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
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)
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
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
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น