วันอาทิตย์ที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2567

Hazardous area classification ของปั๊มน้ำมัน MO Memoir : Sunday 14 July 2567

สำหรับอุตสาหกรรมแล้ว การจำแนกพื้นที่อันตราย (Hazardous area classification) เป็นเรื่องที่คุ้นเคยกันเพราะมันเกี่ยวข้องกับการจัดวางและเลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าให้เหมาะสมที่จะไม่ทำให้เกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิด แนวทางการจำแนกที่ใข้กันก็มีอยู่ ๒ แนวทางคือ ของ National Electrical Code หรือ NEC ที่เป็นของสหรัฐอเมริกา และ International Electrotechnical Commission หรือ IEC ที่เป็นของสหภาพยุโรป สำหรับประเทศไทย มาตรฐาน วสท. 022015-22 ฉบับปีพ.ศ. ๒๕๖๔ อนุญาตให้ใช้ได้ทั้งสองแบบ แต่ต้องไม่ทับซ้อนกัน

แต่ไม่ว่าจะเป็นแบบใดก็ตามต่างก็มีลักษณะร่วมที่เหมือนกันคือ เริ่มจากการจำแนกตามรูปแบบของเชื้อเพลิง (แก๊ส, ฝุ่นผง, เส้นใย) จากนั้นก็ตามด้วยโอกาสที่เชื้อเพลิงนั้นจะปรากฏ (ตลอดเวลา, ขณะทำงานปรกติ, เมื่อเกิดปัญหา) แล้วก็ยังมีการแยกย่อยลงไปตามความรุนแรงของการระเบิด (เพราะเกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของโครงสร้างอุปกรณ์) และอุณหภูมิพื้นผิวในขณะทำงาน (เพราะเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิจุดระเบิดได้ด้วยตนเองหรือ autoignition temperature)

พื้นที่อันตรายในโรงงานนั้น ปรกติจะมีการควบคุมผู้ที่สามารถเข้าไปในบริเวณดังกล่าว และมีการควบคุมสิ่งของต่าง ๆ ที่สามารถนำเข้าไปในบริเวณดังกล่าว แต่ก็ยังมีพื้นที่อันตรายแห่งหนึ่ง ที่ไม่มีการควบคุมทั้งตัวบุคคลและอุปกรณ์ที่นำเข้าไปในพื้นที่ดังกล่าว บริเวณอันตรายนั้นก็คือสถานีบริการน้ำมันเชื้อเพลิงหรือที่เราเรียกว่าปั๊มน้ำมัน

เนื่องจากรูปตัวอย่างที่ยกมาประกอบนั้นใช้ระบบ IEC ดังนั้นจะขออธิบายการจำแนกบริเวณอันตรายสั้น ๆ ก่อนดังนี้

Zone 0 คือบริเวณที่ความเข้มข้นที่สามารถจุดติดไฟได้ของไอระเหยหรือแก๊สติดไฟได้มีสภาพปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะเวลานาน

Zone 1 คือบริเวณที่ความเข้มข้นที่สามารถจุดติดไฟได้ของไอระเหยหรือแก๊สติดไฟได้ มีแนวโน้มจะปรากฏขึ้น หรือปรากฏขึ้นบ่อยครั้ง (เช่นในขณะทำงาน) หรือเป็นบริเวณที่ชิดติดกับ Zone 0 ที่ไอระเหยหรือแก๊สติดไฟได้สามารถแพร่ไปด้

Zone 2 คือบริเวณที่ความเข้มข้นที่สามารถจุดติดไฟได้ของไอระเหยหรือแก๊สติดไฟได้ ไม่มีแนวโน้มจะปรากฏขึ้นในการทำงานปรกติ แต่ถ้ามีก็จะปรากฏเป็นเวลาสั้น ๆ ฯลฯ

รูปที่ ๑ ตัวอย่างการจำแนกพื้นที่อันตรายของสถานีบริการน้ำมัน ที่มีทั้งส่วนที่รับน้ำมันจากรถบรรทุกลงสู่ถังเก็บใต้ดิน และบริเวณหัวจ่ายน้ำมัน

อันที่จริงมาตรฐาน วสท. 022015-22 ฉบับปีพ.ศ. ๒๕๖๔ ยังมีรายละเอียดของแต่ละ Zone เพิ่มเติมมากกว่านี้ แต่ตรงนี้คัดมาเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสถานีบริการน้ำมัน

เท่าที่เห็น คิดว่าพอจะแบ่งสถานีบริการน้ำมันในบ้านเราออกได้เป็น ๔ แบบ

แบบแรกเป็นแบบที่เราเห็นกันมากที่สุดคือพวกที่ขายเชื้อเพลิงเหลวทั้งเบนซินและดีเซล ปั๊มน้ำมันแบบนี้จะมีถังน้ำมันอยู่ใต้ดิน

แบบที่สองไม่รู้ว่าจะเรียกเป็นปั๊มน้ำมันชุมชนหรือสหกรณ์การเกษตรได้หรือเปล่า ที่เน้นขายเฉพาะน้ำมันดีเซลเพียงอย่างเดียว ปั๊มแบบนี้จะมีถังเก็บน้ำมันดีเซลอยู่บนพื้นดิน (ที่มันทำได้เพราะน้ำมันดีเซลมีอุณหภูมิจุดเดือดสูงและจุดวาบไฟสูง ไม่ต้องกลัวมันจะระเหยออกมาหมดเวลาถังตากแดดร้อน)

แบบที่สามคือปั๊มแก๊สหุงต้ม LPG ปั๊มนี้ก็จะมีถังเก็บแก๊สอยู่บนพื้นดิน (ตรงนี้น่าจะเป็นด้วยเหตุผลที่ตรงข้ามกับกรณีของน้ำมันดีเซล เพราะการตั้งบนพื้นทำให้การตรวจสอบและบำรุงรักษาทำได้ง่ายกว่า)

แบบที่สี่คือปั๊มแก๊สธรรมชาติอัดความดันหรือ CNG (ที่บ้านเราดันไปเรียกเป็น NGV) พวกนี้ส่วนใหญ่จะเป็นถังแก๊สความดันสูงที่มากับรถเทรเลอร์

เนื่องจากการจำแนกพื้นที่อันตรายนั้นอาศัยความเข้มข้นของไอเชื้อเพลิงที่สูงมากพอที่จะเกิดการระเบิดได้ ดังนั้นเชื้อเพลิงที่เกี่ยวข้องจึงเป็นพวกที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่าอุณหภูมิห้องเป็นหลัก ดังนั้นเชื้อเพลิงหลักที่ต้องให้ความสำคัญก็คงได้แก่น้ำมันเบนซิน แก๊สหุงต้ม และแก๊สธรรมชาติอัดความดัน (แก๊สมีเทน) ส่วนน้ำมันดีเซลนั้นบ้านเรากำหนดจุดวาบไฟของน้ำมันดีเซลไว้ที่ไม่ต่ำกว่า 52ºC ทำให้ดีเซลจะรอดตัวไป

ปั๊มน้ำมันจะเก็บน้ำมันเบนซินได้ในถังใต้ดิน ดังนั้นโอกาสที่จะมีไอระเหยของน้ำมันเบนซินอยู่ที่ระดับพื้นดินก็จะเป็นตอนที่ทำการเติมน้ำมัน และถ่ายน้ำมันจากรถส่งน้ำมันลงถังเก็บเป็นหลัก อีกที่หนึ่งคือตรงท่อระบายอากาศของถังน้ำมันที่ฝังอยู่ใต้ดิน แต่ปลายท่อนี้ก็จะอยู่สูงจากพื้น

ในกรณีของแก๊สหุงต้ม คงต้องคำนึงถึงการรั่วไหลที่บริเวณถังเก็บด้วย เพราะมันตั้งอยู่บนพื้นดิน

ในกรณีของแก๊สมีเทนนั้น จริงอยู่แม้ว่ามันเบากว่าอากาศ แต่มันอยู่ในถังเก็บความดันสูง ดังนั้นเวลาที่รั่วออกมาจึงมีโอกาสที่จะฉีดพ่นไปได้ไกลก่อนจะฟุ้งกระจายลอยไป และเท่าที่เห็นเนื่องจากรถบรรทุกถังแก๊ส (ถ้าเรียกให้ถูกภาษาของเขาก็คงต้องเรียกว่าท่อแก๊ส) มักจะจอดอยู่ในอาคารมีหลังคา ดังนั้นโอกาสที่แก๊สจะไปสะสมบนที่สูงคือใต้หลังคา จึงสูงกว่าที่จะเกิดการสะสมตามพื้น

รูปที่ ๒ อีกตัวอย่างของการจำแนกพื้นที่อันตราย จะเห็นว่าบริษัทนี้ใช้บริเวณครอบคลุมที่กว้างกว่าของรูปที่ ๑

รูปที่ ๑ และรูปที่ ๒ เป็นตัวอย่างการจำแนกพื้นที่อันตรายของสถานีบริการน้ำมันที่บริษัทให้คำปรึกษาสองบริษัทจัดทำขึ้นเผยแพร่ จะเห็นว่ามีความแตกต่างกันอยู่ในเรื่องของรัศมีการครอบคลุม ในรูปที่ ๑ นั้น Zone 0 จะอยู่ในถังเก็บ ส่วน Zone 1 จะอยู่บริเวณช่องเปิดหรือจุดเชื่อมต่อเพื่อการถ่ายน้ำมัน ตรงบริเวณหัวจ่ายนั้น Zone 1 ก็คือตัวตู้หัวจ่ายและจุดเติมน้ำมันเข้าถัง ส่วน Zone 2 นั้นจะอยู่รอบ ๆ Zone 1 พึงสังเกตว่า Zone 1 นั้นจะอยู่ที่ระดับต่ำ คือประมาณจุดเติมน้ำมัน นั่นคงเป็นเพราะเขามองว่าน้ำมันเบนซินนั้นหนักกว่าอากาศ ถ้าเกิดการรั่วไหลก็จะมีความเข้มข้นสูงที่ระดับพื้นมากกว่าที่ระดับสูง และการรั่วไหลคงไปไม่ไกลมาก เพราะกำหนด Zone 2 เอาไว้ไม่ถึงหน้ารถด้วยซ้ำ

รูปที่ ๒ นั้นไม่ได้ระบุว่าขอบเขต Zone 1 อยู่ตรงไหน (ในรูปนี้บอกว่าเป็นทั้งของ น้ำมันเบนซิน แก๊สหุงต้ม และแก๊สธรรมชาติอัดความดัน) แต่บอกว่าพื้นที่อันตรายครอบคลุมรัศมีออกจากศูนย์กลายตู้หัวจ่ายออกไป 3 เมตรและจากจุดเติมน้ำมันเข้ารถออกไปอีก 3 เมตร ทำให้ครอบคลุมบริเวณทั้งแนวราบและแนวดิ่งที่กว้างกว่าในรูปที่ ๑ มาก

ดังนั้นจะเห็นปัญหาแล้วว่า ขอบเขตพื้นที่อันตรายนั้นจะให้ครอบคลุมแค่ไหนมันไม่ได้มีสูตรสำเร็จแน่นอน คงต้อพิจารณาชนิดเชื้อเพลิงและสภาพพื้นที่รอบข้างประกอบด้วย

รูปที่ ๓ และ ๔ นำมาจากเอกสาร "Fire Safety Guidance Note : Risk Assessments for Petrol Dispensing Premises under Dangerous Substances and Explosive Atmospheres Regulations 2022 (GN75)" ฉบับ Rev. 8 วันที่ ๒๙ มกราคม ปีค.ศ. ๒๐๒๐ ที่จัดทำโดย London Fire Brigade โดยรูปที่ ๓ ให้ข้อกำหนด Zone ต่าง ๆ โดยมีการระบุเป็นตัวเลข ส่วนรูปที่ ๔ นั้นเป็นตัวอย่างรัศมีการครอบคลุมของ Zone ต่าง ๆ เมื่อมองจากด้านบน ในกรณีที่พื้นที่ Zone ทับซ้อนกัน (เช่น Zone 1 ทับซ้อนกับ Zone 2) ก็ต้องให้พื้นที่นั้นเป็นของ Zone ที่มีอันตรายมากกว่า

อันที่จริงในตัวมาตรฐานหลักเองนั้นไม่ได้มีการระบุรัศมีครอบคลุม แต่ใช้ความเข้มข้นของไอเชื้อเพลิงที่สูงพอที่จะเกิดการระเบิดได้เป็นตัวกำหนด ทำให้การกำหนดรัศมีครอบคลุมต้องพิจารณาหลายปัจจัยประกอบ เช่น

- ขนาดของการรั่วไหลที่จะเกิดได้ เช่นรั่วไหลจากท่อเล็กหรือใหญ่ (ท่อใหญ่ก็จะคลุมรัศมีกว้างกว่า) รั่วจากถังที่ไม่มีความดันหรือถังมีความดัน (ถังความดันก็ควรจะมีรัศมีครอบคลุมมากกว่า)

- ลักษณะสถานที่ตั้ง เช่นเป็นพื้นราบที่แผ่กระจายออกไปได้ทุกทาง (เมื่อไม่นำเอาทิศทางลมมาคิด) หรือมีความลาดเอียงที่จะทำให้มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่ำกว่า หรือมีสิ่งขวางกั้นที่ทำให้การร่วไหลไปในบางทิศทางไม่เกิดขึ้น

- ความหนาแน่นของเชื้อเพลิง โดยเชื้อเพลิงที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศ (แก๊สธรรมชาติอัดความดันหรือ CNG) ถ้ารั่วไหลในที่เปิดโล่งจะลอยฟุ้งกระจายไปทางด้านบน แต่ถ้าอยู่ในโครงสร้างที่มีหลังคาปิดคลุมก็จะไปสะสมอยู่ใต้หลังคาได้ ดังนั้นโคมไฟที่อยู่สูงขึ้นไปในบริเวณเปิดโล่งก็จะไม่อยู่ในพื้นที่อันตราย แต่ถ้าเป็นโคมไฟที่อยู่ใต้หลังคาของอาคารที่เป็นที่เก็บแก๊สเชื้อเพลิงที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศ ก็จะอยู่ในพื้นที่อันตราย

รูปที่ ๓ การกำหนดบริเวณ Zone 1 และ Zone 2 ของบริเวณถ่ายน้ำม้นจากรถบรรทุกน้ำมันลงสู่ถังเก็บของสถานีบริการน้ำมัน นำมาจากเอกสารเผยแพร่ที่จัดทำโดย London Fire Brigade จะเห็นว่ารัศมีบริเวณ Zone 1 นั้นขึ้นอยู่กับว่าที่หัวจ่ายมีระบบนำไอระเหยกลับหรือไม่ (vapour recovery system) ถ้าไม่มีระบบนี้ Zone 1 จะครอบคลุมรัศมี 4.1 เมตรจากจุดเติมน้ำมันเข้ารถ ที่กำหนดรัศมีกว้างกว่าของรูปที่ ๓ คงเป็นเพราะว่าท่อลำเลียงน้ำมันจากรถเข้าสู่ถังเก็บนั้นมันมีขนาดใหญ่กว่าท่อที่ใช้ในการเติมน้ำมันให้กับรถมาก ดังนั้นการรั่วไหลออกมาจึงมีมากกว่า


รูปที่ ๔ ขอบเขตบริเวณ Zone 1 และ Zone 2 ของบริเวณถ่ายน้ำม้นจากรถบรรทุกน้ำมันลงสู่ถังเก็บของสถานีบริการน้ำมันเมื่อมองจากทางด้านบน ในอังกฤษจะเรียกน้ำมันเบนซินว่า "petrol" ในขณะที่ทางอเมริกาจะเรียกว่า "แก๊สโซลีน" หรือเรียกสั้น ๆ ว่า “แก๊ส"

ไม่มีความคิดเห็น: