อุบัติเหตุมักจะเกิดซ้ำแบบเดิม ถ้าเราไม่เรียนรู้มัน MO Memoir : Thursday 28 March 2562

"Experience is the best of schoolmasters, only the school-fees are heavy"
 

Thomas Carlyle ผู้เป็นทั้งนักคิดนักเขียน ฯลฯ ชาวสก๊อตแลนด์ที่มีชีวิตอยู่ในฃ่วงปีค.ศ. ๑๗๙๕ - ๑๘๘๑ ได้กล่าวประโยคข้างบนไว้ ซึ่งถ้าแปลเป็นไทยก็คงจะออกมาทำนองว่า "ประสบการณ์เป็นอาจารย์ที่ดี แต่ค่าเล่าเรียนแสนแพง"
 

Prof. T.A. Kletz นำเอาประโยคดังกล่าวมาใส่ไว้ในหนังสือ "Lessons from disaster. How organisations have no memory and accidents recur." เพื่อย้ำเตือนให้เห็นความสำคัญของการศึกษาความผิดพลาดที่เคยเกิดขึ้นในอดีต เพื่อที่จะได้หาทางป้องกันไม่ให้มันเกิดขึ้นซ้ำอีก บทความฉบับนี้ก็เลยถือโอกาสนำเอาบางเรื่องราวที่ Prof. Kletz บันทึกไว้ในจดหมายข่าว ICI Newsletter (ในสมัยที่ท่านยังทำงานอยู่กับภาคอุตสาหกรรม) ที่ไปอ่านเจอมา มาเล่าสู่กันฟ้ง เพราะเห็นว่าบางเรื่องนั้นมันช่างคล้ายคลึงกับเหตุการณ์ที่เคยเกิดขึ้นในบ้านเรา

๑. การใช้ความดันแก๊ส จัดการกับสิ่งอุดตันในระบบท่อ

สิ่งอุดตันในระบบท่อในที่นี้ได้แก่ของแข็ง ที่อาจเกิดจากของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในระบบและตกลงสะสม ณ ตำแหน่งที่เป็นมุมอับของการไหล หรือเป็นของเหลวที่แข็งตัวเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง ปัญหาอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นก็คือเราทราบว่าท่อมันตัน แต่ไม่รู้ว่ามันอุดตันตรงไหน หรือตำแหน่งที่อุดตันนั้นเป็นตำแหน่งที่ยากจะเข้าถึง (เช่นไม่อยู่ใกล้จุดข้อต่อใด ๆ ที่สามารถถอดเพื่อทำการกำจัดสิ่งอุดตันได้) จึงมักทำให้เกิดแนวความคิดที่จะใช้ความดันในระบบนั้นดังนั้นสิ่งอุดตันหลุดออก
 

สมมุติว่าท่อหนึ่งทำหน้าที่ลำเลียงของเหลวที่ความดัน 5 bar จาก vessel หนึ่งไปยังอีก vessel หนึ่งโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง ในระหว่างการทำงานปรกตินั้นผลต่างความดันระหว่างปลายทั้งสองข้างของท่อไม่ได้มีมาก (เผลอ ๆ อาจมีเพียงแค่เท่ากับผลต่างระดับความสูงของของเหลวเท่านั้นถ้ามีการใช้ท่อ pressure balancing line - ดูรูปที่ ๑ ประกอบเพื่อทำให้ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ทั้งสองนั้นเท่ากัน) ดังนั้นถ้ามีสิ่งอุดตันเกิดขึ้นในเส้นท่อดังกล่าว มันก็เลยไม่มีแรงดันที่จะทำให้สิ่งอุดตันนั้นเคลื่อนที่ผ่านท่อไปได้ แต่ถ้าทำการถอดท่อด้าน downstream ของสิ่งอุดตันออก ปลายท่อด้านนี้จะมีความดันบรรยากาศ ดังนั้นความดันที่กระทำต่อสิ่งอุดตันจะเพิ่มเป็น 5 bar แรงที่กระทำต่อสิ่งอุดตันก็จะเท่ากับผลคูณระหว่างความดันกับพื้นที่หน้าตัดของท่อ ยิ่งท่อใหญ่ แรงกระทำก็จะมากตามไปด้วย
 

แต่นี่เป็นวิธีที่อันตรายถ้าคิดจะใช้ (ซึ่งบางที่อาจห้ามไม่ให้ใช้เลย) แต่ถ้าจำเป็นที่จะใช้ ก็ต้องใช้ความระมัดระวังมากเป็นอย่างยิ่ง เพราะมีบางกรณีเหมือนกันที่เคยอ่านเจอ คือมีการทำกัน แต่ต้องอยู่ภายใต้การวางแผนและการระมัดระวังเป็นพิเศษ (ดูตัวอย่างได้ใน Memoir ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๖๓๒ วันเสาร์ที่ ๒๔ พฤศจิกายน ๒๕๖๑ เรื่อง "เพลิงไหม้และการระเบิดที่ BP Oil (Grangemouth) Refinery 2530(1987) Case 2 การระเบิดที่หน่วย Hydrocracker ตอนที่ ๕" ซึ่งกรณีนี้เป็นกรณีของการถ่ายของเหลวจากถังความดันสูง (ด้วยการใช้ความดันแก๊สที่อยู่ในถังความดันสูง) ไปยังถังความดันต่ำโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง ผ่านวาล์วลดความดัน)
 

รูปที่ ๒ นำมาจาก ICI Newsletter ฉบับเดือนกรกฎาคมปีค.ศ. ๑๙๖๙ (พ.ศ. ๒๕๑๒) ที่กล่าวถึงอันตรายจากการใช้ความดันแก๊สในการไล่สิ่งอุดตันในท่อ เพราะสิ่งอุดตันที่หลุดออกทางปลายเปิดด้วยความเร็วที่สูงและทำให้เกิดอันตรายได้ (เหมือนกระสุนปืนที่ยิงออกจากลำกล้องปืน) และมีกรณีที่สิ่งอุดตันนั้นพุ่งเข้าปะทะ slip plate จนทำให้ slip plate สูญเสียรูปร่าง ด้วยเหตุนี้จึงไม่แนะนำให้ใช้วิธีการดังกล่าวในการกำจัดสิ่งอุดตันในท่อ

รูปที่ ๑ ตัวอย่างระบบถ่ายของเหลวจาก vessel หนึ่งไปยังอีก vessel หนึ่งโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง ในการนี้จำเป็นต้องมีท่อ pressure balancing line เชื่อมต่อระหว่างด้านบนของ vessel ทั้งสองเพื่อทำให้ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ทั้งสองนั้นเท่ากัน เพราะถ้าไม่มีท่อดังกล่าว เวลาของเหลวไหลออกจาก vessel ใบบนจะทำให้ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ใบบนลดต่ำลงในขณะที่ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ใบล่างเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้ของเหลวหยุดไหลได้ถ้าหาก (ความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ใบบน + ความดันเนื่องผลต่างระหว่างระดับของของเหลว) นั้นเท่ากับความดันเหนือผิวของเหลวใน vessel ใบล่าง ในกรณีเช่นนี้ถ้าหากมีของแข็งอุดตันในท่อการไหล (ท่อสีแดง) ความดันที่จะดันให้สิ่งอุดตันนั้นเคลื่อนตัวจะมีเพียงแค่ความดันจากระดับความสูงของของเหลว (รูปซ้าย) แต่ถ้าถอดท่อออกซึ่งทำให้ปลายท่อด้านหนึ่งนั้นมีความดันบรรยากาศ ความดันที่กระทำต่อสิ่งอุดตันจะเท่ากับความดันภายในถัง และทำให้สิ่งอุดตันนั้นเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วได้

รูปที่ ๒ อันตรายจากการไล่สิ่งอุดตันในท่อด้วยการใช้ความดันแก๊ส

กรณีที่คล้ายคลึงกันที่เกิดขึ้นในบ้านเราน่าจะเป็นการระเบิดของโรงงาน HDPE ของบริษัท TPI เมื่อเดือนธันวาคม ๒๕๓๑ ที่เกิดจากความพยายามกำจัดสิ่งอุดตันในท่อด้วยการใช้ความดันในระบบ คือใช้ความดันใน vessel ดันผ่านของเหลวเพื่อให้ของเหลวนั้นไปดันให้สิ่งอุดตันหลุดออกมา แต่ด้วยของเหลวที่ใช้ดันนั้นมันเป็นของเหลวเพราะระบบมีความดันสูง พอรั่วออกมาสู่ความดันบรรยากาศก็เลยกลายเป็นไอปริมาณมากที่แพร่กระจายตัวออกไปอย่างรวดเร็ว จนกระทั่งเกิดการระเบิด เรื่องนี้เคยเล่าไว้ใน Memoir ฉบับต่าง ๆ เหล่านี้
 

ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๕๘ วันอาทิตย์ที่ ๒๐ กันยายน ๒๕๕๒ เรื่อง "Ethylene polymerisation"

ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๔๔๑ วันเสาร์ที่ ๒๘ เมษายน ๒๕๕๕ เรื่อง "เพลิงไหม้โรงงานผลิต HDPE เมื่อธันวาคม ๒๕๓๑"

ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๖๔๓ วันศุกร์ที่ ๑๒ กรกฎาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "สาเหตุที่แก๊สรั่วออกจาก polymerisation reactor"

ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๑๕๙๙ วันพุธที่ ๒๙ สิงหาคม ๒๕๖๑ เรื่อง "UVCE case 1 TPI 2531(1988)"
 

๒. น้ำมันที่รั่วไหลลงระบบท่อระบายน้ำสามารถระเบิดได้

น้ำมันไม่ผสมกับน้ำและมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ดังนั้นเมื่อน้ำมันตกลงสู่พื้นน้ำ น้ำมันก็จะลอยเป็นชั้นบาง ๆ บนผิวหน้าน้ำ การแผ่กระจายออกไปเป็นพื้นที่กว้างได้ง่ายบนผิวหน้าน้ำ ทำให้น้ำมันนั้นระเหยกลายเป็นไอได้ง่ายขึ้น ถ้าหากน้ำมันที่รั่วไหลลงผิวหน้าน้ำมีปริมาณไม่มาก และเป็นพื้นน้ำเปิด ไอระเหยที่เกิดขึ้นก็อาจฟุ้งกระจายออกไป แต่ถ้าเป็นในรางระบายน้ำหรือระบบท่อระบายน้ำที่ไม่มีการระบายอากาศ ไอระเหยของน้ำมันจะสะสมจนมีความเข้มข้นสูงถึงระดับที่สามารถลุกติดไฟได้ง่าย และถ้าเป็นรางระบายน้ำหรือท่อระบายน้ำที่มีน้ำอยู่ด้วย น้ำมันก็จะยิ่งแพร่กระจายไปบนผิวหน้าน้ำได้ไกลอย่างรวดเร็ว (เว้นแต่จะมีการป้องกันเช่นการใช้ระบบ flooded drain หรือกำแพงป้องกันที่ดักน้ำมันเอาไว้ด้านบนและให้น้ำไหลออกทางด้านล่าง) ด้วยเหตุนี้ระบบระบายน้ำในโรงงานจึงควรต้องแยกออกระหว่างระบบระบายน้ำฝนที่เอาไว้สำหรับการระบายน้ำฝนออกจากบริเวณที่ไม่ใช่ process area (คือมั่นใจว่าไม่มีน้ำมันหก) และบริเวณที่เป็น process area (คือมีความเป็นไปได้ที่จะมีการรั่วไหลของน้ำมันและอาจมีการชะลงระบบระบายน้ำ)
 

ICI Newsletter ฉบับประจำเดือนสิงหาคม ค.ศ. ๑๙๗๑ (พ.ศ. ๒๕๑๔) เล่าถึงกรณีที่มีการรั่วไหลของของเหลวไวไฟลงสู่ระบบท่อระบายน้ำก่อนที่จะเกิดการระเบิด ที่ส่งผลให้พื้นผิวถนนที่อยู่เหนือท่อระบายนั้นนั้นยกตัวสูงขึ้น (รูปที่ ๓) กรณีหนึ่งที่เห็นว่าคล้ายกันที่เกิดขึ้นในบ้านเราคือการระเบิดที่โรงงานบริษัท TOC เมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๙ ที่มีการระบายแนฟทาลงระบบท่อระบายน้ำด้วยความเข้าใจผิด และเมื่อมีการระบายน้ำร้อนจากอีกหน่วยหนึ่งลงสู่ระบบท่อเดียวกัน จึงทำให้แนฟทานั้นระเหยกลายเป็นไอก่อตัวมากขึ้นก่อนจะเกิดการจุดระเบิด (ดู Memoir ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๑๖๐๐ วันอาทิตย์ที่ ๒ กันยายน ๒๕๖๑ เรื่อง "UVCE case 2 TOC 2539(1996)")

รูปที่ ๓ เหตุการณ์ของเหลวไวไฟรั่วไหลลงระบบท่อระบายน้ำก่อนเกิดการระเบิด

๓. วาล์วระบายน้ำฝนจากบริเวณที่ตั้ง tank ถูกเปิดทิ้งเอาไว้

ถังเก็บสารเคมีที่เป็นของเหลวขนาดใหญ่จะตั้งอยู่ภายในบริเวณที่ปิดล้อมที่มีลักษณะเป็นกำแพงกั้น (ที่เรียกว่า bund หรือ dike) ที่ต้องสามารถรองรับปริมาตรของสารเคมีที่อยู่ในถังบรรจุนั้นได้ถ้าหากมีเหตุการณ์ใด ๆ ที่ทำให้ของเหลวนั้นรั่วออกจากถังจนหมด แต่กำแพงกั้นนี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาตามมาก็คือมันจะขังน้ำฝนเอาไว้ด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวางท่อระบายน้ำฝนที่มีวาล์วปิดเปิดควบคุม กล่าวคือวาล์วตัวนี้ควรต้องปิดอยู่เสมอ เว้นแต่ช่วงที่ระบายน้ำฝนออก แต่เมื่อระบายน้ำฝนออกแล้วก็ต้องกลับมาปิดคืนเดิม
 

ดู ๆ แล้วก็เหมือนกับว่าการทำงานดังกล่าวไม่น่าจะยากเย็นอะไร แต่เอาเข้าจริง ๆ มันก็มีเหตุการณ์ให้เห็นอยู่เสมอว่าวาล์วดังกล่าวมีการเปิดทิ้งเอาไว้ ไม่ว่าจะด้วยสาเหตุใดก็ตาม เช่นบริเวณที่ตั้ง tank farm นั้นเป็นบริเวณที่กว้าง ทำให้วาล์วระบายน้ำฝนแต่ละตัวนั้นอยู่ห่างจากกันมาก และด้วยการที่วาล์วดังกล่าวอยู่ที่ระดับพื้นดินหรือต่ำกว่าพื้นดิน ทำให้ไม่สะดวกในการเข้าไปทำงานและตรวจสอบ

รูปที่ ๔ เหตุการณ์สารเคมีที่ล้นถังเก็บไหลลงระบบท่อระบายน้ำเนื่องจากวาล์วระบายน้ำฝนเปิดทิ้งเอาไว้

รูปที่ ๔ และ ๕ เป็นตัวอย่างเหตุการณ์ที่มีบันทึกเอาไว้ที่เกิดจากการเปิดวาล์วระบายน้ำฝนทิ้งเอาไว้ เหตุการณ์ทำนองเดียวกันที่เกิดขึ้นในบ้านเราเห็นจะได้แก่กรณีการเกิดการระเบิดและเพลิงไหม้ที่โรงกลั่นน้ำมัน Thai Oil เมื่อวันที่ ๒ ธันวาคม ๒๕๔๒ ที่น้ำมันจำนวนมากไหลล้นถังเก็บ และรั่วไหลลงสู่รางระบายน้ำเพราะวาล์วระบายน้ำฝนนั้นถูกเปิดทิ้งเอาไว้ ก่อนที่จะถูกจุดระเบิดจนทำให้เกิดความเสียหายและเพลิงไหม้ตามมา เหตุการณ์นี้เคยเล่าไว้ใน Memoir
 

ปีที่ ๗ ฉบับที่ ๘๕๑ วันอาทิตย์ที่ ๓๑ สิงหาคม ๒๕๕๗ เรื่อง "การระเบิดที่โรงกลั่นน้ำมันเนื่องจากน้ำมันไหลล้นจาก tank เมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๒ ธันวาคม ๒๕๔๒" และ

ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๑๖๐๑ วันพุธที่ ๕ กันยายน ๒๕๖๑ เรื่อง "UVCE case 3 Thai Oil 2542(1999)"

รูปที่ ๕ อีกเหตุการณ์ที่วาล์วระบายน้ำฝนถูกเปิดทิ้งเอาไว้ ในกรณีนี้เป็นเพราะวาล์วนั้นเป็นแบบเกลียวเวียนซ้าย เมื่อโอเปอร์เรเตอร์ไปหมุนวาล์วเพื่อตรวจสอบว่าวาล์วเปิดหรือปิดอยู่ จึงเข้าใจว่าได้ทำการปิดวาล์วทั้ง ๆ ที่เป็นการเปิดวาล์ว (คือวาล์วปรกตินั้น ถ้าเรามองเข้าหา hand wheel การหมุน hand wheel ตามเข็มนาฬิกาจะเป็นการปิดวาล์ว แต่ถ้าหมุนทวนเข็มนาฬิกาจะเป็นการเปิดวาล์ว แต่ถ้าเป็นเกลียวเวียนซ้ายจะตรงข้ามกัน) 

๔. โครงสร้างเสริมความแข็งแรงก่อให้เกิดปัญหาเรื่องการหล่อเย็น

การทำให้ tank เก็บของเหลวขนาดใหญ่นั้นสามารถคงรูปร่างทรงกระบอกของมันได้โดยไม่ทรุดหรือบุบจำเป็นต้องทำให้มันมีผนังหนา แต่นั่นหมายถึงค่าก่อสร้างที่ต้องเพิ่มตามไปด้วย วิธีการหนึ่งที่ทำให้สร้าง tank ที่มีผนังบางลงโดยที่ยังคงรักษารูปทรงของมันได้นั้นคือการติดตั้ง wind girder ที่เป็นเสมือนวงแหวนเสริมความแข็งแรงรัดอยู่รอบนอกตัว tank แต่ wind girder นี้ก็ไปก่อปัญหาเรื่องการไหลของน้ำหล่อเย็นลงมาตามผิว tank กล่าวคือในเวลาที่เกิดเพลิงไหม้และต้องการให้มีน้ำหล่อเย็นป้องกันผนัง tank นั้น ถ้าเป็น tank แบบ cone roof ก็สามารถใช้การฉีดน้ำให้ตกลงไปบนหลังคาและให้น้ำนั้นไหลเปียกหลังคาและผนังลำตัวลงสู่เบื้องล่าง แต่ wind girder ที่ติดตั้งอยู่ข้างลำตัวนั้นจะผลักให้น้ำที่ไหลลงมานั้นไหลออกไปจากตัวผนัง ทำให้ผนังที่อยู่ต่ำกว่า wind girder ไม่ได้รับการป้องกันจากน้ำ ทำให้ต้องมีการติดตั้ง deflector plate ครอบตัว wind girder เอาไว้เพื่อผลักดันให้น้ำที่ถูก wind girder ดันออกนั้น ให้ไหลกลับเข้าสู่ผนังใหม่ (รูปที่ ๖)

รูปที่ ๖ การติดตั้ง wind girder ที่ทำให้สามารถสร้าง tank ขนาดใหญ่ที่มีผนังบางลง โดยที่ยังคงมีความแข็งแรงเท่าเดิม แต่ก่อให้เกิดปัญหาเรื่องการที่ wind girder นั้นกีดขวางการไหลของน้ำหล่อเย็นที่ต้องการให้ไหลลงมาตามพื้นผิวผนังด้านนอกในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้

การระเบิดที่คลังน้ำมัน Buncefield ประเทศอังกฤษเมื่อวันที่ ๑๑ ธันวาคม ๒๕๔๘ (ดู Memoir ปีที่ ๑๑ ฉบับที่ ๑๖๖๗ วันพฤหัสบดีที่ ๑๔ กุมภาพันธื ๒๕๔๒ เรื่อง "UVCE case 5 Buncefield 2548(2005)") ส่วนหนึ่งเป็นผลจากการทำหน้าที่ของ wind girder และ reflector plate ที่ทำให้ "น้ำมัน" ที่ไหลล้นจากหลังคา tank นั้นฟุ้งกระจายกลายเป็นไอได้ง่ายขึ้นและแพร่กระจายออกไปนอกบริเวณ tank bund (อันเป็นผลที่เกิดจากการปะทะเข้ากับ wind girder และ delfector plate) ก่อนที่จะเกิดการระเบิด ซึ่งจะว่าไปแล้วเรื่องนี้เป็นเรื่องที่อยู่นอกเหนือการคาดการณ์ว่าระบบ safety ที่ออกแบบมาเพื่องานหนึ่งและสามารถทำงานได้ดีในงานที่ออกแบบมานั้น (คือการให้น้ำนั้นสะท้อนกลับไปไหลลงตามผนังถัง) กลับไปเพิ่มอันตรายเมื่อเกิดอีกเหตุการณ์ (ที่ไม่ควรจะเกิด) ขึ้น

จากตัวอย่างที่ยกมาคงพอจะเห็นได้ว่า ความผิดพลาดแบบเดียวกันนั้นสามารถก่อให้เกิดผลกระทบที่แตกต่างกันมากได้ ดังนั้นสิ่งสำคัญก็คือต้องหาทางไม่ให้เกิดการผิดพลาดแบบเดิมซ้ำอีก