วันศุกร์ที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2567

การระเบิดจากเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ (Benzoyl peroxide) MO Memoir : Friday 13 December 2567

วันนี้ก็ยังคงอยู่กับยารักษาสิว (เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์) เหมือนตอนที่แล้ว

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสารกรณีศึกษาเรื่อง "Fire and Explosion : Hazards of Benzoyl Peroxide" จัดทำโดย U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board" เผยแพร่ในเดือนตุลาคม ค.ศ. ๒๐๐๓ (พ.ศ. ๒๕๔๖) เป็นเหตุการณ์การระเบิดของเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ (Benzoyl peroxide - H5C6-C(O)-O-O-C(O)-C6H5) ที่อยู่ในเครื่องอบแห้งในวันพฤหัสบดีที่ ๒ มกราคม ค.ศ. ๒๐๐๓ หลังจากที่โรงงานหยุดทำงานในวันสิ้นปีและวันขึ้นปีใหม่

รูปที่ ๑ เครื่องอบแห้งตัวที่เกิดเหตุ

ในการผลิตเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ สารตั้งต้นถูกผสมในถังปฏิกรณ์และให้ทำปฏิกิริยากันจนได้เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 20% จากนั้นจะถูกส่งต่อไปยังเครื่องเหวี่ยงแยก (centrifuge) เพื่อกำจัดน้ำออกไป ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือผงเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 78% ซึ่งส่วนหนึ่งจะถูกแบ่งบรรจุขายและส่วนที่เหลือจะถูกเข้าสู่กระบวนการผลิตอื่น แบะหนึ่งในกระบวนการนั้นคือการผลิตเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 98% ด้วยการระเหยเอาน้ำออก

โรงงานที่เกิดเหตุซื้อเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 75% มาอบแห้งในเครื่องอบสุญญากาศ (รูปที่ ๑) โดยในการอบแห้งจะบรรจุเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ 200 ปอนด์เข้าไปในเครื่อง ให้ความร้อนด้วยน้ำร้อนอุณหภูมิ 82ºC ที่ไหลอยู่ใน jacket ด้านนอกพร้อมกับทำให้ข้างในเป็นสุญญากาศ ตัวเครื่องอบแห้งจะมีการหมุนอย่างช้า ๆ เพื่อให้สารข้างในเกิดการคลุกเคล้าและไม่ทำให้เกิดจุดร้อนจัด

ภายในตัวเครื่องมีอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ (temperature probe) และเมื่ออุณหภูมิภายในสูงถึง 42ºC ก็จะทำการปิดวาล์วน้ำเข้าออก (V1 และ V2) และเปิดวาล์ว bypass (V3) เพื่อหยุดการป้อนน้ำร้อน (แต่ยังคงมีน้ำร้อนค้างอยู่ใน Jacket - ขอเน้นตรงนี้นึดนึง เพราะมันมีบทบาทเกี่ยวข้องกับการระเบิด) กระบวนการอบแห้งจากสารตั้งต้นเข้มข้น 75% เป็นผลิตภัณฑ์ที่เข้มข้น 98% ใช้เวลาสองถึงสองวันครึ่ง

เหตุการณ์เริ่มจากเช้าวันศุกร์ที่ ๒๗ ธันวาคม (๖ วันก่อนการระเบิด) โอเปอร์เรเตอร์เติมผงเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 75% จำนวน 200 ปอนด์เข้าไปในเครื่องอบแห้งและเริ่มทำการอบแห้ง เวลาประมาณ ๑๔.๐๐ น ของวันเดียวกันก็ทำการปิดการไหลของน้ำร้อนและปล่อยให้สารในเครื่องอบแห้งเย็นตัวลง พอถึงเวลาประมาณ ๑๕.๓๐ น ก็หยุดการทำงานเพราะโรงงานไม่ทำงานในช่วงสุดสัปดาห์ โดยระบบเครื่องอบแห้งทั้งหมดถูกปิดค้างไว้เช่นนั้น

ในวันจันทร์ที่ ๓๐ ธันวาคมโรงงานก็กลับมาเดินเครื่องใหม่โดยเริ่มทำงานแบบเดียวกันกับวันที่ ๒๗ เพราะการอบแห้งใช้เวลาสองถึงสองวันครึ่ง โรงงานจึงมองว่าเพิ่งทำการอบแห้งไปได้เพียงแค่ ๑ วัน (คือวันที่ ๒๗) ดังนั้นการอบแห้งในวันนี้ (คือวันที่ ๓๐) จะเป็นการอบแห้งวันที่สอง โดยไม่นับเวลาสองวันในช่วงสุดสัปดาห์ที่ผ่านมา พอถึงตอนเย็นก็หยุดการทำงานเครื่องอบแห้งโดยค้างไว้เช่นเดียวกับวันที่ ๒๗ เพราะหยุดวันสิ้นปีและวันขึ้นปีใหม่อีก ๒ วัน

ในวันที่ ๒ มกราคม ค.ศ. ๒๐๐๓ โอเปอร์เรเตอร์ตัดสินใจที่จะเริ่มทำการอบแห้งอีกครั้งตัวกระบวนการเดิม (เพื่อให้ครบกำหนดสองวันครึ่ง) ช่วงเวลาประมาณ ๘.๐๐ น ได้เก็บตัวอย่างสารในเครื่องอบแห้งส่งไปวิเคราะห์และพบว่าความเข้มข้นสารอยู่ที่ 97% ซึ่งอยู่ในช่วงความเข้มข้นที่คาดการณ์ไว้ จึงได้เริ่มขั้นตอนการอบแห้งอีกครั้ง

เวลาประมาณ ๘.๕๐ น โอเปอร์เรเตอร์ได้ยินเสียงวาล์วน้ำร้อนปิด (การทำงานของระบบควบคุม) ซึ่งแสดงว่าอุณหภูมิภายในเครื่องอบแห้งสูงถึง 42ºC โอเปอร์เรเตอร์จึงได้ทำการปิดวาล์วน้ำร้อนด้วยมือเพื่อให้มั่นใจว่าการไหลของน้ำร้อนจะไม่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ จากนั้นจึงปล่อยให้เครื่องอบแห้งหมุนต่อไปภายใต้สุญญากาศเพื่อให้สารข้างในเย็นตัวลง และวางแผนที่จะเก็บตัวอย่างหลังพักรับประทานอาหารเที่ยง

รูปที่ ๒ สภาพโรงงานหลังการระเบิด

เวลาประมาณ ๑๑.๓๐ น โอเปอเรเตอร์พักรับประทานอาหารเที่ยง ในระหว่างเวลาดังกล่าวได้ยินเสียงผิดปรกติที่ปั๊มสุญญากาศจึงตั้งใจว่าจะเข้าไปตรวจหลังอาหารเที่ยง แต่พอถึงเวลา ๑๑.๕๕ น เครื่องอบแห้งก็เกิดการระเบิดอย่างกระทันหัน (เรียกว่าโชคดีที่ขณะนั้นโอเปอร์เรเตอร์ไปพักรับประทานอาหารเที่ยงอยู่อีกบริเวณหนึ่ง)

สาเหตุของการระเบิดคาดว่าเกิดจากการสลายตัวของเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ในเครื่องอบแห้งที่ได้รับความร้อนนานเกินไป ความร้อนนั้นได้มาจากน้ำร้อนที่ป้อนเข้า jacket และการเสียดสีที่เกิดการการหมุนของถังอบแห้ง ในการทำงานปรกตินั้นสารในเครื่องอบแห้งจะได้รับความร้อนต่อเนื่องกันเป็นเวลาสองวันครึ่ง จากนั้นจึงปิดน้ำร้อน (ยังมีน้ำร้อนค้างอยู่ใน jacket) โดยที่ถังอบแห้งยังคงหมุนอยู่เพื่อให้สารในถังอบแห้งเย็นตัวลง

แต่ในเหตุการณ์นี้หลังจากการหยุดเครื่องในวันที่ ๒๗ ธันวาคม น้ำร้อนที่ค้างอยู่ใน jacket ก็ยังคงให้ความร้อนแก่สารที่อยู่ภายในต่อไปอีกระยะเวลาหนึ่งซึ่งระยะเวลานี้ไม่ได้ถูกนำมาคิดว่าเป็นระยะเวลาการอบแห้งด้วย เช่นเดียวกันในวันที่ ๓๐ ธันวาคมที่หยุดเดินเครื่อง น้ำร้อนที่ค้างอยู่ใน jacket ก็ยังคงให้ความร้อนแก่สารที่อยู่ภายในต่อไปอีกระยะเวลาหนึ่งเช่นเดิม และระยะเวลานี้ก็ไม่ได้ถูกนำมาคิดเป็นเวลาที่สารได้รับความร้อน ทำให้ในช่วงเวลาดังกล่าวเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์มีการสลายตัวอย่างต่อเนื่อง เกิดการสะสมความร้อนมากเกินไปในกองสารที่อยู่ในถังอบแห้งจนนำไปสู่การระเบิด

ไม่มีความคิดเห็น: