เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซินที่เกิดจากน้ำมันล้นถัง MO Memoir : Wednesday 26 June 2567

เหตุการณ์นี้นับว่าใกล้เคียงกับเหตุการณ์ที่เกิดที่มาบตาพุดเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมามาก ไม่ว่าจะเป็นชนิดและปริมาณของน้ำมัน ระดับความสูงของน้ำมันในถังเก็บ และรูปแบบการฉีกขาดของหลังคาถังกับส่วนลำตัว แต่ด้วยการที่หลังคาถังไม่ยุบตัวลงไปใต้ผิวน้ำมัน (เพราะมีหลังคาลอยอยู่ข้างใต้อีกชั้นหนึ่ง) ทำให้การดับเพลิงเป็นไปด้วยความยากลำบาก ต้องใช้เวลาถึง ๕ วันจึงถือได้ว่าดับเพลิงได้สมบูรณ์

รูปที่ ๑ ภาพขณะเพลิงกำลังลุกไหม้ จะเห็นน้ำมันที่ไหลล้นออกมาทาง "Overflow vent" และ "Eyebron vent" ลุกติดไฟเป็นทางลงมาข้างล่าง (แหล่งที่มาของรูปไม่ได้ให้คำอธิบายใด ๆ สาเหตุที่เป็นไปได้คาดว่าน่าจะเกิดจากการฉีดอัดโฟมเข้าทางด้านล่าง (Subsurface injection) โดยหวังให้โฟมลอยไปปิดคลุมผิวน้ำมันด้านบน เพราะมีการกล่าวถึงในบทความ รูปที่ ๑ และ ๘ นำมาจาก https://www.flickr.com/photos/jaxfiremuseum/albums/72157645849543064/

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้เป็นเหตุการณ์เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซิน (gasoline) ที่ Steuart Petroleum ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ ๒ มกราคม ค.ศ. ๑๙๙๓ (พ.ศ. ๒๕๓๖) หรือก่อนเหตุการณ์ที่มาบตาพุด ๓๑ ปีเศษ รายละเอียดของเหตุการณ์ได้มาจากบทความฉบับภาษาอังกฤษเรื่อง "Tank Fires : Review of fire incidents 1951-2003" จัดทำโดย Henry Persson และ Anders Lönnermark เอกสารต้นฉบับน่าจะไม่ใช่ภาษาอังกฤษเพราะใช้ comma (,) แทนจุดทศนิยม

ถังที่เกิดเหตุนั้นเป็นชนิด Internal floating roof ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30.5 เมตร (รูปที่ ๒) ตัวบทความไม่มีความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก แต่จากปริมาตรน้ำมันที่บรรจุจนล้นส่วนลำตัวทรงกระบอก (8700 m³) ทำให้คำนวณความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอกได้ประมาณ 11.9 เมตร

รูปที่ ๒ ลักษณะถังน้ำมันที่เกิดเหตุ (ตารางบน) และการดับเพลิง (ตารางล่าง) ข้อมูลในตารางล่างนั้นเป็นการดับเพลิงครั้งสุดท้ายหลังจากที่ไหม้มาแล้ว 4.5 วัน ใช้เวลาในการควบคุมเพลิง 55 นาทีและในการดับ 1.57ชั่วโมง (แต่ดับเสร็จสิ้นสมบูรณ์แบบไม่มีไฟประทุก็ข้ามไปอีกวัน)

ในเหตุการณ์ที่มาบตาพุดนั้น ข้อมูลบางแหล่งบอกว่าถังกว้าง 26 เมตร สูง 19 เมตร มีน้ำมันประมาณ 8000 m³ ซึ่งจะคำนวณระดับความสูงน้ำมันในถังได้ 15 เมตร ซึ่งถ้าเป็นตามนี้ตัวเลขนี้ก็จะเป็นส่วนสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก

ก่อนจะเข้าสู่เหตุการณ์ ลองมาทำความรู้จักกับ internal floating roof tank กันหน่อย (รูปที่ ๓) เพราะในคำบรรยายเหตุการณ์นั้นมีการกล่าวถึงส่วนประกอบต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ internal floating roof tank

ในการเก็บรักษาเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบที่ระเหยได้ง่าย (เช่นมันมันเบนซิน, น้ำมันดิบ) เพื่อลดการระเหยขององค์ประกอบที่ระเหยได้ง่ายนี้ก็จะเก็บในถังแบบ floating roof ที่หลังคาถังลอยขึ้นลงตามระดับความสูงของน้ำมัน หลังคาแบบนี้ทำให้ไม่มีที่ว่างเหนือผิวของเหลว องค์ประกอบที่ระเหยได้ง่ายจึงไม่สามารถระเหยออกไปได้ แต่หลังคาแบบนี้ต้องออกแบบระบบระบายน้ำฝนที่ตกใส่หลังคา เพราะถ้ามันมีมากเกินไป น้ำหนักของน้ำฝนที่สะสมก็จะทำให้หลังคาจมได้ หรือไม่ก็ทำ fixed roof ครอบปิดทับ floating roof เอาไว้เลย ซึ่งทำให้กันได้ทั้งน้ำฝนและหิมะ

ที่ว่างเหนือ floating roof และใต้ fixed-roof ควรมีแต่อากาศ (เพราะ floating roof ป้องกันไม่ให้น้ำมันระเหยออกมา) ดังนั้นช่องระบายให้อากาศไหลเข้า-ออกเวลาที่หลังคาลดระดับต่ำลงหรือลอยสูงขึ้นก็ไม่จำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ลดปริมาณไอน้ำมันระเหยออก/อากาศไหลเข้าเช่น breather valve หรือเปลวไฟไหลย้อนเข้าไปในถัง (เช่น flame arrester) ในรูปที่ ๓ นั้นจะมีช่องระบายอากาศที่เรียกว่า eyebrow vent อยู่รอบขอบล่างของ fixed roof การที่จะดูว่าถัง fixed-roof ที่เห็นนั้นมี internal floating roof อยู่ภายในหรือไม่ก็ดูได้จากการมี eyebrow vent นี้หรือไม่ เพราะถ้าเป็นถัง fixed-roof ที่ไม่มี internal floating roof อยู่ภายใน มันจะไม่มี eyebrow vent

ตัวของ floating roof นั้นจะลอยขึ้นไปได้สูงระดับหนึ่งก่อนที่จะถูกหยุด ดังนั้นถ้าหาก floating roof ลอยจนถึงตำแหน่งสูงสุดแล้วแต่ยังไม่หยุดจ่ายน้ำมันเข้าถัง ความดันในถังก็อาจสูงจนทำให้เกิดความเสียหายต่อถังเก็บได้ จึงจำเป็นต้องมีช่องระบายของเหลวส่วนเกินออกที่เรียกว่า overflow vent อยู่ทางด้านข้างของถัง (คือถ้าเป็นถังแบบ fixed roof ธรรมดามันไม่จำเป็นต้องมี เพราะระดับน้ำมันที่สูงเกินกว่าความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอกจะไปไหลล้นออกทางช่องระบายอากาศแทน

 

รูปที่ ๓ ตัวอย่างโครงสร้างของ internal floating roof tank เลข 1 มุมขวาบนคือ eyebrow vent ที่ไว้สำหรับระบายอากาศ ส่วนเลข 2 ที่มุมซ้ายบนคือ overflow vent สำหรับให้น้ำมันที่ล้นถังไหลออกมา ส่วน centre vent ที่อยู่ที่ตำแหน่งสูงสุดนั้นมีไว้เพื่อระบายแก๊สที่เบากว่าอากาศ

รูปที่ ๔ คำบรรยายเหตุการณ์ในช่วงแรกที่เกิด

การระเบิดเกิดขึ้นเมื่อเวลา 3.15 น ของวันที่ ๒ มกราคม (รูปที่ ๔) โดยเกิดจากน้ำมันเบนซินที่ไหลล้นออกมา ทำให้โอเปอร์เรเตอร์ที่เข้าไปตรวจสอบสถานที่เสียชีวิต ๑ ราย (ดูแล้วระบบน่าจะมีปัญหา ก็เลยส่งโอเปอร์เรเตอร์เข้าไปตรวจสอบ) ไม่สามารถระบุแหล่งจุดระเบิดได้ว่าเกิดจากอะไร แต่มึความเป็นไปได้ทั้งจากรถยนต์ที่โอเปอร์เรเตอร์ขับเข้าไป (คงเข้าไปในกลุ่มไอน้ำมันที่ระเหยออกมา), การเบียดอัดกันของ internal floating roof กับ fixed cone roof, และจากการไหลล้นของน้ำมัน (คงหมายถึงไฟฟ้าสถิต เพราะช่วงเวลาดังกล่าวของปีเป็นหน้าหนาวที่อากาศแห้ง) ไฟที่อยู่บนพื้นด้านล่างครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 เอเคอร์ (2 ไร่ครึ่ง) แต่ก็สามารถควบคุมได้ในเวลาไม่นาน แต่ในเวลานั้นก็ยังมีน้ำมันไหลล้นออกทาง "overfill tank's eyebrow vent" ทำให้การดับเพลิงที่ระดับพื้นทำได้ลำบาก

แรงระเบิดทำให้ fixed roof ด้านบนยุบตัวลงมาบางส่วนมาทับอยู่บน internal floating roof ทำให้เกิดเป็นที่ว่างระหว่างด้านบนของ internal floating roof กับใต้ fixed roof และยังเกิดแนวฉีกขาดแบบ "fishmouth" ทางด้านข้างด้านหนึ่งของถัง (เกิดจากแนวรอยเชื่อมยึดระหว่าง fixed roof กับส่วนลำตัวถังฉีกขาดเป็นบางส่วน)

คือถ้าตัว fixed roof หลุดลงมาอยู่ต่ำกว่าความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก ก็จะสามารถฉีดโฟมเข้าไปปิดคลุมด้านบนถังได้ เพราะมันมีขอบผนังของถังป้องกันไม่ให้โฟมไหลลงออกมานอกถัง จะทำให้การดับเพลิงทำได้ง่ายขึ้น อย่างเช่นในกรณีของเหตุการณ์ที่มาบตาพุดจะเห็นว่า ในช่วงแรกนั้นเพลิงยังไม่รุนแรง แต่ไม่สามารถดับได้ แต่พอหลังคายุบตัวจมลงไปในถัง สามารถดับได้อย่างรวดเร็ว

รูปที่ ๕ ตัวอย่าง "Foam wand" ที่ใช้ในการฉีดโฟมเข้าทางด้านบนของถัง (ตัวสีแดงด้านซ้าย) รูปขวาเป็นรูปแบบการใช้งาน ภาพต้นฉบับมีขนาดเล็ก พอขยายขึ้นมาเพื่อให้พอจะเดาตัวหนังสือได้ ภาพก็เลยไม่ค่อยคมชัด

ก่อนจะเข้าสู่เหตุการณ์การผจญเพลิง ลองมาทำความรู้จัก "Foam wand" ที่เป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่มีการกล่าวถึงในบทความกันก่อน (รูปที่ ๕) ตัวอย่างหนึ่งของอุปกรณ์นี้มีลักษณะเป็นท่อดังแสดงในรูปที่ ๕ ในการใช้งานก็เอาท่อนี้พาดเข้ากับขอบด้านบนของถัง ส่วนปลายด้านล่างต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดโฟม แต่จากในรูปที่แสดงนั้นระดับผิวของเหลวในถังนั้นต้องอยู่ต่ำกว่าปลายล่างสุดของปลายท่อด้านบน แต่ในเหตุการณ์นี้แตกต่างออกไป เพราะน้ำมันมันล้นถังออกมา ทำให้ปลายท่อด้านบนนั้นจมอยู่ใต้พื้นผิวน้ำมัน ก่อให้เกิดปัญหา "กาลักน้ำ" ที่จะกล่าวถึงต่อไป

รูปที่ ๖ การพยายามระงับเหตุในข่วงแรก

การใช้โฟมดับเพลิงที่ไหม้ถังอยู่เริ่มหลังจากเกิดเหตุเพียงชั่วโมงเศษ (รูปที่ ๖) มีทั้งการฉีดเข้าทางด้านบน (over the top), ฉีดเข้าทาง eyebrow vent, การฉีดเข้าทางด้านล่างของถัง (subsurface injection ที่ให้โฟมลอยขึ้นด้านบน) แต่ความพยายามแต่ละครั้งทำให้น้ำมันไหลล้นออกมาจนทำให้เกิดเพลิงไหม้ที่ระดับพื้นดินอีก (ตรงนี้น่าจะเป็นผลของการฉีดเข้าทางด้านล่างดังที่ได้เกริ่นไปในบทความเมื่อวันอาทิตย์ที่ ๒๓ มิถุนาที่ผ่านมา) จนกระทั่งวันที่ ๔ (ไหม้มาแล้วสองวัน) ก็มีการใช้ foam wand ที่ขึ้นรูปเป็นพิเศษเพื่อฉีดโฟมเข้าทางด้านบน แต่ก็เกิดปัญหาตามมาเมื่อการฉีดโฟมหยุดชะงัก เพราะน้ำมันในถังนั้นไหลย้อนเข้ามาทางท่อฉีดโฟม (ปรากฏการณ์กาลักน้ำ) เพราะปลายท่อด้านบนของ foam wand นั้นอยู่ใต้ผิวน้ำมัน

รูปที่ ๗ การพยายามดับเพลิงครั้งสุดท้ายที่ประสบความสำเร็จ

การดับเพลิงที่ประสบความสำเร็จเริ่มในวันที่ ๖ มกราคมเมื่อเวลาสามทุ่มเศษ (ไฟไหม้มาแล้ว ๔ วัน - รูปที่ ๗) ตอนที่ดับเพลิงได้นั้นมีน้ำมันเหลืออยู่ในถังประมาณ 7500 m³ ก็เรียกว่าไหม้ไป 1000 m³ ซึ่งเมื่อนำตัวเลขน้ำมันที่หายไปนี้ไปหักออกจากความสูงเริ่มต้นของระดับน้ำมัน ก็จะได้ว่าระดับน้ำมันในถังลดต่ำลงประมาณ 1.5 เมตร ทำให้มีขอบผนังถังที่จะรักษาให้โฟมลอยอยู่บผิวบนของถังได้ และน้ำมันไม่ไหลล้นออกมา

การควบคุมเพลิงเกือบทั้งหมดทำได้เมื่อเวลาประมาณห้าทุ่มเศษของคืนวันที่ ๖ มกราคม (เกือบสองชั่วโมงหลังเริ่มปฏิบัติการ) แต่ในวันที่ ๗ ก็ยังมีไฟกลับมาลุกติดใหม่และยังต้องเฝ้าระวังอีก ๓๒ ชั่วโมง (คือข้ามไปถึงวันที่ ๙ มกราคม)

ณ เวลาที่เกิดเหตุนั้น เหตุการณ์นี้ถือว่าเป็นเหตุเพลิงไหม้ internal floating roof tank ที่ใหญ่ที่สุด ที่สามารถทำการดับเพลิงได้เป็นผลสำเร็จ

รูปที่ ๘ ในรูปนี้ยังมีการฉีดโฟมอยุ่ จะเห็นว่ายังมีไฟลุกอยู่บางตำแหน่ง โดยมีการฉีดโฟมลงไปทางด้านบน และเล็งไปที่ช่อง overflow vent

แล้วในระหว่างที่ไฟไหม้อยู่นั้น ผู้ผจญเพลิงจะรู้ได้อย่างไรว่าระดับน้ำมันในถังอยู่ตรงไหน ตรงนี้สังเกตได้จากการเปลี่ยนแปลงผิวโลหะของถัง เพราะเนื้อโลหะส่วนที่ร้อนจัดจะมีการเปลี่ยนแปลงสภาพ รูปที่ ๙ นำมาจากบทความเรื่อง "Fire during receiving gasoline at an inner floating tank" (https://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CC1300007.html) เป็นเหตุการณ์เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซินขนาดความจุ 2000 m³ เมื่อวันที่ ๒๓ พฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๐๒ (พ.ศ. ๒๕๔๕) ในเหตุการณ์นี้ตัว fixed roof นั้นปลิวหลุดออกไป พึงสังเกตว่าลำตัวถังส่วนที่อยู่ใต้ระดับผิวน้ำมันในถังจะไม่ได้รับผลกระทบจากเปลวไฟ ในขณะที่เนื้อโลหะส่วนที่อยู่เหนือระดับของเหลวนั้นได้รับความร้อนจากเปลวไฟจนสีที่ทาไว้ไหม้ไปหมด และเหล็กกลายเป็นเหล็กออกไซด์ ในเหตุการณ์นี้เพลิงไหม้เกิดขึ้นเฉพาะในถังเก็บ ไม่มีการลุกลามออกมาไหม้ข้างนอก และหลังคาถังปลิวหลุดออกไป

ในเหตุการณ์เพลิงไหม้ที่มาบตาพุดนั้น หลังเพลิงสงบภาพถ่ายถังต้นเพลิงแสดงให้เห็นว่ามีน้ำมันอยู่เต็ม ส่วนถังอีกใบที่อยู่ข้าง ๆ กันนั้นแม้จะโดนเปลวไฟครอกจากทางด้านนอก แต่สภาพลำตัวนั้นยังดีอยู่ (มีแต่คราบเขม่าดำ) นั่นแสดงว่าถังใบนั้นก็ควรมีน้ำมันบรรจุอยู่เต็มเหมือนกัน และเมื่อตัว fixed roof ยุบตัวลงไปในถัง ทำให้น้ำมันในถังกระฉอกออกมาภายนอกกลายเป็น pool fire ในเขต tank bund และ full surface fire ในถัง แต่การกระฉอกออกมาข้างนอกทำให้ระดับน้ำมันในถังลดต่ำลงกว่าขอบถัง จึงมีผนังกั้นสำหรับโฟมที่ฉีดลงไปบนผิวน้ำมัน การดับเพลิงจึงทำได้ง่ายขึ้น

รูปที่ ๙ จะเห็นว่าโลหะที่อยู่เหนือผิวของเหลวได้รับความร้อนจากเปลวไฟจนสูญเสียรูปร่างและกลายเป็นสนิม ในขณะที่ส่วนที่อยู่ต่ำกว่าระดับของเหลวยังอยู่ในสภาพดี สีที่ทาไว้ไม่มีรอยไหม้ 

 

หมายเหตุ : บทความที่เกี่ยวข้องก่อนหน้านี้
"การระเบิดของถังเก็บPyrolysis gasolineที่มาบตาพุด" MO Memoir : Saturday 11 May 2567
"การดับเพลิงไหม้Fixed roof tankเมื่อมีน้ำมันอยู่เต็มถัง" MO Memoir : Sunday 23 June 2567

 

การดับเพลิงไหม้ Fixed roof tank เมื่อมีน้ำมันอยู่เต็มถัง MO Memoir : Sunday 23 June 2567

"ถ้าเกิดเพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมัน แล้วจะดับไฟอย่างไร" ตรงนี้ถ้าค้นดูในอินเทอร์เน็ต (ด้วยคำค้นหาภาษาอังกฤษ) ก็จะพบคู่มือปฏิบัติเผยแพร่กันหลากหลาย แต่ก็มีสิ่งที่เหมือนกันคือ เทคนิคนั้นขึ้นกับชนิดของถังเก็บว่าใช้หลังคาแบบไหน และรูปแบบเพลิงไหม้นั้นเป็นแบบไหน

แต่ที่นำมาเขึยนในวันนี้เพราะมีบางประเด็นที่เกี่ยวข้องกับกรณีของเพลิงไหม้ที่เกี่ยวข้องกับถังเก็บชนิด fixed roof หรือ cone roof ที่สงสัยและยังหาคำตอบไม่ได้ เลยต้องขอนำมาบันทึกไว้ก่อน เผื่อมีผู้รู้มาให้คำอธิบายเพิ่มเติม

รูปที่ ๑ - ๔ และ ๗ และเนื้อหาที่นำมาเล่านี้นำมาจากเอกสาร "BP Process Safety Series : Liquid Hydrocarbon Storage Tank Fires : Prevention and Response" จัดทำโดยบริษัท BP และ IChem^E ประเทศอังกฤษ ฉบับที่นำมาใช้นั้นเป็น 4th ed พิมพ์ในปีค.ศ. ๒๐๐๘ (พ.ศ. ๒๕๕๑)

ถังเก็บของเหลวที่ความดันบรรยากาศที่ใช้กันอยู่ทั่วไปนั้นมีรูปแบบหลักอยู่ ๓ รูปแบบคือ (รูปที่ ๑)

๑. Fixed roof หรือ Cone roof ซึ่งเป็นชนิดที่หลังคาถังถูกเชื่อมติดกับส่วนลำตัวทรงกระบอก

๒. Floating roof ซึ่งเป็นชนิดที่หลังคานั้นลอยขึ้น-ลงตามระดับของเหลวในถัง และ

๓. Internal floating roof ที่เป็นชนิดมีหลังคาลอยขึ้น- ลงตามระดับของเหลวในถัง และมีหลังคาคลุมด้านบนของส่วนลำตัวทรงกระบอกอีกขึ้น ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้มีหิมะ (หรือน้ำฝน) ลงไปสะสมบนหลังคาลอย ซึ่งถ้ามีมากเกินไปก็จะทำให้หลังคาลอยนั้นจมได้

ถังเก็บแบบ fixed roof มักจะใช้กับของเหลวที่ไม่ติดไฟและมีจุดเดือดสูง หรือของเหลวที่มีอุณหภูมิจุดวาบไฟสูงกว่าอุณหภูมิห้อง ส่วนถังเก็บแบบหลังคาลอยมักจะใช้กับของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ หรือมีอุณหภูมิจุดวาบไฟต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง

รูปที่ ๑ ๓ รูปแบบหลักของถังเก็บของเหลวที่ความดันบรรยากาศ

แต่ไม่ว่าจะเป็นถังเก็บของเหลวแบบไหน มันจะมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกันอยู่คือ ระดับความสูงของเหลวสูงสุดในการเก็บนั้นจะต่ำกว่าระดับความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก

ในกรณีของถังชนิด fixed roof นั้น ที่ว่างใต้หลังคาจะเป็นไอผสมระหว่างอากาศกับเชื้อเพลิง (เว้นแต่ว่ามีการใช้ไนโตรเจนเข้าแทนที่อากาศ) ดังนั้นมันจึงมีโอกาสที่ไอผสมนี้จะเกิดการระเบิดได้ เพื่อไม่ให้เชื้อเพลิงที่อยู่ในถังกระจายออกไปทั่วถ้าเกิดการระเบิด จึงออกแบบให้แนวรอยเชื่อมระหว่างส่วนลำตัวทรงกระบอกและหลังคาถังนั้นมีความแข็งแรงน้อยกว่าแนวอื่น เพื่อที่ว่าเมื่อเกิดการระเบิดขึ้นภายใน ฝาถังจะเปิดออกหรือปลิวออกไป ก่อนที่ลำตัวจะฉีกขาด ทำให้ลำตัวถังยังสามารถกักเก็บของเหลวเอาไว้ได้

ถ้าหลังคาถังปลิวออกไป ก็จะเกิดเพลิงไหม้รูปแบบที่เรียกว่า pool fire หรือ full surface fire ส่วนจะดับได้ง่ายหรือยากก็คงขึ้นอยู่กับขนาดของถัง แต่อย่างน้อยก็ยังสามารถฉีดโฟมเข้าทางด้านบนได้

แต่ถ้าการระเบิดนั้นไม่รุนแรง หลังคาถังยังคงยึดติดกับส่วนลำตัว โดยมีการฉีกขนาดเพียงแค่บางส่วนตามแนวรอยเชื่อมระหว่างหลังคาถังกับส่วนลำตัว เกิดเป็นช่องเปิดที่เรียกว่า "fishmouth" (รูปที่ ๒) เอกสารของ BP กล่าวว่าเพลิงไหม้รูปแบบนี้ยากในการดับ เพราะไม่สามารถฉีดโฟมเข้าไปดับจากทางด้านบนได้ พนักงานดับเพลิงจำเป็นต้องเข้าไปในบริเวณ bunded area (bund คือกำแพงกั้นกันของเหลวแผ่กระจายออกไป ถ้าโครงสร้างลำตัวถังนั้นเสียหายจนไม่สามารถเก็บของเหลวได้) ซึ่งมีความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายสูง

รูปที่ ๒ ตัวอย่างเพลิงไหม้ถังเก็บชนิด fixed roof ที่ฝาถังไม่ปลิวออก แต่แนวรอยเชื่อมฉีกขาดเป็นช่องเปิดตามแนวเส้นรอบวง ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า "fishmouth"

ในกรณีเช่นนี้การดับเพลิงสามารถกระทำได้ด้วยการฉีดโฟมเข้าทางด้านล่างของถัง เพื่อให้โฟมลอยขึ้นไปปิดคลุมผิวหน้าน้ำมัน (รูปที่ ๓) หรือถ้ามีท่อฉีดโฟมอยู่ทางด้านบนของส่วนลำตัวทรงกระบอก ก็สามารถฉีดโฟมเข้าทางท่อนั้นเพื่อให้โฟมตกลงไปปิดคลุมผิวหน้าน้ำมัน (รูปที่ ๔)

รูปที่ ๓ การฉีดโฟมเข้าทางก้นถังและให้โฟมลอยขึ้นไปปิดคลุมผิวหน้าน้ำมันในถัง

รูปที่ ๔ การฉีดโฟมเข้าทางขอบบนของส่วนลำตัวทรงกระบอกและให้โฟมตกลงไปปิดคลุมผิวหน้าน้ำมันในถัง

แต่ไม่ว่าจะเป็นวิธีการไหน ระดับน้ำมันในถังจะต้องอยู่ต่ำกว่าความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก ประเด็นที่สงสัยก็คือ ถ้าระดับน้ำมันในถังเกิดสูงถึงระดับความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก (ที่เป็นระดับเดียวกับแนวฉีกขาด และคงสูงกว่าระดับทางเข้าท่อฉีดโฟมที่อยู่บนสุด) จะดับเพลิงอย่างไร เพราะถ้าฉีดโฟมเข้าไป (ไม่ว่าจากทางด้านล่างหรือเข้าทางท่อด้านบน) มันก็จะดันให้น้ำมันล้นออกทางรอยฉีก กลายเป็นเพลิงไหม้ใน bunded area

รูปที่ ๕ ในกรณีที่ระดับน้ำมันในถังสูงถึงระดับรอยฉีก (แนวเชื่อมต่อระหว่างส่วนลำตัวทรงกระบอกกับหลังคาถัง การอัดโฟมเข้าไปใต้ผิวน้ำมันก็จะไปดันให้น้ำมันไหลล้นออกมานอกถัง

แนวทางหนึ่งที่เป็นไปได้ก็คือการลดระดับน้ำมันในถังเก็บด้วยการถ่ายไปยังถังอื่น (ถ้าทำได้) ก็จะทำให้ระดับเชื้อเพลิงในถังนั้นต่ำกว่ารอยฉีกขาด แต่ตรงนี้ก็ทำให้เกิดข้อสงสัยตามมาก็คือ ในกรณีที่เชื้อเพลิงนั้นสูงถึงระดับแนวฉีกขาด อาจจะไม่มีเพลิงไหม้อยู่ใต้หลังคา (เพราะไม่มีช่องทางให้อากาศเข้า) การลดระดับของเหลวให้ต่ำลงจะเปิดช่องให้อากาศภายนอกไหลเข้าไปรวมกับไอเชื้อเพลิงที่อยู่ภายในได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดซ้ำได้ ประเด็นนี้คงต้องพิจารณาอัตราการระเหยของเชื้อเพลิงประกอบ ถ้าเชื้อเพลิงนั้นระเหยได้ง่าย การลดระดับความสูงเชื้อเพลิงลง ส่วนที่เป็นของเหลวจะระเหยขึ้นมาทดแทนที่ว่างที่เกิดขึ้น ซึ่งเป็นการป้องกันไม่ให้อากาศภายนอกเข้าไป (แบบเดียวกับน้ำมันเบนซินที่เราใช้ในรถยนต์ รถวิ่งไป น้ำมันในถังก็ลดลง แต่ไม่ได้มีปัญหาเรื่องอากาศเข้าไปผสมกับไอน้ำมันในถังจนเกิดการระเบิด)

แต่ถ้าไม่ทำอะไรเลย ปล่อยให้ไฟไหม้อยู่อย่างนั้น ความร้อนจากเปลวไฟก็จะทำให้ความแข็งแรงของแนวรอยเชื่อมที่ยังเหลืออยู่นั้นลดต่ำลงจนไม่สามารถแบกรับน้ำหนักหลังคาได้ หลังคาก็จะจมลงไปในถัง ทำให้น้ำมันไหลล้นทะลักออกมา (ตรงนี้น่าจะเป็นสิ่งที่เกิดในเหตุการณ์วันที่ ๙ พฤษภาคม ที่สถานการณ์เปลี่ยนจากไฟไหม้ตรงรอยฉีกขาด กลายเป็น full surface fire ทั้งตัวถังต้นเพลิงและ bunded area)

รูปที่ ๖ ภาพจากคลิปวิดิโอของประชาสัมพันธ์จังหวัดระยอง เหตุการณ์เพลิงไหม้ถังเก็บ pyrolysis gasoline ที่มาบตาพุดเมื่อวันที่ ๙ พฤษภาคม ๒๕๖๗ รูปนี้น่าจะเป็นหลังเกิดการระเบิดไม่นาน จะเห็นฝาถังเผยอออก (แบบที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า fish mouth) มีควันดำลอยออกมา จากมุมนี้ของกล้องมองไม่เห็นเปลวไฟ เห็นแต่การฉีดน้ำเข้าไปยังบริเวณลำตัวของถังเก็บ และเพลิงไหม้ก็ยังไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับช่วงบ่าย

ในกรณีเช่นนี้ การฉีดน้ำควรฉีดไปที่ใด ไฟไหม้อยู่ที่ขอบบนของถัง ส่วนลำตัวที่มีของเหลวอยู่เต็มนั้นได้รับการป้องกันความร้อนด้วยของเหลวที่บรรจุอยู่ แต่ส่วนหลังคานั้นไม่ใช่ (เพราะมันไม่สัมผัสกับของเหลว) หรือควรจะฉีดน้ำเข้าไปยังบริเวณแนวรอยเชื่อมที่ยังเหลืออยู่ เพื่อไม่ให้มันร้อนจนสูญเสียความแข็งแรงในการรับน้ำหนักหลังคา จะได้เพิ่มความปลอดภัยให้กับเจ้าหน้าที่ที่เข้าไปปฏิบัติงานใกล้กับตัวถัง

ในเอกสารของ BP เองก็ไม่ได้มีการกล่าวถึงเทคนิคการดับเพลิงไหม้รูปแบบนี้ (มีแต่เทคนิคสำหรับ full surface fire, rimseal fire และ bund fire) สิ่งที่ใกล้เคียงหน่อยเห็นจะมีแต่กรณีของ vent fire (รูปที่ ๗) ที่นอกจากจะใช้โฟมแล้วยังใช้การ "ยิง" ผงเคมีแห้งเข้าไปทางช่อง vent ทั้งสามช่อง

รูปที่ ๗ การดับเพลิงลุกไหม้ที่ช่อง vent (ช่องระบายความดัน) ของถังเก็บน้ำมันเบนซิน เอกสารไม่ได้ระบุว่าเป็นถังเก็บแบบไหน แต่รูปนี้อยู่ในหัวข้อของ rimseal fire ของถังเก็บแบบ internal floating roof

การละลายของเอทานอลในไฮโดรคาร์บอน MO Memoir : Saturday 25 November 2566

โครงสร้างโมเลกุลของเอทานอลนั้นมีทั้งส่วนที่มีขั้วที่แรงคือหมู่ -OH และส่วนที่ไม่มีขั้วคือหมู่ -C₂H₅ ด้วย ด้วยการที่ส่วนที่ไม่มีขั้วมีขนาดเล็กจึงทำให้เอทานอลละลายในน้ำได้ในทุกสัดส่วน ที่มีปัญหามากกว่าน่าจะเป็นการละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วเช่นไฮโดรคาร์บอน

ในกรณีของพวก "light hydrocarbon" (พวกที่มีจุดเดือดต่ำ) นั้นพบว่าเอทานอลที่ปราศจากน้ำ (absolute ethanol หรือ anhydrous ethanol) สามารถละลายได้ในทุกสัดส่วน แต่ในกรณีของเอทานอลที่มีน้ำผสมอยู่ด้วยนั้น (เช่นเอทานอลที่เราใช้ในการผลิตแก๊สโซฮอล์ที่มีน้ำผสมอยู่ได้ไม่เกิน 0.3 wt% หรือถังเก็บน้ำมันแก๊สโซฮอล์ที่มีน้ำปนเปื้อน) พบว่า การละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกันระหว่าง น้ำ + เอทานอล + ไฮโดรคาร์บอนนั้น ยังขึ้นกับรูปร่างโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนด้วยว่าเป็นชนิดสายโซ่หรืออะโรมาติก

รูปที่ ๑ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + นอร์มัลเฮปเทน (n-Heptane (C₇H₁₆) นำมาจากบทความเรื่อง "Vapour–liquid–liquid and vapour–liquid equilibrium of the system water + ethanol + heptane at 101.3 kPa", Vicente Gomis, Alicia Font, Maria Dolores Saquete, Fluid Phase Equilibria, 248 (2006) 206-210. หน่วยของแต่ละแกนในรูปนี้คือ mol%

รูปที่ ๑ เป็นเฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + นอร์มัลเฮปเทน ก่อนอื่นขอให้ข้อมูลในการอ่านกราฟแบบนี้สำหรับผู้ที่ไม่เคยใช้กราฟแบบนี้มาก่อน แกนนอนในรูปที่ ๑ ที่อยู่ระหว่างคำ Water ทางด้านซ้าย กับ n-Heptane ทางด้านขวาคือสัดส่วนน้ำในสารละลาย ตัวเลข 100 ที่อยู่ทางฝั่งคำ "Water" คือมีน้ำเพียงอย่างเดียว (น้ำบริสุทธิ์) ตัวเลข 0 ที่อยู่ทางฝั่งคำ "n-Heptane" คือสารละลายที่ไม่มีน้ำเลย (มีแต่นอร์มัลเฮปเทน) แกนทางด้านซ้าย (เริ่มจาก 0 ที่คำ "Water' ไปจนถึง 100 ที่คำ "Ethanol") คือสัดส่วนเอทานอลในสาละลาย และในทำนองเดียวกันแกนทางด้านขวา (เริ่มจาก 0 ที่คำ "Ethanol' ไปจนถึง 100 ที่คำ "n-Heptane") คือสัดส่วนนอร์มัลเฮปเทนในสารละลาย ทุก ๆ องค์ประกอบที่อยู่บนแกนทางด้านขวาคือสารละลายผสมระหว่างเอทานอลกับนอร์มัลเฮปเทนที่ไม่มีน้ำปนอยู่เลย

ส่วนที่เป็นโค้งรูปโดมอยู่ในรูปสามเหลี่ยมเป็นเส้นแบ่งระหว่างส่วนผสมที่ละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน (ส่วนที่อยู่เหนือเส้นรูปโดม) และส่วนผสมที่มีการแยกออกเป็นสองเฟส (ส่วนที่อยู่ใต้เส้นรูปโดม) เส้นตรงสีส้มที่ลากอยู่ใต้โค้งรูปโดมเรียกว่า "Tie line" เป็นเส้นที่เป็นตัวบอกว่าในกรณีของส่วนผสมที่มีการแยกเป็นสองเฟสนั้น แต่ละเฟสจะมีองค์ประกอบอะไรบ้าง โดยจุดทางด้านซ้ายองค์ประกอบหลักเป็นเฟสน้ำ + เอทานอล โดยมีนอร์มัลเฮปเทนเป็นส่วนน้อย ส่วนจุดทางด้านขวาองค์ประกอบหลักจะเป็น เอทานอล + นอร์มัลเฮปเทน โดยมีน้ำเป็นส่วนน้อย

รูปที่ ๒ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + เฮกเซน (Hexane C₆H₁₄) รูปนี้นำมาจากบทความที่ปรากกฏอยู่ในรูปแล้ว หน่วยของแต่ละแกนในรูปนี้คือmol fraction หรือสัดส่วนโมล ซึ่ง mole fraction x 100 = mol%

รูปที่ ๓ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + เพนเทน (Pentane C₅H₁₂) สเกลของแต่ละแกนในรูปนี้คือ mol fraction รูปนี้นำมาจากบทความเดียวกันกับรูปที่ ๒

รูปที่ ๔ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + ไซโคลเฮกเซน (Cyclohexane C₆H₁₂)สเกลของแต่ละแกนในรูปนี้คือ mol fraction

รูปที่ ๒ และ ๓ เป็นเฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + เฮกเซน/เพนเทน ทั้งนอร์มัลเฮปเทน, เฮกเซน และเพนเทน ต่างเป็น aliphatic hydrocarbon (ไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างแบบเส้น) เหมือนกัน ต่างกันที่จำนวนอะตอมคาร์บอน พึงสังเกตตำแหน่งจุดสูงสุดของโค้งรูปโดม จะเห็นว่าเมื่อโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนมีขนาดเล็กลง จุดสูงสุดของโค้งรูปโดมจะลดต่ำลง แสดงให้เห็นว่าช่วงสารละลายผสมที่ประกอบด้วย น้ำ + เอทานอล + ไฮโดรคาร์บอน ละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกันได้นั้นมีช่วงกว้างขึ้น

รูปที่ ๔ เป็นเฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + ไซโคลเฮกเซน ที่เป็นไฮโดรคาร์บอนรูปร่างโมเลกุลเป็นวงแหวนอิ่มตัว (cycloaliphatic) ถ้าเทียบกับกรณีของเฮกเซนแล้วจะเห็นว่าตำแหน่งความสูงของโค้งรูปโดมนั้นอยู่ในระดับใกล้เคียงกัน (อนึ่ง ความสูงของโค้งรูปโดมนั้นยังขึ้นกับอุณหภูมิที่ทำการทดลอง กล่าวคือที่อุณหภูมิสูงขึ้นการละลายเข้าเป็นเฟสเดียวกันจะเกิดได้ดีขึ้น ทำให้ความสูงของโค้งรูปโดมลดต่ำลง)

รูปที่ ๕ เป็นเฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + โทลูอีน (C₆H₅-CH₃) โครงสร้างโมเลกุลของโทลูอีนนั้นเป็นวงแหวนอะโรมาติกที่มีหมู่เมทิล (-CH₃) เกาะหนึ่งหมู่ ในกรณีนี้พึงสังเกตว่าความสูงของโดมในวงแหวนลดต่ำลงไปอีก นั่นแสดงว่าช่วงสัดส่วนที่สารทั้งสามสามารถละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกันได้นั้นกว้างขึ้นไปอีก

รูปที่ ๕ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + โทลูอีน นำมาจากบทความเรื่อง "Homogeneity of the water + ethanol + toluene azeotrope at 101.3 kPa", Vicente Gomis, Alicia Font, Maria Dolores Saquete, Fluid Phase Equilibria, 266 (2008), 8-13. สเกลของแต่ละแกนในรูปนี้คือ mol%

แม้ว่าโครงสร้างอะโรมาติกของโทลูอีนและวงแหวนของไซโคลเฮกเซนนั้นจะมีจำนวนอะตอมคาร์บอน 6 อะตอมเหมือนกัน แต่รูปร่างแตกต่างกัน กล่าวคือโครงสร้างวงแหวนอะโรมาติกมีความแบนราบในขณะที่โครงสร้างของไซโคลเฮกเซนนั้นไม่ใช่

กราฟทั้งหมดที่แสดงมาข้างต้นแสดงให้เห็นว่ารูปร่างโครงสร้างโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนนั้นส่งผลต่อการผสมเข้าเป็นเนื้อเดียวกันของ น้ำ + เอทานอล + ไฮโดรคาร์บอน ดังนั้นการนำเอทานอลมาผสมกับไฮโดรคาร์บอนเพื่อผลิตแก๊สโซฮอล์นั้นจึงต้องเลือกสัดส่วนผสมที่ทำให้สารละลายนั้นรวมเป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีการแยกเฟส

น้ำมันเบนซิน (หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า gasoline) เป็นสารผสมที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิด สำหรับบ้านเรานั้นกำหนดให้มีสารประกอบอะโรมาติก (ทุกชนิดรวมกัน) ไม่เกิน 35 vol% (ร้อยละโดยปริมาตร) และกำหนดจุดเดือดเอาไว้ว่า 90 vol% ต้องระเหยที่อุณหภูมิไม่เกิน 170ºC และจุดที่ระเหยจนหมดต้องไม่เกิน 200ºC ในกรณีของน้ำมันแก๊สโซฮอล์นั้นกำหนดส่วนผสมด้วยหน่วย "vol%"

รูปที่ ๖ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + แก๊สโซลีน นำมาจากบทความเรื่อง "Bioethanol fule quality and downstream marketting constraints" โดย S. Gunawardena, Proceeding of SAARC Regional Training on Biofuels, 22-26 September 2008. สเกลของแต่ละแกนในรูปนี้คือ wt%

รูปที่ ๖ เป็นเฟสไดอะแกรมของ น้ำ + เอทานอล + น้ำมันเบนซิน โดยหน่วยสัดส่วนผสมที่เขาใช้นั้นคือ "wt%" (หมายเหตุ : เอทานอลมีความหนาแน่นสูงกว่าน้ำมันเบนซินอยู่เล็กน้อย) ถ้าดูตามรูปนี้ก็จะเห็นว่าเราสามารถผสมเอทานอลกับน้ำมันเบนซินด้วยสัดส่วนใดก็ได้

รูปที่ ๗ เป็นเฟสไดอะแกรมของ น้ำ + เอทานอล + น้ำมันเบนซิน ที่อุณหภูมิต่าง ๆ (หน่วยสัดส่วนผสมที่ใช้ในกราฟนี้คือ "vol%" (คนละหน่วยกับรูปที่ ๑-๕) พึงสังเกตว่าเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง บริเวณสัดส่วนผสมที่ยังทำให้สารละลายยังคงเป็นเนื้อเดียวกันนั้นจะแคบลง ดังนั้นการเลือกสัดส่วนผสมจึงต้องคำนึงถึงช่วงอุณหภูมิอากาศที่นำน้ำมันไปใช้งานด้วย

รูปที่ ๗ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + น้ำมันเบนซิน (แก๊สโซลีน) ที่อุณหภูมิต่างกัน นำมาจากบทความเรื่อง "Gasoline made with hydrous ethanol", Orlando Volpato Filho, Conference Paper, September 2008 (https://www.researchgate.net/publication/309564235) สเกลของแต่ละแกนในรูปนี้คือ vol%

เดคเคน มีจุดเดือดอยู่ที่ประมาณ 174ºC (อยู่ในช่วง 10% สุดท้ายของน้ำมันเบนซิน) เส้นสีเขียวในรูปที่ ๘ เป็นเส้นแบ่งสัดส่วนความเข้มข้นที่ละลายเป็นเนื้อเดียวกันและแยกเป็นสองเฟสของสารผสม น้ำ + เอทานอล + เดคเคน (หน่วยเป็น mol%) พึงสังเกตว่าช่วงองค์ประกอบที่สารผลมสามารถละลายเป็นเนื้อเดียวกันได้นั้นจะแคบลงไปอีก โดยเฉพาะแนวแกนด้านขวาที่เป็นส่วนผสมระหว่างเอทานอลกับเดคเคน ที่โค้งรูปโดมนั้นแทบจะแนบไปกับแนวแกนดังกล่าว ซึ่งแสดงให้เห็นว่าถ้ามีน้ำผสมอยู่เพียงปริมาณเล็กน้อยก็จะเกิดปัญหาการแยกเฟสได้ทันที (ต้องไม่ลืมว่าเอทานอลที่เอามาผสมกับน้ำมันเพื่อผลิตแก๊สโซฮอล์นั้นจะมีน้ำปนอยู่เล็กน้อย ยิ่งผสมเอทานอลมากขึ้น สัดส่วนน้ำในสารผสมก็จะมากขึ้นไปด้วย)

รูปที่ ๘ เฟสไดอะแกรมของสารละลาย น้ำ + เอทานอล + เดคเคน (Decane C₁₀H₂₂) /ออกทานอล (Octanol C₈H₁₅-OH) (หน่วยเป็น mol%) ในรูปนี้มุมซ้ายล่างของสามเหลี่ยมคือจุด เอทานอล 100%, มุมขวาล่างคือ เดคเคน/ออกทานอล 100% และมุมบนคือเอทานอล 100%

ปัญหาเรื่องการผสมเอทานอลเข้ากับไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดใหญ่ขึ้นไปอีกนั้นเห็นได้ชัดเมื่อมีความต้องการเอาเอทานอลไปผสมกับน้ำมันดีเซล ซึ่งจำเป็นต้องมีการเติมสารลดแรงตึงผิว (surfactant) เพื่อให้ละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกันและละลายได้มากขึ้น ในขณะที่ในกรณีของน้ำมันเบนซินนั้นไม่จำเป็นต้องใช้ ข้อดีของการผสมเอทานอลในน้ำมันดีเซลคือทำให้การเผาไหม้สมบูรณ์ขึ้นเนื่องจากโมเลกุลเอทานอลมีขนาดเล็กและมีออกซิเจนอยู่ในตัว แต่ก็มีช้อเสียคือไปทำให้เลขซีเทนของน้ำมันดีเซลลดต่ำลง (รูปที่ ๙)

รูปที่ ๙ เลขซีเทนของน้ำมันดีเซลเมื่อผสมเอทานอลด้วยอัตราส่วนต่าง ๆ กัน

แม้เอทานอลจะมีเลขออกเทนที่สูงแต่มีพลังงานความร้อนที่ต่ำกว่าไฮโดรคาร์บอน เพื่อที่จะดึงประโยชน์จากเลขออกเทนที่สูงของเอทานอลจึงควรต้องใช้เครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้น แต่นั่นจะไปก่อให้เกิดปัญหาเมื่อต้องใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิง (เพราจะมันจะน็อคได้ง่ายขึ้น) สำหรับรถยนต์ทั่วไปนั้นอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ที่ติดรถมานั้นจะคงที่ ดังนั้นอีกทางเลือกที่ทำได้คือการเปลี่ยนองศาการจุดระเบิด ดังเช่นผลการทดลองในรูปที่ ๑๐ ที่เปรียบเทียบระหว่างน้ำมันเบนซินที่จุดระเบิดที่ 9 BTDC แต่ถ้าใช้แก๊สโซฮอล์ที่มีสัดส่วนเอทานอลผสม 50% จะต้องจุดระเบิดเร็วขึ้นที่ 12-15 องศา

แต่เครื่องยนต์ที่บทความนี้ใช้เป็นเครื่องยนต์ทดสอบชนิดลูกสูบเดียว รอบเครื่องยนต์ที่เห็นจึงจัดว่าสูงอยู่

 

รูปที่ ๑๐ แรงบิดและกำลังที่ได้จากการจุดระเบิดที่องศาการจุดระเบิดต่างกันระหว่างน้ำมันเบนซิน (แก๊สโซลีน) และแก๊สโซฮอล์ที่มีเอทานอลผสม 50% บทความได้ระบุว่าสัดส่วนผสมเป็นหน่วยใด แต่เข้าใจว่าน่าจะเป็นโดยปริมาตร BTDC ย่อมาจาก Before Top Dead Centre ที่แปลว่าก่อนถึงจุดศูนย์ตายบน ลูกสูบเคลื่อนที่ลง-ขึ้นหนึ่งรอบเพลามีการหมุน 360 องศา 9 BTDC ก็คือเพลาแล้ว 361 องศา ขาดอีก 9 องศาลูกสูบก็จะเคลื่อนที่ขึ้นถึงจุดสูงสุด

น้ำมันเบนซินและเลขออกเทน (๓) MO Memoir : Monday 30 October 2566

น้ำมันเบนซินที่ขายกันอยู่นั้นประกอบด้วย

(ก) ไฮโดรคาร์บอน (ที่เป็นตัวเชื้อเพลิงหลัก)
(ข) สารเพิ่มเลขออกเทน (ที่ปัจจุบันทำหน้าที่เป็นตัวเชื้อเพลิงหลักด้วย)
(ค) สี (ที่มีไว้จำแนกประเภทและตรวจสอบการปลอมปน) และ
(ง) สารเติมแต่ง (เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของน้ำมัน)

สิ่งที่หน่วยงานรัฐกำหนดไว้ชัดเจนคือ ตัวไฮโดรคาร์บอน, สารเพิ่มเลขออกเทน และสี ส่วนพวกสารเติมแต่งนั้นไม่ได้กำหนดไว้โดยตรง แต่ต้องไม่ทำให้คุณสมบัติรวมของน้ำมันนั้นเปลี่ยนไปจากข้อกำหนด

รูปที่ ๑ ประกาศกระทรวงพาณิชย์ฉบับที่ ๒ ปีพ.ศ. ๒๕๒๓ เรื่องกำหนดคุณภาพน้ำมันเบนซินธรรมดา

ย้อนหลังไปปีพ.ศ. ๒๕๒๓ น้ำมันเบนซินที่ขายในบ้านเรานั้นมี ๒ ชนิดคือ เบนซินชนิดธรรมดาออกเทน ๘๓ และเบนซินชนิดพิเศษออกเทน ๙๕ (รูปที่ ๑ และ ๒) ตอนนั้นยังใช้สารตะกั่ว (Tetra Ethyl Lead (C₂H₅)₄Pb) เป็นสารเพิ่มเลขออกเทนอยู่ ดูจากปริมาณธาตุตะกั่วที่ยอมให้มีในน้ำมัน ๑ ลิตรแล้วจะเห็นว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณน้ำมัน (ประมาณว่าน้ำมัน ๑ ลิตรหนักประมาณ ๗๐๐ - ๘๐๐ กรัม ดังนั้นปริมาณตะกั่วก็อยู่ที่ราว ๆ 0.1%)

ผ่านมาอีก ๑๐ ปีในปีพ.ศ. ๒๕๓๓ (รูปที่ ๓) ก็มีการแยกเบนซินธรรมดาออกเป็น ๒ ชนิด คือชนิดที่ ๑ มีเลขออกเทน ๘๓ และชนิดที่ ๒ มีเลขออกเทน ๘๗ ส่วนเบนซินพิเศษยังคงไว้ที่เลขออกเทน ๙๕ อยู่ (ตอนนั้นยังไม่มีเบนซินธรรมดาออกเทน ๙๑ จำหน่าย)

รูปที่ ๒ ประกาศกระทรวงพาณิชย์ฉบับที่ ๓ ปีพ.ศ. ๒๕๒๓ เรื่องกำหนดคุณภาพน้ำมันเบนซินพิเศษ

รูปที่ ๓ ประกาศกระทรวงพาณิชย์ฉบับที่ ๑ ปีพ.ศ. ๒๕๓๓ เรื่องกำหนดคุณภาพน้ำมันเบนซินชนิดธรรมดาและชนิดพิเศษ พึงสังเกตว่ามีการลดปริมาณสารตะกั่วลงเหลือไม่เกิน ๐.๔๐ กรัมต่อลิตร และจะให้ไม่เกิน ๐.๑๕ กรัมต่อลิตร

เบนซินไร้สารตะกั่วมาปรากฏในปีพ.ศ. ๒๕๓๔ (รูปที่ ๔) แต่ตอนนั้นมีเฉพาะเบนซินพิเศษออกเทน ๙๕ ปีนี้มีการกำหนดปริมาณสูงสุดของเบนซีน (Benzene C₆H₆) ที่ยอมให้มีได้ในน้ำมันเบนซินไว้ที่ไม่เกิน 5 %vol โดยยังไม่มีการกำหนดปริมาณรวมสูงสุดของสารอะโรมาติกที่ยอมให้มีได้ และยังยอมให้จุดเดือดสุดท้ายของน้ำมันนั้นอยู่ที่ 215ºC

การออกน้ำมันไร้สารตะกั่วมาก็เพื่อลดมลพิษจากสารตะกั่วในอากาศ และเพื่อรองรับรถยนต์ที่มีการติดตั้งเครื่องกรองไอเสีย (catalytic converter) ที่จำเป็นต้องใช้น้ำมันไร้สารตะกั่วเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกทำลาย และเพื่อรองรับกฎหมายที่จะบังคับให้รถใหม่ทุกคันต้องมีเครื่องกรองไอเสียเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน

รูปที่ ๔ ประกาศปีพ.ศ. ๒๕๓๔ ฉบับนี้มีน้ำมันไร้สารตะกั่วปรากฏแล้ว

สารตะกั่วในน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อถูกเผาไหม้จะระเหยกลายเป็นไอ ไอระเหยบางส่วนจะควบแน่นเป็นของแข็งที่บริเวณบ่าวาล์ว (จุดที่วาล์วมีการปิดกระแทก) เนื่องจากตะกั่วเป็นโลหะอ่อน มันจึงทำหน้าที่รองรับการกระแทกของวาล์ว รถที่ผลิตจากประเทศที่ใช้น้ำมันมีสารตะกั่วก็ใช้ประโยชน์จากตรงนี้ คือไม่ได้ทำให้บ่าวาล์วแข็งแรงพอรับการกระแทก (เรียกว่าบ่าวาล์วอ่อน) ในขณะที่รถที่ผลิตจากประเทศที่ลดหรือเลิกการใช้สารตะกั่วก็มีการเปลี่ยนบ่าวาล์วให้รับการกระแทกตรงนี้ได้โดยไม่ต้องพึ่งตะกั่วที่ควบแน่นบริเวณนั้น (เรียกว่าบ่าวาล์วแข็ง) ตอนที่บ้านเราเลิกใช้น้ำมันชนิดมีสารตะกั่วนั้นก็มีบริษัทหนึ่งออกน้ำมันเบนซินไร้สารที่มีการเพิ่มสารปกป้องบ่าวาล์วแทนสารตะกั่ว และจำหน่ายในราคาที่สูงกว่าปรกติ แต่จำหน่ายได้ไม่นานก็เลิกไป (ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนบ่าวาวล์มันถูกกว่าค่าน้ำมัน)

มาตรฐานปี ๒๕๓๔ นี้ยังไม่มีการกำหนดว่าจะเพิ่มเลขออกเทนให้ถึง ๙๕ โดยไม่ใช้สารตะกั่วต้องทำอย่างไร คือจะเลือกใช้การเพิ่มสัดส่วนปริมาณสารประกอบอะโรมาติกก็ได้ เพราะสารประกอบอะโรมาติกเป็นพวกที่มีเลขออกเทนสูง (เกิน ๑๐๐ ขึ้นไปทั้งนั้น) และมีพลังงานในตัวสูง แต่ด้วยการที่เบนซีนมีความเป็นพิษสูงจึงต้องมีการควบคุมเป็นพิเศษ (ปัจจุบันอยู่ที่ไม่เกิน 1 %vol) หรือจะเลือกใช้การเติมสารออกซีจีเนตด้วยก็ได้ (มีไม่ได้เกิน 10%vol)

สารออกซีจีเนตตอนนั้นที่ใช้กันคือ MTBE ที่ย่อมาจาก Methyl Tertiary Butyl Ether สารประกอบอีเทอร์ตัวนี้มีความเป็นขั้วต่ำ คุณสมบัติใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซิน ไม่ก่อให้เกิดปัญหากับชิ้นส่วนที่เป็นยางหรือพอลเมอร์ในระบบจ่ายเชื้อเพลิง แต่มันมีข้อเสียอย่างหนึ่งคือพลังงานในตัวต่ำกว่าไฮโดรคาร์บอน ทำให้เทียบกันต่อลิตรแล้วจะวิ่งได้ทางน้อยกว่าน้ำมันที่ไม่มีสารออกซีจีเนตเป็นส่วนผสม

มาตรฐานปีพ.ศ. ๒๕๓๕ (รูปที่ ๕) เบนซินออกเทน ๘๓ หายไปแล้ว เหลือแค่เบนซินธรรมดาออกเทน ๘๗ และเบนซินพิเศษออกเทน ๙๕ โดยเบนซินพิเศษแต่ละชนิดยังถูกแบ่งออกเป็นอีก ๒ ชนิดย่อยคือ ชนิดที่ ๑ ไม่บังคับใช้สารออกซีจีเนตเป็นสารเพิ่มเลขออกเทน (แต่กำหนดปริมาณขั้นสูง) ส่วนชนิดที่ ๒ มีการกำหนดปริมาณขั้นต่ำ (และขั้นสูง) ของสารออกซีจีเนตที่ใช้เป็นสารเพิ่มเลขออกเทน (แต่สำหรับคนเติมน้ำมันตามปั๊มจะเห็นเพียงแค่เบนซินพิเศษแบบมีสารตะกั่วและไร้สารตะกั่วเท่านั้น) 

รูปที่ ๕ มีการแยกเบนซินพิเศษทั้งแบบมีสารตะกั่วและไม่มีสารตะกั่วออกเป็น ๒ ชนิด คือชนิดที่ ๑ ไม่มีการกำหนดปริมาณขั้นต่ำของสารออกซีจีเนตที่ใช้เพิ่มเลขออกเทน ส่วนชนิดที่ ๒ มีการกำหนดปริมาณขั้นต่ำ

มาตรฐานปี ๒๕๓๕ นี้ยังมีการกำหนดปริมาณรวมของสารอะโรมาติกจากเดิมที่ไม่เกิน 50 %vol ให้เหลือ 35%vol ลดปริมาณเบนซีนให้เหลือไม่เกิน 3.5 %vol และลดอุณหภูมิจุดเดือดสูงสุดให้เหลือไม่เกิน 200ºC ทั้งนี้เป็นเพราะแม้ว่าสารประกอบอะโรมาติกจะมีเลขออกเทนสูงและมีพลังงานในตัวสูง แต่การที่มันมีจุดเดือดสูงก็ก่อให้เกิดปัญหาในการใช้งาน โดยเฉพาะเมื่อเครื่องยนต์เดินรอบต่ำหรือเมื่ออากาศเย็น เพราะมันไม่ค่อยจะระเหย ในกรณีของเครื่องยนต์ที่ใช้คาร์บิวเรเตอร์ผสมน้ำมันกับอากาศนั้น ถ้าไอระเหยของน้ำมันนั้นมีแต่สารประกอบที่มีเลขออกเทนต่ำ ก็จะทำให้เครื่องยนต์เกิดการน็อคได้ ในกรณีของเครื่องยนต์ที่ใช้หัวฉีดนั้น ถ้าน้ำมันระเหยไม่หมดก่อนเข้าไปในกระบอกสูบ น้ำมันเชื้อเพลิงจะละลายเข้าไปในน้ำมันหล่อลื่น ทำให้ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นลดต่ำลง ถ้าลดลงมากเกินไปก็ก่อให้เกิดปัญหาในการหล่อลื่นได้

สิ่งหนึ่งที่ยอมให้มีในน้ำมันไร้สารตะกั่วชนิดที่ใช้สารออกซีจีเนตเพิ่มเลขออกเทนคือ "น้ำ" ทั้งนี้เพราะความมีขั้วของโมเลกุลสารออกซีจีเนตที่แม้ว่าจะมีอยู่เพียงเล็กน้อย แต่ก็ทำให้มีน้ำละลายปนมากับสารออกซีจีเนตและเข้าไปผสมในน้ำมันได้ แต่จะไม่เกิดการแยกชั้นออกมา ในกรณีของแก๊สโซฮอล์ที่ใช้เอทานอลเป็นส่วนผสมก็มีลักษณะเช่นนี้เหมือนกัน เพราะเอทานอลที่นำมาผสมนั้นเป็นเอทานอลบริสุทธิ์ 99.5% โดยส่วนที่เหลือก็คือน้ำ

มาตรฐานปี ๒๕๓๗ (รูปที่ ๖) ทำการยกเลิกเบนซินธรรมดาชนิดมีสารตะกั่ว แต่ยังคงเลขออกเทนไว้ที่ ๘๗ ในขณะที่เบนซินพิเศษยังมีตัวเลือกให้อยู่ว่าจะใช้ชนิดมีหรือไม่มีสารตะกั่ว ดังนั้นใครใช้รถยนต์ที่เดิมเติมเบนซินธรรมดาแบบมีสารตะกั่ว ถ้ายังอยากใช้น้ำมันมีสารตะกั่วก็ต้องเปลี่ยนไปเติมเบนซิน ๙๕ แทน โดยเบนซินธรรมดานั้นยังไม่มีการบังคับให้ต้องมีการผสมสารออกซีจีเนต

รูปที่ ๖ ประกาศปีพ.ศ. ๒๕๓๗ ยกเลิกเบนซินธรรมดาชนิดมีสารตะกั่ว เปลี่ยนเป็นชนิดไม่มีสารตะกั่ว ในขณะที่เบนซินพิเศษยังมีทั้งแบบมีและไม่มีสารตะกั่ว

มาตรฐานปีพ.ศ. ๒๕๓๘ ยกเลิกเบนซินพิเศษชนิดที่ไม่มีสารออกซีจีเนต (รูปที่ ๗) คือกำหนดให้ต้องมีสารออกซีจีเนตเป็นส่วนผสม แต่ไม่บังคับสำหรับเบนซินธรรมดา

วันหนึ่ง เพื่อนบ้านบ้านติดกันเขาชวนให้ไปฟังเสียงเครื่องยนต์รถเขาที่เพิ่งจะเปลี่ยนมาใช้เบนซินไร้สารออกเทน ๙๘ แทนเบนซินมีสารตะกั่วออกเทน ๙๗ ปรากฏว่าพอเปลี่ยนมาใช้เบนซินไร้สารออกเทน ๙๘ เครื่องมีอาการน็อคที่รอบเดินเบา (รอบเครื่องต่ำ) ในขณะที่ก่อนหน้านั้นที่ใช้แบบมีสารตะกั่วออกเทน ๙๗ ไม่มีปัญหานี้ (สมัยนั้นเครื่องยนต์เบนซินยังใช้คาร์บิวเรเตอร์เป็นหลัก) เหตุการณ์นี้ส่งผลต่อภาพลักษณ์ของเบนซินไร้สารตะกั่วมากจนทำให้คนไม่กล้าเปลี่ยนไปใช้เบนซินไร้สารตะกั่ว ทางผู้ผลิตจึงต้องมีการปรับองค์ประกอบของน้ำมันเพื่อให้ปัญหาดังกล่าวหายไป สาเหตุหนึ่งเข้าใจว่าเกิดจากส่วนผสมที่มีองค์ประกอบที่เป็นอะโรมาติกจุดเดือดสูงมากเกินไป คืออะโรมาติกที่มีจำนวนอะตอมคาร์บอน8 หรือ 9 อะตอมมีเลขออกเทนสูงกว่าเบนซีนมาก แต่ก็มีจุดเดือดที่สูงกว่าด้วย ทำให้ระเหยน้อยที่ความเร็วรอบต่ำ

ในยุคที่สมัยยังใช้คาร์บิวเรเตอร์ในการผสมไอระเหยน้ำมันกับอากาศ การตั้งองศาการจุดระเบิด คือจะให้จุดระเบิดเมื่อลูกสูบอยู่ที่ตำแหน่งก่อนหรือหลังจุดศูนย์ตายบนแค่ไหนก็ทำได้ง่าย ดังนั้นคนที่มีรถที่ต้องการน้ำมันที่มีเลขออกเทนต่างไปจากมาตรฐาน (เช่นรถญี่ปุ่นที่ต้องการน้ำมันออกเทน ๙๐ หรือ ๙๑) ก็มักจะมีการปรับองศาการจุดระเบิดให้เหมาะสมสำหรับน้ำมันเบนซินพิเศษ (เพื่อให้ได้กำลังเพิ่มขึ้นบ้าง เพราะถ้าปรับให้ไปรับกับน้ำมันที่มีเลขออกเทนต่ำกว่า กำลังเครื่องยนต์จะตกลง) และจุดนี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาภายหลังเมื่อมีการรณรงค์ให้ใช้น้ำมันที่มีเลขออกเทนที่ตรงกับที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ เพราะผู้ที่ใช้รถยนต์ที่คู่มือบอกว่าใช้ออกเทน ๙๑ (รถญี่ปุ่นเป็นหลัก) ไม่รู้ว่าเครื่องได้รับการปรับให้ทำงานกับน้ำมันออกเทน ๙๕ พอกลับมาเติมน้ำมันออกเทน ๙๑ เครื่องยนต์ก็เกิดการน็อค

รูปที่ ๗ ประกาศปีพ.ศ. ๒๕๓๘ ยกเลิกเบนซินพิเศษชนิดที่ไม่มีสารออกซีจีเนตเป็นส่วนผสม

การใช้น้ำมันออกเทนสูงเกินความต้องการของเครื่องยนต์ถูกมองว่าเป็นการสิ้นเปลือง (แน่นอนว่าน้ำมันประเภทเดียวกันที่มีเลขออกเทนสูงจะมีต้นทุนสูงกว่าน้ำมันที่มีเลขออกเทนต่ำ) ก็เลยมีการรณรงค์ให้ใช้น้ำมันที่มีเลขออกเทนถูกชนิดกับเครื่องยนต์ มาตรฐานปีพ.ศ. ๒๕๔๑ (รูปที่ ๘) จึงมีการแยกน้ำมันเบนซินออกเป็น ๓ เกรดคือ ออกเทน ๘๗, ๙๑ และ ๙๕ (ออกเทน ๙๑ โผล่มาแล้ว) แต่เอาเข้าจริงในช่วงเวลานั้นเครื่องยนต์ที่ใช้เบนซินออกเทน ๘๗ มีน้อยมากเมื่อเทียบกับรถทั้งหมด ผู้ผลิตเบนซินออกเทน ๘๗ ออกจำหน่ายก็มีอยู่รายเดียว และจำหน่ายเพียงแค่บางปั๊มด้วย ก่อนที่จะเลิกจำหน่ายไป

และในขณะเดียวกันก็เลิกการจำหน่ายเบนซินชนิดมีสารตะกั่ว (แต่ในข้อกำหนดลักษณะและคุณภาพยังยอมให้มีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยนะ)

ปีพ.ศ. ๒๕๔๐ ประเทศไทยเกิดวิฤตการณ์การเงิน มีการลอยตัวค่าเงินบาท จากเดิม ๒๗ บาทต่อ ๑ ดอลล่าร์สหรัฐอเมริกา ช่วงแรกมีความผันผวนมากแบบหลุดไปเกิน ๕๐ บาทต่อ ๑ ดอลล่าร์สหรัฐอเมริกา ก่อนที่จะกลับมานิ่งที่ราว ๆ ๓๗ บาทต่อ ๑ ดอลล่าร์สหรัฐอเมริกา ทำให้มีแนวความคิดที่จะลดการพึ่งพาพลังงานน้ำมันที่ต้องใช้เงินตราต่างประเทศซื้อ และตัวเลือกที่มาเป็นอันดับต้น ๆ ก็คือการใช้แก๊สโซฮอล์โดยใช้เอทานอลที่ผลิตจากผลิตผลทางการเกษตรในประเทศมาผสมกับน้ำมันเบนซิน นั่นหมายถึงการต้องตั้งโรงงานผลิตเอทานอลและโรงงานสำหรับผสมเอทานอลกับน้ำมันเบนซิน ซึ่งกว่าจะมีน้ำมันแก๊สโซฮอล์ให้ออกมาใช้ก็เป็นปีพ.ศ. ๒๕๔๕ (รูปที่ ๙) ซึ่งตอนนั้นมีแต่ออกเทน ๙๕ (ชนิด E10 เท่านั้น)

ในช่วงเวลาถัดจากนั้น เวลาที่มีประกาศข้อกำหนดลักษณะและคุณภาพก็จะแยกประกาศกันระหว่างน้ำมันเบนซิน (คือพวกที่ไม่ใช้เอทานอลเป็นสารเพิ่มเลขออกเทน) และน้ำมันแก๊สโซฮอล์ (พวกที่ใช้เอทานอลเป็นสารเพิ่มเลขออกเทน)

รูปที่ ๘ มาตราฐานปีพ.ศ. ๒๕๔๑ เป็นครั้งแรกที่มีการกำหนดมาตรฐานเบนซิน ๙๑

เอทานอลมีพลังงานในตัวใกล้เคียงกับอีเทอร์ ดังนั้นน้ำมันเบนซินที่ใช้อีเทอร์เป็นสารเพิ่มออกเทนกับแก๊สโซฮอล์ที่มีสัดส่วนเท่ากันจะให้พลังงานพอ ๆ กัน ความแตกต่างที่สำคัญไปอยู่ตรงที่ความเป็นขั้วของเอทานอลที่สูงกว่าอีเทอร์มาก ก่อให้เกิดปัญหากับชิ้นส่วนที่เป็นยางกับพอลิเมอร์ในระบบเชื้อเพลิงได้ ช่วงเวลานั้นรถยนต์ส่วนใหญ่ไม่ค่อยมีปัญหา พวกที่มีปัญหามากกว่าคือมอเตอร์ไซค์และเครื่องยนต์ขนาดเล็ก (เช่นเครื่องยนต์อเนกประสงค์ เครื่องตัดหญ้า) ที่พอเปลี่ยนมาใช้แก๊สโซฮอล์แล้วพบว่าชิ้นส่วนที่เป็นพลาสติกหรือยางเดิมนั้นเกิดการบวม ต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล่านี้

รูปที่ ๙ มาตรฐานปีพ.ศ. ๒๕๔๕ กับการปรากฏตัวครั้งแรกของแก๊สโซฮอล์ ๙๕

รูปที่ ๑๐ ปีพ.ศ. ๒๕๔๗ เบนซินออกเทน ๘๗ หายไปแล้ว

ในปีพ.ศ. ๒๕๔๗ ก็มีการเปลี่ยนแปลงอีก คือยกเลิกน้ำมันเบนซินออกเทน ๘๗ เหลือไว้เฉพาะออกเทน ๙๑ และ ๙๕ (รูปที่ ๑๐) และการปรากฏตัวของแก๊สโซฮอล์ ๙๑ (รูปที่ ๑๑) โดยน้ำมันแก๊สโซฮอล์ในยุคแรกนั้นมีเฉพาะที่มีเอทานอลเป็นส่วนผสมแค่ 10%

รูปที่ ๑๑ มาตรฐานแก๊สโซฮอล์ปีพ.ศ. ๒๕๔๗ กับการปรากฏตัวของแก๊สโซฮอล์ ๙๑

อย่างที่กล่าวไว้ก่อนหน้าว่าเอทานอลมีพลังงานในตัวพอ ๆ กับอีเทอร์ ดังนั้นถ้าระบบเชื้อเพลิงของรถยนต์นั้นทนต่อการกัดกร่อนของเอทานอลได้ การเปลี่ยนมาใช้แก๊สโซฮอล์ก็จะไม่แตกต่างกันในแง่ความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง แต่ถ้าผสมเอทานอลในปริมาณที่สูงขึ้น เช่น E20 ที่ผสมเอทานอล 20% หรือใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงหลัก เช่น E85 ที่มีเอทานอล 85% ค่าพลังงานในตัวของเชื้อเพลิงเหล่านี้จะต่ำกว่าของแก๊สโซฮอล์ E10 หรือน้ำมันเบนซินอย่างเห็นได้ชัด รถยนต์ที่จะใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้ได้ต้องสามารถที่จะปรับปริมาณน้ำมันที่จ่ายให้เหมาะสมกับน้ำมันที่ใช้ คือต้องจ่ายน้ำมันเพิ่มมากขึ้นเพื่อให้ได้กำลังเท่าเดิม ดังนั้นจึงไม่แปลกถ้าผู้ใช้จะพบว่าแม้ว่าน้ำมัน E20 จะมี "ราคาขาย" ที่ถูกกว่า E10 (ทั้ง ๆ ที่ต้นทุน E20 สูงกว่า) แต่ระยะทางที่วิ่งได้ต่อลิตรจะน้อยกว่า

รูปที่ ๑๒ น้ำมันเบนซินออกเทน ๘๗ กลายเป็นน้ำมันเบนซินพื้นฐานสำหรับนำไปผสมเป็นน้ำมันตัวอื่นที่มีเลขออกเทนสูงขึ้น

แต่การผลิตน้ำมันเบนซิน ๘๗ ก็ไม่ได้หมดไป เพียงแต่ไปปรากฏในน้ำมันเบนซินพื้นฐาน (รูปที่ ๑๒) ประกาศปีพ.ศ. ๒๕๔๘ แบ่งน้ำมันเบนซินพื้นฐานออกเป็นออกเทน ๘๗ และ ๘๙ เพื่อใช้สำหรับผสมกับเอทานอลเพื่อให้ได้แก๊สโซฮอล์ E10 ออกเทน ๙๑ และ ๙๕ (ตอนนั้นยังไม่มีแก๊สโซฮอล์ E20)

ตอนที่ ๓ นี้ถือได้ว่าเป็นการรีวิวการเปลี่ยนแปลงลักษณะและคุณภาพของน้ำมันเบนซินในบ้านเรา จากยุคสมัยที่ยังใช้สารตะกั่วและเบนซินธรรมดาออกเทน ๘๓ มาจนถึงยุคแก๊สโซฮอล์ E10 ออกเทน ๙๑ และ ๙๕ แต่การผลิตน้ำมันเบนซินที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์ก็ยังมีอยู่ มาตรฐานปีพ.ศ. ๒๕๖๒ (รูปที่ ๑๓) เป็นของน้ำมันเบนซินที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์ แต่ก็มีเฉพาะเบนซิน ๙๕ ที่ตอนนี้ขายแพงกว่าแก๊สโซฮอล์มาก (ทั้ง ๆ ที่ต้นทุนมันถูกกว่าแก๊สโซฮอล์เสียอีก เพราะเอทานอลราคาแพงกว่าน้ำมัน ยิ่งมีเอทานอลเป็นส่วนผสมมากขึ้นต้นทุนก็จะยิ่งสูงขึ้น เช่นเดียวกับน้ำมันดีเซลที่ไบโอดีเซลต้นทุนสูงกว่าน้ำมันดีเซล ยิ่งผสมไบโอดีเซลมากต้นทุนก็ยิ่งสูงขึ้นตาม)

สำหรับตอนที่ ๓ นี้คงขอจบเพียงเท่านี้

รูปที่ ๑๓ มาตรฐานสำหรับน้ำมันเบนซินที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์ก็ยังมีอยู่ ฉบับปีพ.ศ. ๒๕๖๒ นี้มีเฉพาะเบนซิน ๙๕

น้ำมันเบนซินและเลขออกเทน (๒) MO Memoir : Thursday 26 October 2566

ก่อนจะเข้าเรื่องว่าเลขออกเทนสำคัญอย่างไรกับเครื่องยนต์เบนซิน เรามาทบทวนความรู้เรื่องการทำงานของเครื่องยนต์เบนซินกันก่อนดีกว่า

รูปที่ ๑ ข้างล่างแสดงการทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะ โดยเริ่มจากการที่ลูกสูบเครื่องที่ลงและวาล์วไอดีเปิด (Intake stroke) โดยวาล์วไอเสียปิดอยู่ การเคลื่อนที่ลงของลูกสูบทำให้เกิดสุญญากาศในกระบอกสูบ ไอดี (อากาศ + ไอระเหยของเชื้อเพลิง) จะถูกดูดเข้ามาในกระบอกสูบเข้าทางวาล์วไอดีจนกระทั่งลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนสุด ตำแหน่งที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนสุดนี้มีชื่อเรียกว่า "Bottom Dead Centre (ย่อว่า BDC)" หรือเรียกเป็นภาษาไทยว่า "ศูนย์ตายล่าง"

เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนสุดแล้วก็จะเคลื่อนที่ขึ้นไปใหม่ โดยที่วาล์วไอดีและวาล์วไอเสียปิดอยู่ (Compression stroke) ในขณะนี้ลูกสูบจะทำการอัดไอดีในกระบอกสูบให้มีปริมาตรเล็กลง (ทำให้อุณหภูมิและความดันในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น) การอัดจะเกิดต่อเนื่องไปจนถึงตำแหน่งที่ลูกสูบเคลื่อนที่สูงสุด ตำแหน่งที่ลูกสูบเคลื่อนที่สูงจนสุดทางนี้มีชื่อเรียกว่า "Top Dead Centre (ย่อว่า TDC)" หรือเรียกเป็นภาษาไทยว่า "ศูนย์ตายบน"

ปริมาตรกระบอกสูบเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนสุดต่อปริมาตรกระบอกสูบเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจนสุดเรียกว่า "อัตราส่วนการอัด" หรือ "Compression ratio" สำหรับเครื่องยนต์เบนซินจะอยู่ที่ประมาณ 9:1 ถึง 12:1 ในขณะที่เครื่องยนต์ดีเซลนั้นจะขึ้นไปได้ถึง 20:1 ส่วนที่ว่าอัตราส่วนนี้สำคัญอย่างไรเดี๋ยวค่อยมาว่ากัน

จังหวะถัดไปคือจังหวะกำลัง (Power stroke) โดยหัวเทียน (spark plug) จะทำการจุดระเบิดไอดีที่ถูกอัด ทำให้เกิดเปลวไฟวิ่งจากเขี้ยวหัวเทียนแผ่กระจายออกไปทั่วกระบอกสูบ ทำให้อุณหภูมิและความดันในกระบอกสูบเพิ่มสูงขึ้น ลูกสูบจะถูกดันลงล่างจากการขยายตัวของแก๊สร้อน

รูปที่ ๑ การทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน ๔ จังหวะ (ที่มาของภาพปรากฏอยู่ในรูปแล้ว)

ในทางปฏิบัตินั้น จังหวะการจุดระเบิดของหัวเทียนไม่จำเป็นต้องเป็นจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นสูงสุด อาจจะจุดระเบิดก่อนหรือหลังก็ได้ ขึ้นอยู่กับการตั้งเครื่องยนต์และออกเทนของน้ำมันที่ใช้

จังหวะถัดไปคือจังหวะคาย (Exhaust stroke) คือเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนสุดแล้วก็จะเคลื่อนที่กลับขึ้นไปใหม่ โดยในจังหวะนี้วาล์วไอเสียจะเปิด ลูกสูบจะดันให้ไอเสียระบายผ่านวาล์วไอเสียออกไป และพอลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจนสุดก็จะกลับไปเริ่มจังหวะดูดหรือ Intake stroke ใหม่

อันที่จริงเครื่องยนต์เบนซินมีทั้งแบบ 2 และ 4 จังหวะ ในกรณีของเครื่องยนต์ 4 จังหวะจะเห็นว่ามีจังหวะกำลัง 1 ครั้งต่อ 2 รอบการหมุน ในขณะที่เครื่องยนต์ 2 จังหวะมีจังหวะกำลัง 1 ครั้งทุก 1 รอบการหมุน เครื่องยนต์ 4 จังหวะจึงต้องมีล้อตุนกำลังหรือล้อช่วยแรง (flywheel) เพื่อช่วยให้เครื่องยนต์หมุนได้ตั้งแต่ช่วงจังหวะคายไปจนถึงช่วงจังหวะกำลังใหม่ เครื่องยนต์เบนซินขนาดใหญ่จะเป็นเครื่อง 4 จังหวะเพราะให้ประสิทธิภาพการทำงานที่สูงกว่าในขณะที่เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะใชักับเครื่องเบนซินขนาดเล็ก รถมอเตอร์ไซค์บ้านเราแต่ก่อนก็ใช้เครื่อง 2 จังหวะกันเยอะมาก แต่ด้วยเรื่องการประหยัดน้ำมันและมลพิษ เครื่อง 2 จังหวะจึงถูกแทนที่ด้วยเครื่อง 4 จังหวะไปมาก

ทีนี้ลองมาดูในแง่เทอร์โมไดนามิกส์กันบ้าง วัฏจักรกำลังของเครื่องยนต์เบนซินคือ Otto cycle ที่มี PV diagram ดังแสดงในรูปที่ ๒ โดยรูปซ้ายเป็นแผนผังการทำงานทางทฤษฎี ส่วนรูปขวาเป็นแผนผังการทำงานในทางปฏิบัติ

รูปที่ ๒ แผนผัง PV (Pressure-Volume หรือความดัน-ปริมาตร) แสดงการทำงานของเครื่องยนต์เบนซินที่ทำงานตาม Otto cycle รูปซ้ายเป็นแผนผังการทำงานในอุดมคติ ส่วนรูปขวาเป็นแผนผังการทำงานแบบที่เป็นจริง (รูปจาก https://nuclear-power.com/wp-content/uploads/2017/04/Otto-engine-vs.-Otto-cycle.png)

จังหวะดูด (Intake stroke) คือแนวเส้น 0-1 (ในทางทฤษฎีปริมาตรเพิ่มขึ้นแต่ความดันไม่เพิ่มเพราะไอดีไหลเข้ามา) จังหวะอัดคือเส้น 1-2 (อันที่จริงอุณหภูมิเพิ่มขึ้นด้วยจากการที่แก๊สถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลง) จังหวะจุดระเบิดคือเส้น 2-3 ซึ่งเป็นจังหวะที่เชื้อเพลิงเกิดการเผาไหม้คายความร้อนออกมาในเวลาอันสั้น ตามด้วยเส้น 3-4 คือจังหวะกำลังที่แก๊สร้อนขยายตัวดันลูกสูบลงล่าง ท้ายสุดก็เป็นจังหวะคายไอเสียคือเส้น 4-1-0 (ในทางทฤษฎีปริมาตรลดลงแต่วาล์วไอเสียเปิด ทำให้ความดันในระบบไม่เพิ่มขึ้น)

งานที่ได้จากการเปลี่ยนพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานกลคือพื้นที่ในรูปปิด 1-2-3-4-1 นี้ และความเข้าใจตรงนี้สำคัญในการทำความเข้าใจว่าเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกันนั้นส่งผลต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงอย่างไร

ช่วง 2-3 คือช่วงที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงทำให้เกิดแก๊สร้อนที่ขยายตัวดันลูกสูบ ดังนั้นถ้าเปรียบเทียบที่ต้องการให้ได้พลังงานความร้อนเท่ากัน เชื้อเพลิงที่มีค่าพลังงานความร้อนสูง (kJ/kg) จะใช้ในปริมาณที่น้อยกว่าเชื้อเพลิงที่มีค่าพลังงานความร้อนต่ำกว่า ค่าเฉลี่ยของไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันเบนซินไม่ว่าจะมีเลขออกเทนเท่าใด จะมีค่าพอ ๆ กัน สารประกอบที่มีอะตอมออกซิเจนแทรกอยู่ในโมเลกุล (เช่นแอลกอฮอล์หรืออีเทอร์) จะมีค่าพลังงานความร้อนต่ำกว่าไฮโดรคาร์บอน ดังนั้นถ้าใช้เชื้อเพลิงที่มีสารเหล่านี้ผสมอยู่ ต้องใช้ในปริมาณที่มากกว่าการใช้เชื้อเพลิงที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนล้วน ๆ

ในช่วงวิกฤตการณ์น้ำมันทศวรรษ ๑๙๗๐ มีการหาแหล่งพลังงานอื่นเพื่อลดการใช้น้ำมันปิโตรเลียม และหนึ่งในนั้นก็คือแอลกอฮอล์ ผลการทดลองในช่วงนั้นแสดงให้เห็นว่าน้ำมันที่มีแอลกอฮอล์ผสมนั้นวิ่งได้ระยะทางน้อยกว่าน้ำมันที่ไม่มีแอลกอฮอล์ผสม แต่ตรงนี้ต้องเข้าใจว่าในยุคนั้นสารที่ใช้เพิ่มเลขออกเทนให้กับน้ำมันคือสารตะกั่วที่ใช้ในปริมาณน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาตรน้ำมัน ดังนั้นน้ำมันเบนซินที่ไม่มีแอลกอฮอล์ผสมในยุคนั้นจะหมายถึงน้ำมันที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนล้วน ๆ แต่ถ้าเปรียบเทียบกับน้ำมันที่ใช้อีเทอร์ (ตัวหลักคือ methyl tertiary butyl ether - MTBE) เป็นสารเพิ่มเลขออกเทน ผลจะไม่แตกต่างกัน เพราะอีเทอร์มีค่าพลังงานในตัวพอ ๆ กับแอลกอฮอล์

รูปที่ ๓ เห็นกระทู้นี้ปรากฏบนหน้า facebook ก็เลย save เอามาไว้ที่นี่หน่อย การพบว่าแก๊สโซฮอล์ E20 วิ่งได้ทางน้อยกว่า แก๊สโซฮอล์ E10 นั้นเป็นแก๊สโซฮอล์ E20 มีค่าพลังงานต่อหน่วยปริมาตรที่ต่ำกว่า

คุณสมบัติน้ำมันเบนซินนั้นกำหนดไว้กว้าง ๆ คือกำหนดอุณหภูมิสูงสุดที่ทำให้น้ำมันระเหยจนหมด ของเขตความดันไอ ณ อุณหภูมิต่าง ๆ และปริมาณอะโรมาติกที่ยอมให้มี ไฮโดรคาร์บอนพวกโครงสร้างเป็นสายโซ่อะลิฟาติก (aliphatic) ไม่ว่าโซ่ตรงหรือโซ่กิ่ง และพวกวงอะโรมาติกนั้นค่าพลังงานความร้อนต่อหน่วยน้ำหนักนั้นพอ ๆ กัน แต่เราขายน้ำมันด้วย "ปริมาตร" และด้วยการที่อะโรมาติกนั้นมีความหนาแน่นสูงกว่าพวกอะลิฟาติกประมาณ 10% ดังนั้นที่ "ปริมาตร" เท่ากัน พวกอะโรมาติกก็จะให้พลังงานมากกว่า และนี่ก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ทำไมน้ำมันต่างยี่ห้อกันจึงทำให้รถวิ่งได้ระยะทางไม่เท่ากัน (แต่มีอะโรมาติกมากไปก็ไม่ได้ เพราะมันมีจุดเดือดสูง ก่อให้เกิดปัญหาที่รอบเครื่องยนต์ต่ำได้)

ถ้าต้องการให้ได้พลังงานสูงขึ้นก็ต้องหาทางเพิ่มขนาดพื้นที่ผิว 1-2-3-4-1 นี้ ระดับความสูงของเส้น 1-2 ถูกกำหนดด้วยอุณหภูมิของแหล่งรับความร้อน ซึ่งในทางปฏิบัติก็คือน้ำที่ไหลเวียนผ่านหม้อน้ำ ดังนั้นระดับความสูงของเส้น 1-2 นี้คงจะไม่สามารถลดต่ำลงได้ สิ่งที่ทำได้ก็คือการเพิ่มระดับความสูงของเส้น 3-4 หรือขยายช่วงความกว้างระหว่าง TDC กับ BDC หรือการเพิ่มอัตราส่วนการอัดนั่นเอง แต่การเพิ่มตรงนี้จะทำได้แค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับตัวเชื้อเพลิงด้วยว่าทนต่อการจุดระเบิดด้วยตนเองได้มากน้อยแค่ไหน

ในจังหวะที่ไอดีถูกอัดนั้น อุณหภูมิและความดันในกระบอกสูบจะเพิ่มสูงขึ้น และเมื่อหัวเทียนจุดระเบิดไอดี เปลวไฟที่แผ่ออกมาจากหัวเทียนก็จะทำให้อุณหภูมิและความดันในกระบอกสูงเพิ่มสูงขึ้นไปอีก (คือช่วงเส้น 2-3) ในขณะนี้เชื้อเพลิงที่ยังไม่ถูกเผาไหม้จะต้องไม่ลุกไหม้เอง (ผลจาก auto-ignition temperature) จะต้องลุกไหม้ด้วยเปลวไฟที่แผ่ออกมาจากหัวเทียน เพราะถ้าหากมันชิงจุดระเบิดเองก่อนที่เปลวไฟจากหัวเทียนวิ่งมาถึง ก็จะเกิดหน้าคลื่นการเผาไหม้จากหลายจุดวิ่งมาชนกัน ทำให้เกิดการกระแทกและเสียงดังเหมือนโลหะถูกเคาะให้เราได้ยิน นี่คือการ "knock" ของเครื่องยนต์

การเพิ่มอัตราส่วนการอัด (ความกว้างระหว่าง TDC กับ BDC) ทำให้ความดันและอุณหภูมิไอดีก่อนการจุดระเบิดเพิ่มสูงขึ้น โอกาสที่จะเกิดการน็อคก็จะเพิ่มตามไปด้วย ดังนั้นเครื่องยนต์ที่มีค่าอัตราส่วนการอัดที่สูงก็ต้องการน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีคุณสมบัติต้านทานการน็อก (ที่บ่งบอกด้วยเลขออกเทน) ที่สูงตามไปด้วย

อย่างในกรณีของเอทานอลนั้น แม้ว่าเอทานอลจะมีค่าพลังงานความร้อนต่อหน่วยปริมาตรที่ต่ำกว่าไฮโดรคาร์บอน แต่ด้วยการที่เอทานอลมีเลขออกเทนที่สูงกว่า (ระดับ 100+) จึงสามารถทำงานกับเครื่องยนต์ที่มีค่าอัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้นไปอีกได้ ประสิทธิภาพที่ได้จากการเผาไหม้เอทานอลในเครื่องยนต์นี้จะสูงกว่าที่ได้จากการเผาไหม้ในเครื่องยนต์เบนซินทั่วไป แต่เครื่องยนต์นี้จะเติมน้ำมันเบนซินไม่ได้

เครื่องยนต์ทั่วไปจะทำงานที่ค่าอัตราส่วนการอัดคงที่ การเพิ่มงานที่จะได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงต้องทำด้วยการทำให้จุด 3 นั้นขึ้นไปสูงที่สุดเท่าที่จะทำได้ ตรงนี้ต้องอาศัยจังหวะการจุดระเบิด ในทางทฤษฎีนั้นการจุดระเบิดจะเกิดเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นถึง TDC แล้ว แต่ในทางปฏิบัตินั้นการจุดระเบิดมักจะเกิดก่อนที่ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นสูงสุดเล็กน้อย ถ้าเป็นช่างแบบเก่ายุคสมัยที่ใช้คาร์บิวเรเตอร์ผสมน้ำมันกับอากาศ เขาจะเรียกว่า "ตั้งไฟแก่" ส่วนจะตั้งให้จุดระเบิดได้ก่อนมากน้อยแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับว่าน้ำมันนั้นมีเลขออกเทนสูงเท่าใด เพราะการจุดระเบิดในขณะที่ลูกสูบกำลังเคลื่อนที่ขึ้นนั้น ความดันในกระบอกสูบจะเพิ่มสูงกว่าการจุดระเบิดเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่จนถึงจุด TDC หรือเคลื่อนที่ลง (ผลจากการอัดไอดีและความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้เป็นไปในทิศทางเดียวกัน

การจุดระเบิดในจังหวะที่ลูกสูบกำลังเคลื่อนที่ลงจะทำให้ความดันสูงสุดในกระบอกสูบลดลง กำลังเครื่องยนต์ก็จะตกลง แต่บางครั้งก็จำเป็นที่ต้องตั้งจังหวะจุดระเบิดแบบนี้ (ที่เรียกว่า "ตั้งไฟอ่อน) เมื่อพบว่าเครื่องยนต์มีปัญหาเรื่องการน็อก ซึ่งอาจเกิดจากน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้นั้นมีเลขออกเทนต่ำเกินไป ถ้าเป็นยุคสมัยใช้คาร์บิวเรเตอร์ผสมน้ำมันกับอากาศก็สามารถใช้ไขควงปรับตั้งองศาการจุดระเบิดได้ แต่สำหรับเครื่องยนต์ปัจจุบันที่ใช้ระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิสก์ควบคุมและมี knock sensor ระบบจะทำการปรับองศาการจุดระเบิดให้อัตโนมัติ ดังนั้นจึงไม่แปลกถ้าพบว่าทำไมรถยนต์ที่ตามคู่มือบอกว่าใช้เบนซินออกเทน 95 แต่เมื่อเติมออกเทน 91 กลับไม่พบว่าเครื่องเกิดการน็อค เพียงแต่กำลังที่ได้นั้นลดต่ำลง

รูปที่ ๔ ความดันในกระบอกสูบกับองศาการจุดระเบิด BTDC คือ before top dead centre และ ATDC คือ after top dead centre (จาก http://www.mbs.id.au/tuning/Tuning/Ign_advance.htm)

รูปที่ ๔ แสดงค่าความดันในกระบอกสูบที่องศาการจุดระเบิดต่างกัน ในอุดมคตินั้นจังหวะที่ความดันเพิ่มขึ้นสูงสุดควรเป็นจังหวะเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นสูงสุด (ถึงระดับ TDC) การตั้งการจุดระเบิดให้เร็วเกินไปจะทำให้ความดันจากการเผาไหม้เพิ่มขึ้นสูงสุดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนทึ่ขึ้นสูงสุดซึ่งเป็นการขัดกัน (เส้นสีม่วงหรือ 40 deg BTDC) เพราะความดันจากการเผาไหม้จะผลักลูกสูบออกไปในขณะที่ลูกสูบยังต้องเคลื่อนที่เข้าไปให้ถึง TDC ก่อน แต่ถ้าตั้งจังหวะการจุดระเบิดล่าช้าเกินไป (เส้นสีเหลืองหรือ 15 deg ATDC) ความดันในกระบอกสูบก็จะลดต่ำลง กำลังเครื่องยนต์ก็จะลดลงตามไปด้วย

รถระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน เวลาที่เราใช้น้ำมันที่มีเลขออกเทนต่ำกว่าที่ผู้ผลิตกำหนด ตัว knock sensor ก็จะปรับองศาการจุดระเบิดให้ล่าช้าลด (ลดความดันสูงสุดในห้องเผาไหม้) แต่ถ้าใช้น้ำมันที่มีเลขออกเทนสูงกว่าที่ผู้ผลิตกำหนด อันนี้ก็ไม่รู้ว่ามันจะตั้งองศาการจุดระเบิดให้เร็วขึ้นหรือไม่ เพราะรถที่ขับอยู่ผู้ผลิตก็บอกให้ใช้ออกเทน 91 เวลาที่ต้องเติมออกเทน 95 (เมื่อเจอปั๊มที่ไม่ขายออกเทน 91) ก็ไม่รู้สึกว่าแตกต่างอะไร ระยะทางที่วิ่งได้ก็ยังคงเดิม ตรงนี้ไม่รู้เป็นเพราะว่าระบบอิเล็กทรอนิกส์ของรถที่ใช้นั้นมันจำกัดองศาการจุดระเบิดเอาไว้หรือเปล่า และรถแต่ละรุ่นแต่ละยี่ห้อนั้นระบบอิเล็กทรอนิกส์มันปรับแต่งตรงนี้ได้ดีแค่ไหน

สำหรับตอนที่ ๒ คงขอจบตรงนี้ก่อน