ตอนเรียนจบใหม่
ๆ เมื่อกว่าสามสิบปีที่แล้ว
สมัยนั้นจะหาความรู้ในเรื่องใดก็ต้องไปดูตามร้านขายหนังสือว่ามีใครเขียนหนังสือเกี่ยวกับเรื่องที่ต้องการรู้หรือไม่
ถ้าไม่มีภาษาไทยก็ต้องไปหาภาษาอังกฤษ
แต่หนังสือภาษาอังกฤษที่ไม่ใช่ตำราเรียนก็จะมีราคาแพงมากเหมือนกัน
หรือไม่ก็ต้องไปหาวารสารของต่างประเทศที่มีอยู่ในบางห้องสมุดมาอ่าน
ซึ่งก็ต้องไปสมัครเป็นสมาชิกเพื่อเข้าใช้ห้องสมุดของมหาวิทยาลัย
(แบบชำระเงินเป็นรายปี)
ยิ่งความรู้ภาคปฏิบัติแล้ว
ยิ่งหายากเข้าไปใหญ่
ดังนั้นตอนนั้นความรู้ส่วนใหญ่ที่ได้รับมา
จึงได้มาจากการสอนของวิศวกรรุ่นพี่แบบปากต่อปาก
ไม่ว่าจะเป็นการเดินตามการทำงาน
หรือการไปกินข้าวเย็นร่วมกัน
หรือไม่ก็ได้อ่านจากเอกสารการอบรมที่วิศวกรรุ่นพี่ได้ไปร่ำเรียนมา
แต่การเรียนแบบนี้มันก็มีข้อเสียบ้างเหมือนกัน
กล่าวคือบางเรื่องนั้นเราได้เรียนรู้
"วิธีการ"
ไม่ได้เรียนรู้ "หลักการ"
เมื่อมาพบกับสิ่งที่คนอื่นทำไว้ไม่เหมือนที่เราเคยเรียนมา
ก็ทำให้งงไปเหมือนกัน
เช่นเรื่องของการป้องกันภาชนะรับความดัน
(pressure vessel)
ไม่ให้ได้รับความเสียหายจากความดันที่สูงเกิน
ตอนนั้นทำงานอยู่โรงงานปิโตรเคมีแห่งหนึ่ง
รุ่นพี่ก็สอนไว้ว่าภาชนะรับความดันทุกตัว
"ต้องมีการติดตั้ง"
วาล์วระบายความดัน
และเพื่อให้มั่นใจว่าภาชนะรับความดันจะได้รับการป้องกันตลอดเวลา
ดังนั้นท่อที่ต่อเข้าวาล์วระบายความดันและท่อจากวาล์วระบายความดันไปยังท่อ
flare หลัก
(รวมทั้งตัวท่อของระบบ
flare ด้วย)
ต้อง "ไม่มี"
การติดตั้งวาล์ว
เพราะการติดตั้งวาล์วนั้นมันเปิดโอกาสให้คนไปปิดวาล์ว
(จะโดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตามแต่)
แล้วลืมเปิดได้
ซึ่งเมื่อไปพิจารณาแผนผังระบบท่อของโรงงานทั้งสองโรงที่กำลังก่อสร้างอยู่
ก็พบว่ามันเป็นแบบนี้ทั้งหมด
แต่พอได้ไปเรียนที่อังกฤษ
กลับพบว่าข้อกำหนดต่าง ๆ
หลาย ๆ เรื่องนั้นเขาเน้นไปที่
"หลักการ"
มากกว่า "วิธีการ"
การเน้นการใช้หลักการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ต้องการนั้นมันเปิดช่องให้ใช้วิธีการได้หลากหลาย
แต่มันจะไปยากตรงที่การพิสูจน์ให้ได้ว่าวิธีการที่ใช้นั้นมันสามารถบรรลุเป้าหมายที่ต้องการไว้
ไม่เหมือนกับการกำหนดวิธีการ
ที่มันทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบ
แต่มันจะไปมีปัญหาตรงเรื่องที่ว่า
มันอาจไม่มีวิธีการใดที่สามารถปรับใช้ได้กับทุกสถานการณ์
รูปที่ ๑
การป้องกันไม่ให้ภาชนะรับความดัน
(pressure vessel)
เสียหายจากความดันที่สูงเกิน
ซึ่งอาจทำได้ด้วยการ (1)
ติดตั้งวาล์วระบายความดัน
(2)
ออกแบบความหนาของภาชนะให้รับความดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นได้
หรือ (3)
ติดตั้งระบบควบคุมเพื่อ "ปิดวาล์วตัดการไหลเข้า" และ/หรือ "เปิดวาล์วระบายออก"
อย่างเช่นแทนที่จะบอกว่า
"ภาชนะรับความดัน
"ต้องมีการติดตั้งวาล์วระบายความดัน"
เพื่อป้องกันไม่ให้ภาชนะรับความดันนั้นได้รับความเสียหายจากความดันสูงเกิน"
ก็เปลี่ยนมาเป็น
"ภาชนะรับความดัน
"ต้องได้รับการป้องกัน"
ไม่ให้ภาชนะรับความดันนั้นได้รับความเสียหายจากความดันสูงเกิน"
จะทำให้เลือกพิจารณาวิธีการต่าง
ๆ ที่เป็นไปได้ที่หลากหลายมากกว่า
และสามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมกับแต่ละสถานการณ์ได้
ตัวอย่างเช่นในรูปที่
๑ การติดตั้งวาล์วระบายความดันเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป
แต่ถ้าหากเราออกแบบภาชนะรับความดันนั้นให้สามารถทนความดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นได้
กล่าวคือทนความดันได้สูงกว่าความดันสูงสุดของปั๊มหรือคอมเพรสเซอร์ที่ป้อนสารเข้าภาชนะนั้น
มันก็สามารถป้องกันได้เช่นกัน
หรือจะทำการติดตั้งระบบควบคุมที่จะปิดกั้นไม่ให้มีสารไหลเข้าภาชนะ
และ/หรือเปิดวาล์วระบายสารออกจากภาชนะ
เมื่อความดันในภาชนะรับความดันนั้นสูงเกินค่ากำหนด
แต่ไม่ว่าจะเป็นการติดตั้งวาล์วระบายความดันหรืออุปกรณ์ควบคุม
สิ่งหนึ่งที่ต้องนำมาพิจารณาก็คือโอกาสที่อุปกรณ์นั้นจะไม่ทำงาน
ดังนั้นแม้ว่าระบบจะดูดี
แต่ถ้ามันมีโอกาสสูงที่มันจะไม่ทำงาน
มันก็ไม่ควรนำมาใช้งาน
เรื่องถัดมาที่เจอก็คือกรณีที่เลือกการใช้วาล์วระบายความดัน
ตอนนั้นก็เห็นโรงงานที่ก่อสร้างอยู่เป็นไปตามที่รุ่นพี่สอนก็คือมันไม่มีวาล์วทั้งด้านขาเข้าและขาออก
แต่วาล์วระบายความดันนี้มันก็มีสิทธิที่จะไม่ทำหน้าที่อย่างที่มันควรทำ
เช่นปิดไม่สนิท ทำให้เกิดการรั่วไหล
และถ้าเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ขึ้น
จะถอดมันออกมาซ่อมได้อย่างไรในขณะที่โรงงานกำลังเดินเครื่องอยู่
(การต้องหยุดเดินเครื่องโรงงานทั้งโรงงานเพื่อที่จะซ่อมวาล์วเพียงตัวเดียว
มันไม่ใช่เรื่องที่สนุกแน่)
รูปที่ ๒
ระบบ Chain
operated valve (COV) ที่คุมทั้งด้านขาเข้าและขาออก
ที่นำมาใช้กับวาล์วระบายความดันสองตัว
โดยถ้าเปิดใช้งานทางด้านหนึ่ง
อีกด้านหนึ่งจะถูกปิดการใช้งานโดยอัตโนมัติ
จึงทำให้มั่นใจได้ว่าภาชนะรับความดันนั้นได้รับการป้องกันด้วยวาล์วระบายความดันเสมอ
เมื่อจำเป็นต้องถอดวาล์วที่บกพร่องไปทำการซ่อมแซมหรือเปลี่ยน
(จากบทความเรื่อง
The Dos and Don'ts
of isolating pressure relief valves โดย Sean
Croxford, 29 August 2016 ดาวน์โหลดจากเว็บ
https://www.valvemagazine.com/web-only/categories/technical-topics/7812-the-dos-and-don-ts-of-isolating-pressure-relief-valves.html)
ด้วยเหตุนี้
สำหรับอุปกรณ์ที่คาดว่ามีโอกาสสูงที่วาล์วระบายความดันจะมีปัญหา
(เช่นปิดได้ไม่สนิท)
ก็จะมีการติดตั้งวาล์วระบายความดัน
๒ ตัว แต่ใช้งานเพียงแค่ตัวเดียว
โดยวาล์วระบายความดันแต่ละตัวจะมีการติดตั้ง
block valve
ไว้ทั้งด้านขาเข้าและขาออก
และต้องหาวิธีที่จะทำให้ไม่มีโอกาสที่วาล์วระบายความดันทั้งสองตัวจะถูกปิดด้วย
block valve พร้อม
ๆ กัน
แนวทางหนึ่งก็คือการใช้วาล์วที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเช่นในรูปที่
๒ ที่ถ้าเลือกเปิดทางด้านซ้าย
ทางด้านขวาก็จะปิด
และในทำนองเดียวกันถ้าเลือกเปิดทางด้านขวา
ทางด้านซ้ายก็จะปิด
ถ้าเลือกใช้
gate vale
ทำหน้าที่เป็น block
valve สำหรับวาล์วระบายความดัน
(โดย
gate valve
หนึ่งตัวอยู่ที่ทางเข้า
อีกตัวหนึ่งอยู่ที่ทางออก)
ก็ต้องออกแบบและควบคุมขั้นตอนการทำงานให้ดี
ไม่ใช่ว่าไปปิดตัว gate
valve ของวาล์วระบายความดันตัวที่ต้องการถอดออกไปซ่อม
แต่ลืมเปิด gate
valve ของตัวสำรอง
ปรกติท่อทางออกของวาล์วระบายความดันจะอยู่ในแนวนอน
ดังนั้นถ้ามีการติดตั้ง
gate valve
ที่ท่อทางออกนี้ตัวแผ่น
gate ก็จะวางตั้ง
ตัวแผ่น gate
มักจะถูกยึดเข้ากับ
stem
(ตัวที่เหมือนสกรูเกลียวที่เลื่อนขึ้นลงได้เพื่อเลื่อนตัวแผ่น
gate)
แบบไม่ได้ยึดติดตาย
ในบทความเรื่อง "Avoid
pressure-relief system pitfalls" ที่เขียนโดย
Justin Phillips
ในวารสาร
AIChE Journal
เมื่อเดือนกรกฎาคม
ค.ศ.
๒๐๑๖ (พ.ศ.
๒๕๕๙)
กล่าวไว้ว่า
ในกรณีเช่นนี้ควรที่จะติดตั้ง
gate valve
โดยให้ตัววาล์วนอนตะแคงข้างแทนที่จะตั้งฉาก
(แบบในรูปที่
๓ ที่ท่อทางออก)
เพื่อเมื่อใช้งานไปนานมันมีความเป็นไปได้ที่ตัวแผ่น
gate จะหลุดออกจาก
stem การติดตั้ง
gate valve
ให้นอนตะแคงข้างจะป้องกันไม่ให้แผ่น
gate
ที่หลุดออกจากตัว
stem
นั้นไปปิดกั้นท่อด้านขาออก
รูปที่ ๓
ตัวอย่างวาล์วระบายความดันที่มีการติดตั้ง
gate valve
ไว้ที่ทางเข้าและออก
(จากบทความเรื่อง
"Avoid
pressure-relief system pitfalls" โดย Justin
Phillips ในวารสาร AIChE
Journal, July 2016.)
แต่ถึงแม้จะติดตั้งโดยให้ตัว
gate valve
นอนตะแคงข้างก็ใช่ว่าจะไม่ทำให้เกิดปัญหาใด
ๆ นะ กรณีของเพลิงไหม้ที่ระบบ
flare
ของโรงกลั่นน้ำมัน BP
Oil (Grangemouth) เมื่อเดือนมีนาคม
พ.ศ.
๒๕๓๐ นั้นเกิดจาก gate
valve ที่ติดตั้งโดยนอนตะแคงข้างของท่อ
flare ที่อยู่ใน
"แนวนอน"
วาล์วตัวนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบวาล์วที่ควบคุมการไหลของแก๊สจากตัวโรงงานว่าจะให้ไปออกที่
flare stack ตัวไหน
สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือมีสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งนั้นไปสะสมอยู่ในร่องสำหรับให้ตัวแผ่น
gate เลื่อนไปมา
ทำให้แผ่น gate
ไม่สามารถปิดได้สนิท
ประกอบกับการที่วาล์วนี้ไม่ค่อยถูกใช้งานเพราะมันอยู่บนเส้นท่อที่เข้าไม่ถึง
เว้นแต่จะสร้างนั่งร้านขึ้นไป
ดังนั้นแม้ว่าวาล์วตัวดังกล่าวจะเป็นชนิด
rising stem ก็ตาม
(ถ้าใครไม่รู้ว่า
rising stem
คืออะไรก็ดูในรูปที่
๓ รูปซ้ายมือตรงที่เขียนว่า
"ออก"
ก็ได้ครับ คือถ้า stem
โผล่ขึ้นสูงมันจะยกตัวแผ่น
gate ขึ้นมา
วาล์วก็จะเปิด แต่ถ้า stem
จมต่ำลงไปมันก็จะเลื่อนตัวแผ่น
gate ให้ต่ำลง
วาล์วก็จะปิด)
ดังนั้นเมื่อโอเปร์เรเตอร์ได้ทำการหมุน
hand wheel
เพื่อปิดวาล์วจนไม่สามารถกด
stem
ให้จมลึกลงไปได้อีก
โอเปอร์เรเตอร์จึงเข้าใจว่าวาล์วปิดสนิทแล้ว
แม้ว่าตัว stem
ยังคงโผล่ออกมาอยู่เล็กน้อย
(ไม่มีใครรู้ว่าเมื่อวาล์วปิดสนิทนั้นตัว
stem
ควรจมลึกไปแค่ไหน
เพราะเป็นวาล์วที่แทบไม่ได้ใช้งาน
ประกอบกับไม่มีการทำเครื่องหมายที่ตัววาล์วด้วยว่าตัว
stem
ต้องจมไปลึกแค่ไหนจึงจะถือว่าวาล์วปิดสนิทแล้ว)
ทำให้เมื่อทำการถอดวาล์วอีกตัวหนึ่ง
(ที่อยู่บนเส้นท่อเดียวกัน)
เพื่อออกไปซ่อม
จึงมีน้ำมันรั่วไหลออกมา
ทำให้เกิดเพลิงไหม้และมีผู้เสียชีวิต
เหตุการณ์นี้เล่าไว้ในบทความเรื่อง
"เพลิงไหม้และการระเบิดที่
BP Oil (Grangemouth)
Refinery 2530(1987) Case 1 เพลิงไหม้ที่ระบบ
Flare"
ที่มีอยู่ด้วยกัน ๔
ตอนดังนี้
บางแนวความคิดนั้น
ในอดีตอาจไม่เหมาะสมเนื่องจากอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องนั้นไม่มี
reliability
(จะแปลว่าความน่าเชื่อถือหรือไว้วางใจได้ว่าจะทำงานได้สมบูรณ์แบบก็น่าจะได้)
ที่มากเพียงพอ
สิ่งนี้อาจทำให้คนที่เติบโตในยุคนั้นฝังใจเชื่อว่าแนวความคิดนั้นไม่เหมาะสมมาจนถึงปัจจุบัน
ทั้ง ๆ
ที่ตัวอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องนั้นได้รับการพัฒนาจนทำให้แนวความคิดดังกล่าวมี
reliability
ที่ทัดเทียมกับวิธีการอื่นที่เคยดีกว่า
ตัวอย่างหนึ่งที่เคยประสบมาก็คือวิศวกรรุ่นใหม่เสนอแนวความคิดที่จะประหยัดพลังงานให้กับปั๊มหอยโข่งด้วยการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปรับเปลี่ยนความถี่กระแสไฟฟ้า
(ซึ่งส่งผลต่อความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ)
แต่โดนปฏิเสธจากหัวหน้างาน
(ที่มีอายุรุ่นราวคราวเดียวกับผม)
เนื่องจากเขาปักใจเชื่อว่ามันไม่มีความน่าเชื่อถือ
เรื่องนี้เคยเล่าไว้ใน
Memoir วันอาทิตย์ที่
๑๐ กันยายน ๒๕๖๐ เรื่อง
"การประหยัดพลังงานให้กับปั๊มหอยโข่ง (Centrifugal pump)"
อันที่จริงบทความต้นเรื่องที่นำมาเขียนเรื่องนี้เขาเขียนไว้เพียงแค่ย่อหน้าเดียว
ยาวเพียงแค่ ๗-๘
บรรทัดเท่านั้นเอง ซึ่งก็พอ
ๆ กับย่อหน้าที่ผมทำสีน้ำเงินไว้
สำหรับคนที่ทำงานอยู่ในวงการนี้เชื่อว่าอ่านแค่ย่อหน้าสีน้ำเงินแค่นั้นก็จะเข้าใจและมองเห็นภาพทั้งหมด
แต่ที่เขียนยาวซะ ๓
หน้าก็เพราะต้องการให้ผู้ที่กำลังเรียนอยู่หรือไม่มีประสบการณ์ได้เห็นของจริงได้มองภาพออกแค่นั้นเอง
สำหรับฉบับนี้ก็คงจะขอจบเพียงแค่นี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น