การเกิดประกายไฟจากไฟฟ้าสถิตในสภาพแวดล้อมที่เราอาศัยอยู่นั้นขึ้นอยู่กับความชื้นในอากาศ อากาศที่มีความชื้นสูงจะช่วยสะเทินประจุไฟฟ้าสถิตที่เกิด ดังนั้นแม้ว่าเราจะสวมเสื้อผ้าที่ทำจากเส้นใยที่มีความเป็นขั้วต่ำ (เช่นพวกพอลิเอสเทอร์หรือไนลอน) เราก็จะไม่พบปัญหาไฟฟ้าสถิตสะสมบนตัวเรา เว้นแต่จะอยู่ในห้องปรับอากาศเป็นเวลานานพอ (อากาศในห้องปรับอากาศจะแห้ง) ทำให้เมื่อบางครั้งเวลาจะสัมผัสกับราวบันไดที่เป็นเหล็ก ลูกบิดประตู หรือก๊อกน้ำ ก็จะรู้สึกเหมือนไฟดูด นั่นคือการเกิดประกายไฟระหว่างตัวเราและโลหะที่นำไฟฟ้า
ตรงนี้จะต่างจากประเทศเมืองหนาว ที่อากาศจะแห้งกว่ามาก ทำให้ประจุไฟฟ้าสถิตสะสมได้ง่ายและค้างเป็นเวลานาน หลายเหตุการณ์ที่ชี้ให้เห็นว่าอุบัติเหตุจากไฟฟ้าสถิตนั้นมักจะเกิดในช่วงเวลาที่อากาศแห้ง (ช่วงหน้าหน้า)
เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสารกรณีศึกษาของ CSB เรื่อง "Static Spark Ignites Flammable Liquid during Portable Tank Filling Operation" ที่เผยแพร่ในเดือนกันยายน ค.ศ. ๒๐๐๘ (พ.ศ. ๒๕๕๑) เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่โรงงานแห่งหนึ่งในประเทศสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ ๒๙ ตุลาคม ค.ศ. ๒๐๐๗ (พ.ศ. ๒๕๕๐) โดยเกิดระหว่างการแบ่งบรรจุเอทิลอะซีเทต (Ethyl acetate - H3CC(O)O-C2H5 จุดเดือดประมาณ 77ºC และจุดวาบไฟ -4ºC) ลงในถังเหล็กกล้าความจุ 300 แกลลอน (ประมาณ 1 m3) ดังแสดงในรูปที่ ๑ ข้างล่าง
ตัวถังบรรจุทำด้วยเหล็กกล้ามีการต่อสายดิน เครื่องชั่งน้ำหนักก็มีการต่อสายดิน ตัวปั๊มที่ใช้จ่ายเอทิลอะซีเทตก็มีการต่อสายดิน และจะว่าไป โมเลกุลเอทิลอะซีเทตเองก็จัดว่าเป็นโมเลกุลมีขั้ว สิ่งที่โอเปอร์เรเตอร์ทำก็คือเอาหัวจ่ายสอดคารูเปิดด้านบน ตัวหัวจ่ายทำจากพอลิเมอร์ไม่นำไฟฟ้า แต่มีลูกบอลเหล็กกล้าไร้สนิมทำหน้าที่เป็นวาล์วติดตั้งอยู่ภายใน ตัวสายยางเองทำจากวัสดุไม่นำไฟฟ้า ตัวน้ำหนักถ่วง (ที่ถ่วงไว้เพื่อป้องกันไม่ให้หัวจ่ายกระเด็นออกมาเวลาจ่ายของเหลว) ก็ทำจากโลหะ โดยชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าของหัวจ่ายนั้นไม่ได้มีการต่อสายดิน
นอกจากนั้นการเติมยังเป็นแบบปล่อยให้ของเหลวตกอย่างอิสระจากปลายท่อหัวจ่ายลงไปในถัง ซึ่งการเติมแบบนี้จะทำให้ของเหลวที่ตกลงไปนั้นเกิดการกระเด็นกระจาย ซึ่งเป็นการเพิ่มการเกิดไฟฟ้าสถิตและยังทำให้ของเหลวระเหยได้ดีขึ้น (พื้นที่ผิวสูงขึ้นจากการเกิดหยดของเหลวเล็ก ๆ)
พอเริ่มเติมของเหลว โอเปอร์เรเตอร์ก็เดินไปทำงานยังบริเวณอื่น ไม่นานก็ได้ยินเสียงดัง (ภาษาอังกฤษใช้คำว่า "popping sound") ดังมาจากถังแบ่งบรรจุ พอหันกลับไปดูก็พบไฟกำลังลุกท่วมถังแบ่งบรรจุอยู่ ส่วนตัวหัวจ่ายก็กระเด็นตกลงมาบนพื้นโดยที่ยังมีเอทิลอะซีเทตไหลออกมาอยู่ (ตัวการทำให้เพลิงไหม้แผ่ขยายออกไป)
การสอบสวนเชื่อว่าต้นตอของการจุดระเบิดเกิดจากไฟฟ้าสถิตสะสมที่ตัวหัวจ่ายและน้ำหนักถ่วง พอสะสมมากพอก็เกิดประกายไฟกระโดยไปยังตัวถังแบ่งบรรจุที่ทำจากโลหะและมีการต่อสายดิน ประกอบกับบริเวณดังกล่าวมีไอระเหยของเอทิลอะซีเทตไหลออกมาจากช่องสำหรับเติม ก็เลยเกิดเพลิงลุกไหม้ขึ้น
(หมายเหตุ : ในเหตุการณ์นี้เป็นไปได้ว่าด้วยการที่เอทิลอะซีเทตมีจุดเดือดที่ไม่สูง ในระหว่างการเติมเลยมีไอระเหยของเอทิลอะซีเทตไล่อากาศที่อยู่ในถังออกไป ทำให้ภายในถังมีอากาศไม่เพียงพอสำหรับการระเบิด การลุกไหม้จึงเกิดจากไอระเหยที่ระเหยออกมาทางช่องเติม และจากเอทิลอะซีเทตที่ไหลออกมาจากหัวจ่ายที่ตกลงมาที่พื้น ซึ่งถ้าหากในถังนั้นมีอากาศมากพอ เปลวไฟที่วิ่งย้อนเข้าไปในถังก็อาจทำให้เกิดการระเบิดที่ทำให้ถังเสียหายได้)
รูปที่ ๒ เป็นตัวอย่างแสดงความหมายของการต่อลงดิน (grounding) และการต่อฝาก (bonding) ในระหว่างการเติมของเหลวเข้าถังเพื่อถ่ายเทประจุไฟฟ้าสถิตออกไป การต่อฝากคือการทำให้ชิ้นส่วนนำไฟฟ้าได้ที่อยู่แยกกันนั้น มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้าด้วยกัน แต่การระบายประจุไฟฟ้าสถิตจะเกิดก็ต่อเมื่อมีชิ้นส่วนนั้นอย่างน้อยหนึ่งชิ้นมีการต่อลงดิน ถ้าไม่มีการต่อลงดินเลย ชิ้นส่วนนำไฟฟ้าเหล่านั้นที่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าถึงกัน ก็จะกลายเป็นตัวเก็บประจุขนาดใหญ่
รูปที่ ๓ เป็นตัวอย่างวิธีการเติมที่เหมาะสมคือตัวหัวจ่ายนั้นควรต้องมีการระบายไฟฟ้าสถิตออกไป ไม่ว่าจะด้วยการต่อลงดินโดยตรง หรือต่อฝากเข้ากับถังแบ่งบรรจุที่มีการต่อลงดิน (แต่ตัวถังแบ่งบรรจุต้องทำจากวัสดุนำไฟฟ้าได้ด้วยนะ) นอกจากนี้การเติมของเหลวควรใช่ท่อจุ่ม (dip pipe) คือปลายท่อนั้นอยู่ที่ระดับพื้น (จมอยู่ใต้ผิวของเหลว) และตัวสายยางเองควรมีโครงสร้างที่นำไฟฟ้าได้ (เช่นทำจากพอลิเมอร์ที่มีตาข่ายโลหะฝังอยู่ภายในตลอดทั้งความยาว) เพื่อระบายประจุไฟฟ้าสถิตออกจากตัวสายยาง (ในรูปก็เป็นการผ่านทางหัวจ่ายหรือปั๊ม)
รูปที่ ๔ เป็นภาพข่าวเมื่อวันที่ ๓๐ เมษายน พ.ศ. ๒๕๖๕ ที่ชาวบ้านเอาภาชนะบรรจุไปตุนน้ำมันก่อนน้ำมันขึ้นราคา ในรูปจะเห็นว่าการเติมก็ใช้หัวจ่ายน้ำมันที่ใช้เติมรถยนต์ แต่ถังที่นำมาบรรจุนั้นเป็นถังพลาสติก (วัสดุไม่นำไฟฟ้า) จะว่าไปในบ้านเราก็ได้เห็นการซื้อน้ำมันโดยเอาถังบรรจุใส่ท้ายรถมาเติมที่ปั๊มหลายครั้ง และไม่มีการต่อสายดินใด ๆ เพื่อระบายประจุไฟฟ้าสถิต แต่ที่ไม่ค่อยเกิดอุบัติเหตุอาจเป็นเพราะอย่างแรกคืออากาศบ้านเรามีความชื้นสูง อย่างที่สองคือน้ำมันที่นิยมตุนกันนั้นมักเป็นน้ำมันดีเซลที่มีจุดวาบไฟสูงกว่าอุณหภูมิห้อง แต่ก็มีข่าวบ้างเหมือนกันที่เกิดเพลิงลุกไหม้ขณะทำการเติมน้ำมันหรือรถน้ำมันกำลังเตรียมการถ่ายน้ำมันลงถังเก็บใต้ดินในปั๊มน้ำมัน
ส่วนรูปที่ ๖ เป็นข่าวเมื่อปีที่แล้วที่มีคนเอา "ภาชนะบรรจุนมพาสเจอร์ไรซ์ขนาด ๒ ลิตร" ไปซื้อน้ำมันเบนซินที่ปั๊มน้ำมันแห่งหนึ่ง แล้วพบว่าจ่ายค่าน้ำมันไป ๒ ลิตรแต่ได้น้ำมามาไม่ถึงครึ่งภาชนะ
ที่ผมแปลกใจคือ ทำไมพนักงานที่ปั๊มน้ำมันดังกล่าวจึงยอมขายน้ำมันใส่ภาชนะดังกล่าว ทั้ง ๆ ที่มันมีข้อห้ามในการจำหน่ายน้ำมันเรื่องภาชนะที่จะนำมาใช้บรรจุ
ท้ายนี้ก็ขอบันทึกไว้หน่อยว่า เขียน Memoir มาได้ ๑๖ ปีแล้ว ฉบับนี้ก็เป็นฉบับเริ่มต้นปีที่ ๑๗
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น