อุบัติเหตุจำนวนไม่น้อยในอุตสาหกรรมเกิดจากการต่อท่อผิด ทั้ง ๆ ที่การป้องกันความผิดพลาดดังกล่าวทำได้ง่ายด้วยการใช้ข้อต่อที่แตกต่างกัน (เช่น ชนิด (ตัวผู้/ตัวเมีย), ทิศทางการหมุน (เวียนซ้าย/เวียนขวา) หรือขนาดที่ไม่เท่ากัน) ส่วนการทาสีน่าจะจัดเป็นมาตรการเฉพาะหน้ามากกว่า เพราะเมื่อเวลาผ่านไปสีที่ทาไว้ก็หลุดร่อนได้ หรือการทำงานในที่มีแสงสว่างน้อยก็ทำให้การมองสีไม่ชัดเจนได้
เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้ก็เกิดจากการต่อท่อสลับกัน แต่เนื่องจากในบทความนั้นมีการกล่าวถึงโครงสร้างวาวล์ตัวหนึ่ง ก็เลยจะขอปูพื้นเรื่องชื่อเรียกโครงสร้างวาล์วให้กับผู้ที่กำลังศึกษาอยู่ก่อน
"Valve stem" เป็นชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อเข้ากับโครงสร้างที่ทำหน้าที่ปิดกั้นการไหล เช่น valve plug ในกรณีของ globe valve (ดังรูปที่ ๑ ข้างบน) หรือลูกบอล ในกรณีของ ball valve ถ้าเป็น globe valve ตัว valve stem จะเคลื่อนที่ขึ้นลงเพื่อควบคุมระดับการยกตัวของ valve plug แต่ถ้าเป็น ball valve ตัว valve stem จะหมุนไปมาเพื่อควบคุมระดับการเปิดของลูกบอล
ช่องทางที่ให้ valve stem สอดผ่านนี้ต้องยอมให้ valve stem เคลื่อนตัวได้อย่างอิสระ และในขณะเดียวกันก็ต้องสามารถป้องกันไม่ให้ของไหลภายในรั่วไหลออกมาภายนอกได้ ดังนั้นบริเวณนี้จึงมีการใส่ "gland packing" (บ้านเราเรียกว่า "ปะเก็นเชือก") ที่มีการผสมวัสดุที่มีความลื่นเคลือบผิวอยู่ ในรูปที่ ๑ นั้นตัว gland packing ถูกกดอัดไว้ด้วย packing follower ที่ถูกกดเอาไว้ด้วย packing flange อีกที ถ้าขันนอตอัด packing ลงไป ตัว gland packing ก็จะถูกบีบอัดและขยายตัวออกทางด้านข้างทำให้ปิดกั้นการรั่วไหล แต่การอัดแน่นที่มากเกินไปก็จะทำให้ตัว valve stem เคลื่อนตัวได้ยากมากขึ้นหรือขยับตัวไม่ได้ ตรงบริเวณนี้เมื่อใช้งานไปนานเข้าเมื่อ gland packing เริ่มเสื่อมสภาพหรือน็อตที่ขันกดนั้นเกิดการคลายตัวก็จะมีการรั่วไหลได้ การแก้ปัญหาเบื้องต้นทำได้ด้วยการขันอัดแน่นเข้าไปอีกจนกว่าจะได้เวลาเปลี่ยน gland packing
คอมเพรสเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอัดแก๊ส อุปกรณ์ขับเคลื่อนหลักที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (เกือบทั้งหมดที่ใช้กันคือมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำหรือ induction motor) ที่จำเป็นต้องให้มอเตอร์มีภาระงาน (load) ต่ำสุดเมื่อเริ่มหมุน เพราะช่วงเวลาดังกล่าวมอเตอร์จะกินกระแสไฟฟ้ามาก (ประมาณ 6 เท่าตัวของกระแสการทำงานปรกติ) เป็นช่วงเวลาสั้น ๆ และวิธีการหนึ่งที่ใช้กันก็คือให้คอมเพรสเซอร์ทำงานที่ความดันด้านขาเข้าเท่ากับความดันด้นขาออก (คือเดินตัวเปล่าโดยไม่มีการอัดแก๊ส)
ในกรณีที่ความต้องการแก๊สด้านขาออกนั้นไม่คงที่ การให้คอมเพรสเซอร์ทำงานเต็มที่ตลอดเวลาแล้วไปควบคุมระดับการเปิดวาล์วด้านขาออกจะเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน วิธีการหนึ่งที่ใช้กันคือการให้คอมเพรสเซอร์อัดแก๊สเข้าถังเก็บและจ่ายแก๊สจากถังเก็บออกไป พอความดันแก๊สในถังสูงถึงค่าที่กำหนดไว้ก็ให้คอมเพรสเซอร์หยุดทำงาน และพอความดันแก๊ในถังเก็บลดต่ำลงจนถึงระดับหนึ่งก็ให้คอมเพรสเซอร์เริ่มทำงานใหม่ การทำงานแบบนี้เป็นสิ่งที่เราเห็นกับเครื่องอัดอากาศขนาดเล็กที่ใช้งานกันทั่วไป (ที่เราเรียกว่าปั๊มลม) แต่เพื่อไม่ให้มอเตอร์ไฟฟ้ากินกระแสไฟมากตอนคอมเพรสเซอร์เริ่มทำงานใหม่ ก็จะมีการติดตั้งวาล์วตัวหนึ่งไว้ด้านขาออก เพื่อระบายแก๊สด้านขาออกทิ้งให้ความดันด้านขาออกลดต่ำลง (แต่ยังป้องกันไม่ให้แก๊สในถังเก็บด้านความดันสูงไหลย้อนกลับ) วาล์วตัวนี้มีชื่อว่า loader/unloader (หรือ loading/unloading) valve
รูปแบบการทำงานของวาล์วตัวนี้มีหลายรูปแบบ การระบายแก๊สด้านขาออกทิ้งก็เป็นรูปแบบหนึ่ง แต่ถ้าแก๊สนั้นปล่อยออกสู่อากาศโดยตรงไม่ได้ (เช่นเป็นแก๊สพิษหรือแก๊สเชื้อเพลิง) ก็ต้องใช้วิธีการอื่นแทน เช่นการเปิดเส้นทางการไหลให้ด้านขาเข้าเชื่อมต่อกับด้านขาออก หรือในกรณีของ reciprocating compressor ก็อาจเปิดวาล์วด้านขาเข้าค้างเอาไว้
เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Explosion in Analyser House" เขียนโดย Rajib Talukder เผยแพร่ไว้เมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. ๒๐๒๓ โดยเป็นเรื่องของเหตุการณ์เมื่อปีค.ศ. ๑๙๙๙ ที่ผู้เขียนนั้นได้มีโอกาสได้เห็นการระเบิดใน Analyser House แห่งหนึ่งโดยมีสาเหตุมาจากการต่อท่อผิด แต่ที่น่าตกใจคือในปีค.ศ. ๒๐๑๙ หรืออีก ๑๙ ปีให้หลังผู้เขียนก็ได้มาพบรูปแบบการเดินท่อแบบเดียวกับที่ก่อเรื่องไว้ก่อนหน้าในโรงกลั่นน้ำมันอีกแห่งหนึ่งอีก
เหตุการณ์ในปีค.ศ. ๑๙๙๙ (พ.ศ. ๒๕๔๒) เกิดขึ้นหลังจากการซ่อมบำรุง recycle gas compressor ของหน่วย diesel hydrotreater คอมเพรสเซอร์ตัวนี้ใช้ในการอัดแก๊สที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน 95 mol% และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) 0.05 mol% คอมเพรสเซอร์เป็นชนิด reciprocating ที่มี loading/unloading valve จำนวน 8 ตัวที่ควบคุมการเปิด-ปิดด้วยการใช้ Instrument Air (IA) และยังมี flare tubing connection (จุดต่อท่อระบายออกสู่ระบบเผาแก๊สทิ้ง) เพื่อรวบรวมแก๊สที่อาจรั่วออกมาทาง valve gland ไปกำจัดทิ้งอย่างปลอดภัย
ประเด็นที่ก่อให้เกิดอุบัติเหตุคือจุดต่อท่อ Instrument Air กับ flare tubing connection ใช้ข้อต่อแบบเดียวกันที่สามารถต่อสลับกันได้
คืนก่อนวันเกิดเหตุ การซ่อมบำรุงคอมเพรสเซอร์เสร็จสิ้นและเริ่มเดินเครื่อง ต่อมาในเช้าวันรุ่งขึ้นมีการตรวจพบกลิ่นแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟล์ในบริเวณ Analyser House ที่ตั้งอยู่ใกล้กับตัวคอมเพรสเซอร์ เพื่อที่จะหาแหล่งที่มาของแก๊สช่างเทคนิครายหนึ่งจึงเข้าไปใน Analyser House หลังจากนั้นไม่นานก็เกิดการระเบิดใน Analyser House
Analyser House หลังนี้ใช้ Instument Air ในการสร้างความดันบวก (positive pressure) ในตัวอาคาร จากการสอบสวนพบว่ามีการต่อท่อผิดที่ loading/unloading valve ของตัวคอมเพรสเซอร์ โดยต่อท่อ Instrument Air เข้ากับ flare tubing connection ทำให้ไฮโดรเจนและไฮโดรเจนซัลไฟล์เข้าไปปะปนกับ Instrument Air ที่ใช้ในการสร้างความดันบวกภายใน Analyser House
ในเหตุการณ์นี้แก๊สผสม H2 + H2S ซึ่งต่างเป็นแก๊สที่ติดไฟได้ทั้งคู่รั่วไหลเข้าไปในระบบ Instrument Air ซึ่งแสดงว่าความดันของแก๊สในคอมเพรสเซอร์นั้นสูงกว่าของระบบ Instrument Air ที่น่าสนใจคือถ้าเกิดกลับกันคือ Instrument Air รั่วไหลเข้าไปในระบบ H2 + H2S ที่ไหลเวียนกลับไปยัง hydrotreater ใหม่ ผลที่เกิดขึ้นจะเป็นอย่างไร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น