วันอังคารที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2568

API 2000 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (ตอนที่ ๑๙) MO Memoir : Tuesday 8 July 2568

หมายเหตุ : เนื้อหาในบทความชุดนี้อิงจากมาตราฐาน API 2000 7th Edition, March 2014. Reaffirmed, April 2020 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจ ดังนั้นถ้าจะนำไปใช้งานจริงควรต้องตรวจสอบกับมาตรฐานฉบับล่าสุดที่ใช้ในช่วงเวลานั้นก่อน

ต่อไปขอเริ่มหัวข้อ A.3.3 ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (รูปที่ ๑)

หัวข้อ A.3.3.1 กล่าวว่าควรนำเอาการเปลี่ยนแปลงปริมาตรที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาร่วมพิจารณา ในการกำหนดความสามารถในการระบายในสภาวะปรกติ แหล่งหลักของการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเหล่านี้มีดังนี้

- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศ ที่ส่งผลให้เกิดการถ่ายเทความร้อนกับส่วนที่เป็นไอ

- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของเหลวภายใน ที่ส่งผลให้เกิดการถ่ายเทความร้อนกับส่วนที่เป็นไอ

ตรงนี้ขอขยายความเพิ่มเติม ความจุความร้อนของแก๊สหรือไอนั้นต่ำกว่าของเหลวมาก ด้วยปริมาณความร้อนที่ให้เท่ากัน ไอจะมีอุณหภูมิเพิ่มมากกว่าของเหลว และปริมาณไอหรือแก๊สก็เพิ่มตามอุณหภูมิด้วย ตัวอย่างเช่นถ้ามีถังที่มีของเหลงบรรจุอยู่และตั้งตากแดด ถ้าเราเอามือไปแตะผนังโลหะของถัง จะพบว่าผิวโลหะส่วนที่อยู่ใต้ระดับของเหลวนั้นจะเย็นกว่าผิวโลหะส่วนที่อยู่เหนือระดับผิวของเหลว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศจึงส่งผลต่อส่วนที่เป็นไอมากกว่า

ส่วนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเหลวอาจเกิดจากการป้อนของเหลวที่มีอุณหภูมิแตกต่างไปจากของเหลวที่บรรจุอยู่ก่อนหน้าในถัง ในกรณีที่ป้อนของเหลวที่ร้อนกว่าเข้าไป ความร้อนจากของเหลวใหม่ที่ป้อนเข้าไปนอกจากจะทำให้ส่วนที่เป็นไอมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นแล้ว ก็ยังทำให้การระเหยของของเหลวที่บรรจุอยู่นั้นเพิ่มขึ้นด้วย

หัวข้อ A.3.3.2 กล่าวว่า สำหรับของเหลวทีเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั่วไป การถ่ายเทความร้อนให้กับส่วนที่เป็นไอนั้นไม่ได้รับการคาดหวังว่าจะก่อให้เกิดการควบแน่นของส่วนที่เป็นไอ โดยเฉพาะอยางยิ่งเมื่อปริมาตรที่ว่างของส่วนที่เป็นไอนั้นมีแก๊สที่ไม่ควบแน่นอยู่ในปริมาณที่มีนัยสำคัญ การไม่มีการควบแน่นของไอในระหว่างการเย็นตัวลงเป็นข้อสมมุติที่สำคัญในการประยุกต์การใช้งานแนวปฏิบัติในภาคผนวกนี้

รูปที่ ๑ เริ่มต้นหัวข้อ A.3.3 ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

หัวข้อ A.3.3.3 (รูปที่ ๒) ในหลายกรณีด้วยกัน การเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมกระทันหันถือว่าเป็นกรณีควบคุมสำหรับการถ่ายเทความร้อนไปยังปริมาตรที่ว่างที่เป็นไอภายในถัง อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตรจะมีค่ามากที่สุดที่ปริมาตรที่ว่างที่เป็นไอภายในถังมีค่ามากที่สุด และเป็นขณะที่อุณหภูมิการทำงานมีค่าสูงสุด ดังนั้นในการคำนวณจะพิจารณาว่าถังนั้นเป็นถังเปล่าและมีอุณหภูมิที่ค่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุด

ในย่อหน้านี้กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศแวดล้อมกระทันหัน จากอากาศเย็นเปลี่ยนเป็นร้อนจัดกระทันหันมันไม่มีการเกิด แต่จากอากาศร้อนจัดเปลี่ยนเป็นเย็นกระทันหันนั้นมันเกิดได้ เช่นในวันที่ถังตากแดดมาทั้งวัน พอตอนเย็นก็มีพายุฝนเข้ามา น้ำฝนที่ตกลงมาก็ทำให้ปริมาตรที่ว่างที่เป็นไอภายในถังมีอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการหดตัวจะมีค่ามากที่สุดก็ต่อเมื่อถังนั้นเป็นถังเปล่า และอยู่ที่ค่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุด ในการออกแบบจึงให้ใช้เงื่อนไขนี้ในการคำนวณ

เป็นที่ยอมรับกันว่าในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา ถังเก็บสามารถเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดพายุฝนกระทันหันในวันที่อากาศร้อนและแดดจ้า ในการเกิดสภาวะสุญญากาศนั้นพบว่าส่วนหลังคาสามารถมีอุณหภูมิลดต่ำลงจากเดิมได้ถึง 33ºC (หรือ 60ºF) และส่วนผนังลำตัวสามารถเย็นตัวลงจากเดิมได้ถึง 17ºC (หรือ 30ºF) (หน่วยอุณหภูมิเคลวิน K และแรงคิน ºR คือหน่วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ โดยช่วง 1 K = 1ºC และ 1ºR = 1ºF)

การถ่ายเทความร้อนจากที่ว่างส่วนที่เป็นไอไปยังพื้นผิวที่เย็นตัวลง (คือส่วนหลังคาและผนังลำตัว) ซึ่งถือได้ว่าเป็นพื้นผิวที่มีอุณหภูมิคงที่เนื่องจากสามารถคาดการณ์ได้ว่าน้ำฝนที่ตกลงมานั้นให้การหล่อเย็นที่เพียงพอบนพื้นผิวด้านนอกของถัง อาจพิจารณาได้ว่าการถ่ายเทความร้อนจากที่ว่างส่วนที่เป็นไอมีรูปแบบเป็นการพาความร้อนแบบอิสระ สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเป็นตัวแปรที่สำคัญในการคำนวณ แต่ก็เป็นการยากที่จะทำนายค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนนี้ได้อย่างแม่นยำและถูกต้อง เนื่องจากการเลือกค่าสหสัมพันธ์ที่ใช้ในการระบุค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนนั้นขึ้นอยู่อย่างมากกับ ชนิดของไหล, รูปแบบทางกายภาพ และคราบต่าง ๆ บนผนังที่เกี่ยวข้อง

การหาการเย็นตัวลงของที่ว่างส่วนที่เป็นไออาจอิงจากอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสุดหรืออัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงสุด ด้วยความไม่แน่นอนที่เป็นธรรมชาติของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนนี้ จึงไม่คาดว่าด้วยการใช้เงื่อนไขขอบเขตทั้งสองจะนำไปสู่ความไม่แน่นอนที่ไม่สามารถยอมรับได้เพิ่มเติมเข้ามา

รูปที่ ๒ เริ่มหัวข้อ A.3.3.3 (ยังมีต่อ)

อาจใช้ค่าอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสุด 63 W/m2 (20 Btu/h.ft2) เป็นเงื่อนไขค่าขอบเขต

อาจใช้ค่าอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงสุด 56 K/h (100ºR/h) เป็นเงื่อนไขค่าขอบเขต (เย็นตัวลง)

อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตร (V dot) อันเป็นผลจากผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ A.1, A.2 และ A.3 (รูปที่ ๓) โดยที่

V dot คืออัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตรในหน่วย m3/s (ft3/hr)

n คือจำนวนโมลเริ่มต้นในปริมาตรส่วนที่เป็นที่ว่างภายในถังในหน่วย kmol (lbmol) (กิโลโมลหรือปอนด์โมล)

Rg คือค่าคงที่ของแก๊สสัมบูรณ์ซึ่งมีค่า 8.3145 kPa.m3/kgmol.K (1545 ft.lbf/ºR.lbmol)

ในระบบ SI หน่วยของมวลคือกิโลกรัม kg และหน่วยของแรงคือนิวตัน N

ในระบบอังกฤษ หน่วยของมวลคือ pound mass (lbm) หน่วยของแรงคือ pound force (lbf)

รูปที่ ๓ หัวข้อ A.3.3.3 (ต่อ)

T คืออุณหภูมิในหน่วย ºC (หรือ ºF)

คือเวลาในหน่วยวินาที (ชั่วโมง)

T0 คืออุณหภูมิเริ่มต้น ซึ่งสมมุติให้มีค่า 48.9 ºC (หรือ 120 ºF)

∆T คือผลต่างอุณหภูมิสูงสุด คำนวณได้จาก T0 - Tw

Tw คืออุณหภูมิของผนัง ซึ่งสมมุติให้มีค่า 15.6 ºC (หรือ 60 ºF)

h คือค่าสัมประสิทธิการถ่ายเทความร้อนในหน่วย W/m2.K (Btu/h.ft2.ºR)

Aexp คือพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อน m2 (ft2) (คือเฉพาะส่วนที่อยู่เหนือผิวของเหลว และต้องคำนึงถึงส่วนหลังคาด้วย)

Cp คือค่าความจุความร้อนโดยโมลที่ความดันคงที่ในหน่วย J/kgmol.K (Btu.lbmol.ºR)

Vtk คือปริมาตรของถังเก็บ m3 (ft3)

รูปที่ ๔ หัวข้อ A.3.3.3 (ต่อ)

ต่อไปเป็นรูปที่ ๔ สำหรับถังที่มีขนาดเล็กกว่า 3,180 m3 (20,000 bbl) ค่าความสามารถในการระบายที่ต้องมีอันเป็นผลจากการหดตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่ลดต่ำลง ถูกจำกัดด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงสุดที่ 56 K/h (100 ºR/h) ของปริมาตรที่ว่างส่วนที่เป็นไอ ด้วยการใช้ค่าอุณหภูมิเริ่มต้น 48.9 ºC (120 ºF) จะได้ค่าความสามารถในการระบายมีค่าประมาณเท่ากับ 0.169 Nm3 ของอากาศต่อลูกบาศก์เมตร (มาจาก 1 SCFH ของอากาศต่อบาร์เรล) ของปริมาตรถังเปล่า

สำหรับถังที่มีปริมาตรเท่ากับหรือใหญ่กว่า 3,180 m3 (20,000 bbl) ค่าความสามารถในการระบายอันเป็นผลจากการหดตัวที่เกิดจากอุณหภูมิที่ลดต่ำลงถูกจำกัดด้วยอัตราการถ่ายเทความร้อน (h∆T) ที่ 63 W/m2 (20 But/h.ft2) อัตราการระบายที่แสดงในตาราง A.3 และ A.4 (รูปที่ ๕ และ ๖) สำหรับถังที่มีปริมาตรมากกว่า 3180 m3 (20,000 bbl) ถูกระบุโดยเริ่มจากการคำนวณอัตราการระบายสำหรับถังที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ได้แสดงไว้ อัตราการระบายสำหรับถังขนาด 30,000 m3 (180,000 bbl) ได้มาจากการสมมุติค่า พื้นที่ผิว 4,324 m2 (45,000 ft2), อัตราการถ่ายเทความร้อน 63 W/m2 (20 Btu/h.ft2), อุณหภูมิเริ่มต้น 48.9 ºC (120 ºF), และใช้ค่าคุณสมบัติของอากาศที่ความดันบรรยากาศเป็นตัวแทนแก๊สที่อยู่ในปริมาตรที่ว่างส่วนที่เป็นไอ ค่าความสามารถในการระบายที่คำนวณได้มีค่าประมาณเท่ากับ 0.61 m3/h ของอากาศต่อตารางเมตร (มาจาก 2 ft3/h ของอากาศต่อตารางฟุต) ของพื้นที่ผิวที่มีการถ่ายเทความร้อน สำหรับถังที่มีขนาดใหญ่ที่สุดนั้น ค่าความสามารถในการระบายนี้จะเทียบเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของปริมาตรที่ว่างส่วนที่เป็นไอที่ 28 K/h (50 ºR/h) อัตราการระบายของถังที่มีความจุระหว่าง 3,180 m2 (20,000 bbl) และ 30,000 m2 (180,000 bbl) จะประมาณโดยอิงจากค่าอัตราการระบายที่กำหนดโดยขนาดถังทั้งสองนี้

สำหรับถังที่มีขนาดใหญ่มากที่มีปริมาตรสูงเกินกว่า 30,000 m2 (180,000 bbl) คาดวาอัตราการถ่ายเทความร้อนจะมีความซับซ้อนมากกว่าการประมาณอย่างง่ายที่แสดงไว้ในภาคผนวกนี้ ดังนั้นผู้ใช้ควรอ้างอิงไปยังเนื้อหาหลักของมาตรฐานนี้สำหรับเป็นแนวทางที่เหมาะสม

สภาพแวดล้อมของอากาศภายนอกที่นำมาใช้ในการคำนวณค่าที่แสดงในตารางข้างต้น จะสมมุติให้เป็นที่สภาวะมาตรฐานคือที่ 15.6 ºC และ 101.3 kPa (60 ºF และ 14.7 psia)

รูปที่ ๕ ตาราง A.3 (คำอธิบายเพิ่มเติมอยู่ตอนท้าย) ตารางนี้ใช้หน่วย SI

 

รูปที่ ๖ ตาราง A.4 (คำอธิบายเพิ่มเติมอยู่ตอนท้าย) ตารางนี้ใช้หน่วยอังกฤษ

คำอธิบายในตาราง A.3

a การประมาณค่าในช่วงทำได้สำหรับถังที่มีความจุอยู่ในช่วงระหว่างค่าที่แสดงไว้ ภาคผนวกนี้ไม่ครอบคลุมถังที่มีความจุสูงเกินกว่า 30,000 m2 แนวปฏิบัติในภาคอุตสาหกรรมคือการใช้ปริมาตรของเหลวสูงสุด (ปริมาตรที่ไม่รวมส่วนหลังคาถัง) ในการกำหนดอัตราการระบายอากาศเข้า/ออก ค่าต่าง ๆ ในแต่ละหลักไม่ได้มาจากการเปลี่ยนหน่วยจากค่าในตาราง A.4 แต่เป็นค่าที่ถูกเลือกให้ใกล้เคียงกับปริมาตรที่แสดงไว้ในตาราง A.4 แต่ค่าอัตราการระบายจะอิงจากการคำนวณโดยตรงโดยใช้ค่าปริมาตรที่เลือกมา

คือหน่วยที่ใช้ในสหรัฐอเมริกามาแต่เดิมหรือหน่วยระบบอังกฤษ แต่พอจะปรับตัวเลขต่าง ๆ ที่เป็นเลขลงตัวในระบบอังกฤษให้เป็นเลขในระบบเมตริกที่เท่ากัน ทำให้เลขในระบบเมตริกนั้นมีจุดทศนิยมปรากฏขึ้น (ที่เห็นชัดคือค่าอุณหภูมิ) แต่ในส่วนของปริมาตรถัง เมื่อเปลี่ยนตัวเลขที่เป็นเลขลงตัวในระบบอังกฤษมาเป็นค่าในระบบเมตริก เลขในระบบเมตริกที่ได้มันจะมีจุดทศนิยมเกิดขึ้น จึงมีการปรับตัวเลขปริมาตรให้เป็นเลขกลม ๆ (คือเลขลงตัวที่ลงท้ายด้วยศูนย์) ที่ใกล้เคียงกับค่าในระบบอังกฤษ จากนั้นจึงใช้ตัวเลขกลม ๆ ที่ได้จากการปรับนั้นไปทำการคำนวณค่าความสามารถในการระบายที่ต้องมี

b ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับฐานที่ใช้ในการคำนวณเหล่านี้อิงจากหัวข้อ A.3.3

c สำหรับของเหลวที่มีค่าจุดวาบไฟ 37.8C หรือสูงกว่า อัตราการระบายออกที่ต้องมีกำหนดให้เท่ากับ 60% ของค่าอัตราการระบายเข้าที่ต้องมี ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับฐานที่ใช้ในการคำนวณเหล่านี้อิงจากหัวข้อ A.3.3

d สำหรับของเหลวที่มีค่าจุดวาบไฟต่ำกว่า 37.8C อัตราการระบายออกที่ต้องมีกำหนดให้เท่ากับค่าอัตราการระบายเข้าที่ต้องมี เพื่อยอมให้มีการระเหยกลายเป็นไอที่ผิวหน้าของเหลว และสำหรับไอภายในถังที่มีค่าความหนาแน่นจำเพาะที่สูงกว่า ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับฐานที่ใช้ในการคำนวณเหล่านี้อิงจากหัวข้อ A.3.3

คำอธิบายในตาราง A.4 นั้นเหมือนกับของตาราง A.3 ต่างกันเพียงแค่ใช้หน่วยระบบอังกฤษ

ต่อไปเป็นหัวข้อ A.3.3.4 (รูปที่ ๗) สำหรับการถ่ายเทความร้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในปริมาตรส่วนที่เป็นไอ อัตราการขยายตัวนี้คาดว่าจะต่ำกว่าอัตราการหดตัวมาก เนื่องจากการให้ความร้อนจากสภาพอากาสภายนอกนั้นไม่ได้เกิดขั้นอย่างรวดเร็ว ในกรณีเหล่านี้การเพิ่มอุณหภูมิของปริมาตรที่ว่างส่วนที่เป็นไอที่เกิดจากอุณหภูมิของเหลวนั้นจะให้ผลกระทบที่สูงกว่า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จำเป็นสำหรับถังที่มีของเหลวเติมเต็มบางส่วน (ทำให้มันมีปริมาตรที่ว่างส่วนที่เป็นไอเยอะ) นอกจากนี้อุณหภูมิของเหลวที่เพิ่มสูงขึ้นยังส่งผลให้ของเหลวนั้นระเหยกลายเป็นไอได้บางส่วนถ้าของเหลวนั้นเป็นของเหลวที่ระเหยได้ง่าย

ในกรณีของของเหลวที่ไม่ได้ระเหยง่าย อาจประมาณให้อัตราการขยายตัวโดยปริมาตรมีค่าเท่ากับ 60% ของอัตราการหดตัวโดยปริมาตรที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอก และให้มีค่าประมาณ 100% ของอัตราการหดตัวโดยปริมาตรในกรณีของของเหลวที่ระเหยได้ง่าย

ในการตั้งเกณฑ์ที่กล่าวมาข้างต้นนั้น เป็นที่รับรู้ว่าความต้องการสำหรับการระบายออกนั้นใช้เกณฑ์ที่ค่อนข้างอนุรักษ์นิยม อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ที่เป็นอนุรักษ์นิยมบางรายจะเชื่อว่าควรต้องนำเอาทั้งสภาพอากาศและผลิตภัณฑ์ที่ผิดปรกติเข้ามาร่วมการพิจารณา โดยเฉพาะพวกที่สามารถให้ไอระเหยที่สูงกว่าน้ำมันแก๊สโซลีน นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายสำหรับอุปกรณ์ระบายที่ใหญ่ขี้นนั้นมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับราคาทั้งหมดของถังเก็บ แนวความคิดแบบอนุรักษ์นิยมนี้ยังเพิ่มขอบเขตความปลอดภัยถ้าอัตราการไหลเข้าของของเหลวนั้นสูงกว่าค่าที่ออกแบบเอาไว้ไม่มาก

สำหรับตอนนี้ก็คงจบเพียงแค่นี้

รูปที่ ๗ หัวข้อ A.3.3.4

วันพุธที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2568

อาหารปนเปื้อนเพราะการรั่วที่รอยเชื่อม MO Memoir : Wednesday 2 July 2568

การกำจัดกลิ่น (deodorization) จากนั้นมันพืชเป็นวิธีการกำจัดสารที่ทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ในน้ำมันพืช สารเหล่านี้เป็นสารที่มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำมันพืช การกำจัดสารพวกนี้ออกจากน้ำมันพืชทำได้ด้วยฉีดไอน้ำเข้าไปในน้ำมันพืชที่ร้อน (เรียกว่าการกลั่นด้วยไอน้ำหรือ steam distillation) ภายใต้ความดันสุญญากาศ (เพื่อทำให้สารเหล่านั้นระเหยออกมาจากน้ำมันพืชได้ง่ายขึ้น) รูปที่ ๑ แสดงโครงสร้างของอุปกรณ์ที่ใช้ในการกำจัดกลิ่นออกจากน้ำมันรำข้าวของโรงงานที่ก่อเหตุที่เป็นต้นเรื่องของเรื่องเล่าวันนี้

รูปที่ ๑ โครงสร้างอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการกำจัดกลิ่นออกจากน้ำมันรำข้าวของโรงงานที่ก่อเหตุ (รูปจากบทความต้นเรื่อง)

อุปกรณ์ที่แสดงในรูปที่ ๑ มีรูปแบบการทำงานแบบกะ (batch) คือมีการเติมน้ำมันรำข้าว (rice bran) เข้าไปในถังบรรจุ ให้ความร้อนแก่น้ำมันและฉีดไอน้ำเข้าไปในน้ำมันโดยตรง (ภายใต้สุญญากาศ) ไอน้ำและสารที่ทำให้เกิดกลิ่นที่ระเหยออกมาจากน้ำมันก็จะถูกนำไปแยกจากกัน และสารที่ได้นั้นก็จะถูกนำไปขายเป็นผลิตภัณฑ์อื่นต่อไป (เช่นนำไปผสมเป็นอาหารสัตว์)

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Contamination of rice bran oil with PCB used as the heating medium by leakage through penetration holes at the heating coil tube in deodorization chamber" (http://www.shippai.org/fkd/en/cfen/CB1056031.html) ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในประเทศญี่ปุ่นเขต Fukuoka เมื่อต้นปีค.ศ. ๑๙๖๘ (พ.ศ. ๒๕๑๑)

การเลือกตัวกลางที่ใช้เป็นสารที่ใข้ให้ความร้อนมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา ไอน้ำเป็นตัวกลางที่พบเห็นได้ทั่วไป แต่มันก็มีข้อเสียตรงที่ถ้าต้องการนำพาความร้อนที่อุณหภูมิสูง ก็ต้องใช้ไอน้ำความดันสูงตามไปด้วย ด้วยเหตุนี้ในกรณีที่อุณหภูมิการให้ความร้อนไม่สูงมากเกินไป การใช้ของเหลวที่มีจุดเดือดสูงและมีเสถียรภาพทางความร้อนสูงเป็นตัวกลางในการนำพาความร้อน (ที่เรียกว่า thermal oil) จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง เพราะที่อุณหภูมิเดียวกัน การใช้ thermal oil ไม่ต้องใช้ความดันที่สูงดังเช่นระบบไอน้ำ

ที่อุณหภูมิสูงพอ ไฮโดรคาร์บอนหนักจะมีสถานะเป็นของเหลว แต่มันก็มีข้อเสียตรงที่ถ้าเกิดการรั่วไหลก็จะเกิดเพลิงไหม้ได้ง่าย และถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปโมเลกุลก็จะเกิดการแตกออกเป็นโมเลกุลที่เล็กลง (ในโรงกลั่นน้ำมันเวลากลั่นน้ำมันส่วนนี้จึงต้องทำในหอกลั่นสุญญากาศ เพื่อให้มันระเหยกลายเป็นไอได้ที่อุณหภูมิที่ลดต่ำลง) วิธีการหนึ่งที่สามารถทำให้มันมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงดีขึ้นก็คือการแทนที่อะตอม H ส่วนหนึ่งด้วยธาตุในหมู่ฮาโลเจน และตัวที่ใช้มากสุดก็คือคลอรีน (Cl)

ฺBiphenyl มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง แต่พอแทนอะตอม H ด้วย Cl ในปริมาณที่พอเหมาะก็จะได้สารประกอบที่มีชื่อว่า polychlorinated biphenyl (PCB - รูปที่ ๒) ที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำลงได้ ข้อดีของ PCB คือมีเสถียรภาพสูง ทนต่อความร้อนได้ดี ในอดีตจึงมีการนำมาใช้เป็น thermal oil หรือน้ำมันสำหรับการส่งผ่านความร้อน แต่การที่มันมีเสถียรภาพสูงก็ก่อให้เกิดข้อเสียคือยากในการทำลายทิ้ง และปฏิกิริยาของมันกับออกซิเจนก็ทำให้เกิดสารประกอบที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับสารตระกูลไดออกซินที่เรียกว่า dioxin-like compound ซึ่งสารเหล่านี้บางตัวก็เป็นสารที่มีความเป็นพิษร้ายแรง

รูปที่ ๒ Biphenyl เป็นสารที่สามารถสังเคราะห์ได้จากเบนซีน และถ้าแทนที่อะตอม H ด้วย Cl ในหลายตำแหน่ง ก็จะได้สารประกอบที่มีชื่อว่า polychlorinated biphenyl (PCB)

ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ความสะอาดเป็นสิ่งสำคัญ วัสดุต่าง ๆ ที่ใช้ในกระบวนการผลิตจึงต้องไม่ทำปฏิกิริยากับสารต่าง ๆ ที่มันสัมผัส เพราะถ้ามันทำปฏิกิริยาแล้วหลุดร่อนหรือละลายออกมา ก็จะทำให้เกิดการปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ได้ และยังต้องทนต่ออุณหภูมิสูงที่ใช้ในการฆ่าเชื้อด้วย ด้วยเหตุนี้สแตนเลสสตีลหรือเหล็กกล้าไร้สนิมจึงเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการขึ้นรูปอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต

สแตนเลสสตีลที่ใช้กันมากเห็นจะได้แก่เบอร์ 304 และ 316 SS 304 นั้นมีราคาถูกกว่า SS 316 แต่ SS 316 ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า ดังนั้นในกระบวนการที่ไม่ต้องการให้มีการปนเปื้อนจากการกัดกร่อน จึงมักเลือกใช้เบอร์ 316

คาร์บอน (C) ที่อยู่ในเหล็กนั้นทำให้เนื้อเหล็กมีความแข็ง, เพิ่มการรับแรงดึง และเพิ่มการทนต่ออุณหภูมิที่สูง SS 316 ยอมให้มีคาร์บอนได้ไม่เกิน 0.08% แต่มันก็ก่อให้เกิดปัญหาสำคัญถ้านำไปขึ้นรูปด้วยการเชื่อม เพราะเมื่อเหล็กที่หลอมเหลวในระหว่างการเชื่อมนั้นเย็นตัวลง คาร์บอนจะไปดึงเอาโครเมียม (Cr) ที่อยู่ในเนื้อโลหะตกตะกอนเป็นสารประกอบคาร์ไบด์ออกมาที่เรียกว่า carbide precipitaion ทำให้เนื้อโลหะตรงบริเวณนั้นสูญเสียความเป็นสแตนเลสสตีล ถูกกัดกร่อนจากสารเคมีได้ง่ายขึ้น วิธีการแก้ปัญหาตรงนี้ทำได้ด้วยการปรับสภาพด้วยความร้อน (heat treatmen) ด้วยการทำให้บริเวณรอยเชื่อมดังกล่าวมีอุณหภูมิสูงมากพอ และให้เย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ในอัตราที่เหมาะสม

อีกแนวทางหนึ่งก็คือเปลี่ยนไปใช้เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ เหล็กพวกนี้จะมีอักษรภาษาอังกฤษ L (แอล) ต่อท้าย เช่น SS 316L ก็คือสแตนเสลสตีลเบอร์ 316 ที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ คือไม่เกิน 0.03%

การขึ้นรูปท่อโลหะมีอยู่ด้วยกันสองวิธี วิธีแรกใช้การนำเหล็กแผ่นมาพับหรือม้วนให้เป็นรูปท่อแล้วเชื่อมตรงรอยพับ ท่อแบบนี้เรียกว่าแบบมีตะเข็บ มองที่ผิวภายนอกจะมองไม่เห็นรอยเชื่อมเพราะมีการชัดผิวให้เรียบ แต่ถ้ามองที่ด้านในจะเห็นแนวรอยเชื่อมชัดเจน การขึ้นรูปอีกแบบจะเป็นการนำท่อนเหล็กมาทำให้ร้อนจนมีอุณหภูมิสูงพอ จากนั้นก็ทำการแทงทะลุท่อนเหล็กนั้น ท่อที่ได้จะไม่มีตะเข็บ (seamless) เพราะไม่ได้มีการเชื่อมโลหะ ท่อแบบไม่มีตะเข็บจะรับความดันได้สูงกว่าท่อแบบมีตะเข็บ แต่ก็แน่นอนว่าราคาท่อแบบไม่มีตะเข็บก็ต้องสูงกว่าตามไปด้วย

ท่อที่ทำจากสแตนเลสสตีล SS 316 มีทั้งแบบมีตะเข็บและแบบไม่มีตะเข็บ ในกรณีของท่อแบบมีตะเข็บนั้นเมื่อขึ้นรูปท่อเสร็จแล้วก็ต้องนำไปผ่านกระบวนการทางความร้อนเพื่อไม่ให้รอยเชื่อมปัญหา แต่ถ้าต้องการไม่ให้มีโอกาสที่จะเกิดปัญหาบริเวณแนวรอยเชื่อมจากการขึ้นรูปท่อ ก็ควรเปลี่ยนไปใช้ท่อแบบไม่มีตะเข็บเลย แต่ปัญหาก็ยังมีได้ตรงรอยเชื่อมที่เกิดจากการเชื่อมต่อท่อดังกล่าวเข้าด้วยกันหรือเข้ากับอุปกรณ์อื่น

เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ประเทศญี่ปุ่นเมื่อต้นปีค.ศ. ๑๙๖๘ นั้นมีชื่อเรียกว่า Yosho diesease กล่าวคือในเดือนกุมภาพันธ์ของปีนั้นมีการพบการเจ็บป่วยของสัตว์ปีกในฟาร์ม ส่งผลให้สัตว์ปีกล้มตายไปเป็นจำนวนมาก และยังมีการพบความเจ็บป่วยที่ไม่ทราบสาเหตุในบรรดาผู้คนอีกจำนวนมาก ผลการตรวจสอบพบว่าสัตว์ปีกและผู้คนที่เจ็บป่วยเหล่านี้ได้รับพิษจากสาร PCB ที่ปนเปื้อนมาในอาหาร และอาหารที่ปนเปื้อนนั้นก็มีการใช้ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับน้ำมันรำข้าวจากผู้ผลิตรายหนึ่งในการปรุงอาหารหรือเป็นส่วนประกอบของอาหาร

การสอบสวนพบว่าการปนเปื้อนเกิดจากการรั่วไหลเกิดที่ท่อลำเลียง PCB ที่ใช้เป็นตัวกลางในการให้ความร้อนที่หน่วยกำจัดกลิ่นหน่วยหนึ่งของโรงงาน (มีทั้งสิ้น ๖ หน่วย) รอยรั่วรอยแรกนั้นเกิดที่ตะเข็บที่เกิดจากการเชื่อมขึ้นรูปท่อ (เกิดจาก carbide pricipitation) ที่อาจเป็นผลจากการทำ heat treatment ที่ไม่ดีพอหลังการขึ้นรูปท่อ รอยรั่วที่สองที่มีขนาดใหญ่กว่าและเป็นตัวหลักที่ทำให้เกิดการปนเปื้อนคือรูที่เกิดจากความผิดพลาดในการซ่อมบำรุงช่วงปลายเดือนมกราคม รอยรั่วที่สองนี้มีขนาดใหญ่กว่ารอยรั่วแรกและถือว่าเป็นช่องทางหลักที่ทำให้เกิดการปนเปื้อน (ในยุคสมัยนั้นความร้ายแรงของพิษจาก PCB ยังไม่เป็นที่ทราบกัน จึงมีการผลิตและนำเอามาใช้งานกันในหลายวงการ รวมทั้งการใช้เป็น thermal oil และน้ำมันสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าด้วย)

ที่น่าแปลกใจคือทางโรงงานตรวจพบการปนเปื้อนดังกล่าวก่อนหน้าแล้ว แต่ไม่ได้คำนึงถึงความรุนแรงของปัญหาดังกล่าว ดังนั้นแทนที่จะหยุดการทำงานของหน่วยกำจัดกลิ่นหน่วยนั้น ก็ยังส่งน้ำมันพืชและผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกำจัดกลิ่นออกขายสู่ท้องตลาด

อีก ๑๑ ปีถัดมาคือปีค.ศ. ๑๙๗๙ (พ.ศ. ๒๕๒๒) ก็เกิดเหตุการณ์แบบเดียวกันที่ไต้หวัน คือเกิดการรั่วไหลของ PCB เข้าไปปนเปื้อนในน้ำมันรำข้าว เหตุการณ์หลังนี้มีชื่อว่า Yu-cheng disease แต่ด้วยในขณะนั้นพิษจาก PCB เป็นที่รู้จักกันแล้ว การตรวจพบจึงเกิดได้รวดเร็วกว่า ทำให้จำนวนผู้ได้รับผลกระทบนั้นน้อยกว่าที่เกิดในประเทศญี่ปุ่น

วันจันทร์ที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2568

ถังเก็บเบนซีน (bezene) ระเบิดจากไฟฟ้าสถิตขณะเก็บตัวอย่าง (๒) MO Memoir : Monday 23 June 2568

พฤษภาคมปีที่แล้ว ได้นำเรื่อง "ถังเก็บเบนซีน (bezene) ระเบิดจากไฟฟ้าสถิตขณะเก็บตัวอย่าง" ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในประเทศญี่ปุ่นเมื่อพ.. ๒๕๑๕ มาเล่าให้ฟัง เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้ก็เป็นเหตุการณ์แบบเดียวกัน แต่เกิดในช่วงระยะเวลาแตกต่างกันประมาณ ๕๐ ปี ซึ่งเป็นการยำเตือนให้เห็นว่า ถ้าเราไม่เรียนรู้ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นในอดีต เราก็มีโอกาสที่จะทำผิดพลาดแบบเดียวกันซ้ำอีก

เรื่องนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Explosion and major fire in benzene storage tanks" ที่เผยแพร่อยู่ในหัวข้อ Case studies ของเว็บ Oil Industry Safety Directorate ของประเทศอินเดีย โดยระบุว่าเผยแพร่เมื่อวันที่ ๑๕ มกราคม ค.ศ. ๒๐๒๕ (https://www.oisd.gov.in/en-in/CaseStudies) เนื้อเรื่องเกี่ยวกับการระเบิดของถังเก็บของเหลวที่ความดันบรรยากาศ (atmospheric tank) ที่ใช้ในการเก็บเบนซีน (benzene) บทความไม่ได้ระบุเวลาและสถานที่เกิดเหตุ เล่าแต่เพียงเหตุการณ์และสาเหตุที่น่าจะเป็นตัวการที่ทำให้เกิดการระเบิด

รูปที่ ๑ ภาพความเสียหายจากการระเบิดจากบทความต้นฉบับ

ในวันเกิดเหตุนั้นมีการเข้าไปเก็บตัวอย่างเบนซีนในถังเก็บ (ขนาดความจุ 1000 m3 แต่ในขณะนั้นมีเบนซีนบรรจุอยู่ 523 m3) หลังจากที่ได้มีการถ่ายน้ำมันเข้าไปในถัง ในระหว่างที่ทำการเก็บตัวอย่างอยู่นั้นก็ได้เกิดการระเบิด ทำให้หลังคาถังปลิวออกไปพร้อมกับพนักงานที่ไปเก็บตัวอย่าง หลังคาถังปลิวตกออกไปห่างเป็นระยะประมาณ ๒๐ เมตร เพลิงที่ลุกไหม้ทำให้ถังเก็บเบนซีนที่อยู่ใกล้กันอีกถังหนึ่ง (ความจุ 400m3 ) ระเบิดตามมาในอีก ๕ ชั่วโมงถัดมา คราวนี้หลังคาถังปลิวไปตกไกลถึง ๑๖๐ เมตร ทำให้มีผู้ได้รับบาดเจ็บสาหัส ๒ ราย ซึ่งต่อมาเสียชีวิต ๑ ราย เจ้าหน้าที่ต้องใช้เวลาประมาณ ๑๐ชั่วโมงจึงสามารถดับเพลิงได้

เวลาที่ของเหลวที่นำไฟฟ้าต่ำ (พวกโมเลกุลไม่มีขั้ว) ไหลในระบบท่อ จะเกิดประจุไฟฟ้าสถิตสะสมที่ตัวท่อและของเหลวที่ไหลอยู่ภายใน ในกรณีของท่อหรือถังเก็บที่ทำจากโลหะนั้นเป็นเรื่องปรกติที่จะต้องมีการต่อสายดินเพื่อให้ประจุไฟฟ้าที่สะสมอยู่ที่ตัวท่อหรือถังเก็บนั้นถ่ายเทลงดิน ส่วนของเหลวที่ไหลอยู่ในท่อนั้นเมื่อไหลเข้าไปในถังเก็บ เฉพาะชองเหลวที่สัมผัสกับผนังของถังเท่านั้นที่สามารถถ่ายเทประจุที่สะสมอยู่ลงดินได้ (่ผ่านทางสายดินของถังเก็บ) แต่ของเหลวส่วนที่อยู่ห่างออกมาจากผนังจะไม่สามารถถ่ายเทประจุให้กับผนังได้ทันที (เพื่อระบายต่อลงดินได้) จำเป็นต้องรอนานเป็นช่วงระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้ประจุที่สะสมอยู่ในของเหลวนั้นกระจายตัวออกไปให้หมดก่อน จึงจะปลอดภัยในการเข้าไปเก็บตัวอย่าง

ถังที่เกิดเหตุนั้นเป็นถังรุ่นเก่า ไม่มีการใช้แก๊สไนโตรเจนปกคลุมที่ว่างเหนือผิวของเหลวเพื่อลดการไหลเข้าของอากาศ มีเพียงท่อระบายอากาศที่เป็น "gooseneck" (ท่องอ 180 องศาที่หันปลายท่อลงล่างเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำฝนไหลเข้า) ติดตั้งอยู่บนหลังคาถัง ดังนั้นเมื่อมีการสูบของเหลวออกจากถัง อากาศภายนอกจึงไหลเข้าไปผสมกับไอเบนซีนในถังได้

ภาชนะที่ใช้เก็บตัวอย่างทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมซึ่งนำไฟฟ้า แต่สายเชือกที่ใช้หย่อนภาชนะเก็บตัวอย่างนั้นทำจากวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ถูกต้อง) การระเบิดครั้งแรกเชื่อว่าเกิดจากประกายไฟฟ้าที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตที่ยังค้างอยู่ในของเหลวนั้นกระโดดใส่ภาชนะเก็บตัวอย่างที่เป็นโลหะ ไฟฟ้าสถิตนี้เกิดจากการส่งเบนซีนเข้าถังเก็บ แต่ด้วยการที่ไม่รอให้นานพอเพื่อให้เบนซีนนั้นระบายประจุไฟฟ้าออกไปก่อนทำการเก็บตัวอย่าง พอหย่อนภาชนะเก็บตัวอย่างลงไปก็เลยเกิดประกายไฟที่ไปจุดระเบิดไอผสมระหว่างเบนซีนกับอากาศในถัง

การระเบิดทำให้เกิดเพลิงไหม้ในบริเวณคันกั้นที่ล้อมรอบบริเวณที่ตั้งถังเก็บ (ที่ล้อมรอบถังเก็บ ๙ ถัง) การระเบิดของถังเก็บใบที่สองคาดได้ว่าน่าจะเกิดจากเปลวไฟที่ครอกอยู่ด้านนอกของถัง ทำให้เบนซีนในถังร้อนและระเหยออกทางท่อระบาย (gooseneck) และเนื่องจากไอที่ไหลออกมาจากถังนั้นเป็นไอผสมระหว่างเบนซีนกับอากาศ จึงทำให้เมื่อเจอกับความร้อนที่อยู่ภายนอก ก็เกิดเพลิงลุกไหม้ย้อนเข้าไปจุดระเบิดไอผสมในถังได้ (ถังที่เล็กกว่ามีพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรที่สูงกว่าถังที่ใหญ่กว่า จึงทำให้ของเหลวที่อยู่ถังที่เล็กกว่านั้นรับความร้อนได้รวดเร็วกว่าของเหลวที่อยู่ในถังที่ใหญ่กว่า)

เหตุการณ์ที่เกิดที่ประเทศญี่ปุ่นเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๑๕ นั้น เกิดในขณะที่อันตรายจากไฟฟ้าสถิตยังไม่เป็นที่รู้จักกันดี แต่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ประเทศอินเดียนี้ เกิดในเวลาที่อันตรายจากไฟฟ้าสถิตในขณะเก็บตัวอย่างเป็นที่รู้กันแล้ว

แต่สิ่งสำคัญกว่าคือ คนที่ออกแบบวิธีการปฏิบัติงาน และผู้ที่ปฏิบัติงานอยู่หน้างาน ทราบอันตรายนี้หรือไม่

วันพฤหัสบดีที่ 19 มิถุนายน พ.ศ. 2568

API 2000 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (ตอนที่ ๑๘) MO Memoir : Thursday 19 June 2568

หมายเหตุ : เนื้อหาในบทความชุดนี้อิงจากมาตราฐาน API 2000 7th Edition, March 2014. Reaffirmed, April 2020 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจ ดังนั้นถ้าจะนำไปใช้งานจริงควรต้องตรวจสอบกับมาตรฐานฉบับล่าสุดที่ใช้ในช่วงเวลานั้นก่อน

ต่อไปขอเริ่มหัวข้อ A.3 ความสามารถในการระบายความดันที่ต้องมีในสภาวะปรกติ (รูปที่ ๑) เริ่มจากข้อ A.3.1 เรื่องทั่วไป

ข้อ A.3.1.1 กล่าวว่าความสามารถในการระบายความดันที่ต้องมีในสภาวะปรกติต้องมีค่าอย่างน้อยเท่ากับผลรวมของ ความสามารถในการระบายความดันเมื่อมีการถ่ายเทของเหลว (เข้าหรือออกจากถัง) กับผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (กล่าวคือการสูบเอาของเหลวออกจากถังและอุณหภูมิที่ลดลง ต้องการการระบายอากาศเข้าถัง ในทางตรงกันข้าม การป้อนของเหลวเข้าไปในถังและอุณหภูมิที่สูงขึ้น ต้องการการระบายอากาศออกจากถัง) ความสามารถในการระบายความดันที่ต้องมีในสภาวะปรกตินี้อิงกับค่าความสามารถในการระบายสูงสุดที่ประมาณการไว้ที่สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการทำงานตามปรกติของถัง ตามสภาวะการทำงานดังต่อไปนี้

a) การระบายเข้าปรกติอันเป็นผลจากอัตราการสูบของเหลวออกสูงสุด (ผลของการถ่ายเทของเหลว)

b) การระบายเข้าปรกติอันเป็นผลจากการหดตัวหรือการควบแน่นของไอที่เกิดจากอุณหภูมิของไอที่อยู่ในที่ว่างที่ลดลงมากที่สุด (ผลของการถ่ายเทความร้อน)

c) การระบายออกปรกติอันเป็นผลจากอัตราการป้อนของเหลวเข้าถังสูงสุด (ผลของการถ่ายเทของเหลว)

d) การระบายออกปรกติอันเป็นผลจากการขยายตัวหรือการระเหยของไอที่เกิดจากอุณหภูมิของไอที่อยู่ในที่ว่างที่เพิ่มขึ้นมากที่สุด (ผลของการถ่ายเทความร้อน)

รูปที่ ๑ เริ่มหัวข้อ A.3 ความต้องการในการระบายความดันในสภาวะปรกติ

ข้อ A.3.1.2 (รูปที่ ๒) กล่าวว่า แม้ว่าจะไม่ได้มีการนำเสนอแนวทางการออกแบบในกรณีของสถานการณ์อื่นเอาไว้ในภาคผนวกนี้ แต่ถึงกระนั้นก็ตามก็ควรนำมาพิจารณาดังที่ได้มีการบ่งชี้ไว้ในเนื้อหาหลักของมาตรฐานนี้

ข้อ A.3.1.3 กล่าวว่า บทสรุปของความสามารถในการระบายอากาศเข้าและระบายอากาศออกอันเป็นผลจากการถ่ายเทของเหลวเข้าหรือออกจากถัง และผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ได้แสดงไว้ในตาราง A.1 และ A.2 (รูปที่ ๓) ความสามารถในการระบายที่ต้องมีเหล่านี้จะนำมาพิจารณาอีกครั้งในหัวข้อ A.3.4.1 และ A.3.4.2

ย่อหน้าแรกของหัวข้อ A.3.1.4 กล่าวว่า การคำนวณความสามารถในการระบายอากาศเข้าและอากาศออกที่ต้องมี ใช้อากาศที่สถาวะมาตรฐาน "standrad" เป็นเกณฑ์ ภาคผนวกนี้แสดงความสามารถในการระบายอากาศเข้าและอากาศออกที่ต้องมีทั้งที่สภาวะปรกติ "normal" และสภาวะมาตรฐาน "standard" เป็นสิ่งสำคัญที่พึงควรกล่าวไว้ในที่นี้ว่าอุณหภูมิอ้างอิงที่สภาวะมาตรฐาน "standard" คือ 15.6ºC (หรือ 60ºF) นั้นแตกต่างจากอุณหภูมิอ้างอิงที่สภาวะปรกติ "normal" ซึ่งเท่ากับ 0ºC (หรือ 32ºF) การเปลี่ยนหน่วยระหว่างค่าสภาวะมาตรฐาน "standard' และสภาวะปรกติ "normal" ได้รับการรวมเอาไว้เมื่อมีการรายงานผลในระบบหน่วยอื่น ผู้ใช้จึงพึงควรระวังว่าอัตราการไหลโดยปริมาตรที่รายงานไว้ในระบบหน่วยที่แตกต่างกันอาจพบว่าไม่เทียบเท่ากัน อันเป็นผลจากการเปลี่ยนหน่วยอุณหภูมิ

ความสามารถในการระบายอากาศเข้าที่ต้องมีที่แสดงไว้ในภาคผนวกนี้เป็นการสมมุติว่าเป็นการระบายจากอากาศแวดล้อม ถ้าใช้ตัวกลางอื่นที่ไม่ใช่อากาศในการป้องกันการเกิดสุญญากาศ อาจมีความจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนค่าอัตราการไหลให้เทียบเท่ากับอัตราการไหลของอากาศ (ดูภาคผนวก D) (กล่าวคือในบางกรณีที่ไม่ต้องการให้อากาศไหลเข้าถังเนื่องจากป้องกันการระเบิดหรือปนเปื้อน ก็อาจใช้การป้อนแก๊สเฉื่อย (เช่นไนโตรเจน) เข้าไปในถังเพื่อรักษาความดันไม่ให้ต่ำเกินไป)

ความสามารถในการระบายอากาศออกที่ต้องมีที่แสดงไว้ในภาคผนวกนี้เป็นการสมมุติว่า ไอระเหยหรือแก๊สนั้นที่อยู่ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่แท้จริงของที่ว่างเหนือผิวของเหลวของถัง มีค่าเทียบเท่ากับอากาศที่สภาวะมาตรฐาน อัตราการระบายออกจะอิงจากอุณหภูมิการระบายออกของถังไปจนถึงอุณหภูมิ 49ºC (หรือ 120ºF) (คือรวมอุณหภูมิ 49ºC (หรือ 120ºF) ด้วย) เมื่ออุณหภูมิการระบายออกนั้นมีค่าสูงเกินกว่า 49ºC (หรือ 120ºF) ให้ใช้วิธีการที่ให้ไว้ในหัวข้อ 3.3.2 แทนการใช้วิธีการที่ให้ไว้ในภาคผนวกนี้

รูปที่ ๒ ข้อ A.3.1.2 ถึง A.3.1.4 

รูปที่ ๓ ตาราง A.1 และ A.2 ที่อ้างอิงมาจากหัวข้อ A.3.1.3

ต่อไปเป็นหัวข้อ A.3.2 (รูปที่ ๔) ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทของเหลวเข้าและออกจากถัง

ข้อ A.3.2.1 กล่าวว่า ควรมีการนำเอาอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตรการแทนที่ที่เกิดจากถ่ายถ่ายเทของเหลวเข้าและออกจากถังมาพิจารณาในการกำหนดความสามารถในการระบายอากาศเข้าและออกที่ต้องมีในสภาวะปรกติ ที่มาหลักของการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเหล่านี้เกิดจาก

- ปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงไปที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเหลวที่ไหลเข้าหรือไหลออกจากถัง

- ไอระเหยที่เกิดจากของเหลวที่ระเหยได้ง่ายที่มีการป้อนเข้าถัง (ถ้ามีเหตุการณ์นี้เกิดขึ้น)

ข้อ A.3.2.2 กล่าวว่า โดยปรกติการหาค่าปริมาตรการแทนที่ที่แท้จริงที่เกิดจากถ่ายถ่ายเทของเหลวเข้าและออกจากถัง จะใช้ความสามารถในการทำงานของปั๊มมาคำนวณค่าความสามารถในการระบายอากาศเข้าและออกที่ต้องมี (คือให้สมมุติว่าถ้าปั๊มทำงานเต็มที่จะมีการสูบของเหลวออกหรือป้อนของเหลวเข้าถังด้วยอัตราเท่าใด)

ย่อหน้าสุดท้ายของหัวข้อ A.3.2 กล่าวว่า เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพึงระลึกว่าการเปลี่ยนแปลงปริมาตรนี้มักจะถูกเปลี่ยนเป็นอัตราการไหลโดยปริมาตรเทียบเท่าของอากาศที่สภาวะมาตรฐาน "standard" หรือสภาวะปรกติ "normal" ดังนั้นสิ่งที่อาจเห็นคืออัตราการไหลโดยปริมาตร (ของอากาศ) อาจไม่เทียบเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตร (ของของเหลว) เมื่อใช้ค่าอุณหภูมิการทำงานจริงหรืออุณหภูมิอากาศแวดล้อม ที่มีค่าไม่เท่ากับอุณหภูมิที่สภาวะมาตรฐาน "standard" หรือสภาวะปรกติ "normal" (เช่นป้อนของเหลวอุณหภูมิ 40ºC เข้าถังด้วยอัตราการไหล 1000 ลิตรต่อนาที แต่ปริมาตรอากาศที่ต้องระบายออกจะไม่เท่ากับ 1000 ลิตรต่อนาที เพราะคิดที่อุณหภูมิ 15.6ºC หรือ 0ºC)

รูปที่ ๔ หัวข้อ A.3.2 ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทของเหลวเข้าและออกจากถัง

หัวข้อ A.3.2.3 (รูปที่ ๕) กล่าวว่า สำหรับการเกิดไอระเหยที่เกิดจากการป้อนของเหลวที่ระเหยง่ายเข้าไปในถัง ควรที่จะทำการประมาณค่าไอระเหยที่เกิดขึ้นเพื่อนำมาใช้ในการคำนวณความสามารถในการระบายอากาศเข้าและออกที่ต้องมี (คือนอกจากความดันที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากปริมาตรที่ถูกแทนที่ด้วยของเหลวที่ไหลเข้าถังแล้ว ยังต้องบวกความดันที่เกิดจากไอระเหยของของเหลวที่ระเหยได้ง่ายนี้เข้าไปอีก)

ในกรณีของน้ำมันปิโตรเลียม อาจพิจารณาว่าของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่า 37.8ºC (หรือ 100ºF) เป็นของเหลวที่ระเหยได้ง่าย ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลจุดวาบไฟก็อาจใช้ค่าอุณหภูมิจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศแทน ในกรณีนี้ของเหลวที่มีค่าอุณหภูมิจุดเดือดต่ำกว่า 148.9ºC (หรือ 300ºF) อาจพิจารณาว่าเป็นของเหลวที่ระเหยได้ง่าย (น้ำมันเชื้อเพลิงต่าง ๆ เช่นน้ำมันเบนซินมันเป็นสารผสม มันไม่มีจุดเดือดตายตัว แต่มีกราฟอุณหภูมิการกลั่น เพราะมันระเหยออกมาตลอดเวลา จุดวาบไฟนั้นต่ำกว่า 0ºC แต่ต้องระเหยได้หมดที่อุณหภูมิไม่เกิน 200ºC (มาตรฐานบ้านเรากำหนดไว้ที่นี่ ซึ่งตรงนี้จะแตกต่างจากกรณีของสารบริสุทธิ์)

ย่อหน้าที่สามของหัวข้อ A.3.2.3 กล่าวว่า สำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั่วไป อาจประมาณค่าอัตราการเกิดไอที่ 0.5% ของปริมาณของเหลวที่ป้อนเข้ามา การเลือกค่าอัตราการเหยที่ 0.5% นี้อิงจากน้ำมันแก๊สโซลีน (ที่บ้านเราเรียกน้ำมันเบนซิน) ที่ป้อนเข้าไปในถังเปล่า (ถังเปล่าที่ไม่มีอะไรบรรจุอยู่ก่อนเลย น้ำมันก็จะระเหยได้มากสุด) ในช่วงเวลานี้พิจารณาได้ว่ามีการดึงเอาความร้อนเข้ามามากสุด นอกจากนี้ไอที่เกิดจากการระเหยกลายเป็นไอทันทีของผลิตภัณฑ์ร้อนที่ป้อนเข้ามา (เช่นท่อที่ป้อนเข้ามานั้นได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์) ยังมีค่าสูงสุดเนื่องจากไม่มีแหล่งรับความร้อนขนาดใหญ่ดังเช่นที่มีอยู่ในกรณีที่มีของเหลวอยู่เต็มถัง นอกจากนี้อัตราการระเหยยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากภายในถังนั้นไม่มีความดันที่จะกดการระเหยเอาไว้ ในการเปลี่ยนค่าไอไฮโดรคาร์บอนเป็นอากาศ อาจใช้ค่าความหนาแน่นที่สูงกว่าอากาศ 1.5 เท่าเป็นค่าประมาณ

ตรงจุดนี้ขอขยายความนิดนึง ถังโลหะที่ตั้งตากแดดนั้นอุณหภูมิที่ผิวโลหะของถังจะสูงเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับว่าผิวโลหะนั้นอยู่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าระดับของเหลวในถัง ผิวโลหะที่อยู่สูงกว่าระดับของเหลวในถังจะมีอุณหภูมิที่สูงกว่าผิวโลหะที่อยู่ต่ำกว่าระดับของเหลวในถัง ดังนั้นในกรณีของถังเปล่า ปริมาตรส่วนที่เป็นที่ว่างก็จะมีอุณหภูมิสูงสุด

การป้อนของเหลวเข้าไปในถังนั้นจะป้อนเข้าไปทางด้านล่างของถัง ในกรณีที่เป็นถังเปล่านั้น ความดันเหนือผิวของเหลวร้อนที่ป้อนเข้าไปก็คือความดันอากาศภายในถัง แต่ถ้าของเหลวในถังนั้นมีระดับสูงกว่าตำแหน่งท่อที่ของเหลวไหลเข้าถัง ความดันเหนือผิวของเหลวร้อนที่ป้อนเข้าไปจะเท่ากับความดันอากาศในถังรวมกับความดันที่เกิดจากระดับความสูงของของเหลวที่อยู่ในถังก่อนหน้า (ซึ่งผลรวมนี้มีค่าสูงกว่า) การระเหยเมื่อป้อนของเหลวร้อนเข้าไปในถังที่มีของเหลวบรรจุดอยู่จึงเกิดขึ้นน้อยกว่าเมื่อป้อนเข้าไปในถังเปล่า

รูปที่ ๕ หัวข้อ A.3.2.3 และ A.3.2.4

ย่อหน้าสุดท้ายของหัวข้อ A.3.2.3 กล่าวว่า อัตราการะเหยกลายเป็นไอที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญสามารถเกิดขึ้นได้ถ้าของเหลวที่ป้อนเข้าไปในถังนั้นมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิจุดเดือดที่ความดันการทำงานของถัง ตัวอย่างเช่นในกรณีของเฮกเซน (hexane C6H14) 0.4% ของสารที่ป้อนเข้าไปสามารถระเหยได้ทุก ๆ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 0.4 K (1.0ºR) เหนืออุณหภูมิจุดเดือดที่ความดันของถัง (หน่วยอุณหภูมิ K (Kelvin) และ ºR (Rankine) คือหน่วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ โดยช่วง 1 K = 1ºC และช่วง 1ºR = 1ºF พึงสังเกว่าถ้าเป็นหน่วย K จะไม่มีเครื่องหมาย º แต่ถ้าเป็นหน่วย R จะมี)

ห้วข้อสุดท้ายของวันนี้คือ A.3.2.4 กล่าวว่า ภาคผนวกนี้ไม่ครอบคลุมการป้อนกันกรณีที่มีของเหลวไหลล้นออกจากถัง (คืออย่าคิดว่าขนาดท่อที่คำนวณได้ที่ใช้กับการระเหยอากาศในที่นี้ สามารถรองรับการระบายของเหลวที่ไหลล้นได้)

วันศุกร์ที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2568

บทสนทนากับประธานการสอบวิทยานิพนธ์ MO Memoir : Friday 13 June 2568

อาจารย์ทำให้ผมมีเรื่องเขียนลง blog เลยครับ

เรื่องการเขียนวิทยานิพนธ์เนี่ยผมได้รับอิทธิพลมาจากประเทศอังกฤษที่ไปเรียนมาครับ

คือที่นั่นเล่มวิทยานิพนธ์ที่ส่งให้กรรมการอ่าน จะเข้าเล่มปกแข็งเดินตัวหนังสือสีทองเรียบร้อย ทำไว้อย่างน้อย ๔ เล่มคือสำหรับกรรมการสอบ ๒ ท่าน อาจารย์ที่ปรึกษา ๑ ท่าน และสำหรับส่งให้กับทางมหาวิทยาลัย

เรียกว่าสอบเสร็จก็ต้องสามารถส่งเข้าไปเก็บในห้องสมุดมหาวิทยาลัยได้เลย

ดังนั้นในการเขียน อาจารย์ที่ปรึกษาจึงย้ำความสำคัญว่า เขียนให้คนที่อ่านแล้วนั้นต้องไม่มีข้อสงสัยข้อซักถามในงานของเรา เพราะวิทยานิพนธ์คือสิ่งที่จะอยู่ในห้องสมุดตลอดไป คนที่มาอ่านทีหลังถ้าเขามีข้อสงสัยเขาไม่มีทางที่จะถามเราได้เพราะเขาไม่รู้ว่าเราอยู่ที่ไหน

ถ้ามีการพิมพ์ผิดหรือแก้ไขหน้าไหน ก็ต้องส่งเล่มนั้นไปให้ร้านที่เข้าเล่มทำการตัดหน้านั้นออกแล้วแทรกหน้าแก้ไขเข้าไป แต่มันจะทำใด้ถ้าหากมีการแก้เพียงแค่ไม่กี่หน้า (น่าจะไม่เกิน ๕ หน้าจาก ๒๐๐ หน้า) ถ้ามากกว่านั้นก็ต้องรื้อออกแล้วเข้าเล่มใหม่ (แน่นอนว่าค่าใช้จ่ายสูงตามไปด้วย)

ผมเองถือว่ารูปเล่มที่ส่งให้กรรมการอ่านนั้น บ่งบอกว่าอาจารย์ที่ปรึกษามีมาตรฐานการทำงานอย่างไร (เพราะนิสิตต้องได้รับความเห็นชอบจากอาจารย์ที่ปรึกษาก่อนจึงจะส่งเล่มให้กรรมการได้) และเห็นกรรมการคนอื่นเป็นอย่างไร

และมันก็ไม่ใช่หน้าที่ของกรรมการสอบที่จะต้องมาตรวจแก้ความไม่เรียบร้อยของวิทยานิพนธ์ให้กับนิสิตผู้สอบหรืออาจารย์ที่ปรึกษาของเขา ในส่วนของผมเองผมก็จะบอกกับนิสิตของตัวเองว่าต้องเขียนให้ได้แบบกรรมการอ่านแล้วต้องยอมรับในสิ่งที่เราเขียน ต้องไม่มีข้อสงสัยหรือการแก้ไขที่จุดใดในเล่ม ถือว่าเป็นการให้เกียรติกรรมการที่เขายอมเสียเวลามาอ่านงานของเราเพื่อเป็นกรรมการสอบเรา

เวลาอ่านแล้วเจอสิ่งที่ผิดหรือบกพร่องตรงไหน คือสามารถทำให้ดูดีดูเรียบร้อยกว่าเดิมได้ ก็จะทำเครื่องหมายไว้ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่านิสิตที่รับเล่มผ่านการตรวจแก้ไปแล้ว ก็ทำการแก้ไขเฉพาะที่กรรมการท่านนั้นทำเครื่องหมายเอาไว้ก็พอ แต่ต้องกลับไปตรวจสอบเองใหม่หมดทั้งเล่มว่ายังมีที่อื่นที่หลุดรอดไปอีกหรือเปล่า ก็ขนาดตัวเองทำยังหลุดรอดมาได้ แล้วจะไปหวังว่าคนอื่นที่มาอ่านบ้างจะอ่านได้ละเอียดแบบไม่มีการหลุดรอดเลยได้ยังไง

ในการอ่านวิทยานิพนธ์นั้นผมแยกเป็นส่วน ๆ ดังนี้ครับ

ส่วนแรกคือการจัดรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นตัวอักษรและขนาด รูปแบบรูปภาพและตาราง (ความกว้างของแต่ละคอลัมน์ต้องเหมาะสมกับข้อความในคอลัมน์นั้น) ความคงเส้นคงว่าในการเขียนและใช้ภาษา (เช่น หัวข้อระดับเดียวกัน ต้องมีการย่อหน้าในระยะที่เท่ากัน การอ้างอิงรูปภาพจะใช้คำย่อ (Fig) หรือคำเต็ม (Figure) ก็ต้องใช้ให้เหมือนกัน ฯลฯ) รูปแบบการเขียนเอกสารอ้างอิง ลักษณะของภาษาที่ใช้เขียน เป็นต้น

ส่วนที่สองคือเนื้อหาที่ไม่เกี่ยวกับงานที่เขาทำ คือพวกบทนำและการทบทวนวรรณกรรม คือต้องแสดงให้เห็นว่ามันเกี่ยวโยงเข้ามาหาในสิ่งที่เขาทำได้อย่างไร ไม่ใช่ใส่ ๆ เข้ามาสักแต่ว่าเพื่อให้เล่มมันหนา ในกรณีของานที่มีความใหม่จริง ๆ นั้นก็ต้องแสดงให้เห็นได้ว่างานนี้ยังไม่มีใครเคยทำ และสิ่งที่จะทำนั้นทำไปเพื่ออะไร ในกรณีของงานที่เคยมีคนทำในลักษณะทำนองเดียวกันหรือคล้ายคลึงกันมามากแล้ว ก็ต้องแสดงให้เห็นว่าทำไมมันยังมีช่อว่างให้ทำอีก และการเติมเต็มช่องว่างนั้นจะให้ประโยชน์อย่างไร

สองส่วนแรกนี้บ่งให้เห็นถึงความรู้ของผู้วิจัยในงานที่ตัวเองกำลังจะทำและงานที่เคยมีคนอื่นทำไว้ก่อนหน้า ถ้าชี้ประเด็นตรงจุดนี้ไม่ได้มันก็เหมือนกับการท่องจำสิ่งที่อาจารย์ที่ปรึกษาบอก เพื่อไปพูดให้กรรมการฟัง โดยที่คนพูดเองก็ไม่เข้าใจในสิ่งที่ตัวเองพูดออกมา

ส่วนที่สามคือวิธีการทำทดลอง ซึ่งส่วนนี้ผมถือว่าสำคัญสุด เพราะถ้าวิธีการทำการทดลองมันน่าสงสัยหรือมันไม่ถูกต้อง ผลการทดลองที่ได้นั้นก็ไม่มีค่าควรแก่การนำมาพิจารณาใด ๆ

ส่วนที่สีคือผลการทดลองและการวิเคราะห์ ส่วนนี้มีค่าแก่การพิจารณาแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับส่วนที่สาม (วิธีการทดลอง) ส่วนมากที่เจอมาคือส่วนที่สามนั้นเขียนไม่ละเอียด หรือบางสิ่งที่ไม่ได้เขียนนั้นเป็นเพราะมันเป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไป เป็นที่รู้จักกัน แต่วิธีการใช้ที่ "ถูกต้อง" นั้นกลับไม่รู้ว่ามันเป็นอย่างไร ความผิดพลาดตรงนี้มันไปโผล่ที่ผลการทดลองที่ทำให้การวิเคราะห์ (ถ้าทำโดยละเอียดแบบไม่เข้างตนเอง) นั้นมีปัญหา ตัวอย่างเช่นการดุลมวลสารไม่ได้ ผลดุลมวลสารผิด เป็นต้น

เรื่องรูปแบบและเนื้อหาการเขียนนั้น กรรมการแต่ละคนก็มีความชอบที่แตกต่างกัน บางเรื่องกรรมการบางคนเห็นว่ามันควรจำเป็นต้องใส่ แต่กรรมการคนอื่นเห็นว่ามันเป็นสิ่งที่คนในวงการเขารู้กันอยู่แล้ว ไม่ควรใส่มันให้เล่มมันรก การจะให้นิสิตไปแก้ไขตามความต้องการของกรรมการแต่ละคนเพื่อให้กรรมการทุกคนพึงพอใจนั้นเป็นเรื่องยาก

ประเด็นนี้อาจารย์ที่ปรึกษาควรต้องเข้ามามีบทบาทครับ ถ้าตรงไหนเขาเห็นว่าไม่ควรต้องแก้ เขาก็ต้องชี้แจงให้เหตุผลเพื่อให้กรรมการคนอื่นเห็นชอบด้วยว่าการแก้ไขตรงจุดนี้มันไม่จำเป็น เพราะเขาเป็นคนเห็นชอบในสิ่งที่นิสิตของเขาเขียนมาแต่แรกแล้วว่าสิ่งที่นิสิตของเขาเขียนนั้นมันสามารถใช้สอบได้แล้ว ประเด็นตรงนี้ผมจึงมองว่าเป็นส่วนที่กรรมการสอบที่มีความเห็นแตกต่างกันนั้นต้องมาคุยกันว่าจะมีข้อยุติอย่างไร ถ้ากรรมการให้ความเห็นขัดแย้งกันในจุดเดียวกัน นิสิตก็ทำอะไรไม่ถูกแล้วครับ ไม่รู้ว่าควรจะทำตามที่อาจารย์คนไหนบอกดี

ในกรณีที่เป็นเป็นคำถามอยู่ในขณะนี้ผมก็มองอย่างนี้ครับ ในเมื่อคะแนนส่วนที่ไม่เห็นชอบนั้นมีน้อยกว่าคะแนนส่วนที่เห็นชอบ ก็ให้คนที่เห็นชอบและไม่เห็นชอบนั้นเขาไปคุยกันเอง ว่ารูปแบบการเขียนแบบนี้ทำไมกรรมการที่เห็นชอบจึงไปเห็นชอบได้ หรือทำไมกรรมการที่ไม่เห็นชอบจึงไม่สามารถเห็นชอบได้

การให้คะแนนการสอบของภาควิชานั้น แยกเป็นส่วนรูปแบบการเขียนซึ่งก็คือส่วนที่หนึ่ง และส่วนที่สอง ตรงนี้เป็นการลงคะแนนเพื่อดูว่าวิทยานิพนธ์เล่มนี้เหมาะสำหรับใช้เป็นเล่มสอบหรือไม่

ส่วนที่สำคัญกว่าคือส่วนที่สาม และส่วนที่สี่ เพราะเป็นตัวบอกว่าจะสอบผ่านหรือสอบตก เพราะต่อให้ส่วนที่หนึ่งและสอง ทำมาเรียบร้อยสมบูรณ์แบบ แต่ส่วนที่สามและสี่มีปัญหาเรื่องความน่าเชื่อถือ ผลสอบก็ออกมาตกได้ครับ เว้นแต่จะมีอะไรบางอย่างเป็นการเป็นพิเศษในหมู่กรรมการ เพื่อให้ผ่านด้วยคะแนนเสียงข้างมาก เรื่องนี้เคยเจอมากับตัวที่กรรมการสอบคนจับได้ว่าวิธีการทดลองและผลการทดลองในประเด็นที่สำคัญของงานของเขานั้นมัน "มั่ว" และไม่ให้ผ่าน (ผมก็เป็นหนึ่งในนั้น) แต่สามคนที่เหลือให้ผ่าน งานนี้เนี่ยนิสิตผู้สอบมีบทความตีพิมพ์ไปแล้ว ๓ บทความครับ แต่พอมาเจอกรรมการสองคนจับความผิดพลาดได้ ที่เตรียมจากจะให้คะแนนระดับดีมาก ก็กลายเป็นเพียงแค่ผ่านแทนครับ

ผมเคยเป็นประธานกรรมการสอบของนิสิตปริญญาโทรายหนึ่ง ที่ทำวิจัยร่วมกับสายการแพทย์ และมีอาจารย์ทางด้านนั้นมาเป็นกรรมการสอบด้วย วิทยานิพนธ์ของเขานั้นทำได้ดีครับ แต่ก่อนเสร็จสิ้นการสอบก็มีการบอกว่าถ้าทำเพิ่มเรื่องนั้นเรื่องนี้อีกหน่อยก็จะตีพิมพ์บทความระดับนานาชาติได้แล้ว และจะได้ผลสอบเป็นดีมากได้ ซึ่งอาจารย์ที่ปรึกษาก็เห็นชอบด้วยครับ แต่สิ่งที่เขาจะให้นิสิตทำเพิ่มนั้น ผมในฐานะประธานฟังแล้วมันมากเกินไป คือจะให้ไปทำการทดลองกับสัตว์ทดลอง ซึ่งท้ายสุดต้องฆ่าทิ้งทุกตัวที่นำมาทำการทดลอง

ผมในฐานะประธานก็เลยบอกในที่ประชุมว่า ที่นี่คือคณะวิศว ขอให้พิจารณาด้วยว่าขอบเขตงานที่จะให้เขาทำเพิ่มนั้นมันใช่ขอบเขตงานวิศวหรือเปล่า ทางคณะนี้ไม่ได้ทำการสอนและฝึกให้นิสิตทำการทดลองเช่นนั้น ในเมื่ออาจารย์ที่ปรึกษาเขาเห็นชอบแล้วว่างานที่นิสิตส่งมาสอบนั้นเพียงพอต่อการสอบจบปริญญาโทแล้ว (การมีบทความตีพิมพ์ระดับนานาชาติเป็นเกณฑ์จบปริญญาเอกครับ) ก็ขอให้กรรมการให้คะแนนโดยใช้ผลงานที่เขานำเสนอ ถ้าคิดว่าไม่เพียงพอ ไม่ควรให้ผ่าน ก็ให้คะแนนไม่ผ่านได้เลย แต่ต้องชี้แจงด้วยว่าทำไมถึงไม่ให้ผ่าน และถ้าเห็นว่าให้ผ่านได้ ก็ขอให้พิจารณาด้วยว่าจะให้เพียงแค่ผ่าน หรือดี (ให้ดีมากไม่ได้เพราะไม่มีบทความตีพิมพ์ระดับนานาชาติ)

เวลาที่นิสิตมาปรึกษาผมเรื่องการเลือกกรรมการ ผมจะบอกว่าให้เลือกประธานให้ดี เพราะเขาต้องเป็นคนคุมเกมส์ คุมกติกาการสอบ ถ้าประธานอยู่ใต้อิทธิพลของอาจารย์ที่ปรึกษาเมื่อใด ก็เสี่ยงดวงกันเอาเองว่าจะโชคดีโชคร้าย อย่างเช่นในกรณีข้างบน ถ้าประธานคุมเกมส์ คุมกติกาไม่ได้ นิสิตก็แย่ แต่บางรายก็คิดว่ามันจะเป็นการดี เพราะจะทำให้ได้คะแนนเสียงว่าสอบผ่านมาตุนเอาไว้ในมืออีก ๑ เสียงนอกเหนือจากอาจารย์ที่ปรึกษา

*******************

บ่ายวันนั้น ประธานสอบวิทยานิพนธ์ส่งข้อความถามผมว่า จะให้นิสิตส่งเล่มวิทยานิพนธ์มาให้ตรวจสอบใหม่ไหม (เป็นครั้งที่สาม) เพราะดูเหมือนว่าผมจะเป็นเสียงส่วนน้อยที่บอกว่าวิทยานิพนธ์เล่มนั้นไม่เหมาะสมที่จะส่งเข้าสอบ ตอนเย็นผมก็ตอบกลับไปว่าเห็นข้อความแล้ว แต่ขอเวลารวบรวมความคิดหน่อย แล้วจะตอบกลับไปตอนดึก ๆ หรืออย่างช้าก็เช้าวันรุ่งนี้ และข้างบนทั้งหมดก็เป็นสิ่งที่ผมตอบกลับไป

ไม่กี่วันถัดมาผมก็ได้พบปะกับประธานกรรมการสอบ เราได้พูดคุยกัน ผมก็บอกกับอาจารย์ท่านนั้นไปว่า สิ่งที่น่าห่วงกว่ารูปเล่มก็คือวิธีการทดลองและผลการทดลอง เพราะโดยความเห็นส่วนตัวแล้วถ้าไม่สามารถอธิบายได้ว่ามันมาได้อย่างไร ผลสอบก็คงยากที่จะผ่าน แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับเสียงของกรรมการส่วนใหญ่

แล้วผมก็เล่าให้อาจารย์ผู้เป็นประธานนั้นฟังว่า ที่เคยผ่านมานั้น ถ้าเห็นว่าความผิดพลาดตรงนั้นมันไม่มาก ก็จะให้รีบไปทำการทดลองซ่อมให้เสร็จก่อนสอบ แต่ถ้าเห็นว่ามันมากเกินกว่าที่จะรับได้หรือดูแล้วเห็นว่าไม่น่าจะแก้ไขเสร็จทันก่อนสอบ ก็จะแนะนำให้ยกเลิกการสอบไปเลย ซึ่งจะเป็นประโยชน์กับนิสิตมากกว่า

ตอนนี้ก็ได้แต่รอดูว่า ท้ายสุดจะลงเอยอย่างไร

วันจันทร์ที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2568

ไดโพรพิลเอมีน (Dipropylamine) MO Memoir : Monday 9 June 2568

จำนวนสารเคมีที่จัดเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางในหมวด 1C350 (พวกที่เกี่ยวข้องกับการผลิตอาวุธเคมี) เพิ่มจาก ๖๕ รายการในฉบับปีค.ศ. ๒๐๑๙ (พ.ศ. ๒๕๖๒) เป็น ๘๙ รายการในฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๓ (พ.ศ. ๒๕๖๖) และในฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๔ (พ.ศ. ๒๕๖๗) ก็มีการเพิ่มอีกหนึ่งรายการเป็นลำดับที่ 90 สารลำดับสุดท้ายที่เพิ่มเข้ามาคือไดโพรพิลเอมีน (Dipropylamine)

อันที่จริงสารอัลคิลเอมีนที่คล้ายกันที่ถูกจัดให้เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางก่อนหน้าก็มีลำดับที่ 48 ไดไอโซโพรพิลเอมีน (Diisopropylamine) และลำดับที่ 64 ไดเอทิลเอมีน (Diethylamine) ซึ่งสารสองตัวนี้มีปรากฏชัดในโครงสร้างโมเลกุลของ nerve agent (สารทำลายระบบประสาท) ใน V-series ดังแสดงในรูปที่ ๑

รูปที่ ๑ ตัวอย่าง Nerve agent ใน series V ตระกูล VX ตัวซ้ายสุด VX เป็นของฝั่งตะวันตก ในกรอบสี่เหลี่ยมสีแดงคือโครงสร้างที่มาจากไดไอโซโพรพิลเอมีน ส่วนตัวกลางที่เป็นของรัสเซียและตัวซ้ายที่เป็นของจีน โครงสร้างในกรอบสี่เหลี่ยมสีแดงเป็นโครงสร้างที่ได้มาจากไดเอทิลเอมีน ด้วยการเปลี่ยนรูปร่างหมู่อัลคิลที่เกาะกับอะตอม N หรือะตอม P หรือที่เกาะกับอะตอม O ก็จะได้สารตระกูลนี้ที่มีระดับความรุนแรงแตกต่างกันไป

ในเอกสาร Australia Group Common Control List Handbook Volume 1 : Chemical Weapons-Related Common Control Lists, Revision 8 เดือนมกราคม ค.ศ. ๒๐๒๔ ได้เพิ่มไดโพรพิลเอมีนเข้ามาเป็นรายการที่ 90 (รูปที่ ๒) โดยบอกว่าเป็นสารตั้งต้นที่ใช้ในการผลิต nerve agent

แต่ส่วนตัวก็มีคำถามที่สงสัยคือ มันไปอยู่ใน nerve agent ตัวไหน

 

รูปที่ ๒ ได (นอร์มัล) โพรพิลเอมีนถูกเพิ่มเข้ามาเป็นรายการล่าสุด (ลำดับที่ ๙๐) ในหมวด 1C350 ของ EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๔ (พ.ศ. ๒๕๖๗) ที่วงเล็บ (นอร์มัล) ไว้ก็เพราะหมู่โพรพิล (คาร์บอน 3 อะตอม) มันมีรูปร่างเป็นโซ่ตรง ถ้าเป็นโซ่กิ่ง (อย่างเช่นในกรณี VX agent ในรูปที่ ๑) จะเรียกว่า "ไอโซ" โพรพิล

เมื่อลองค้นสูตรโครงสร้างโมเลกุลของสารต่าง ๆ ในหมวด 1C350 ก็พบว่ามีโครงสร้างไดอัลคิลเอมีนปรากฏอยู่ในลำดับที่ 89 คือสารเอ็น,เอ็น-ไดโพรไลโซบิวตานาไมไดน์ในรูปที่ ๓ ที่ถูกระบุว่าเป็นสารตั้งต้นในการผลิต nerve agent (การอ่านนี้นำมาจากฉบับแปลไทยที่กรมการค้าต่างประเทศจัดทำขึ้น โดยส่วนตัวเห็นว่าควรอ่านเป็น -ไดโพรพิลไอโซบิวทานามิดีน มากกว่า เพราะมันตรงกับสูตรโครงสร้างโมเลกุลของสารที่ต่ออยู่กับอะตอม N)

รูปที่ ๓ สารตัวนี้เป็นตัวสุดท้าย (ลำดับที่ ๘๙) ในหมวด 1C350 ของ EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๓ (พ.ศ. ๒๕๖๖)

เมื่อลองค้นสูตรโครงสร้างโมเลกุลของ nerve agent ต่าง ๆ ใน V-series ก็ไม่เห็นว่าจะมีโครงสร้างไดโพรพิลให้เห็น แต่พอไปดูเรื่องการสังเคราะห์ก็พบว่ามีปรากฏอยู่ ดังเช่นบทความในรูปที่ ๔ ที่กล่าวถึงวิธีการสังเคราะห์ nerve agent ใน V-series ซึ่งจะว่าไปแล้วความแตกต่างของแต่ละตัวอยู่ตรงที่ หมู่ R1 ที่เกาะอยู่กับอะตอม O ที่เกาะอยู่กับอะตอม P, (X) ที่อาจเป็นอะตอม O หรือ S (ที่เห็นส่วนใหญ่จะเป็น S), และหมู่ R2 และ R3

รูปที่ ๔ บทความที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ nerve agent ที่มีหมู่นอร์มัลโพรพิลในโครงสร้างโมเลกุล (ตรงที่ขีดเส้นสีแดง)

การสังเคราะห์อาวุธเคมีในตระกูลนี้มันมาจากการคิดค้นหายาฆ่าแมลง ตัวไหนที่มีพิษสูงเกินไปก็ไม่นำออกขายในท้องตลาด (แต่ทางทหารนำไปวิจัยต่อเพื่อใช้เป็นอาวุธ) นอกจากนี้ยังมีการพิจารณาถึงระยะเวลาการสลายตัวด้วย เพราะถ้าตกค้างนานเกินไปก็ไม่ดี เพราะจะทำให้ไม่สามารถใช้พื้นที่นั้นในการทำประโยชน์อะไรได้

เหตุผลหนึ่งที่มีการเปิดเผยวิธีการสังเคราะห์สารเหล่านี้คงเป็นเพราะว่าสารเหล่านี้มันหาซื้อไม่ได้ แต่จำเป็นต้องมีเพื่อใช้ในการศึกษาหายาที่ใช้รักษา แต่ในขณะเดียวกันมันก็เปิดให้หาทางสังเคราะห์สารตัวใหม่ที่สามารถหลีกเลี่ยงอุปกรณ์ป้องกันหรือยารักษาที่ฝ่ายตรงข้ามใช้อยู่ (ตอนสงครามโลกครั้งที่ ๑ ที่มีการใช้อาวุธเคมีหลายหลายก็ด้วยเหตุผลนี้ คือพอฝ่ายตรงข้ามสามารถป้องกันสารเคมีตัวเดิมที่ใช้อยู่ได้ ก็ต้องหาสารใหม่ที่อุปกรณ์ป้องกันของฝ่ายตรงข้ามนั้นไม่สามารถป้องกันได้)

สำหรับฉบับนี้ก็คงจบลงแค่นี้