อันตรายจาก H2S คายซับจาก molecular sieve MO Memoir : Monday 25 February 2562

จดหมายข่าว Safety Alert ฉบับวันที่ ๖ เดือนกันยายน ค.ศ. ๒๐๐๒ (พ.ศ. ๒๕๔๕) นำเสนอเรื่อง "Multiple fatalities - H₂S released from molecular sieves after contact with water" รายงานเหตุการณ์ที่มีผู้เสียชีวิตจากแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือ H₂S ถึง ๓ รายในขณะที่ทำการถ่าย molecular sieves (ที่ใช้ในการดูดความชื้นจากแก๊สธรรมชาติเหลว) ที่หมดสภาพการใช้งานแล้วลงสู่รถบรรทุก โดยสถานที่เกิดเหตุคือ "กระบะท้ายรถบรรทุก"

รูปที่ ๑ แบบจำลองสถานที่เกิดเหตุที่วาดขึ้นตามความเข้าใจ (บทความไม่มีรูปประกอบ)

โรงงานดังกล่าวผลิต Lean gas (แก๊สที่ไม่มีส่วนที่ควบแน่นเป็นของเหลว หรือมีอยู่น้อยมาก บางทีก็เรียกแก๊สนี้ว่า Dry gas) และ Natural Gas Liquid - NGL (คือส่วนที่เป็นของเหลวที่ควบแน่นออกมาจากแก๊สที่ได้จากบ่อ โดยเป็นส่วนไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C3 ขึ้นไป) โดยไฮโดรคาร์บอนที่ได้มาจากบ่อนั้นมีไอน้ำและ H₂S ปะปนมาด้วย กระบวนการประกอบด้วย การเพิ่มความดันให้กับแกีส การทำให้แก๊สเป็นของเหลว การกำจัดความชื้น ก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการแยกเป็น Lean gas และ Natural Gas Liqiud ด้วย cryogenic process ต่อไป
 

ตัว NGL ที่เป็นของเหลวนั้นจะถูกนำไปผ่านเบด molecular sieve เพื่อกำจัดน้ำและ H₂S ก่อนเข้าสู่กระบวนการ cryogenic และเมื่อ molecular sieve ดูดซับน้ำจนอิ่มตัวก็จะใช้แก๊สร้อนที่อุณหภูมิ 250ºC ไล่ความชื้นออกเพื่อที่จะนำเอา molecular sieve กลับมาใช้งานใหม่ หลังจากไล่ความชื้นหมดแล้วก็จะลดอุณหภูมิของเบดด้วยการให้แก๊สที่เย็นไหลผ่าน
 

แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ก็ยังคงต้องเปลี่ยน molecular sieve ใหม่ทุก ๆ ๓-๔ ปี การเปลี่ยนจะเริ่มด้วยการไล่ความชื้นออกจาก molecular sieve ก่อน (เดาว่าคงทำเพื่อไล่ไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดสูงที่ตกค้างอยู่ในตัว molecular sieve ออกไปด้วย) จากนั้นจึงลดอุณหภูมิเบดให้เย็นลงด้วยการให้แก๊สเย็นไหลผ่าน และการทำ nitrogen purging (แสดงว่าแก๊สเย็นที่ใช้ในการลดอุณหภูมิเบดนั้นไม่ได้เป็นแก๊สเฉื่อย) แล้วจึงส่งคนเข้าทางด้านบนของเบดเพื่อลำเลียงเอา molecular sieve ออกมาและเทลงสู่กระบะท้ายรถบรรทุกที่รออยู่ทางด้านล่าง กระบวนการนี้เคยทำมาหลายครั้งในช่วง ๒๐ ปีที่ผ่านมา
 

ในการลำเลียง molecular sieve ลงสู่ท้ายรถบรรทุกนั้น จะเท molecular sieve ที่นำออกมาจาก dryer (คือ vessel ที่บรรจุ molecular sieve) ผ่านปล่องเท (chute) ลงสู่กระบะท้ายรถบรรทุกที่ยกท้ายกระบะเทได้ (tipper truck) ที่จอดรออยู่ข้างล่าง รถบรรทุกที่จอดรอยู่นั้นมีขอบข้างสูง ตัวกระบะท้ายรถถูกทำให้เปียกชุ่มด้วยน้ำและยังมีการทำให้ molecular sieve ที่ตกลงมากองบนท้ายรถกระบะนั้นเปียกชุ่มไปด้วยน้ำ ทั้งนี้เพื่อที่จะลดการที่สาร pyrophoric ที่อาจมีมากับตัว molecular sieve นั้นลุกติดไฟ และยังช่วยไม่ให้เกิดผงผุ่นฟุ้งกระจาย
 

(สารประกอบซัลไฟล์บางชนิดเช่น FeS (ที่เกิดจากสนิมเหล็กทำปฏิกิริยากับ H₂S) สามารถเกิดการลุกไหม้ได้เองในอากาศโดย S^2- ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนโดยมีความร้อนคายออกมามาก แม้ว่าอาจจะไม่เกิดการลุกติดไฟ แต่ความร้อนที่เกิดขึ้นก็สามารถทำให้ไอเชื้อเพลิง (ถ้ามีอยู่ในบริเวณนั้น) ลุกติดไฟได้)

หลังจากได้ทำการเท molecular sieve ลงกระบะท้ายไปได้พักหนึ่ง molecular sieve ที่เทลงมาก็กองเป็นเนินอยู่ท้ายกระบะ ผู้รับเหมาคนหนึ่งจึงตัดสินใจที่จะลงไปเกลี่ยกองเนินดังกล่าว การลงไปท้ายกระบะใช้บันไดที่พาดอยู่ทางด้านหลังห้องคนขับ หลังจากนั้นประมาณ ๑๐ นาทีก็มีผู้รับเหมาอีกคนลงไปช่วยงานคนแรก แต่ไม่นานก็หมดสติไป ผู้รับเหมาคนแรกจึงเข้าไปช่วยเหลือพร้อมกับผู้รับเหมาคนที่สามที่โดดลงมาช่วยจาก platform ของตัว dryer แต่ในที่สุดทั้งสามคนก็หมดสติและเสียชีวิต ผู้รับเหมาคนที่สี่ที่ปีนขึ้นไปดูว่าเกิดอะไรขึ้นก็หมดสติไปด้วย แต่ทีมช่วยเหลือสามารถนำตัวออกมาได้ทันจึงรอดชีวิตออกมา ผู้รับเหมาทั้ง ๔ รายที่ทำงานอยู่ทางด้านนอกนั้นไม่ได้มีอุปกรณ์ป้องกันแก๊สใด ๆ ในระหว่างการทำงาน

จากการสอบสวนพบว่าทั้ง ๓ รายเสียชีวิตจากแก๊ส H₂S ที่สะสมอยู่ในกระบะท้ายรถที่เป็นพื้นที่กึ่งปิด (semi-enclosed spaceเพราะมีขอบข้างที่สูง) โดย H₂S นั้นคายซับออกมาจาก molecular sieve กล่าวคือในขั้นตอนการไล่น้ำออกจาก molecular sieve นั้นใช้แก๊สร้อน (ที่เหลือจากกระบวนการผลิต) ที่มี H₂S ปนอยู่ 830 ppm และตอนที่ทำการลดอุณหภูมิเบดให้เย็นลงหลังการไล่ความชื้น (ซึ่งก็คงใช้แก๊สเย็นที่มี H₂S ปนอยู่เช่นกัน) H₂S ก็จะถูก molecular sieve ดูดซับเอาไว้ H₂S ส่วนนี้ไม่ถูกไล่ออกในขั้นตอนการทำ nitrogen purging (การเอาแก๊สเฉื่อยไปไล่แก๊สเชื้อเพลิงออก) แต่จะหลุดออกมาเมื่อ molecular sieve สัมผัสกับน้ำเนื่องจาก molecular sieve มีความชอบน้ำมากกว่า H₂S
 

ในเอกสารจดหมายข่าวนั้นได้สรุปความบกพร่องหลายประการที่นำไปสู่การเกิดโศกนาฏกรรมดังกล่าวและนำเสนอแนวทางเพื่อป้องกันไม่ให้มันเกิดอีก แต่โดยส่วนตัวแล้วเห็นว่าประเด็นสำคัญที่น่าจะหยิบมาพิจารณาคือ "ทำไมงานเดียวกันนี้ทั้งนี้ทำแบบเดียวกันนี้มานาน ๒๐ ปีแล้วแต่ไม่เคยเกิดเรื่อง"
 

ความแตกต่างสำคัญระหว่างปีที่เกิดเหตุการณ์กับปีก่อนหน้าคือ แก๊สที่เข้าสู่กระบวนการนั้นมี H₂S ปนเปื้อนในปริมาณที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ โดยที่ผู้ทำงานไม่ทราบ และไม่มีการให้ข้อมูลใด ๆ จากทางผู้ผลิต molecular sieve ด้วยว่ามันสามารถดูดซับ H₂S เอาไว้ได้ และสามารถคายซับออกมาได้ถ้ามีน้ำเข้าไปแทนที่ ซึ่งประเด็นการคายซับนี้ทั้งตัวผู้รับเหมาและพนักงานของบริษัทนั้นต่างไม่ทราบมาก่อน

อันที่จริงเรื่องการเสียชีวิตเนื่องจากแก๊ส H₂S เนี่ยในบ้านเราก็มีอยู่เรื่อย ๆ เพียงแต่ว่ามักจะไม่ได้เป็นข่าวใหญ่หรือปรากฏออกมาในช่วงเวลานั้น ๆ แล้วก็เงียบหายไป สถานที่เกิดเหตุก็มีทั้งสถานที่ที่เห็นได้ว่าเป็นที่อับอากาศอย่างชัดเจน (เช่นในหลุมหรือในบ่อ) หรือเป็นสถานที่ที่เป็นที่โล่ง แต่มีการรั่วไหลของแก๊ส H₂S ออกมาในปริมาณมาก (เช่นการเข้าไปปิดรอยรั่วที่ผ้าใบคลุมบ่อผลิตแก๊สชีวภาพ) ความเป็นพิษของ H₂S นั้นเพียงแค่ระดับไม่ถึง 1000 ppm ก็สามารถทำให้คนเสียชีวิตได้ในเวลาอันสั้น ซึ่งแก๊สเข้มข้นมากนี้สามารถทำให้ผู้ได้รับแก๊สหมดสติอย่างรวดเร็วจนทำให้คนที่อยู่รอบข้างคิดว่าหมดสติจากสาเหตุอื่นที่ไม่เกี่ยวข้องกับแก๊ส จึงรีบเข้าไปช่วยเหลือ ทำให้เกิดการเสียชีวิตตาม ๆ กัน