เวลาที่ของเหลวมีการไหลออกทางรูระบายที่อยู่ใต้ผิวของเหลว
ถ้าระดับความลึกนั้นไม่มากและมีอัตราการไหลออกที่ค่อนข้างสูง
สิ่งที่จะเห็นก็คือจะมีการไหลหมุนวนที่ทำให้ระดับผิวของเหลวตรงบริเวณรูระบายนั้นต่ำกว่าบริเวณที่อยู่ห่างออกไป
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเกิด
vortex
ในกรณีที่อัตราการไหลออกนั้นสูงและระดับของเหลวนั้นไม่สูง
สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือจะมีแก๊สไหลออกไปพร้อมกับของเหลวผ่านทางรูระบายนั้นด้วย
ถ้าการดูดออกนั้นเกิดจากการทำงานของปั๊มหอยโข่ง
สิ่งที่จะเกิดก็คือปั๊มจะเกิดปัญหาที่เรียกว่า
lost
suction (มีแก๊สปนมาในของเหลวที่ดูดเข้ามา)
และถ้าเป็นมากก็จะเกิด
cavitation
ตามมาได้
วิธีการป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาดังกล่าวทำได้ด้วยการติดตั้งอุปกรณ์ที่เรียกว่า
"Vortex
breaker"
ซึ่งก็ไม่ได้มีอะไรมากไปกว่าโครงสร้างที่เข้าไปปิดครอบเหนือรูระบายออก
รูปร่างหน้าตาของโครงสร้างนี้มีหลายแบบ
เรื่อง vortex
breaker เคยเล่าไว้ครั้งหนึ่งใน
Memoir
ปีที่
๕ ฉบับที่ ๕๐๐ วันศุกร์ที่
๓๑ สิงหาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "Vortex
breaker" มาวันนี้ก็จะเป็นการเล่าเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับ
vortex
breaker อีกครั้งหนึ่ง
แต่เป็นกรณีที่ vortex
breaker นั้นหายไป
กรณีที่
๑
เมื่อนำเอาของที่ช่างไม้ลืมเอาไว้ออกไป
กรณีนี้นำมาจาก
ICI
Safety Newsletter ฉบับเมื่อ
๔๔ ปีที่แล้ว (รูปที่
๑)
เป็นกรณีของโรงงานใหม่ที่เพิ่งจะถึงกำหนดหยุดเดินเครื่องโรงงานเพื่อทำการ
turnaround
ครั้งแรก
และเมื่อทำการเปิด vessel
ขนาดใหญ่ตัวหนึ่งก็พบ
"saw-horse"
(รูปที่
๒)
ของช่างไม้วางอยู่ที่ก้น
vessel
ซึ่งเข้าใจว่าเป็นการลืมเอาไว้หลังการก่อสร้าง
ก็เลยนำเอามันออกมา
รูปที่
๑ จาก ICI
Safety Newsletter ฉบับที่
๘๔ เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ.
๑๙๗๖
(พ.ศ.
๒๕๑๙)
แต่เมื่อกลับมาเดินเครื่องโรงงานใหม่พบว่าปั๊มที่สูบของเหลวออกจาก
vessel
ตัวดังกล่าวเกิดการ
loss
suction (คือมีแก๊สปนเข้ามาในของเหลว)
เมื่อระดับของเหลวใน
vessel
ต่ำ
(ปัญหาที่แต่เดิมไม่มี)
แสดงว่าเกิดปัญหาเรื่อง
vortex
เกิดขึ้น
ก็เลยจำเป็นต้องหยุดเดินเครื่องโรงงานและทำการติดตั้ง
vortex
breaker เพิ่มเข้าไป
รูปที่
๒ ตัวอย่างหน้าตา saw-horse
อันที่จริงมันที่ทั้งแบบที่พับขาได้และพับขาไม่ได้
มันใช้สำหรับพาดแผ่นไม้เวลาที่ช่างไม้ต้องการเลื่อยไม้
(คือต้องใช้สองตัว)
คือคำว่า
saw
ในที่นี้เป็นคำกิริยาที่แปลว่าเลื่อย
ไม่ได้เป็นรูปอดีตของคำกิริยา
see
ที่แปลว่าเห็น
มีบางสิ่งที่เราสามารถเรียนได้จากเหตุการณ์นี้
อย่างแรกก็คือเมื่อมีการใช้ปั๊มหอยโข่งสูบของเหลวก็ควรต้องคำนึงถึงการเกิด
vortex
ด้วย
เพราะมันอาจทำให้ปั๊มนั้นอายุการใช้งานสั้นลงได้
อย่างที่สองก็คือก็ที่จะปิด
vessel
หรือเชื่อมต่อท่อเข้าด้วยกัน
ก็ควรทำการตรวจสอบด้วยว่าไม่มีอะไรค้างอยู่ใน
veseel
หรือในท่อ
ตอนผมจบใหม่ ๆ
ก็มีวิศวกรรุ่นพี่เตือนเรื่องนี้เอาไว้เหมือนกัน
เพราะถ้าเราปล่อยให้ช่างเขาทำกันเองโดยเราไม่ตรวจสอบก่อนประกอบ
ถ้าเขาไม่ชอบผู้ว่าจ้างเขาก็อาจแกล้งด้วยการเอาอะไรยัดเอาไว้ข้างในก็ได้
หรือบางครั้งก็อาจมีการลืมเอาไว้ข้างในก็ได้
เช่นพวกถุงมือ ลวดเชื่อม
ท่อนไม้
กรณีที่
๒
เพื่อความรวดเร็วในการทำงาน
เรื่องนี้ได้วิศวกรที่ทำงานที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งเล่าให้ฟังเมื่อต้นปี
๒๕๖๒ เหตุเกิดหลังจากการล้างหอกลั่นสุญญากาศ
ปรกติหอกลั่นน้ำมันดิบจะประกอบด้วยหอกลั่นสองหอ
หอกลั่นหอแรกเป็นหอกลั่นที่ทำงานที่ความดันบรรยากาศ
หอกลั่นนี้จะเป็นการแยกเอาน้ำมันเบา
(หมายถึงพวกที่มีจุดเดือดต่ำเช่น
เบนซิน น้ำมันก๊าด ดีเซล)
ออกไปก่อน
จากนั้นจะนำเอาพวกที่มีจุดเดือดสูง
(เช่น
น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันเตาเกรดต่าง
ๆ)
ไปทำการกลั่นแยกในหอกลั่นที่สองที่ทำงานที่ทำงานที่ความดันสุญญากาศ
การที่ต้องทำงานที่ความดันสุญญากาศก็เพราะต้องการลดจุดเดือดของน้ำมันหนักเหล่านั้น
ด้วยการที่น้ำมันหนักนั้นเวลาที่มันเย็นก็จะเป็นคราบสกปรกเป็นยางเหนียว
ก็เลยต้องมีการทำความสะอาดด้วยการใช้น้ำผสมน้ำยาทำความสะอาดเติมเข้าไปให้เต็มหอกลั่น
เพื่อไปละลายคราบสกปรกที่ค้างอยู่ตามซอกต่าง
ๆ ออกมาให้หมด
เนื่องจากหอกลั่นมีขนาดใหญ่
การเติมน้ำให้เต็มหอจะใช้เวลานาน
ดังนั้นเพื่อให้เติมน้ำได้เต็มเร็วขึ้นจึงมีการเติมน้ำเข้าหอกลั่นที่หลายตำแหน่งที่สามารถทำได้
โดยสองตำแหน่งแรกนั้นอยู่ที่ท่อที่ไหลเข้าออกจากบริเวณลำตัวหอ
และตำแหน่งที่สามเป็นท่อด้านของเหลวไหลออกทางก้นหอ
คือให้น้ำไหลย้อนสวนขึ้นไป
(รูปที่
๓)
หลังจากที่ล้างเสร็จก็จะทำการระบายน้ำล้างทิ้ง
ขั้นตอนถัดไปจะเป็นการกำจัดน้ำและสารเคมีที่เติมเข้าไปออกด้วยการป้อนน้ำมันดีเซลที่ผ่านการอุ่นให้ร้อนเข้าไปในหอกลั่น
และทำการไหลเวียน (circulation)
น้ำมันดีเซลร้อนนั้นให้ไหลทั่วทั้งหอกลั่น
เหตุผลที่ต้องทำเช่นนี้ก็เพราะน้ำมีจุดเดือดที่ต่ำกว่าน้ำมันหนัก
ถ้ามีน้ำค้างอยู่ในหอกลั่นในรูปของของเหลวเป็นปริมาณมาก
เมื่อน้ำนั้นพบกับน้ำมันที่ร้อนก็จะกลายเป็นไออย่างรวดเร็ว
ไอน้ำที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนั้นจะก่อแรงดันที่สามารถทำให้โครงสร้างภายในหอ
(เช่นพวก
tray
ต่าง
ๆ)
พังลงได้
คืออาจจะได้ยินเสียงที่เหมือนกับการระเบิดเกิดขึ้นภายในหอกลั่น
และช่วงที่ tray
พังยุบลงมานั้นจะพบว่าค่า
pressure
drop คร่อมตัวหอในช่วงนั้นจะต่ำมากผิดปรกติ
รูปที่
๓ ระบบหอกลั่นที่เกิดปัญหา
ในช่วงแรกของการทำ
circulation
น้ำมันดีเซลนั้น
เริ่มด้วยอัตราการไหลที่ต่ำกว่า
จากนั้นโอเปอร์เรเตอร์ก็พยายามเพิ่มอัตราการไหลด้วยการเปิดวาล์วควบคุมการไหลให้กว้างขึ้น
แต่พบว่าอัตราการไหลยังคงเท่าเดิมโดยไม่ได้เพิ่มขึ้นตาม
เพื่อพบกับปัญหาดังกล่าวโอเปอร์เรเตอร์ก็พยายามเพิ่มอัตราการไหลด้วยการเดินเครื่องปั๊มตัวที่สอง
และเปิดวาล์วควบคุมอัตราการไหลให้เต็มที่
(100%)
แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือปั๊มเกิด
cavitation
ไม่สามารถอ่านแรงดันด้านขาเข้าได้
และแรงดันและอัตราการไหลด้านขาออกเป็นศูนย์
จึงจำเป็นต้องหยุดการ
circulation
น้ำมันดีเซล
(ในโรงงานที่ปั๊มต้องมีการเดินต่อเนื่อง
๒๔ ชั่วโมงต่อวันนั้น
จะมีการติดตั้งปั๊ม ๒ ตัว
โดยตัวหนึ่งเป็นตัวทำงานหลัก
อีกตัวหนึ่งเป็นตัวสำรองสำหรับกรณีที่ตัวหลักเกิดเสียหรือจำเป็นต้องทำการบำรุงรักษา)
การเกิด
cavitation
แสดงว่าอัตราการไหลของของเหลวเข้าปั๊มนั้นต่ำกว่าความสามารถในการสูบของปั๊ม
สิ่งแรกที่มักคิดกันก็คือท่อด้านขาเข้าปั๊มน่าจะมีปัญหาอุดตัน
แต่เมื่อตรวจสอบ strainer
ที่อยู่ด้านขาเข้าปั๊มก็พบว่าไม่มีสิ่งสกปรก
ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์วัดคุมทุกตัวก็พบว่าปรกติ
ทางทีมโอเปอร์เรชันจึงได้ทำการสอบสวนย้อนขึ้นไปจนถึงตำแหน่งท่อทางออกจากหอกลั่น
และสงสัยว่าอาจจะมีปัญหาเกิดขึ้นที่
vortex
breaker ที่ติดตั้งอยู่ที่ปากทางเข้าท่อไหลเข้าปั๊ม
และเมื่อเปิดหอกลั่นตรวจสอบก็พบว่า
vortex
breaker นั้นหลุดออกจากขายึดและตกลงมาปิดปากท่อเอาไว้
สาเหตุที่ทำให้
vortex
breaker
หลุดออกจากขายึดเป็นเพราะการนำน้ำความดันสูงเติมเข้าทางก้นหอกลั่น
ปรกติการไหลนั้นจะเป็นการไหลจากก้นหอกลั่นเข้าท่อและไหลเข้าปั๊ม
แต่ในการล้างนั้นเป็นการอัดน้ำให้ไหลสวนทางย้อนขึ้นไปยังก้นหอกลั่น
ประกอบกับการเชื่อมยึดเดิมนั้นเชื่อมยึดเป็นจุดเพียงแค่บางตำแหน่ง
(เรียกว่า
tag
weld
ที่เป็นการเชื่อมเพื่อยึดชิ้นงานให้อยู่ในตำแหน่งก่อนทำการเชื่อมพอกเติมเต็มแนวรอยต่อหรือ
groove
weld) พอพบกับน้ำความดันสูงที่ไหลเข้าปะทะจึงทำให้รอยเชื่อมฉีกขาด
การแก้ปัญหาดังกล่าวทำโดยการเชื่อม
vortex
breaker กลับเข้าไปใหม่โดยเชื่อมเติมเต็มตลอดแนวรอยต่อ
ท้ายสุดของการสนทนา
ก็มีการตั้งประเด็นคำถามว่า
โรงงานสร้างมานานแล้ว นาน
ๆ ทีจึงจะมีการหยุดเดินเครื่องโรงงานและเข้าไปตรวจสอบภายใน
ส่วนโอเปอร์เรเตอร์นั้นก็ไม่ได้เป็นคนที่รู้ว่าข้างในอุปกรณ์นั้นมีอะไรบ้าง
ดังนั้นจะไปโทษผู้ออกแบบวิธีการล้างก็ไม่น่าจะถูก
และเหตุการณ์นี้ยังแสดงให้เห็นถึงการที่รอยเชื่อมที่ยังทำไม่เรียบร้อยเพียงแค่รอยเดียว
(นับตั้งแต่สร้างโรงงานมา)
สามารถส่งผลจนทำให้โรงงานต้องหยุดเดินเครื่องเพื่อแก้ไขรอยเชื่อมนั้นใหม่
(ต้องย้อนกลับไปด้วยการนำเอาน้ำมันดีเซลออก
ไล่สารไวไฟออก เอาไนโตรเจนเข้า
และเอาอากาศเข้า
จากนั้นจึงให้ช่างเชื่อมเข้าไปซ่อมรอยเชื่อม
เสร็จแล้วก็ต้องมาไล่อากาศออกอีก
เอาไนโตรเจนเข้าระบบ
และเอาน้ำมันดีเซลเข้าไปหมุนเวียนเริ่มใหม่อีก)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น