เมื่อวานซืนมีคำถามมาจากวิศวกรโรงงานรายหนึ่ง สอบถามความเห็นเกี่ยวกับอะไรน่าจะเป็นสาเหตุที่ทำให้สารเคมีที่รั่วออกมานั้นลุกติดไฟได้ คือจุดที่เกิดการรั่วไหลนั้นคือหน้าแปลนของ control valve ที่ใช้แรงดันอากาศควบคุมระดับการเปิด (ตัดประเด็นเรื่องไฟฟ้าออกไป) ไฟนั้นลุกไหม้อยู่เฉพาะตรงบริเวณตัว control valve และสารที่รั่วไหลออกมานั้นก็มี autoignition temperature ที่สูง และอุณหภูมิของสารที่รั่วออกมานั้นก็ต่ำกว่าค่า autoignition temperature จากข้อมูลที่เขาให้มาก็ทำได้เพียงแค่ให้คำแนะนำไปว่าควรจะลองไล่ไปดูว่าจุดที่รั่วนั้นจริง ๆ แล้วคือจุดใด โดยให้ไล่ดูแนวความเสียหายที่เกิดจากเพลิงไหม้ จะได้แยกได้ก่อนว่ามันรั่วออกมาก่อนแล้วค่อยลุกติดไฟ หรือเกิดปัญหาภายในจนทำให้ปะเก็นเสียหายแล้วจึงรั่วไหลออกมาลุกไหม้ภายนอก
จะว่าไปแล้วอุบัติเหตุจำนวนมากที่ต่างประเทศรายงานไว้ มักจะบอกไม่ได้ว่าอะไรเป็นตัวทำให้เชื้อเพลิงที่รั่วออกมานั้นเกิดการจุดระเบิด ด้วยเหตุนี้จึงมีผู้กล่าวว่า สิ่งสำคัญในการป้องกันไม่ให้เกิดเพลิงไหม้คืออย่าให้เชื้อเพลิงเจอกับอากาศ (หรือสารออกซิไดซ์) เพราะถ้ามันเจอกันเมื่อใด มันก็มักจะหาแหล่งพลังงานที่จะจุดระเบิดได้เป็นประจำ (เช่น เปลวไฟ ประกายไฟ พื้นผิวที่ร้อน) แม้ว่าเราจะพยายามที่จะตัดแหล่งพลังงานดังกล่าวออกไปแล้วก็ตาม
หน้าแปลนที่ไม่มีการรั่วไหลในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไปก็อาจเกิดการรั่วไหลได้ด้วยหลายสาเหตุ และเหตุการณ์ทำนองนี้ก็มีบันทึกไว้หลายหลายเหตุการณ์ด้วยกัน
เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้มาจากบทความเรื่อง "Fire caused due to leakage from a control valve flange, which became loose due to vibration at a catalytic reforming unit" ที่เผยแพร่ในเว็บ Failure Knowledge Database ของประเทศญี่ปุ่น (https://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CC1000114.html) ซึ่งเป็นเหตุการณ์เกิดที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งที่ Sakai, Osaka ประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ ๔ ตุลาคม ค.ศ. ๑๙๘๗ (พ.ศ. ๒๕๓๐) วาล์วที่เกิดเหตุคือ RCV-227 ที่เป็นวาล์วอยู่ระหว่างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและ catalytic reforming reactor
ปฏิกิริยา Reforming เป็นปฏิกิริยาที่ใช้เปลี่ยนไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรงให้กลายเป็นวงแหวนอะโรมาติก เป็นกระบวนการหลักที่ใช้ผลิต Benzene (C6H6), Toluene (C6H5-CH3) และ Xylenes (C6H4(CH3)2) ผสมทั้ง 3 ไอโซเมอร์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาเรียกว่า reformate หรือ BTX (ชื่อย่อของผลิตภัณฑ์หลัก 3 ตัวข้างต้น) และมีแก๊สไฮโดรเจนเกิดร่วมด้วย ปฏิกิริยาเกิดที่อุณหภูมิและความดันที่สูง (บทความให้ตัวเลขไว้า 450ºC และ 3 MPa ซึ่งเป็นของเทคโนโลยีที่ใช้ในขณะที่เกิดเหตุ ส่วนเทคโนโลยีปัจจุบันจะใช้อุณหภูมิและความดันต่ำกว่านั้น) ถ้าเป็นการเปลี่ยนจากโครงสร้างโซ่ตรงเป็นโซ่กิ่งจะเรียกว่าปฏิกิริยา Isomerisation
ในวันที่เกิดเหตุการณ์ เวลาประมาณ 8.40 น โอเปอร์เรเตอร์ที่เดินตรวจโรงงานตรวจพบเปลวไฟสูงประมาณ 50 cm พุ่งออกมาจากหน้าแปลน จึงได้แจ้งให้ทางโรงงานหยุดเดินเครื่องโรงงาน การตรวจสอบหน้าแปลนที่เกิดการรั่วพบว่า bolt ยึดหน้าแปลนจำนวนทั้งหมด24 ตัวมีการคลายตัว 4 ตัว ทำให้น้ำมันในท่อที่มีอุณหภูมิสูงกว่า autoignition temperature เมื่อรั่วไหลออกมาจึงลุกติดไฟได้ทันที (จำนวน bolt สำหรับยึดหน้าแปลนขึ้นกับขนาดของท่อและความดัน ในเหตุการณ์นี้ประมาณว่าหน้าแปลนที่เกิดการรั่วนั้นน่าจะเป็นของท่อขนาดประมาณ 18-24 นิ้ว)
สาเหตุที่ทำให้น็อตคลายตัวเป็นผลจากการสั่นสะเทือนของระบบท่อในขณะเดินเครื่อง และการทำ "Hot-bolting" ที่ไม่เพียงพอ (หมายเหตุ : ภาษาไทยเรียกรวม สลักเกลียวหรือนอตตัวผู้ (bolt) และแป้นเกลียวหรือน็อตตัวเมีย (nut) ว่าน็อต)
ปรกติการขันน็อตจะทำกันที่อุณหภูมิห้องจนมีความตึงที่พอเหมาะที่จะบีบหน้าแปลนเข้าหากัน แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ตัว bolt จะมีการยืดตัวออก ทำให้แรงที่บีบหน้าแปลนเข้าหากันนั้นลดต่ำลงจนอาจทำให้หน้าแปลนนั้นแยกห่างจากกันจนเกิดการรั่วไหลได้ การแก้ไขทำได้ด้วยการเผื่อความตึง (คือแรงบิดสุดท้ายที่ใช้ในการขัน) ขณะขันเมื่อน็อตนั้นเย็น หรือขันนอตให้ตึงเพิ่มขึ้นเมื่อระบบมีอุณหภูมิสูงขึ้น
ในเหตุการณ์นี้ไม่มีใครทราบว่าการรั่วไหลและการลุกไหม้นั้นเกิดขึ้นเมื่อใด แต่ด้วยคงเป็นเพราะขนาดการรั่วไหลและเปลวไฟที่เกิดขึ้นนั้นไม่ได้มีขนาดใหญ่ จึงทำให้ไม่ส่งผลต่อกระบวนการผลิตจนทำให้อุปกรณ์วัดคุมของกระบวนการผลิตตรวจพบความผิดปรกติ จนกระทั่งโอเปอร์เรเตอร์ที่ทำหน้าที่เดินตรวจนั้นไปพบเข้า
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น