เหตุการณ์ใน
Memoir
ฉบับนี้เป็นเหตุการณ์ที่ตรงข้ามกับฉบับเมื่อวาน
โดยเป็นกรณีที่ความดันภายในถังเก็บของเหลวที่ความดันบรรยากาศ
สูงกว่าความดันบรรยากาศมากเกินไปเรื่อง
เนื้อหาและรูปต่าง ๆ
ที่นำมาเล่ายังคงมาจากหนังสือ
"What
went wrong? Case history of process plant disasters" ของ
Prof.
Trever A. Kletz ที่กล่าวถึงเมื่อวาน
รูปที่
๑ ฝาถังปลิวออกเนื่องจากการระเบิดภายในถัง
โชคดีที่ตกลงบริเวณที่ว่างที่กว้างพอที่สามารถรองรับฝาถังทั้งฝาได้
เมื่อวานได้เล่าถึงวิธีการดันให้ฝาถังที่ยุบตัวค่อย
ๆ คืนกลับสู่สภาพเดิมด้วยการใช้แรงดันน้ำ
แต่วิธีการดังกล่าวก็ยังมีข้อต้องพึงระวังคือความดันภายในสูงสุดที่ใช้ในการออกแบบถัง
ที่มักมีค่าอยู่ที่ประมาณ
8
นิ้วน้ำ
ดังนั้นถ้าหากระดับน้ำในถังเมื่อวัดจากรอยต่อระหว่างลำตัวและฝาถังสูงเกินกว่า
8
นิ้ว
ก็อาจทำให้ฝาถังฉีกขาดออกเนื่องจากความดันที่สูงเกินไปได้
(แต่การใช้น้ำ
ถ้าหากความดันสูงเกินไป
ฝาถังจะไม่ระเบิดปลิวออกเหมือนกับการใช้อากาศอัด)
โดยทั่วไปถังประเภทนี้จะมีท่อระบายอากาศ
(ท่อ
vent)
อยู่บนฝาถัง
ส่วนจะมีท่อให้ของเหลวที่เติมเข้าไปมากเกินไปนั้นไหลล้นออกมา
(ท่อ
overflow)
หรือเปล่าคงเป็นอีกเรื่องหนึ่ง
(ถ้ามีท่อไหลล้น
ท่อนี้ควรที่จะอยู่ใกล้ขอบด้านบนของส่วนลำตัว)
ถ้าหากไม่มีท่อไหลล้น
เมื่อเกิดการเติมของเหลวเข้าไปในถังมากเกินไป
ของเหลวก็จะไหลล้นออกมาทางท่อระบายอากาศ
ถ้าท่อระบายอากาศมีขนาดเล็กเกินไปเมื่อเทียบกับอัตราการไหลของของเหลวเข้าถัง
และ/หรือระดับความสูงของท่อระบายอากาศสูงเกินไป
(เมื่อวัดจากขอบผนังด้านบนของถังขึ้นมาจนถึงตำแหน่งสูงสุดของท่อ
ไม่รวมส่วนวกกลับ)
ก็มีโอกาสที่จะเกิดความดันที่สูงเกินกว่าที่ถังจะรองรับได้เกิดขึ้น
(ตำแหน่งของท่อระบายแก๊สนี้มักจะอยู่บนฝาถังใกล้กับส่วนลำตัว
เว้นแต่คาดว่าในถังอาจมีแก๊สไฮโดรเจน
(หรือแก๊สที่เบากว่าอากาศ)
เกิดขึ้น
ก็จะต้องมีท่อระบายแก๊สที่ตำแหน่งสูงสุดของฝาถัง)
บทที่
๕ เรื่อง "Storage
tanks" ในหนังสือ
"What
went wrong?" ของ
Prof.
Kletz ได้กล่าวเตือนเหตุการณ์
overpressuring
ด้วยของเหลวนี้เอาไว้ก่อนที่จะเล่าเรื่องวิธีการแก้ปัญหาฝาถังยุบตัว
เพียงแต่ตอนที่เล่าวิธีการแก้ปัญหาฝาถังยุบตัวนั้นไม่ได้เอ่ยย้อนกลับไปให้คำนึงเรื่องการ
overpressuring
ด้วยของเหลว
รูปที่
๒ ถังอาจเกิดปัญหาความดันในถังสูงเกินไป
(overpressurising)
เนื่องจากของเหลวได้
ถ้าหากขนาดของท่อระบายของเหลวไหลล้นนั้นเล็กเกินไป
หรือความสูงของท่อระบาย
(เมื่อวัดจากขอบบนของส่วนลำตัว
ซึ่งเป็นจุดที่เชื่อมต่อกับฝาถัง)
นั้นสูงมากเกินไป
Level
glass เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้บ่งบอกระดับของเหลวในถังเก็บ
ถ้าไม่รู้จักว่า level
glass หน้าตาเป็นอย่างไร
สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ใน
Memoir
ปีที่
๔ ฉบับที่ ๔๔๒ วันอาทิตย์ที่
๒๙ เมษายน ๒๕๕๕ เรื่อง
"การวัดระดับของเหลวในถัง"
ถังเก็บของเหลวใบหนึ่งมีปัญหาเรื่องท่อให้ของเหลวไหลออกอุดตัน
โอเปอร์เรเตอร์จึงคิดที่จะแก้ไขปัญหาด้วยการเพิ่มความดันให้กับของเหลวในถังด้วยการใช้แรงดันอากาศอัดเข้าไปในช่องว่างระหว่างผิวของเหลวกับฝาถัง
โดยคาดหวังว่าความดันที่เพิ่มขึ้นจะช่วยดันให้สิ่งอุดตันในท่อหลุดออก
วิธีการที่เขาทำก็คือเอาสายยางอากาศอัดความดันที่มีความดัน7
bargต่อเข้ากับปลายด้านบนของ
Level
glass (มันจะมี
vent
plug อยู่)
จากนั้นก็เปิดให้อากาศอัดความดันไหลเข้าไปในถัง
แต่ผลที่เกิดขึ้นคือฝาถังปลิวออกแทน
โดยความเห็นส่วนตัวแล้ว
ผมว่าเหตุการณ์ทำนองนี้บางทีก็ต้องเห็นใจผู้ปฏิบัติงานอยู่เหมือนกัน
เป็นเรื่องปรกติทั่วไปที่คนที่ถูกฝึกมาเพื่อปฏิบัติงานกับคนที่ฝึกมาเพื่อออกแบบหรือก่อสร้างนั้นจะมีความรู้กันคนละด้านกัน
(ทำนองเช่นคนขับรถแข่งได้เก่ง
กับคนที่ออกแบบรถแข่งที่ดีได้
ไม่จำเป็นต้องเป็นคนเดียวกันนะ)
นอกจากนี้เรายังอาจต้องพิจารณาด้วยว่าการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นมีเงื่อนไขจำกัดเรื่องเวลาด้วยหรือไม่
โดยเฉพาะปัญหาที่เกิดขึ้นในขณะที่โรงงานกำลังเดินเครื่องอยู่
ซึ่งเป็นการยากที่จะต้องหยุดเดินเครื่องทุกครั้งเพื่อแก้ปัญหาอะไรสักอย่าง
ในตัวอย่างนี้ผมคิดว่ามุมมองของผู้อ่านส่วนใหญ่คงคิดว่าการป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าวซ้ำอีกก็คือควรให้ความรู้แก่ผู้ปฏิบัติงานว่าอุปกรณ์นั้นรองรับความดันได้เท่าใด
ซึ่งนั้นก็เป็นวิธีการหนึ่ง
แต่ในอีกมุมมองของผมนั้นเห็นว่าควรที่จะต้องให้ผู้ออกแบบมีความรู้ด้วยว่าในระหว่างการทำงานนั้นอาจมีเหตุการณ์ใดที่อาจให้เกิดปัญหาขึ้นได้
และเพื่อป้องกันไม่ให้เหตุการณ์นั้นเกิด
หรือถ้าเกิดขึ้นแล้วต้องไม่ก่อให้เกิดปัญหา
จึงต้องคำนึงถึงการเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวเอาไว้ในการออกแบบอุปกรณ์
(เช่นในกรณีที่คิดว่าท่อมีโอกาสอุดตัน
ก็ต้องออกแบบให้มีเส้นทางสำรอง
และในขณะเดียวกันก็ต้องป้องกันไม่ให้เส้นทางสำรองอุดตันในระหว่างที่ยังไม่มีการใช้งานด้วย
กรณีเช่นนี้ผมเคยเห็นกับระบบ
slurry
polymerisation บางระบบ)
รูปที่
๓ การอัดอากาศอัดความดันเข้าทางปลายท่อเปิดด้านบนของ
level
glass
โดยคาดหวังจะใช้ความดันอากาศช่วยดันสิ่งอุดตันในท่อให้ของเหลวไหลออก
ส่งผลให้ฝาถังปลิวออก
ในกรณีที่ไม่ต้องการให้มีอากาศไหลเข้ามาในถังมากเกินไป
(เช่นในกรณีของถังที่ใช้เก็บของเหลวที่เป็นเชื้อเพลิงต่าง
ๆ
ที่ไอของเหลวนั้นเมื่อผสมกับอากาศในสัดส่วนที่พอเหมาะแล้วเกิดการระเบิดได้)
หรือไม่ต้องการให้ไอของเหลวในถังรั่วไหลออกมานอกถังมากเกินไป
การติดตั้ง breather
valve เข้าที่ท่อระบายอากาศก็สามารถช่วยได้ในระดับหนึ่ง
การทำงานของ breather
valve
นั้นวาล์วจะเปิดให้อากาศไหลเข้าถังเมื่อความดันในถังลดลงถึงระดับหนึ่ง
และจะเปิดให้ไอระเหยในถังระบายออกเมื่อความดันในถังเพิ่มสูงถึงระดับหนึ่ง
(แต่ระดับความดันทั้งสองก็ยังอยู่ในระดับที่ยังไม่ทำอันตรายต่อถัง)
ซึ่งถ้าหากไม่มีการติดตั้ง
breather
valve แล้ว
เมื่อความดันในถังลดลงต่ำกว่าความดันบรรยากาศนอกถัง
อากาศก็จะไหลเข้าถังทันที
และเมื่อความดันในถังสูงกว่าความดันบรรยากาศนอกถัง
ไอระเหยของของเหลวในถังก็จะระบายออกสู่นอกถังทันที
ในกรณีที่เห็นว่าการไหลย้อนของอากาศเข้าไปในถังนั้นมีโอกาสก่อให้เกิดอันตรายมากกว่าการรั่วไหลของไอระเหยของของเหลวในถังออกมาข้างนอก
(เช่นในกรณีของถังที่เก็บเชื้อเพลิงที่มีความดันไอค่อนข้างสูง
อากาศที่ไหลเข้าไปในถังจะสะสมข้างในจนอาจถึงสัดส่วนที่พร้อมที่จะระเบิดได้ถ้าได้รับพลังงานกระตุ้น
แต่ไอเชื้อเพลิงที่รั่วไหลออกมานอกถังจะฟุ้งกระจายออกไป
ยากที่จะสะสมจนมีความเข้มข้นมากพอที่จะระเบิดได้)
กรณีเช่นนี้ก็อาจทำการติดตั้งระบบจ่ายแก๊สเฉื่อย
(เช่นไนโตรเจน)
เข้าไปในถัง
โดยเมื่อความดันในถังลดต่ำเกินไปก็จะปล่อยให้ไนโตรเจนไหลเข้ารักษาความดันเอาไว้เพื่อป้องกันไม่ให้
breather
valve เปิดระบายอากาศเข้า
เว้นแต่ความดันในถังจะลดต่ำเร็วจนป้อนไนโตรเจนชดเชยไม่ทัน
ก็จะยอมให้ breather
valve เปิดรับอากาศเข้าสู่ภายในถังได้
รูปที่
๔ ไอของสารที่เป็นเชื้อเพลิงที่อยู่ในถังบรรจุใบหนึ่ง
ไหลย้อนผ่านทางท่อไนโตรเจนเข้าสู่ถังอีกใบหนึ่งที่อยู่ระหว่างการซ่อมบำรุง
เมื่อช่างเชื่อมโลหะเริ่มการเชื่อมโลหะบนถังที่ทำการซ่อมบำรุง
ความร้อนจากการเชื่อมทำให้ไอผสมเชื้อเพลิง-อากาศในถังที่ทำการซ่อมบำรุงเกิดการระเบิด
ส่งผลให้ฝาถังปลิวออก (รูปที่
๑)
โรงงานแห่งหนึ่งใช้ระบบดังที่กล่าวมาข้างต้นในการรักษาความดันให้กับถังเก็บเชื้อเพลิงใบหนึ่ง
เมื่อความดันในถังลดต่ำลง
Reducing
valve ก็จะเปิดให้ไนโตรเจนไหลเข้าถัง
และเมื่อความดันในถังเพิ่มสูงขึ้น
Reducing
valve จะปิดตัวและ
Pressure/Vacuum
valve จะเปิดออกเพื่อระบายความดันส่วนเกินออกไป
แต่ในขณะเดียวกันก็จะมีไอระเหยของเชื้อเพลิงไหลย้อนเข้าไปในท่อจ่ายไนโตรเจนได้เช่นกัน
เมื่อโรงงานทำการก่อสร้างถังเก็บใบใหม่เพิ่มเติม
โดยใช้ต่อไนโตรเจนต่อจากระบบท่อเดิม
แม้ว่าถังยังอยู่ระหว่างการก่อสร้างแต่ผู้รับเหมาก็ได้ทำการเชื่อมต่อท่อไนโตรเจนเข้ากับถังใบใหม่โดยปิดวาล์วไว้
ด้วยคิดว่าไนโตรเจนเป็นแก๊สที่ไม่อันตรายเพราะไม่ติดไฟ
(แต่ก็เป็นแก๊สที่ทำให้คนตายเนื่องจากขาดอากาศมาเยอะแล้ว)
แต่วาล์วตัวดังกล่าวมีการรั่วซึม
ทำให้เมื่อความดันในถังเพิ่มขึ้น
(จะเนื่องด้วยมีการสูบของเหลวเข้าถังหรืออุณหภูมิสูงขึ้นก็ตามแต่)
ไอระเหยของเชื้อเพลิงจึงสามารถไหลย้อนเข้ามาทางท่อไนโตรเจนที่เชื่อมต่อกับถังใบเดิม
และรั่วไหลเข้าสู่ถังใบใหม่ที่กำลังก่อสร้างอยู่
โดยที่ตัว Pressure/Vacuum
valve ยังไม่เปิด
ทำให้เมื่อช่างเชื่อมเริ่มทำการเชื่อมท่อขาเข้าที่อยู่ทางด้านล่างของถัง
ก็เกิดการระเบิดขึ้นในถังที่ทำให้ฝาถังปลิวออกไป
แล้วผลเป็นอย่างไรหรือครับ
ตามรูปที่ ๑ นั่นแหละครับ
โชคดีที่ตำแหน่งที่ฝาถังตกลงไปนั้นมันกว้างพอและ
ณ เวลานั้นไม่มีใครไปปรากฏตัวอยู่ตรงนั้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น
หมายเหตุ: มีเพียงสมาชิกของบล็อกนี้เท่านั้นที่สามารถแสดงความคิดเห็น