วันศุกร์ที่ 21 มีนาคม พ.ศ. 2568

หน่วยวัดความไวไฟ MO Memoir : Friday 21 March 2568

เมื่อต้นสัปดาห์ที่ผ่านมา มีข่าวรถบรรทุกน้ำมันเครื่องบินเจ็ตถูกรถชนท้าย ทำให้วาล์วถ่ายน้ำมันได้รับความเสียหาย มีน้ำมันรั่วไหลออกมา เนื้อหาข่าวต้นเรื่องไม่รู้ว่ามาจากไหน แต่ทุกสำนักข่าวดูเหมือนจะรายงานในทำนองเดียวกันหมดดังเช่นที่นำมาแสดงในรูปข้างล่าง คือน้ำมันที่รั่วออกมานั้นไวไฟกว่าเบนซินถึง ๓ เท่า

ในทางปฏิบัติ อันตรายจากการลุกติดไฟหรือการระเบิดของสารที่เป็นเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับว่า เมื่อสารนั้นรั่วไหลออกมานอกภาชนะบรรจุ ถ้าปริมาณของไอระเหยของสารนั้นที่ระเหยออกมา "สามารถ" ผสมรวมเข้ากับอากาศจนมีความเข้มข้นสูงเพียงพอที่จะเกิดการลุกติดไฟได้หรือไม่ถ้าได้รับพลังงานกระตุ้น (เช่น เปลวไฟ ประกายไฟ พื้นผิวที่ร้อนมากพอ)

พารามิเตอร์ตัวหนึ่งที่นำมาใช้ในการบอกความไวไฟของสารคือจุดวาบไฟ (Flash point) ซึ่งเป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่ทำให้สารเชื้อเพลิงที่มีสถานะเป็นของเหลว ระเหยกลายเป็นไอได้มากพอที่จะทำให้ความเข้มข้นในอากาศสูงพอที่จะลุกติดไฟได้ ถ้าอุณหภูมิที่ใช้อ้างอิงนั้นคืออุณหภูมิห้อง สารตัวใดที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่าอุณหภูมิห้องก็จะถือว่าเป็นสารไวไฟทั้งนั้น

แต่ไม่ได้หมายความว่า ถ้าเปรียบเทียบระหว่างสารสองตัวที่อุณหภูมิของสารที่รั่วไหลออกมานั้นสูงกว่าอุณหภูมิจุดวาบไฟของสาร สารที่มีจุดวาบไฟต่ำจะมีโอกาสลุกติดไฟได้ง่ายกว่าสารที่มีจุดวาบไฟสูงกว่า เพราะมันมีประเด็นเรื่องที่สารนั้นเมื่อรั่วไหลออกมาแล้วสามารถที่จะผสมกับอากาศกลายเป็นสารผสมที่มีความเข้มข้นเชื้อเพลิงสูงพอที่จะเกิดการลุกติดไฟได้หรือไม่

เช่นไฮโดรเจนที่มีอุณหภูมิจุดวาบไฟที่ -231ºC และมีเทนที่มีอุณหภูมิจุดวาบไฟที่ -188ºC แต่พวกนี้เป็นแก๊สที่ความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศ ถ้ารั่วไหลออกมามันจะฟุ้งกระจายออกไปได้ง่าย ยากที่จะผสมกับอากาศจนมีความเข้มข้นสูงพอที่จะลุกติดไฟได้

น้ำมันเครื่องบินเจ็ตเป็นไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันก๊าด กรมธุรกิจพลังงานกำหนดให้มีจุดวาบไฟ "ไม่ต่ำกว่า 38ºC" ในขณะที่ของน้ำมันเบนซินนั้นไม่ได้กำหนดอุณหภูมิจุดวาบไฟ แต่กำหนดในรูปความดันไอและอุณหภูมิการกลั่น และเป็นที่รู้กันว่าจุดวาบไฟของน้ำมันเบนซินมันมีค่าต่ำกว่า 0ºC

ทีนี้ถ้ากลับไปอ่านเนื้อหาข่าวกันใหม่ ก็คงจะเห็นความไม่สมเหตุสมผลแล้วนะครับ ตรงที่บอกว่าน้ำมันเจ็ตนั้นไวไฟกว่าเบนซิน และไวไฟกว่า 3 เท่า ซึ่งก็ไม่รู้เหมือนกันว่าวัดอย่างไร

อีกจุดหนึ่งที่อยากให้พิจารณาคือตัวเลขที่อยู่ในกรอบสี่เหลี่ยมพื้นสีส้ม ที่ตัวบนเป็นเลข 2 หลักและตัวล่างเป็นเลข 4 หลัก ตัวเลขบนที่เป็นเลข 2 หลัก (หรือบางทีก็ 3 หลัก) คือ Hazard Identification Number (HIN) เลข 30 บอกว่าเป็นของเหลวที่ติดไฟได้ (อุณหภูมิจุดวาบไฟอยู่ระหว่าง 23-60ºC) ฯลฯ เลข 33 บอกว่าเป็นของเหลวที่มีความไวไฟสูง (อุณหภูมิจุดวาบไฟต่ำกว่า 23ºC)

ตัวเลขล่างที่เป็นเลข 4 หลักบอกว่าสารนั้นเป็นสารอะไร เลข 1202 คือ gas oil หรือ diesel fuel หรือ heating oil (กล่าวคือเป็นไฮโดรคาร์บอนเบาในส่วนของน้ำมันหนัก) ส่วนเลข 1203 คือ gasoline หรือ petrao หรือ motor spirit (ทั้งหมดคือน้ำมันเบนซิน แต่มีการเรียกชื่อแตกต่างกัน)

โครงสร้างของถังบรรทุกของเหลวของรถบรรทุก ภายในจะมีผนังกั้น (Baffle) ตามแนวขวางเพื่อแบ่งถังบรรจุเป็นส่วน ๆ ผนังกั้นนี้ทำหน้าที่ดลดการกระฉอกของของเหลวเวลาที่รถมีการเคลื่อนที่หรือหยุดเคลื่อนที่ โดยอาจออกแบบมาให้ของเหลวในแต่ละส่วนเชื่อมต่อกันหมดสำหรับการใช้บรรจุของเหลวเพียงชนิดเดียว หรือกั้นแยกออกจากกันเพื่อให้บรรจุของเหลวได้หลายชนิด รถบรรทุกน้ำมันที่บรรทุกน้ำมันไปยังสถานีบริการต่าง ๆ ก็ใช้ถังแบบบรรจุได้หลายชนิดนี้

วันอังคารที่ 18 มีนาคม พ.ศ. 2568

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๒๕ Printed Circuit Board (PCB) - Stripline MO Memoir : Tueday 18 March 2568

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้มาจากการได้พบเห็นผู้ส่งสินค้าออกท่านหนึ่งถามว่าเขาต้องการส่ง Printed Circuit Board (PCB) หรือที่แปลเป็นไทยว่าแผงวงจนพิมพ์ด้วยรหัส HS Code 85340010 พอเอาไปค้นใน EU Correlation Table ก็พบว่ามันไปเกี่ยวข้องกับสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (DUI) รหัส 3A234 ในบัญชี ๑ ซึ่งก็คือ stripline (รูปที่ ๑) ก็เลยมีคำถามว่าตกลงว่า PCB ของเขาเกี่ยวข้องกับ DUI หรือไม่ เพราะ PCB ที่เขาส่งออกเป็นแผงวงจรเปล่า ๆ ยังไม่มีการติดตั้งอุปกรณ์ใด ๆ

รูปที่ ๑ คุณสมบัติของ Stripline ที่เป็นสินค้า DUI

หมายเหตุ : ใน EU Correlation Table (ฉบับค.ศ. ๒๐๒๔) มี HS Code ที่เกี่ยวข้องกับ DUI ๔ รายการด้วยกัน แต่ที่เกี่ยวข้องกับ PCB มีเพียง ๒ รายการดังนี้ (ข้อมูลจาก https://www.tariffnumber.com)

HS Code 85340011 - multilayer circuits only. Multilayer printed circuits, consisting only of conductor elements and contacts

HS Code 85340019 - conductor-only printed circuits. Printed circuits consisting only of conductor elements and contacts (excl. multiple printed circuits)

แผงวงจรที่มีลายเส้นทองแดงเพียงด้านเดียวเรียกว่า single layer แต่ถ้ามีลายเส้นทองแดงทั้งสองด้านก็เรียก double layer ถ้าเปรียบเสมือนกระดาษ ๑ แผ่นชนิด double layer ก็เป็นแบบที่มีการเขียนทั้งด้านหน้าและด้านหลัง และถ้าเป็น multilayer ก็จะเป็นเสมือนกระดาษหลายแผ่นซ้อนกัน โดยระหว่างหน้าที่ทับซ้อนกันนั้นก็มีการเขียนลายเส้นทองแดงอยู่ด้วย

อันทีจริงถ้านำเอาคำ Printed Circuit Board ไปค้นใน EU List ก็จะพบอยู่แค่ ๒ คำในส่วนของหมายเหตุ และไม่ได้เป็นสินค้า DUI ใด ๆ

แต่ก่อนอื่นลองมาทำความรู้จักโครงสร้างพื้นฐานของ stripline กันหน่อยดีกว่า

รูปที่ ๒ เป็นข้อความบางส่วนจากหนังสือ Microwave Active Circuit Analysis and Design โดย Clive Poole และ Izzat Darwazeh ฉบับปีค.ศ. ๒๐๑๖ โครงสร้างของ stripline ประกอบด้วยตัวนำที่อยู่ระหว่างแผ่นตัวนำสองแผ่น โดยตัวนำที่อยู่ตรงกลางนั้นถูกแยกออกจากแผ่นตัวนำที่ประกบมันอยู่นั้นด้วยวัสดุ dielectric ที่อาจเป็นอากาศหรือวัสดุ dielectric ใด ๆ ซึ่งวัสดุที่ใช้ทำ PCB ก็เป็นวัสดุ dielectric แบบหนึ่ง (วัสดุ dielectric เป็นวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าเหมือนกับฉนวนไฟฟ้า (insulator) แต่มันไม่เหมือนกัน 100% มีข้อแตกต่างกันอยู่บ้าง คือบางงานมันใช้แทนกันได้ แต่บางงานมันใช้แทนกันไม่ได้)

รูปที่ ๒ โครงสร้างของ Stripline

"transmission line" คือตัวนำสัญญาณ เพื่อให้เห็นภาพขอยกตัวอย่างกรณีของคลื่นเสียง ถ้าเราตะโกนออกมาเสียงนั้นก็จะกระจายออกไปรอบตัวทุกทิศทาง แต่ถ้าเราใช้กรวยขนาดใหญ่ตัดปลายด้านเล็กมาครอบปากแล้วตะโกนออกไป เสียงส่วนใหญ่ก็จะดังไปในทิศทางที่เราหันปากกรวยออกไป และถ้าเป็นการตะโกนลงไปในท่อ คลื่นเสียงก็จะเดินทางไปในท่อไปออกที่ปลายอีกฝั่งหนึ่งได้ (ที่เรียกว่า speakin tube หรือ voicepipe แต่ก่อนในการติดต่อสื่อสารกันในเรือหรือในอาคารในต่ำแหน่งที่อยู่ห่างกัน ก็มีการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้) ในกรณีของคลื่นแสง transmission line คือ fiber optic หรือเส้นใยแก้ว ที่ทำให้แสงเคลื่อนที่จากปลายข้างหนึ่งของเส้นใยไปโผล่ที่อีกปลายข้างหนึ่ง (แม้ว่าเส้นใยจะคดเคี้ยวก็ตาม) สำหรับ stripline นี้จะใช้กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นไมโครเวฟ โดยตัวคลื่นจะเดินทางไปตามตัวนำที่อยู่ตรงกลาง และตัวนำที่ประกบอยู่ด้านข้างทั้งสองยังทำหน้าที่ช่วยป้องกันการรบกวนจากสัญญาณภายนอก

stripline เป็นสินค้า DUI ในหมวด 3A2 หมายถึงเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (เลข 3 ตัวแรก) ที่เกี่ยวข้องกับระบบ (อักษร A) และกำหนดให้เป็น DUI โดย Nuclear Supplier Group (เลข 2 ตัวหลัก) เพื่อให้เห็นภาพความเกี่ยวข้องนี้เราลองไปดูการทำงานที่เกี่ยวข้องกับระเบิดนิวเคลียร์สักหน่อยดีกว่า

ในเอกสาร Section V - Nuclear Weapon Technology (ดาวน์โหลดจากเว็บ Federation of American Scientists https://irp.fas.org>threat>mctl98-2 เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว แต่พอมาสัปดาห์นี้เข้าเว็บนี้ไม่ได้แล้ว) ใน Section 5.7 บรรยายว่าในส่วนของทำงานเกี่ยวข้องกับระเบิดนิวเคลียร์สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนย่อยได้ ๔ ขั้นตอนตามลำดับการทำงานดังนี้คือ Safing, Arming, Fuzing และ Firing

ขั้นตอน Safing คือการทำให้มั่นใจว่าการเก็บรักษา การเคลื่อนย้าย หรือการกระทำใด ๆ (ไม่ว่าจะตั้งใจหรือไม่ตั้งใจ) ที่เกี่ยวข้องกับอาวุธนิวเคลียร์ ต้องไม่ทำให้มันเกิดระเบิดได้ (ตัวอย่างเหตุการณ์การทำแบบไม่ตั้งใจที่เคยเกิดก็มีกรณีที่ระเบิดร่วงจากเครื่องบินทิ้งระเบิด และเครื่องบินบรรทุกระเบิดเกิดการตก)

ขั้นตอน Arming คือขั้นตอนการเตรียมให้อาวุธมีความพร้อมที่จะใช้งานและสามารถที่จะทำงานได้ถ้าได้รับการจุดระเบิดที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นถ้ามีสลักสอดขวางเพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ของขิ้นส่วนบางชิ้น ขั้นตอน Arming นี้ก็คือการถอดสลักเหล่านั้นออก

ขั้นตอน Fuzing คือการตรวจว่าเงื่อนไขที่จะจุดระเบิดมีครบแล้ว และทำการส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์จุดระเบิด ตัวอย่างอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนนี้ได้แก่อุปกรณ์ที่ตรวจวัดตำแหน่งของหัวรบเทียบกับตำแหน่งเป้าหมาย และวงจนที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณให้จุดระเบิดหัวรบ

ขั้นตอน Firing คือการจุดระเบิดเมื่อได้รับสัญญาณมาจากขั้นตอน Fuzing โดยจะทำการจ่ายพลังงานที่มีระดับพลังงานที่เที่ยงตรง ณ เวลาที่ถูกต้องไปยังอุปกรณ์จุดระเบิดหัวรบ

stripline มีบทบาทในขั้นตอน Fuzing และ Firing (รูปที่ ๓)

รูปที่ ๓ บทบาทของ stripline ที่เกี่ยวข้องกับหัวรบนิวเคลียร์ปรากฏอยู่ในขั้นตอน Fuzing (ตารางบน) และ Firing (ตารางล่าง) (จากเว็บ Federation of American Scientists https://irp.fas.org>threat>mctl98-2)

ถ้าดูโครงสร้างของ stripline ในรูปที่ ๒ จะเห็นว่าในกรณีที่วัสดุ dielectric นั้นคือแผงวงจรพิมพ์ เราจะเห็นโครงสร้างเฉพาะลายเส้นตัวนำไฟฟ้าที่อยู่ภายนอกเท่านั้น จะมองไม่เห็นตัวนำที่แทรกอยู่ระหว่างลายเส้นตัวนำไฟฟ้าทั้งสอง ดังนั้นแผงวงจรพิมพ์ที่มี stripline อยู่จึงเป็นชนิด multilayer หรือไม่ก็อาจถูกเลี่ยงส่งในรูปของ double layer เพราะว่ามองไม่เห็นตัวนำไฟฟ้าที่อยู่ตรงกลาง