เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซินที่เกิดจากน้ำมันล้นถัง MO Memoir : Wednesday 26 June 2567

เหตุการณ์นี้นับว่าใกล้เคียงกับเหตุการณ์ที่เกิดที่มาบตาพุดเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมามาก ไม่ว่าจะเป็นชนิดและปริมาณของน้ำมัน ระดับความสูงของน้ำมันในถังเก็บ และรูปแบบการฉีกขาดของหลังคาถังกับส่วนลำตัว แต่ด้วยการที่หลังคาถังไม่ยุบตัวลงไปใต้ผิวน้ำมัน (เพราะมีหลังคาลอยอยู่ข้างใต้อีกชั้นหนึ่ง) ทำให้การดับเพลิงเป็นไปด้วยความยากลำบาก ต้องใช้เวลาถึง ๕ วันจึงถือได้ว่าดับเพลิงได้สมบูรณ์

รูปที่ ๑ ภาพขณะเพลิงกำลังลุกไหม้ จะเห็นน้ำมันที่ไหลล้นออกมาทาง "Overflow vent" และ "Eyebron vent" ลุกติดไฟเป็นทางลงมาข้างล่าง (แหล่งที่มาของรูปไม่ได้ให้คำอธิบายใด ๆ สาเหตุที่เป็นไปได้คาดว่าน่าจะเกิดจากการฉีดอัดโฟมเข้าทางด้านล่าง (Subsurface injection) โดยหวังให้โฟมลอยไปปิดคลุมผิวน้ำมันด้านบน เพราะมีการกล่าวถึงในบทความ รูปที่ ๑ และ ๘ นำมาจาก https://www.flickr.com/photos/jaxfiremuseum/albums/72157645849543064/

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้เป็นเหตุการณ์เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซิน (gasoline) ที่ Steuart Petroleum ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ ๒ มกราคม ค.ศ. ๑๙๙๓ (พ.ศ. ๒๕๓๖) หรือก่อนเหตุการณ์ที่มาบตาพุด ๓๑ ปีเศษ รายละเอียดของเหตุการณ์ได้มาจากบทความฉบับภาษาอังกฤษเรื่อง "Tank Fires : Review of fire incidents 1951-2003" จัดทำโดย Henry Persson และ Anders Lönnermark เอกสารต้นฉบับน่าจะไม่ใช่ภาษาอังกฤษเพราะใช้ comma (,) แทนจุดทศนิยม

ถังที่เกิดเหตุนั้นเป็นชนิด Internal floating roof ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30.5 เมตร (รูปที่ ๒) ตัวบทความไม่มีความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก แต่จากปริมาตรน้ำมันที่บรรจุจนล้นส่วนลำตัวทรงกระบอก (8700 m³) ทำให้คำนวณความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอกได้ประมาณ 11.9 เมตร

รูปที่ ๒ ลักษณะถังน้ำมันที่เกิดเหตุ (ตารางบน) และการดับเพลิง (ตารางล่าง) ข้อมูลในตารางล่างนั้นเป็นการดับเพลิงครั้งสุดท้ายหลังจากที่ไหม้มาแล้ว 4.5 วัน ใช้เวลาในการควบคุมเพลิง 55 นาทีและในการดับ 1.57ชั่วโมง (แต่ดับเสร็จสิ้นสมบูรณ์แบบไม่มีไฟประทุก็ข้ามไปอีกวัน)

ในเหตุการณ์ที่มาบตาพุดนั้น ข้อมูลบางแหล่งบอกว่าถังกว้าง 26 เมตร สูง 19 เมตร มีน้ำมันประมาณ 8000 m³ ซึ่งจะคำนวณระดับความสูงน้ำมันในถังได้ 15 เมตร ซึ่งถ้าเป็นตามนี้ตัวเลขนี้ก็จะเป็นส่วนสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก

ก่อนจะเข้าสู่เหตุการณ์ ลองมาทำความรู้จักกับ internal floating roof tank กันหน่อย (รูปที่ ๓) เพราะในคำบรรยายเหตุการณ์นั้นมีการกล่าวถึงส่วนประกอบต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ internal floating roof tank

ในการเก็บรักษาเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบที่ระเหยได้ง่าย (เช่นมันมันเบนซิน, น้ำมันดิบ) เพื่อลดการระเหยขององค์ประกอบที่ระเหยได้ง่ายนี้ก็จะเก็บในถังแบบ floating roof ที่หลังคาถังลอยขึ้นลงตามระดับความสูงของน้ำมัน หลังคาแบบนี้ทำให้ไม่มีที่ว่างเหนือผิวของเหลว องค์ประกอบที่ระเหยได้ง่ายจึงไม่สามารถระเหยออกไปได้ แต่หลังคาแบบนี้ต้องออกแบบระบบระบายน้ำฝนที่ตกใส่หลังคา เพราะถ้ามันมีมากเกินไป น้ำหนักของน้ำฝนที่สะสมก็จะทำให้หลังคาจมได้ หรือไม่ก็ทำ fixed roof ครอบปิดทับ floating roof เอาไว้เลย ซึ่งทำให้กันได้ทั้งน้ำฝนและหิมะ

ที่ว่างเหนือ floating roof และใต้ fixed-roof ควรมีแต่อากาศ (เพราะ floating roof ป้องกันไม่ให้น้ำมันระเหยออกมา) ดังนั้นช่องระบายให้อากาศไหลเข้า-ออกเวลาที่หลังคาลดระดับต่ำลงหรือลอยสูงขึ้นก็ไม่จำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ลดปริมาณไอน้ำมันระเหยออก/อากาศไหลเข้าเช่น breather valve หรือเปลวไฟไหลย้อนเข้าไปในถัง (เช่น flame arrester) ในรูปที่ ๓ นั้นจะมีช่องระบายอากาศที่เรียกว่า eyebrow vent อยู่รอบขอบล่างของ fixed roof การที่จะดูว่าถัง fixed-roof ที่เห็นนั้นมี internal floating roof อยู่ภายในหรือไม่ก็ดูได้จากการมี eyebrow vent นี้หรือไม่ เพราะถ้าเป็นถัง fixed-roof ที่ไม่มี internal floating roof อยู่ภายใน มันจะไม่มี eyebrow vent

ตัวของ floating roof นั้นจะลอยขึ้นไปได้สูงระดับหนึ่งก่อนที่จะถูกหยุด ดังนั้นถ้าหาก floating roof ลอยจนถึงตำแหน่งสูงสุดแล้วแต่ยังไม่หยุดจ่ายน้ำมันเข้าถัง ความดันในถังก็อาจสูงจนทำให้เกิดความเสียหายต่อถังเก็บได้ จึงจำเป็นต้องมีช่องระบายของเหลวส่วนเกินออกที่เรียกว่า overflow vent อยู่ทางด้านข้างของถัง (คือถ้าเป็นถังแบบ fixed roof ธรรมดามันไม่จำเป็นต้องมี เพราะระดับน้ำมันที่สูงเกินกว่าความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอกจะไปไหลล้นออกทางช่องระบายอากาศแทน

 

รูปที่ ๓ ตัวอย่างโครงสร้างของ internal floating roof tank เลข 1 มุมขวาบนคือ eyebrow vent ที่ไว้สำหรับระบายอากาศ ส่วนเลข 2 ที่มุมซ้ายบนคือ overflow vent สำหรับให้น้ำมันที่ล้นถังไหลออกมา ส่วน centre vent ที่อยู่ที่ตำแหน่งสูงสุดนั้นมีไว้เพื่อระบายแก๊สที่เบากว่าอากาศ

รูปที่ ๔ คำบรรยายเหตุการณ์ในช่วงแรกที่เกิด

การระเบิดเกิดขึ้นเมื่อเวลา 3.15 น ของวันที่ ๒ มกราคม (รูปที่ ๔) โดยเกิดจากน้ำมันเบนซินที่ไหลล้นออกมา ทำให้โอเปอร์เรเตอร์ที่เข้าไปตรวจสอบสถานที่เสียชีวิต ๑ ราย (ดูแล้วระบบน่าจะมีปัญหา ก็เลยส่งโอเปอร์เรเตอร์เข้าไปตรวจสอบ) ไม่สามารถระบุแหล่งจุดระเบิดได้ว่าเกิดจากอะไร แต่มึความเป็นไปได้ทั้งจากรถยนต์ที่โอเปอร์เรเตอร์ขับเข้าไป (คงเข้าไปในกลุ่มไอน้ำมันที่ระเหยออกมา), การเบียดอัดกันของ internal floating roof กับ fixed cone roof, และจากการไหลล้นของน้ำมัน (คงหมายถึงไฟฟ้าสถิต เพราะช่วงเวลาดังกล่าวของปีเป็นหน้าหนาวที่อากาศแห้ง) ไฟที่อยู่บนพื้นด้านล่างครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 เอเคอร์ (2 ไร่ครึ่ง) แต่ก็สามารถควบคุมได้ในเวลาไม่นาน แต่ในเวลานั้นก็ยังมีน้ำมันไหลล้นออกทาง "overfill tank's eyebrow vent" ทำให้การดับเพลิงที่ระดับพื้นทำได้ลำบาก

แรงระเบิดทำให้ fixed roof ด้านบนยุบตัวลงมาบางส่วนมาทับอยู่บน internal floating roof ทำให้เกิดเป็นที่ว่างระหว่างด้านบนของ internal floating roof กับใต้ fixed roof และยังเกิดแนวฉีกขาดแบบ "fishmouth" ทางด้านข้างด้านหนึ่งของถัง (เกิดจากแนวรอยเชื่อมยึดระหว่าง fixed roof กับส่วนลำตัวถังฉีกขาดเป็นบางส่วน)

คือถ้าตัว fixed roof หลุดลงมาอยู่ต่ำกว่าความสูงของส่วนลำตัวทรงกระบอก ก็จะสามารถฉีดโฟมเข้าไปปิดคลุมด้านบนถังได้ เพราะมันมีขอบผนังของถังป้องกันไม่ให้โฟมไหลลงออกมานอกถัง จะทำให้การดับเพลิงทำได้ง่ายขึ้น อย่างเช่นในกรณีของเหตุการณ์ที่มาบตาพุดจะเห็นว่า ในช่วงแรกนั้นเพลิงยังไม่รุนแรง แต่ไม่สามารถดับได้ แต่พอหลังคายุบตัวจมลงไปในถัง สามารถดับได้อย่างรวดเร็ว

รูปที่ ๕ ตัวอย่าง "Foam wand" ที่ใช้ในการฉีดโฟมเข้าทางด้านบนของถัง (ตัวสีแดงด้านซ้าย) รูปขวาเป็นรูปแบบการใช้งาน ภาพต้นฉบับมีขนาดเล็ก พอขยายขึ้นมาเพื่อให้พอจะเดาตัวหนังสือได้ ภาพก็เลยไม่ค่อยคมชัด

ก่อนจะเข้าสู่เหตุการณ์การผจญเพลิง ลองมาทำความรู้จัก "Foam wand" ที่เป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่มีการกล่าวถึงในบทความกันก่อน (รูปที่ ๕) ตัวอย่างหนึ่งของอุปกรณ์นี้มีลักษณะเป็นท่อดังแสดงในรูปที่ ๕ ในการใช้งานก็เอาท่อนี้พาดเข้ากับขอบด้านบนของถัง ส่วนปลายด้านล่างต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดโฟม แต่จากในรูปที่แสดงนั้นระดับผิวของเหลวในถังนั้นต้องอยู่ต่ำกว่าปลายล่างสุดของปลายท่อด้านบน แต่ในเหตุการณ์นี้แตกต่างออกไป เพราะน้ำมันมันล้นถังออกมา ทำให้ปลายท่อด้านบนนั้นจมอยู่ใต้พื้นผิวน้ำมัน ก่อให้เกิดปัญหา "กาลักน้ำ" ที่จะกล่าวถึงต่อไป

รูปที่ ๖ การพยายามระงับเหตุในข่วงแรก

การใช้โฟมดับเพลิงที่ไหม้ถังอยู่เริ่มหลังจากเกิดเหตุเพียงชั่วโมงเศษ (รูปที่ ๖) มีทั้งการฉีดเข้าทางด้านบน (over the top), ฉีดเข้าทาง eyebrow vent, การฉีดเข้าทางด้านล่างของถัง (subsurface injection ที่ให้โฟมลอยขึ้นด้านบน) แต่ความพยายามแต่ละครั้งทำให้น้ำมันไหลล้นออกมาจนทำให้เกิดเพลิงไหม้ที่ระดับพื้นดินอีก (ตรงนี้น่าจะเป็นผลของการฉีดเข้าทางด้านล่างดังที่ได้เกริ่นไปในบทความเมื่อวันอาทิตย์ที่ ๒๓ มิถุนาที่ผ่านมา) จนกระทั่งวันที่ ๔ (ไหม้มาแล้วสองวัน) ก็มีการใช้ foam wand ที่ขึ้นรูปเป็นพิเศษเพื่อฉีดโฟมเข้าทางด้านบน แต่ก็เกิดปัญหาตามมาเมื่อการฉีดโฟมหยุดชะงัก เพราะน้ำมันในถังนั้นไหลย้อนเข้ามาทางท่อฉีดโฟม (ปรากฏการณ์กาลักน้ำ) เพราะปลายท่อด้านบนของ foam wand นั้นอยู่ใต้ผิวน้ำมัน

รูปที่ ๗ การพยายามดับเพลิงครั้งสุดท้ายที่ประสบความสำเร็จ

การดับเพลิงที่ประสบความสำเร็จเริ่มในวันที่ ๖ มกราคมเมื่อเวลาสามทุ่มเศษ (ไฟไหม้มาแล้ว ๔ วัน - รูปที่ ๗) ตอนที่ดับเพลิงได้นั้นมีน้ำมันเหลืออยู่ในถังประมาณ 7500 m³ ก็เรียกว่าไหม้ไป 1000 m³ ซึ่งเมื่อนำตัวเลขน้ำมันที่หายไปนี้ไปหักออกจากความสูงเริ่มต้นของระดับน้ำมัน ก็จะได้ว่าระดับน้ำมันในถังลดต่ำลงประมาณ 1.5 เมตร ทำให้มีขอบผนังถังที่จะรักษาให้โฟมลอยอยู่บผิวบนของถังได้ และน้ำมันไม่ไหลล้นออกมา

การควบคุมเพลิงเกือบทั้งหมดทำได้เมื่อเวลาประมาณห้าทุ่มเศษของคืนวันที่ ๖ มกราคม (เกือบสองชั่วโมงหลังเริ่มปฏิบัติการ) แต่ในวันที่ ๗ ก็ยังมีไฟกลับมาลุกติดใหม่และยังต้องเฝ้าระวังอีก ๓๒ ชั่วโมง (คือข้ามไปถึงวันที่ ๙ มกราคม)

ณ เวลาที่เกิดเหตุนั้น เหตุการณ์นี้ถือว่าเป็นเหตุเพลิงไหม้ internal floating roof tank ที่ใหญ่ที่สุด ที่สามารถทำการดับเพลิงได้เป็นผลสำเร็จ

รูปที่ ๘ ในรูปนี้ยังมีการฉีดโฟมอยุ่ จะเห็นว่ายังมีไฟลุกอยู่บางตำแหน่ง โดยมีการฉีดโฟมลงไปทางด้านบน และเล็งไปที่ช่อง overflow vent

แล้วในระหว่างที่ไฟไหม้อยู่นั้น ผู้ผจญเพลิงจะรู้ได้อย่างไรว่าระดับน้ำมันในถังอยู่ตรงไหน ตรงนี้สังเกตได้จากการเปลี่ยนแปลงผิวโลหะของถัง เพราะเนื้อโลหะส่วนที่ร้อนจัดจะมีการเปลี่ยนแปลงสภาพ รูปที่ ๙ นำมาจากบทความเรื่อง "Fire during receiving gasoline at an inner floating tank" (https://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CC1300007.html) เป็นเหตุการณ์เพลิงไหม้ถังเก็บน้ำมันเบนซินขนาดความจุ 2000 m³ เมื่อวันที่ ๒๓ พฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๐๒ (พ.ศ. ๒๕๔๕) ในเหตุการณ์นี้ตัว fixed roof นั้นปลิวหลุดออกไป พึงสังเกตว่าลำตัวถังส่วนที่อยู่ใต้ระดับผิวน้ำมันในถังจะไม่ได้รับผลกระทบจากเปลวไฟ ในขณะที่เนื้อโลหะส่วนที่อยู่เหนือระดับของเหลวนั้นได้รับความร้อนจากเปลวไฟจนสีที่ทาไว้ไหม้ไปหมด และเหล็กกลายเป็นเหล็กออกไซด์ ในเหตุการณ์นี้เพลิงไหม้เกิดขึ้นเฉพาะในถังเก็บ ไม่มีการลุกลามออกมาไหม้ข้างนอก และหลังคาถังปลิวหลุดออกไป

ในเหตุการณ์เพลิงไหม้ที่มาบตาพุดนั้น หลังเพลิงสงบภาพถ่ายถังต้นเพลิงแสดงให้เห็นว่ามีน้ำมันอยู่เต็ม ส่วนถังอีกใบที่อยู่ข้าง ๆ กันนั้นแม้จะโดนเปลวไฟครอกจากทางด้านนอก แต่สภาพลำตัวนั้นยังดีอยู่ (มีแต่คราบเขม่าดำ) นั่นแสดงว่าถังใบนั้นก็ควรมีน้ำมันบรรจุอยู่เต็มเหมือนกัน และเมื่อตัว fixed roof ยุบตัวลงไปในถัง ทำให้น้ำมันในถังกระฉอกออกมาภายนอกกลายเป็น pool fire ในเขต tank bund และ full surface fire ในถัง แต่การกระฉอกออกมาข้างนอกทำให้ระดับน้ำมันในถังลดต่ำลงกว่าขอบถัง จึงมีผนังกั้นสำหรับโฟมที่ฉีดลงไปบนผิวน้ำมัน การดับเพลิงจึงทำได้ง่ายขึ้น

รูปที่ ๙ จะเห็นว่าโลหะที่อยู่เหนือผิวของเหลวได้รับความร้อนจากเปลวไฟจนสูญเสียรูปร่างและกลายเป็นสนิม ในขณะที่ส่วนที่อยู่ต่ำกว่าระดับของเหลวยังอยู่ในสภาพดี สีที่ทาไว้ไม่มีรอยไหม้ 

 

หมายเหตุ : บทความที่เกี่ยวข้องก่อนหน้านี้
"การระเบิดของถังเก็บPyrolysis gasolineที่มาบตาพุด" MO Memoir : Saturday 11 May 2567
"การดับเพลิงไหม้Fixed roof tankเมื่อมีน้ำมันอยู่เต็มถัง" MO Memoir : Sunday 23 June 2567