย Yigal Riezel, Process Safety Management, consultant, Ashdod, ISRAEL

รูปที่ ๑ แผนผังกระบวนการกลั่น

จะบอกว่าชื่อเรียกผลิตภัณฑ์น้ำมันประเภทเดียวกันที่โรงน้ำมันกลั่นได้มันขึ้นอยู่กับคนเรียกก็น่าจะได้ เช่นเบนซินกับน้ำมันก๊าด บางทีก็เรียกรวมกันว่าแนฟทา (Naphtha) บางทีก็เรียกแยกเป็น Light Naphtha กับ Heavy Naphtha น้ำมันดีเซลที่เราใช้กันอยู่นั้นคือดีเซลหมุนเร็วหรือ High Speed Diesel (HSD) และยังมีน้ำมีดีเซลหมุนช้าหรือ Low Speed Diesel (LSD) ที่มีจุดเดือดสูงกว่า และเป็นจุดรอยต่อระหว่างน้ำมันดีเซลและน้ำมันเตา น้ำมันช่วงนี้บางทีก็เรียกรวมว่า Gas oil หรือแยกเป็น Light gas oil กับ Heavy gas oil ส่วนน้ำมันที่มีจุดเดือดสูงกว่านี้ก็จะเป็นพวกน้ำมันเตา (Fuel oil) น้ำมันกลุ่มนี้บางทีก็เรียกว่า Heavy distillate

ในการกลั่นน้ำมันดิบนั้นจะทำการกลั่นให้หอกลั่นความดันบรรยากาศก่อน ในหอกลั่นนี้จะแยกผลิตภัณฑ์น้ำมัน เบนซิน ก๊าด และดีเซล และพวกที่มีจุดเดือดสูงกว่าดีเซล ออกจากกัน น้ำมันกลุ่มหลังที่มีจุดเดือดสูงนี้จะถูกส่งไปกลั่นต่อในหอกลั่นสุญญากาศเพื่อแยกออกเป็นน้ำมันเตาเกรดต่าง ๆ

เหตุการณ์นี้เกิดในวันอาทิตย์ที่ ๒ พฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๙๗ (พ.ศ. ๒๕๔๐) ที่โรงกลั่นน้ำมัน Ashdod Oil Refinery ประเทศอิสราเอล ส่งผลให้พนักงานที่ทำหน้าที่เก็บตัวอย่างเสียชีวิต ๑ ราย และเกิดเพลิงไหม้นาน ๓ ชั่วโมงก่อนที่จะควบคุมเพลิงได้ รูปที่ ๑ แสดงแผนผังกระบวนการกลั่นของโรงกลั่นแห่งนี้

gas oil ที่ได้จากการกลั่น จะถูกส่งไปยังหน่วยกำจัดกำมะถัน (Hydrodesulfurisation - HDS) เพื่อกำจัดสารประกอบกำมะถันออก หน่วยนี้ทำงานด้วยการอุ่นน้ำมันให้ร้อน (โดยที่น้ำมันยังเป็นของเหลวอยู่) ผสมกับแก๊สไฮโดรเจนที่ความดันสูง (เพื่อให้ไฮโดรเจนละลายเข้าไปในน้ำมัน) และให้ไหลผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง โดยไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบกำมะถันในน้ำมันให้กลายเป็นแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟล์ (H₂S) แยกตัวออกมาจากน้ำมัน น้ำมันที่ผ่านการกำจัดกำมะถันแล้วจะไหลเข้าสู่หอ Stripper ที่มีการฉีดแก๊สไฮโดรเจนเข้าไปทางด้านล่างเพื่อไล่ไฮโดรคาร์บอนเบาออก จากนั้นจึงถูกส่งต่อไปยังถังเก็บ ในส่วนของน้ำมันก๊าดเองก็มีหน่วยกำจัดกำมะถันแยกต่างหาก

หอ Stripper เป็นหอที่ทำหน้าที่กำจัดองค์ประกอบที่มีจุดเดือดต่ำที่ละลายอยู่ในของเหลวที่มีจุดเดือดสูงกว่า การทำงานของหอนี้คือจะให้ของเหลวไหลจากบนลงล่างโดยมีแก๊สวิ่งสวนขึ้นไปด้านบน อย่างเช่นในรูปที่ ๑ ในส่วนของ Kerosene Stripper จะใช้ไอน้ำฉีดเข้าไปเพื่อไล่เอาไฮโดรคาร์บอนช่วงน้ำมันเบนซิน (ถ้ามีปะปนมา) ออกไป และในทำนองเดียวกัน Diesel Stripper ก็ใช้ไอน้ำฉีดเข้าไปเพื่อไล่เอาไฮโดรคาร์บอนช่วงน้ำมันก๊าด (ถ้ามีปะปนมา) ออกไป ในโรงกลั่นนี้ในหอ Stripper ของหน่วย HDS ใช้การฉีดแก๊สไฮโดรเจนเข้าไปเนื่องจากมีอยู่มากและมีราคาถูกกว่าไอน้ำ (อาจเป็นได้เนื่องจากเหตุเกิดในประเทศอิสราเอลและภูมิภาคแถบนั้นไม่ค่อยมีแหล่งน้ำ)

รูปที่ ๒ การทำงานก่อนการเกิดระเบิด

เหตุการณ์เริ่มจากวันศุกร์ที่ ๕ พฤศจิกายนเวลา 02:30 น โดยทางโรงกลั่นได้เริ่มทำการส่งน้ำมันจากหน่วยต่าง ๆ เข้าไปเก็บไว้ในถัง 401 (ความจุ 1500 m³) การส่งน้ำมันเสร็จสิ้นในวันเสาร์ถัดมาเมื่อเวลา 21:30 น และน้ำมันในถังก็ไม่ได้มีการเคลื่อนไหวอะไร (หมายถึงป้อนน้ำมันเข้าเพิ่มหรือสูบออก) นาน 10 ชั่วโมงก่อนที่โอเปอร์เรเตอร์จะมาเก็บตัวอย่างในวันอาทิตย์เวลาประมาณ 07:30 น และเกิดการระเบิดขึ้น

การระเบิดจะเกิดได้ต้องมี ๓ องค์ประกอบรวมกันคือ อากาศ เชื้อเพลิง และพลังงานกระตุ้น น้ำมันดีเซลนั้นถือว่าไม่ใช่สารไวไฟ (ในบ้านเรากำหนดอุณหภูมิจุดวาบไฟน้ำมันดีเซลไว้ที่ "ไม่ต่ำกว่า 52ºC") ดังนั้นจึงสามารถเก็บในถังเก็บความดันบรรยากาศชนิด cone roof tank ได้ ซึ่งถัง 401 ก็เป็นถังชนิดนี้ที่มีรูระบายอากาศขนาด 12 นิ้วอยู่ทางด้านบน (เพื่อให้อากาศไหลออกเมื่อป้อนของเหลวเข้าถัง และให้อากาศไหลเข้าเมื่อสูบของเหลวออกจากถัง) ดังนั้นที่ว่างเหนือผิวของเหลวในถังจึงมีอากาศอยู่แล้ว

ประเด็นถัดมาก็คือเชื้อเพลิงที่ระเหยขึ้นมาผสมกับอากาศนั้นมาจากไหน เพราะน้ำมันดีเซลนั้นมีจุดวาบไฟสูงกว่าอุณหภูมิห้อง การสอบสวนพบว่าน้ำมันที่ผ่านหอ stripper นั้นยังมี "ไฮโดรเจน" ละลายปนอยู่ ซึ่งต้องใช้เวลากว่าที่ไฮโดรเจนจะระเหยออกมาจนหมด และพบว่าเวลา 10 ชั่วโมงที่น้ำมันอยู่นิ่ง ๆ ในถังนั้น ยังมีไฮโดรเจนระเหยออกมาจากน้ำมันอยู่

รูปที่ ๓ ข้อเท็จจริงที่ค้นพบ

ไฮโดรเจนเป็นแก๊สที่มีช่วง explosive limit ที่กว้าง และต้องการพลังงานกระตุ้นที่ต่ำในการจุดระเบิด ช่วงเวลา 10 ชั่วโมงที่น้ำมันอยู่นิ่ง ๆ ในถังนั้นมากเพียงพอที่จะทำให้ไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากการไหลของน้ำมันเข้าถังนั้นกระจายไปหมด แต่ในที่เกิดเหตุพบภาชนะสำหรับเก็บตัวอย่าง (ทำจากทองเหลือ) และเชือก "ไนลอน" ยาว 1 เมตรผูกติดอยู่ (รูปที่ ๓) ตกอยู่ในถัง โดยส่วนที่เหลือของเชือกถูกพัดปลิวออกไประหว่างการระเบิดและพบอยู่ในเขตกำแพงล้อมรอบ (dike)

กรรมการสอบสวนสรุปว่าแหล่งจุดระเบิดที่เป็นไปได้มากที่สุดคือไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากการหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่างที่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์ (แทนที่จะเป็นฝ้าย) และเป็นไปได้ว่าเกิดจากการเสียดสีกับผ้าขี้ริ้วหรือถุงมือ PVC ในขณะที่ทำการหย่อนภาชนะเก็บ และอากาศในวันดังกล่าวก็แห้งด้วย ประกายไฟฟ้าสถิตอาจเกิดขึ้นเมื่อหย่อนลงไปใกล้ผิวของเหลวหรือกับผนังของถังเก็บ

นอกจากนี้กรรมการสอบสวนยังพบว่ามาตรฐานที่เขียนไว้เมื่อ ๒ ปีก่อนหน้า (ในปีค.ศ. ๑๙๙๕) เขียนเอาไว้ว่า (รูปที่ ๒ ย่อหน้าสุดท้าย) "เพื่อที่จะลดความเสี่ยงที่จะเกิดไฟฟ้าสถิต "ควรใช้" เชือกหรือผ้าที่ทำจากไนลอนหรือพอลิเอสเทอร์" คณะกรรมการสอบสวนจึงรีบส่งการค้นพบดังกล่าวไปให้ผู้เขียนมาตรฐานดังกล่าว และได้คำตอบกับมาว่าต้องขอโทษที่พิมพ์ผิดด้วยการตกคำว่า "ไม่" หน้าคำ "ควรใช้"

โมเลกุลเส้นใยที่มีโครงสร้างที่มีความเป็นขั้วอยู่เป็นจำนวนมาก จะกระจายประจุไฟฟ้าสถิตได้ดี เส้นใยธรรมชาติเป็นเซลลูโลสที่เกิดจากน้ำตาลกลูโคสต่อกันเป็นสายโซ่ โครงสร้างโมเลกุลน้ำตาลกลูโคสมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) อยู่มาก ซึ่งช่วยในการจับความชื้นจากอากาศทำให้กระจายประจุไฟฟ้าสถิตได้ดี เส้นใยสังเคราะห์เช่น ไนลอน พอลิเอสเทอร์ พอลิโอเลฟินส์ ฯลฯ มีโครงสร้างที่มีความเป็นขั้วอยู่น้อยหรือแทบไม่มีเลย เส้นใยเหล่านี้จึงเป็นที่สะสมที่ดีของประจุไฟฟ้าสถิต

วัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้า แต่ไม่มีการต่อสายดินเอาไว้ (เพื่อถ่ายประจุที่เกิดขึ้นนั้นออกไป) ก็จะทำหน้าที่เป็นเสมือนตัวเก็บประจุที่เป็นที่สะสมประจุไฟฟ้าสถิตได้เช่นกัน

สถานีรถไฟคลองอุดมชลจร MO Memoir : Saturday 18 May 2567

ในวารสารราชบัณฑิตยสถาน ปีที่ ๑๓ ฉบับที่ ๔ ต.ค.-ธ.ค. ๒๕๕๕ เรื่อง "จุดตัดทางรถไฟ" โดยไผทชิต เอกจริยกร ให้คำนิยามของ "ทางลักผ่าน" ว่า

(๔) ทางลักผ่าน คือ ทางตัดผ่านทางรถไฟที่เป็นทางเข้า-ออกประจำของเอกชนหรือผู้อยู่อาศัยบริเวณนั้น ๆ ผู้ทำทางตัดผ่านอาจจะเป็นประชาชนหรือองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น เช่น เทศบาล องค์การบริหารส่วนตำบล แต่ไม่ได้มีการขออนุญาตทำทางตัดผ่านจากการรถไฟแห่งประเทศไทยหรือไม่ได้รับอนุญาตจากการรถไฟแห่งประเทศไทย จึงเป็นทางตัดผ่านที่ไม่มีการควบคุมด้านความปลอดภัย ซึ่งในปัจจุบันนี้พบว่ามีจำนวนมากและยากต่อการควบคุมให้อยู่ในมาตรฐานความปลอดภัย

สถานีรถไฟคลองอุดมชลจร อยู่ระหว่างสถานีคลองหลวงแพ่งและสถานีเปรง เป็นสถานีที่ไม่มีเจ้าหน้าที่ประจำแม้ว่าจะมีการก่อสร้างอาคารสถานี แต่ก็ยังมีขบวนรถไฟหยุดรับส่งผู้โดยสาร เป็นข่าวใหญ่ครั้งล่าสุดเมื่อเดือนสิงหาคมปีที่แล้วที่รถกระบะบรรทุกคนงานวิ่งตัดหน้ารถไฟตรงทางลักผ่านทั้ง ๆ ที่เห็นรถไฟกำลังใกล้เข้ามา

ฉบับนี้ก็ถือได้ว่าเป็นบันทึกสถานที่ธรรมดา ๆ แห่งหนึ่งบนเส้นทางรถไฟอีกเช่นเคย

รูปที่ ๑ รูปจากแผนที่ทหารรหัส L509 จัดทำโดยกองทัพสหรัฐ ฉบับจัดพิมพ์ครั้งแรกที่ใช้ข้อมูลตั้งแต่ปีค.ศ. ๑๙๕๒ (พ.ศ. ๒๔๙๕) และนำมาประมวลผลในปีค.ศ. ๑๙๕๘ (พ.ศ. ๒๕๐๑) (1) คือสถานีคลองหลวงแพ่ง (2) คือสถานีเปรง เส้นประสีเขียวคือแนวคลองอุดมชลจร ในรูปนี้ยังไม่มีสถานีคลองอุดมชลจร

รูปที่ ๒ สุดปลายสถานีด้านทิศตะวันตก

รูปที่ ๓ ตอนไปถึงรถสินค้ากำลังมาพอดี 

รูปที่ ๔ ขบวนยาวที่มีแต่ตู้สินค้า 

รูปที่ ๕ ทางเดินขึ้นชานชาลาอยู่ทางด้านทิศตะวันออก ต้องเดินไต่ไปตามเส้นทางลูกศรสีเหลือง

รูปที่ ๖ มีคนกำลังรอรถไฟโดยสารอีกขบวนที่กำลังมา 

รูปที่ ๗ กำลังแล่นเข้าเทียบชานชาลา

รูปที่ ๘ หัวขบวนจอดเลยป้ายไปหน่อย เจ้าหน้าที่โผล่หน้ามาดูว่าขึ้นรถกันเรียบร้อยหรือยัง ก่อนเดินทางต่อ

รูปที่ ๙ ขบวนที่มาคือรถไปจุกเสม็ด มีคนนั่งทุกตู้ จำนวนคนใช้ได้เหมือนกัน

รูปที่ ๑๐ กำลังจะพ้นตัวสถานี 

รูปที่ ๑๑ ป้ายบอกระยะทางไปยังสถานีข้างเคียง

รูปที่ ๑๒ สภาพตัวอาคารสถานี ทางที่เห็นเป็นทางที่รถสินค้าวิ่ง

รูปที่ ๑๓ ตัวอาคารสถานีเมื่อมองจากอีกฟากหนึ่ง 

รูปที่ ๑๔ มองไปยังทิศตะวันตก (ทางไปกรุงเทพ) ทางคู่ฝั่งนี้เป็นทางรถโดยสารวิ่ง

รูปที่ ๑๕ จากชานชาลาด้านทิศตะวันตกมองย้อนไปทางทิศตะวันออก ฝั่งตรงข้ามมีผู้โดยสารรอรถอยู่หนึ่งคน 

รูปที่ ๑๖ จุดข้ามทางรถไฟที่เกิดอุบัติเหตุ ทางที่อยู่ด้านหน้าคือทางที่รถสินค้าวิ่ง จะอยู่ต่ำกว่าทางรถไฟโดยสาร

รูปที่ ๑๗ ข่าวรถไฟชนรถกระบะบรรทุกคนงาน ในข่าวบอกว่าคนขับเห็นรถไฟกำลังมา เลยลดความเร็ว แต่คนนั่งข้างหลังบอกให้เร่งเครื่องข้ามไปเลย คนขับก็เลยทำตาม แต่ไม่พ้น จุดนี้เป็นทางลักผ่าน คือทางข้ามที่ทำกันเอง (อาจจะโดยชาวบ้านหรือองค์กรท้องถิ่น) โดยไม่ขออนุญาตการรถไฟ

ผลงานช่างแอร์ MO Memoir : Thursday 16 May 2567

แอร์ตัวนี้เป็นของห้องนอนบ้านเล็ก ๆ หลังเก่าที่อยู่ข้าง ๆ บ้านปัจจุบัน ตอนนี้ก็ใช้เป็นบ้านพักสำหรับญาติที่มาจากต่างจังหวัด มีสองห้องนอน ติดแอร์ให้กับห้องนอนแต่ละห้องเรียบร้อย

สัปดาห์ก่อน คุณภรรยาระหว่างไล่จับเจ้าสมาชิกอายุน้อยสุดของบ้าน (ชเนาเซอร์อายุไม่ถึง ๒ ขวบ) เดินไปสัมผัสตู้แผงคอยล์ร้อนของแอร์ตัวหนึ่งโดยบังเอิญ ปรากฏว่าโดนไฟดูด ก็เลยมาแจ้งให้ไปตรวจ พอเอามัลติมิเตอร์ไปวัด (วัดเทียบกับสายดินที่ลากผ่านปลั๊กพ่วง) วัดไฟได้ 200 V ทั้ง ๆ ที่ safety breaker ของแอร์อยู่ในตำแหน่ง OFF

งานนี้ก็เลยต้องไปเปิดฝากล่อง safety breaker ดู ก็เห็นดังที่ถ่ายรูปมาให้ดูข้างล่าง

รูปที่ ๑ สีดำ คือสาย L เข้า สีน้ำตาลคือสายL ออก สีเทา คือสาย N เข้า สีฟ้า คือสาย N ออก

บ้านนี้เคยเปลี่ยนสายไฟทั้งหลัง (ตอนนั้น มอก. 11-2531) ก่อนที่จะมีการเปลี่ยนมาตรฐานสีสายไฟใหม่ (ปัจจุบันมอก. 11-2553) เลยต้องขอเอารูปสีมาตรฐานสายไฟมาแปะไว้ด้วยเพื่อเตือนความจำ

คือตัว safety breaker ด้านฝั่ง L มันมีปัญหา ดันคันโยกมาที่ตำแหน่ง ON มันก็ไม่มีไฟฟ้าไหลผ่าน (ฝั่ง N ใช้งานได้ปรกติ) ช่างแอร์เขาก็เลยแก้ปัญหาด้วยการเอาสาย L ที่ต่อไปยังแอร์ต่อตรงกับสาย L ของบ้านเลย (ที่ถูกคือมันต้องเสียบเข้ารูด้านล่าง) แทนที่จะบอกเราว่ามีงานเพิ่ม ให้ไปซื้อ safety breaker มาเปลี่ยนใหม่

ตอนนี้แกัไขด้วยการซื้อ safety breaker ทางออนไลน์มาเปลี่ยนเองเรียบร้อยแล้ว ใช้ยี่ห้อเดิมที่คุ้นเคยกันมานาน ตัวละ ๑๐๐ กว่าบาท ไม่กล้าลองของใหม่ที่เป็นขายตัวละ ๒๐-๕๐ บาท (แล้วแต่ยี่ห้อ)

ปิดเทอมนี้ภาควิชาให้ไปสอนพื้นฐานไฟฟ้ากำลังให้กับนิสิตวิศวกรรมเคมี ก็เลยต้องมานั่งทบทวนค้นคว้าหน่อยว่านิสิตควรจะเรียนรู้อะไรบ้าง และนี่ก็คงจะเป็นตัวอย่างหนึ่งที่จะเอาไปสอน

ถังเก็บแนฟทาระเบิดจากไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากแนฟทาไหลเข้าถัง MO Memoir : Wednesday 15 May 2567

ไฟฟ้าสถิตที่สามารถจุดระเบิดเชื้อเพลิงในถังเก็บได้ ไม่จำเป็นต้องมาจากการหย่อนอุปกรณ์ใด ๆ (เช่น เพื่อการเก็บตัวอย่าง การวัดระดับ) ลงไปในถังเก็บเสมอไป การป้อนเชื้อเพลิงเข้าไปในถังเก็บก็มีโอกาสทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตภายในถังสูงมากพอที่จะทำให้ระเบิดได้เช่นกัน

เอกสาร ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๖๓ (เมษายน พ.ศ. ๒๕๑๗) เรื่องที่ ๘ (รูปที่ ๑) ได้เล่าถึงเหตุการณ์การระเบิดของถังเก็บแนฟทา (น้ำมันเบนซิน) ในระหว่างการเติมน้ำมันเกรดหนึ่งเข้าไปผสมกับอีกเกรดหนึ่งที่อยู่ในถัง โดยเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในปีค.ศ. ๑๙๕๔ (พ.ศ. ๒๔๙๗) หรือเมื่อ ๗๐ ปีที่แล้ว ที่โรงกลั่นน้ำมัน Shell เมือง Pernis ประเทศเนเธอร์แลนด์ โดยการระเบิดเกิดขึ้น ๔๐ นาทีหลังการผสม เพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นถูกดับได้ในเวลาไม่นาน จากนั้นจึงทำการย้ายน้ำมันไปยังถังอีกใบหนึ่ง

ในวันรุ่งนี้ทางโรงกลั่นก็ได้เริ่มทำการผสมน้ำมันใหม่อีกครั้ง และภายใน ๔๐ นาทีถัดมา ก็เกิดระเบิดขึ้นอีกครั้ง

สาเหตุของการระเบิดเกิดจากไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากอัตราการป้อนน้ำมันเข้าถังเก็บนั้นสูงเกินไป

แนวทางป้องกันที่บทความ (บริษัท ICI) นำเสนอไว้ก็คือให้ลดอัตราการป้อนน้ำมันเข้าถังเก็บ แต่ทางโรงกลั่นใช้อีกวิธีหนึ่งคือผสมสารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิต แต่วิธีหลังนี้ ICI มองว่าอาจก่อให้เกิดปัญหาเมื่อนำน้ำมันเข้าสู่กระบวนการถัดไป

รูปที่ ๑ การระเบิดในถังเก็บแนฟทาระหว่างการผสมน้ำมันให้เป็นเนื้อเดียวกัน

ใน ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๑๙ (๒๕ พฤษภาคม พ.ศ. ๒๕๑๓) หัวช้อที่ ๘ (รูปที่ ๒) ได้กล่าวถึงความเร็วที่เหมาะสมในการไหลของไฮโดรคาร์บอนคือ ความเร็วเชิงเส้นควรจะต่ำว่า 7 เมตรต่อวินาที แต่ถ้าหากมีน้ำปนอยู่ด้วยก็ควรที่จะต่ำกว่า 1 เมตรต่อวินาที

นอกจากนี้ยังได้กล่าวว่า มีรายงานการทดลองในวารสาร Fire International (เดือนตุลาคม พ.ศ. ๒๕๑๒) ว่าประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับเวลาที่ของเหลวนั้นไหล

แต่ถ้าทำการทดลองซ้ำแล้วซ้ำอีก (ตรงนี้เขาหมายความว่ากับอุปกรณ์เดิม ปิดปั๊ม แล้วเริ่มเดินเครื่องใหม่) หรือตัวเชื้อเพลิงนั้นมีการไหลผ่านท่ออย่างต่อเนื่อง ประจุจะค่อย ๆ ลดหายไป

การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าในช่วงแรกที่เริ่มเดินเครื่องปั๊มเป็นครั้งแรกนั้น จะเป็นช่วงที่อันตรายที่สุด เพราะของเหลวที่ไหลออกไปนั้นจะมีการสะสมประจุมาก และในทำนองเดียวกัน ปั๊มที่ไม่ได้เดินเครื่องเป็นเวลานาน เมื่อเริ่มเดินเครื่องใหม่ก็จะมีประจุไฟฟ้าสถิตสะสมได้มากเหมือนกัน

รูปที่ ๒ ความเร็วในการไหลที่เหมาะสมของน้ำมัน

สาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตได้ง่ายคือการเติมของเหลวที่ทำให้ของเหลวนั้นเกิดการกระเด็นกระจาย ใน ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๒๐ (๑ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๑๓) เรื่องที่ ๖ (รูปที่ ๓) ได้เน้นย้ำถึงประเด็นนี้

ปรกติการป้อนของเหลวเข้าถังเก็บนั้นจะป้อนเข้าทางด้านล่างของถัง ถ้าระดับของเหลวในถังนั้นสูงกว่าระดับท่อทางเข้า ปัญหานี้ก็จะไม่เกิด การป้อนเข้าทางด้านบนนั้นอาจเกิดขึ้นเมื่อต้องการการผสมของเหลวสองชนิดให้เป็นเนื้อเดียวกัน ด้วยการสูบของเหลวในถังออกทางด้านล่างที่ก้นถัง แล้วป้อนกลับเข้าถัง ณ อีกมุมหนึ่งทางด้านบน (เช่นการปรับองค์ประกอบหรือความหนาแน่นของน้ำมันสองชนิด เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติตามข้อกำหนด วิธีการที่ปลอดภัยกว่าคืออย่าให้ของเหลวที่ป้อนเข้าทางด้านบนนั้นตกหล่นอย่างอิสระลงบนพื้นผิวของเหลวที่อยู่ในถัง แต่ให้ไหลผ่านท่อที่จุ่มลงไปใต้ผิวของเหลว

การกระเด็นกระจายของเชื้อเพลิงที่ทำให้เกิดละอองหยดของเหลวเล็ก ๆ นั้น สามารถลดอุณหภูมิจุดวาบไฟลงจากค่าปรกติได้ถึง 50ºC ทำให้ของเหลวที่มีจุดวาบไฟปรกติสูงกว่าอุณหภูมิห้อง กลายเป็นของเหลวที่มีความไวไฟสูงที่อุณหภูมิห้องได้ง่าย (หยดของเหลวเล็ก ๆ มีพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรสูง ทำให้ระเหยกลายเป็นไอได้มากขึ้นที่อุณหภูมิเดียวกัน ทำนองเดียวกับพัดลมไอน้ำที่ฉีดพ่นละอองน้ำออกมา น้ำจะระเหยกลายเป็นไอโดยดึงความร้อนจากอากาศรอบ ๆ)

รูปที่ ๓ ไม่ควรเติมของเหลวไวไฟในรูปแบบที่ทำให้ของเหลวนั้นกระเด็นกระจาย

เรื่องที่ 63/8, 19/8 และ 20/6 ถูกนำไปลงใหม่ใน ICI Safety Newsletter ฉบับที่ ๑๒๖ (สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๒๑) เป็นเรื่องที่ 12/1, 12/2 และ 12/3 ตามลำดับ ในกรณีของเรื่องที่ 63/8 นั้นแม้ไม่ได้ระบุชัดเจนว่าไฟฟ้าสถิตนั้นเกิดจากอะไร แต่อาจจะพอคาดเดาได้ว่าเกิดจากการน้ำมันแบบมีการกระเด็นกระจาย

การผสมของเหลวสองชนิดให้รวมเป็นเนื้อเดียวกันทำได้หลายแบบ เช่นการสูบของเหลวสองชนิดจากแต่ละถังให้มาผสมรวมกันในท่อที่ส่งไปยังถังเก็บใบที่สาม การไหลปั่นป่วนภายในท่อจะทำให้ของเหลวผสมเป็นเนื้อเดียวกัน โดยอาจติดตั้ง inline mixer หรือ static mixer ในท่อเพื่อช่วยในการผสมด้วยก็ได้ การติดตั้งใบพัดผสมเข้าทางด้านข้างของถังก็เป็นอีกวิธีหนึ่ง แต่ทั้งนี้ต้องดูขนาดของใบพัดและถังประกอบด้วย (ไม่งั้นมันก็จะผสมอยู่กันตรงบริเวณใกล้ ๆ ใบพัด)

รูปที่ ๔ ตัวอย่างท่อสูบเข้าปั๊มที่ลอยขึ้นลงตามระดับความสูงของของเหลวในถัง การสูบแบบนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ตะกอนที่อยู่ก้นถัง (ถ้ามี) ไหลเข้าไปในตัวปั๊ม (จากเอกสารประชาสัมพันธ์ของบริษัท IGA TEC International)

ในกรณีที่ต้องการทำให้ของเหลวที่อยู่ในถังเก็บขนาดใหญ่เป็นเนื้อเดียวกัน สิ่งที่เราต้องการก็คือให้ของเหลวในถังทั้งหมดมีการเคลื่อนตัว จะได้ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน วิธีการหนึ่งที่ทำได้คือสูบของเหลวในถังจากทางด้านล่างของถัง และเติมกลับเข้าไปทางด้านบนที่อีกฝากหนึ่งของถัง (ในทางกลับกันก็สามารถใช้การสูบของเหลวออกจากทางด้านบนแล้วเติมกลับเข้าทางด้านล่าง) ในกรณีของการเติมของเหลวกลับเข้าทางด้านบนนั้น ถ้าปลายท่อที่เติมกลับเข้ามานั้นอยู่สูงกว่าระดับผิวของเหลว ของเหลวที่ไหลตกลงมาก็จะเกิดการกระเด็นกระจาย แต่ถ้าระดับของเหลวในถังนั้นสูงจนท่วมปลายท่อที่ป้อนน้ำมันกลับเข้ามา ปัญหานี้ก็จะไม่เกิด

(มีอยู่ปีหนึ่ง นิสิตที่ไปฝึกงานที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งได้รับโจทย์ให้วิเคราะห์ปัญหาที่ลูกค้าแจ้งมาว่า น้ำมันเตาที่ส่งไปนั้นคุณสมบัติไม่คงเส้นคงวา โดยที่ไม่ได้บอกว่าคุณสมบัติอะไรที่ไม่คงเส้นคงว่า สุดท้ายพบว่าตัวที่เป็นปัญหาน่าจะเป็นความหนืด (จากการตรวจสอบในช่วงแรกพบว่าน้ำมันที่ตำแหน่งต่าง ๆ ของถังมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน แสดงให้เห็นว่าน้ำมันในถังนั้นไม่เป็นเนื้อเดียวกัน) ก็เลยต้องมาทำการผสมน้ำมันเตาในถังเก็บและเก็บตัวอย่างที่ตำแหน่งต่าง ๆ ในถังมาวิเคราะห์เป็นระยะ เพื่อดูว่าน้ำมันเตาในถังเป็นเนื้อเดียวกันหมดแล้วหรือยัง)

แต่ถ้าให้ปลายท่อป้อนกลับต่ำลงมาถึงระดับใกล้ก้นถัง เวลาของเหลวเต็มถัง ของเหลวส่วนที่อยู่ด้านบนเหนือระดับการสูบออก-ป้อนเข้าจะมีการไหลเวียนที่ไม่ดี การผสมจะทำได้ไม่ดี หรือไม่ก็ใช้การออกแบบที่ทำให้ระดับท่อสูบของเหลวออก (หรือป้อนของเหลวเข้า) นั้นเปลี่ยนความสูงได้ตามระดับของน้ำมันในถัง (รูปที่ ๔)

ไฟฟ้าสถิตเกิดจากการที่พื้นผิวสองพื้นผิวที่สัมผัสกันอยู่นั้นเกิดการแยกตัวจากกัน พื้นผิวที่สัมผัสกันนั้นไม่จำเป็นต้องเป็นระหว่างของแข็งด้วยกัน ระหว่างของเหลวก็เกิดได้ เช่นหยดน้ำที่ผสมอยู่ในน้ำมัน เมื่อหยดน้ำนั้นจมลงสู่เบื้องล่างผ่านชั้นน้ำมัน ก็จะทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตได้ (นั่นคือเหตุผลว่าทำไมน้ำมันที่มีน้ำปนอยู่ จึงควรต้องไหลด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า) รูปที่ ๕ เป็นตัวอย่างรูปแบบการแยกออกจากกันของพื้นผิว ที่ทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตได้

การระเบิดของถังเก็บเชื้อเพลิงจากไฟฟ้าสถิตเกิดได้จากสาเหตุต่าง ๆ ที่หลากหลาย แม้ว่าในขณะนั้นจะมีคนทำงานอยู่ในบริเวณใกล้เคียง ก็ไม่จำเป็นต้องเกิดจากการทำงานของคนที่อยู่ในบริเวณนั้นในขณะนั้นเสมอไป และควรต้องมีการพิจารณาการทำงานที่เกี่ยวข้องกับถังเก็บนั้นก่อนหน้า เช่นการขนถ่ายและการผสมว่ามีเกิดขึ้นก่อนหน้าด้วยหรือไม่

รูปที่ ๕ ไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากการแยกตัวของพื้นผิวสัมผัส (จากเอกสาร International Safety Guide for Inland Navigation Tank-barges and Terminals", Chapter 3 Static electricity, Edition 1 ปีค.ศ. ๒๐๑๐)

ที่ระลึกนิสิตวิศวกรรมเคมีรหัส ๖๓ ร้านข้าวแกงที่มีกับข้าว ๕ อย่าง MO Memoir : Monday 13 May 2567

ปี ๒๕๓๑ ช่วงทำงานอยู่มาบตาพุด มีข่าวว่าบริษัทที่มีแต่โรงงานผลิต HDPE (พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง) นำ PP (พอลิโพรพิลีน) ออกขาย โดยบอกว่าผลิตขึ้นเอง (ในขณะนั้นประเทศไทยมีแค่โรงงาน HDPE และ LDPE อย่างละ ๑ โรง)

ฝ่ายตลาดเชื่อว่าไม่น่าจะเป็นจริง ฝ่ายเทคนิคก็คิดว่าไม่น่าจะเป็นจริงเช่นกัน เรื่องผ่านมาถึงฝ่าย operation ที่ผมทำงานอยู่ ลูกน้องที่มีเพื่อนทำงานที่โรงงานนั้นก็บอกยืนยันว่าเป็นจริง เราก็เลยมานั่งพิจารณากัน ก็ได้ข้อสรุปว่า "ทำได้"

ความรู้พื้นฐานจากวิชา "เคมี" ทำให้เรารู้ว่าเป็นไปได้ที่จะเอาโรงงานผลิต HDPE มาผลิต PP แต่ในทางกลับกันทำไม่ได้ และทำให้เรารู้ว่าด้วยกระบวนการผลิตในรูปแบบดังกล่าวมันมีโอกาสจะเกิดปัญหาอะไร และต้องวางแนวทางป้องกันและแก้ไขอย่างไร

แต่ถึงกระนั้นโรงงานนั้นก็เกิดความผิดพลาดในระหว่างการแก้ปัญหา ซึ่งนำไปสู่การเกิด Unconfined Vapour Cloud Explosion หรือ UVCE ครั้งแรกของประเทศไทยในเดือนธันวาคม ๒๕๓๑

--------------------

ปี ๒๕๓๙ ระหว่างการ commissioning โรงโอเลฟินส์ที่เพิ่งสร้างเสร็จ เพื่อทำการ calibrate อุปกรณ์วัดที่เรียกว่า displacer ที่ใช้วัดระดับรอยต่อระหว่างเฟสน้ำกับเฟสน้ำมันใน separation drum ของ quench tower ช่างเทคนิคที่ทำหน้าที่ดังกล่าวมองไม่เห็นชั้นน้ำมันสีแดงที่เขาเห็นเป็นประจำจากประสบการณ์ของเขา จึงเข้าใจว่าในตัว drum นั้นเต็มไปด้วยน้ำ จึงเปิดวาล์วของเหลวใน drum ลงท่อระบายน้ำ แต่สิ่งที่เขาระบายลงไปนั้นคือน้ำมัน ไม่นานนัก น้ำมันที่ถูกระบายลงท่อระบายน้ำก็เกิดการระเบิด นั่นคือการเกิด UVCE ครั้งที่สองของประเทศไทย

แนฟทาบริสุทธิ์นั้นไม่มีสี แนฟทาที่เขานำมาใช้ในการ calibrate อุปกรณ์ก่อนเริ่มเดินเครื่องครั้งแรกเป็นแนฟทาบริสุทธิ์ มันจึงใสเหมือนน้ำ ในขณะที่แนฟทาที่วิ่งวนอยู่ในระบบหลังโรงงานเริ่มทำงานไปพักหนึ่ง มันจะมีสีแดง

มีอยู่ปีหนึ่งไปตรวจฝึกงานนิสิตรายหนึ่งที่โรงโอเลฟินส์ พี่เลี้ยงให้เขานำเสนอกระบวนการผลิตซึ่งเขาก็ทำได้คล่องมาก เพราะถึงตอนถามคำถาม ผมก็ถามเขาไปว่าทำไมต้องมีหน่วยกำจัดกำมะถัน ในเมื่อใน flow chart ที่คุณแสดงมันไม่มีการป้อนกำมะถัน

ปรากฏว่าพี่เลี้ยงไม่ได้บอกให้รู้ว่าในความเป็นจริงมีการผสมสารประกอบกำมะถันเข้าไปกับแนฟทา

ความรู้จากวิชา "เคมี" ทำให้เรารู้ว่าปฏิกริยา thermal cracking ที่ใช้ในการผลิตโอเลฟินส์จะดำเนินไปข้างหน้าได้ดีขึ้นที่ partial pressure ต่ำ ซึ่งก็นำไปสู่การผสมไอน้ำเข้าไปกับ feed และยังทำให้เรารู้ว่าเพื่อป้องกันการเกิด coke เกาะบนผิวท่อก็ต้องผสมสารประกอบกำมะถันเข้าไปกับ feed และเช่นกัน ความรู้จากวิชา "เคมี" ทำให้เรารู้ว่าโมเลกุลเล็กที่เกิดขึ้นสามารถรวมตัวกลับเป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น และเป็นสารประกอบที่มี "สี" ที่มีอะตอม O และ S อยู่ในโครงสร้างโมเลกุล

--------------------

ธันวาคม ๒๕๔๒ ณ โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่ง ในขณะที่ชั่วโมงการทำงานสะสมที่ไม่มีการเกิดอุบัติเหตุนั้นกำลังจะถึงเป้าหมายที่ตั้งไว้ เกิดความผิดพลาดในระหว่างการส่งน้ำมันไปยัง tank farm ทำให้น้ำมันปริมาณมากล้นถังเก็บและรั่วไหลลงสู่รางระบายน้ำ ก่อนจะเกิดการจุดระเบิด ณ จุดที่ห่างออกไปและทำให้เปลวไฟที่เกิดขึ้นวิ่งกลับมาเผาไหม้ถังน้ำมัน

ความรู้จากวิชา "เคมี" ทำให้เรารู้ว่าการระเหยของของเหลวขึ้นอยู่กับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของโมเลกุลที่อยู่บนผิวหน้า (ที่สัมผัสกับอากาศ) กับโมเลกุลที่อยู่ชั้นล่าง ในกรณีของน้ำกับน้ำมัน น้ำมันจะลอยอยู่บนผิวหน้า ทำให้อัตราการระเหยของน้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำนั้นจะสูงกว่าปรกติ น้ำมันที่ปรกติติดไฟยาก (เช่นดีเซลหรือน้ำมันเตา) แต่เมื่อลอยอยู่บนผิวน้ำจะสามารถติดไฟได้ง่ายขึ้นมาก นั่นคือการเกิด UVCE ครั้งที่สามของประเทศไทย

เหตุการณ์ทำนองเดียวกันมาเกิดซ้ำอีกเมื่อเดือกรกฎาคม ๒๕๖๔ ระหว่างดับเพลิงที่ไหม้โรงงานผลิตโฟมชานกรุงเทพ (หมิงตี้เคมิคอล) ไฮโดรคาร์บอนที่รั่วไหลลงผิวน้ำที่ท่วมขัง ทำให้เกิดเปลวไฟแผ่กระจายออกไปอย่างรวดเร็ว จนทำให้เจ้าหน้าที่กู้ภัยเสียชีวิตจากโดนไฟครอก ๑ ราย

--------------------

ตุลาคม ๒๕๔๔ เกิดการระเบิดใหญ่ที่โรงงานแห่งหนึ่งที่ อ.พานทอง จ.ชลบุรี มีผู้เสียขีวิตเกือบ ๒๐ ราย สาเหตุของการระเบิดเกิดจากโรงงานต้องการลดต้นทุนด้วยการเตรียมสารตัวหนึ่งขึ้นใช้เอง ด้วยการผสมเมทิลเอทิลคีโตนกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ประมาณ ๒๐ ปีที่แล้ว ระหว่างนั่งฟังนิสิตป.เอกนำเสนอผลงานในวิชาสัมมนา เขาพยายามหาตัวทำละลายเพื่อประสานเฟสเบนซีนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวทำละลายตัวหนึ่งที่เขาหยิบมาใช้คือ acetone ผมเห็นเข้าก็เลยถามว่าคุณมีหลักเกณฑ์อย่างไรในการเลือกตัวทำละลาย เขาก็บอกว่าก็ดูว่าในห้องแลปมีอะไร ก็หยิบตัวนั้นมาใช้ ผมก็บอกเขาไปว่า รู้ไหมว่าเล่นกับอะไรอยู่ ดีเท่าไรแล้วที่มันไม่ระเบิดคาคือตอนคุณผสม

แต่ในช่วงเวลานั้นมีเหตุขวดทิ้งสารระเบิดในห้องแลปประมาณ ๓-๔ ครั้ง ครั้งสุดท้ายที่แรงที่สุดนั้นทำลาย hood ไปหนึ่งตัว โชคดีที่เป็นช่วงกลางคืนที่ไม่มีคนทำงานในห้องนั้น

๓ ปีที่แล้ว มีบริษัทแห่งหนึ่งจ้างให้ผมทำวิจัยผลิตสารเคมีตัวหนึ่งด้วยการผสม น้ำ กรดอะซีติก และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้าด้วยกัน ให้สัดส่วนการผสมมาเรียบร้อย ระหว่างการประชุมออนไลน์ผมก็ถามเขาตรง ๆ ว่าทางบริษัทก็มีทั้งห้องทดลองและผู้มีความรู้ แต่กลับจ้างให้คนอื่นทำแทน แสดงว่ารู้ใช่ไหมครับว่าสิ่งที่ดูธรรมดา ๆ แต่ถ้าผสมกันไม่ถูกวิธีมันก็มีสิทธิระเบิดได้ ผมทำการทดลองในห้องแลปใช้เครื่องแก้วมันไม่มีปัญหาหรอก แต่ถ้า scale up เมื่อใด ระวังให้ดี เพราะมันจะเกิดเรื่องตอนนั้น

ทางฝ่ายบริษัทได้แต่นั่งยิ้ม

ความรู้วิชา "เคมี" ทำให้เรารู้ว่าอะไรที่ไม่ควรผสมเข้าด้วยกัน หรือต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่ง และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่สัมผัสกับสารเคมีเหล่านั้นควรทำจากวัสดุอะไร

และถ้าจะให้ดีอาจารย์ที่ควบคุมการทำงานของนิสิตก็ควรต้องรู้ด้วยว่ากำลังให้นิสิตเล่นกับอะไรอยู่ ไม่ใช่ว่าพอเกิดเรื่องทีก็บอกว่า "ไม่เคยบอกให้นิสิตทำอย่างนั้น" ทั้ง ๆ ที่ในความเป็นจริง "ไม่เคยบอกนิสิตว่าควรทำอย่างไร"

--------------------

 

ปัจจุบันเวลาพิมพ์ข้อความติดต่อพูดคุย ก็มักจะใช้เลข "5" แทนความหมายว่าหัวเราะ "ฮ่า" แต่สำหรับวิศวกรรมเคมีบ้านเราแล้ว เหตุการณ์วันที่ ๕ เดือน ๕ (พฤษภาคม) ปี ๕๕ (พ.ศ. ๒๕๕๕) จัดว่าเป็นวันที่ฝันร้ายกลายเป็นจริง เมื่อเกิดการระเบิดที่โรงงาน Bangkok Synthetic Elastomer ที่จัดว่าเป็น UVCE ครั้งที่ ๔ ของไทย

เหตุการณ์นั้นสื่อต่าง ๆ ประโคมข่าวว่าเป็นการระเบิดเกิดจากโทลูอีน แต่ความรู้เคมีนั้นบ่งบอกว่าไม่น่าใช่ (ตัวการที่แท้จริงน่าจะเป็น Butadiene ที่ละลายอยู่ในโทลูอีน) และในทำนองเดียวกัน การระเบิดของโรงงานหมิงตี้เคมีคอล เมื่อเดือนกรกฎาคม ๒๕๖๔ นั้น สไตรีนก็ไม่น่าจะเป็นตัวการ (ตัวการที่แล้วจริงน่าจะเป็น pentane มากกว่า)

--------------------

 

ประมาณสิบปีที่แล้วได้เข้าร่วมทีมวิศวกรที่ปรึกษาของคณะเพื่อให้ความเห็นในการก่อสร้างโรงงานผลิตยาแห่งหนึ่งของสภากาชาดไทย ในเดือนสิงหาคม ปี ๒๕๕๙ ก่อนการประชุมร่วมระหว่างวิศวกรฝั่งไทยกับฝั่งเกาหลี ทราบมาว่าในที่ประชุมจะมีการหาข้อยุติเรื่อง mechanical seal ของ ethanol pump พังเร็วผิดปรกติ ผมก็ถามน้องที่เป็นหัวหน้าคณะทำงานว่าเป็นปั๊มตัวไหน พอรู้ว่าเป็นตัวไหนก็เลยบอกน้องเขาไปว่า "เดินเครื่องผิดวิธีหรือเปล่า" น้องหัวหน้าคณะทำงานก็ตอบกลับมาว่า "พี่พูดเหมือนวิศวกรเกาหลีเลย" (โรงงานนี้เป็นการก่อสร้างแบบ "Turnkey project" โดยเจ้าของเทคโนโลยีทางเกาหลีเป็นผู้รับเหมารับทำหน้าที่ทุกอย่างตั้งแต่ออกแบบไปจนถึงทำให้เดินครื่องได้ เหมือนกับเวลาที่เราซื้อรถยนต์ คือไม่ต้องไปคุมการผลิต แค่ไขกุญแจติดเครื่องแล้วก็ขับออกไปเลย)

คือทางทีมวิศวกรเครื่องกลฝั่งไทยคิดว่าปัญหาเกิดจากการติดตั้งไม่ถูกวิธี แต่จากขนาดปั๊มและการติดตั้งที่เห็น ผมเห็นว่ามันไม่มีปัญหาอะไร (ตัวอื่นที่ติดตั้งแบบเดียวกันมันก็ไม่มีปัญหา) ที่ผมเห็นว่าเป็นปัญหามากกว่าคือ "ขั้นตอนการหยุดเดินเครื่อง" เพราะดูจากตำแหน่งที่ตั้งปั๊มและสวิตช์ปิด-เปิด และจำนวนพนักงานที่เขาใช้แล้ว โอกาสที่ปั๊มจะเกิดการ run dry ค่อนข้างสูง (คือไม่มีของเหลวในปั๊ม) และถ้าปั๊ม run dry เมื่อใด mechanical seal พังได้ง่าย ๆ (ว่าแต่รู้จักไหมครับว่า mechanical seal คืออะไร)

สองปีที่แล้ว ศิษย์เก่าภาควิชาที่ทำงานที่โรงงานผลิต PP ส่งข้อความมาถามว่าจะหาว่าคราบสีขาวบน mechanical seal (รู้จักไหมครับว่าคืออะไร) ของ propylene pump มาได้อย่าง จะเริ่มต้นอย่างไรดี ผมก็ถามเขาว่าโพรพิลีนนั้นมาจากไหน และมีการ flushing ที่ mechanical seal หรือเปล่า ใช้อะไรเป็นของเหลว flushing และควรใช้วิธีการใดในการตรวจสอบว่าผงของแข็งสีขาวที่พบเจอนั้นคืออะไร

ความรู้เรื่องโครงสร้างของปั๊มทำให้รู้ว่า mechanical seal เป็นบริเวณที่อุณหภูมิจะสูงกว่าส่วนอื่นและต้องการการระบายความร้อน ดังนั้นบริเวณดังกล่าวมีโอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการได้

--------------------

 มีนาคม ๒๕๕๗ ระหว่างเดินไปเอาน้ำร้อนในห้องธุการเพื่อชงกาแฟกิน หัวหน้าภาคที่นั่งอยู่แถวนั้นก็ยื่นเอกสารมาให้ปึกหนึ่งแล้วบอกว่าพี่ช่วยดูให้หน่อย

ผมเอามาพลิกดู ในเอกสารนั้นเต็มไปด้วยข้อกำหนดคุณลักษณะอุปกรณ์การผลิตต่าง ๆ สำหรับกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเคมีและชีวภาพ ไม่ว่าจะเป็น ท่อ, วาล์ว, ปั๊ม, Fermenter, Spray dryer, อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล ฯลฯ แต่ข้อกำหนดคุณลักษณะ (ที่เราเรียกว่า specification) ไม่ว่าเป็นเรื่องการต้านทานการกัดกร่อน, วัสดุที่ใช้ หรือการป้องกันการรั่วไหล จัดว่าสูงมาก ก็เลยถามกลับไปว่า "จะเอาไปผลิตอาวุธเคมี-ชีวภาพหรือ"

หัวหน้าภาคก็ตอบกลับมาว่า

"พี่ดูออก งั้นช่วยไปเป็นตัวแทนให้หน่อย"

นับจากวันนั้นก็เลยได้ไปเป็นช่วยกรมการค้าต่างประเทศ กระทรวงพาณิชย์ ทำงานในอนุกรรมการพิจารณาสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual Use Item - DUI)

--------------------

พฤษภาคม ๒๕๕๙ มีการกดไลค์กดแขร์ข้อความบนหนึ่งบน facebook ว่า ถ้าให้ความร้อนด้วยไอน้ำความดันต่ำ จะใช้ไอน้ำน้อยกว่าการให้ความร้อนด้วยไอน้ำความดันสูง เพราะ latent heat ต่อ kg ของไอน้ำความดันต่ำนั้นสูงกว่าของไอน้ำความดันสูง ซึ่งเขาบอกว่าวิศวกรส่วนใหญ่นั้นไม่รู้เรื่องนี้ และถ้าได้มาเรียนกับเขาก็จะไม่ต้องเป็นวิศวกรกาก ๆ แบบที่วิศวกรส่วนใหญ่เป็น คนที่กดไลค์กดแชร์ข้อความของเขามีทั้งศิษย์เก่าของภาควิชาและ "อาจารย์" จากหลายสถาบัน (นั่นเป็นเหตุผลที่ทำไมผมจึงได้เห็นโพสดังกล่าว)

ปรกติแล้วผมจะอ่านก่อนกดไลค์กดแชร์ แต่เมื่อ่านแล้วเห็นว่าควรเขียนบทความอธิบายสิ่งที่ถูกต้องลง blog ของตัวเองหน่วย ในฐานะที่เวลาทำงานภาคสนามมักจะเจอแต่วิศวกรจำนวนส่วนน้อย

โดยหลักของการถ่ายเทความร้อน ฝั่งสายร้อนต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าฝั่งสายรับความร้อน และถ้าต้องการอุณหภูมิสูง ก็ต้องใช้ไอน้ำความดันสูงขึ้น ดังนั้นโดย "หลักการ" ก็คือ "อุณหภูมิ" ฝั่งรับความร้อนเป็นตัวกำหนด "ความดัน" ต่ำสุดของไอน้ำที่ใช้งานได้ และยังมีเรื่องการส่งไปตามระบบท่ออีกที่ว่าไอน้ำความดันสูงจะมีปริมาตรจำเพาะเล็กกว่าไอน้ำความดันต่ำ ทำให้ใช้ท่อขนาดเล็กกว่าและยังสามารถส่งได้ไกลกว่า คนทำงานเป็นวิศวกรนั้นต้องรู้จักเลือกใช้สิ่งที่เหมาะสมกับงาน แต่ดูเหมือนว่ายุคหลัง ๆ ชอบที่จะเป็น "วิศวกรสูตรสำเร็จ" และก็มักจะชื่นชมคนที่สอนให้เป็นวิศวกรสูตรสำเร็จด้วย (คือพวกที่ชอบบอกว่าทำตามที่เขาบอกได้เลย ไม่ต้องพิจารณาอย่างอื่น)

--------------------

ต้นปี ๒๕๖๐ สาวน้อยวิศวกรเคมีรายหนึ่งที่กำลังอยู่ระหว่างการหางานทำ มาเล่าให้ฟังถึงประสบการณ์ที่ไปเจอมาตอนสอบสัมภาษณ์เข้าทำงานเป็น process engineer ที่บริษัทที่ทำงานเกี่ยวกับปิโตรเคมีแห่งหนึ่งที่ระยอง คำถามหนึ่งที่เขาเจอมาและไม่แน่ใจในคำตอบก็คือ "ทำไมเวลาตีดาบจึงใช้เตาถ่าน ไม่ใช้เตาแก๊ส"

ผมก็บอกเขาไปว่ายุคคุณเขายังเรียนเรื่องเหล่านี้อยู่หรือเปล่าผมไม่รู้นะ แต่สมัยผมยังเรียนกันอยู่ คำตอบของคำถามอยู่ในวิชา "Engineering Materials" และ "Manufacturing Process" ที่เรียนกันตอนปี ๑ มันเป็นเรื่องเกี่ยวกับความแข็งของเหล็ก การเติมคาร์บอนเข้าเนื้อเหล็ก และการทำ heat treatment

--------------------

การฝึกงานนำมาซึ่งคำถามหลากหลายประเภท เช่น ทำไมน้ำทิ้งมีสีเหลือง (จากนิสิตฝึกงานที่บ้านค่าย - ความรู้วิชาเคมี), ทำไมน้ำมันเตาคุณภาพไม่คงที่ (จากนิสิตฝึกงานโรงกลั่นศรีราชา - วิธีการทำให้น้ำมันเตาลุกติดไฟ) ฯลฯ แต่คำถามเกี่ยวกับการประหยัดพลังงานให้กับปั๊มเนื่องจากปั๊มเดิมนั้นมีขนาดใหญ่เกินไปเป็นคำถามที่เจอบ่อยมากที่สุด (ปั๊มหอยโข่งนะ) แนวทางที่มักถูกนำมาพิจารณากันก็คือ การเปลี่ยนปั๊ม, เปลี่ยนขนาดใบพัด หรือเปลี่ยนมอเตอร์

กันยายน ๒๕๖๐ มีคำถามมาจากศิษย์เก่าภาควิชาคนหนึ่ง มาเปรยให้ฟังว่าเขาเสนอทางเลือกใหม่คือการปรับความถี่กระแสไฟฟ้า แต่ปรากฏว่าจะโดนยิงคำถามเรื่องความเหมาะสมมาก ก็เลยเล่าให้เขาฟังเรื่องมีวิธีใดบ้างที่เราสามารถประหยัดพลังงานหรือปรับอัตราการไหลให้กับปั๊มหอยโข่ง และแต่ละวิธีมีข้อดีข้อเสียอย่างไร และภาพลักษณ์ของอุปกรณ์ "อิเล็กทรอนิกส์กำลัง" เมื่อ ๓๐ ปีที่แล้ว พอเล่าเสร็จเขาก็บอกว่า "ผมเข้าใจแล้วครับ ว่าทำไมผู้บริหารที่อายุ ๕๐ ขึ้นมักจะมีคำถามเกี่ยวกับเรื่องนี้เสมอ" (ผมก็คนรุ่นเดียวกับผู้บริหารของคุณเหมือนกัน ก็เลยพอจะเข้าใจว่าทำไมเขาเป็นแบบนั้น)

ความรู้เกี่ยวกับการทำงานของปั๊มหอยโข่งทำให้เรารู้ว่าความดันหรืออัตราการไหลด้านขาออกนั้นขึ้นกับความเร็วที่ของเหลวถูกเหวี่ยงออกไปจากปลาย impeller ความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้ากำลังทำให้เรารู้ว่าการปรับความเร็วรอบการหมุนนั้นทำได้ด้วยวิธีใดบ้าง และความรู้เกี่ยวกับการบริหารองค์กรทำให้เห็นว่าเพื่อให้ภาพรวมดีสุดนั้น ควรเลือกทางเลือกใด

--------------------

ตุลาคม ๒๕๖๓ เกิดการฉีกขาดตามด้วยการระเบิดของแก๊สที่รั่วออกจากท่อส่งแก๊สธรรมชาติที่ อ.เปร็ง จ.ฉะเชิงเทรา ศิษย์เก่าของภาควิชาคนหนึ่งที่ได้เข้าไปดูที่เกิดเหตุได้โพสภาพปลายท่อที่ขาด ซึ่งพอผมเห็นเขาก็ทักเขาไปว่านั่นใช่ปลายท่อที่ขาดหรือ เขาก็ยืนยันมาว่าใช่ ผมก็ว่ามันแปลกมากนะ คือมันขาดในแนวตั้งฉากแบบที่เรียกว่า "Guillotine cut" ก็เลยฝากเขาดูหน่อยว่าตรงนั้นเป็นรอยเชื่อมหรือเปล่า คืนนั้นเราได้สนทนาทางโทรศัพท์กันนานกว่าครึ่งชั่วโมง

ความรู้จากวิชา mechanic of material ทำให้เรารู้ว่าสำหรับท่อรับความดันนั้น hoop stress หรือความเค้นที่ทำให้ท่อพองตัวจะมีค่าเป็นสองเท่าของ longitudinal stress หรือความเค้นที่ทำให้ท่อยืดตัว ดังนั้นสำหรับท่อที่เสียหายจากความดันสูงเกินเป็นเรื่องปรกติที่จะฉีกขาดตามแนวยาว การขาดในแนวขวางจึงเป็นเรื่องที่ผิดปรกติมาก (คือต้องมีสาเหตุอื่นร่วมด้วยนอกเหนือจากความดันที่อาจไม่ได้สูงเกิน)

และความรู้จากวิชาเคมีเช่นกันที่ทำให้รู้ว่าตำแหน่งรอยเชื่อมนั้นเป็นจุดที่เนื้อโลหะเกิดการกัดกร่อนได้ง่ายกว่าบริเวณอื่น โดยเฉพาะเมื่อมีความเค้น เป็นการกัดกร่อนแบบที่เรียกว่า Stress Corrosion Cracking หรือ SCC

--------------------

เมื่อต้นปีที่ผ่านมา ได้รับเชิญจากบริษัทขุดเจาะน้ำมันแห่งหนึ่งให้ไปข่วยประเมินวิศวกรของเขาที่ขอปรับตำแหน่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน corrosion (ระดับเงินเดือนเทียบเท่าผู้บริหารระดับสูง) คนหนึ่งตรี-โท วิศวกรรมเคมี อีกคนก็ตรี-โท-เอก วิศวกรรมเคมี ใช้เวลาพูดคุยกันคนละสองชั่วโมง (ไม่รวมเอกสารที่ส่งให้อ่านก่อนหน้าหนึ่งเดือน) เนื้อหาวิชาการที่คุยกันก็มีนั้นแหล่งที่มาของกรดที่เป็นตัวปัญหา, multi phase flow ในท่อ, sulphide stress cracking (SSC), galvanic corrosion protection ทั้งการใช้ sacrificial anode และไฟฟ้ากระแสตรง ในการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างและระบบท่อที่เป็นโลหะ ฯลฯ ซึ่งต่างก็เป็นสิ่งที่อยู่ในวิชาเคมีพื้นฐานทั้งนั้น

--------------------

เคยมีนิสิตถามผมว่า ทำไมต้องเรียนไปเยอะ ๆ ในเมื่อจบไปแล้วก็ได้ใช้เพียงไม่กี่อย่าง ผมก็ถามเขากลับไปว่า ถ้ามีร้านขาวแกงอยู่ ๒ ร้าน ร้านแรกมีกับข้าวให้เลือก ๓๐ อย่าง ร้านที่สองมีกับข้าวให้เลือก ๕ อย่าง คุณจะเข้าร้านไหน

เขาก็ตอบว่าเข้าร้านแรก

ผมก็ถามต่อว่าทำไม

เขาก็ตอบกลับมาว่าเพราะมีกับข้าวให้เลือกเยอะกว่า

ผมก็ถามเขาต่ออีกว่า เวลาคุณสั่งข้าวราดแกง คุณสั่งกับข้าวกี่อย่าง

เขาก็ตอบกลับมาว่า ๒ หรือ ๓ อย่าง

ผมก็บอกเขาไปว่า ร้านที่สองก็มีกับข้าวให้เลือกตั้ง ๕ อย่าง มากกว่าที่คุณต้องการอีก แล้วทำไมจึงไม่เลือก

ถ้าเปรียบโรงเรียนเป็นร้านข้าวแกง หน้าที่ของโรงเรียนคือให้ผู้เรียนได้มีโอกาสสัมผัสกับความรู้แขนงต่าง ๆ เปรียบเหมือนกับร้านข้าวแกงที่มีกับข้าวให้เลือกให้ลองเยอะ ๆ เพื่อให้ผู้เรียนรู้ว่าชอบอันไหน ถนัดอันไหน เพื่อจะได้เจาะลึกไปทางด้านนั้น คือเลือกศึกษาคณะที่เรียนเจาะลึกทางด้านนั้นในระดับมหาวิทยาลัย

การที่มาเรียนในสายวิชาชีพหนึ่งเพื่อจบไปทำงานด้านอื่นที่ไม่เกี่ยวกับสายวิชาชีพที่เรียน ในฐานะผู้สอนก็มองได้ว่าการสอนนั้นเป็นการสูญเปล่า และก็น่าสงสารผู้เรียนที่ต้องมาเสียเวลาอย่างน้อย ๔ ปีกับสิ่งที่ตัวเองไม่ชอบหรือเพื่อให้รู้ว่าสิ่งที่เรียนนั้นไม่เหมาะกับตัวเอง

เมื่อพบว่าสิ่งที่ตนเองเรียนไปนั้น ไม่ได้นำไปใช้ในการทำงาน เพราะเปลี่ยนสายวิชาชีพ หรือทำงานที่เฉพาะเจาะจงมาก ก็ไม่ควรที่จะกลับมาบอกภาควิชาว่า วิชาเหล่านั้นไม่ควรสอน ไปสอนวิชาอื่นดีกว่า เพราะตัวสถาบันการศึกษานั้นไม่ได้ผลิตคนเพื่อป้อนให้กับบริษัทใดบริษัทหนึ่ง หรือแผนกใดแผนกหนึ่งโดยเฉพาะ ทำได้เพียงแค่ให้ความรู้พื้นฐานแก่ผู้เรียน เพื่อให้ไปสามารถต่อยอดความรู้หรือศึกษาด้วยตนเองได้ต่อไป

--------------------

 

สอนหนังสือมา ๓๐ ปี สอนแลปเคมีมาทุกปี สำหรับนิสิตรุ่นนี้ถือได้ว่าเป็นรุ่นเดียวที่ไม่ได้สอนเพราะสถานการณ์โควิด ดังนั้นวันนี้ ซึ่งเป็นวันสุดท้ายของพวกคุณในการเรียนที่ภาควิชานี้ ก็เอาเป็นว่า ที่กล่าวมาทั้งหมดก็เป็นเพียงแค่การเล่าให้ฟัง ว่าเนื้อหาวิชาในหลักสูตรที่เรียนกันไปนั้น คนที่ทำงานในสาขาวิชาชีพนี้จริง เขาได้ใช้ความรู้อะไรกัน

ท้ายนี้ ขอให้พวกคุณประสบแต่ความสุขทั้งด้านหน้าที่การงานและครอบครัวทุกคน

ห้องทำงาน อาคารวิศว ๔ ชั้น ๙ วันจันทร์ที่ ๑๓ พฤษภาคม ๒๕๖๗