วันอังคารที่ 21 มกราคม พ.ศ. 2568

พังเพราะปิดวาล์วผิดลำดับ MO Memoir : Tuesday 21 January 2568

เมื่อเหตุเกิดที่อุปกรณ์ตัวเดียวกัน ทำผิดพลาดแบบเดียวกัน แต่ความเสียหายออกมาแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

เป็นมาตรฐานที่บังคับใช้กันทั่วไปที่ภาชนะรับความดัน (ที่อยู่ภายใน) ต้องได้รับการป้องกันจากความดันภายในที่สูงเกิน และวิธีการที่บังคับใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือการติดตั้งอุปกรณ์ระบายความดัน โดยในระหว่างการทำงานนั้น เส้นทางระหว่างตัวภาชนะและด้านขาเข้าของอุปกรณ์ระบายความดัน และเส้นทางระหว่างด้านขาออกของอุปกรณ์ระบายความดันกับจุดที่สามารถระบายความดันออกได้อย่างปลอดภัยนั้น ต้องไม่ถูกปิดกั้น กล่าวคือต้องเปิดโล่งตลอดเวลา

หมายเหตุ :

๑. ภาชนะรับความดันในที่นี้ไม่จำเป็นต้องเป็น vessel นะ อาจเป็นระบบท่อก็ได้ เช่นท่อที่อยู่ถัดจากวาล์วลดความดัน หรือท่อลำเลียงของเหลวที่มีโอกาสที่ปลายทั้งสองข้างถูกปิดสนิท

๒. อีกวิธีหนึ่งในการป้องกันไม่ให้ภาชนะรับความดันเกิดความเสียหายจากความดันสูงเกิน คือการออกแบบให้สามารถรับความดันได้สูงเกินกว่าความดันที่สามารถจะเกิดขึ้นได้ในระบบ เช่นในกรณีของการสูบของเหลวที่ความดันบรรยากาศด้วยปั๊มหอยโข่งส่งเข้าถังเก็บ ความดันสูงสุดที่จะเกิดขึ้นได้คือความดันที่ปั๊มหอยโข่งนั้นทำได้ (เกิดเมื่อด้านขาออกถูกปิดกั้น) แต่ถ้าจะใช้วิธีการนี้ต้องไปดูว่ากฎหมายในพื้นที่ที่โรงงานนั้นตั้งอยู่ยินยอมให้ทำเช่นนี้ได้ไหม

๓. วาล์วระบายความดันอาจถูกติดตั้งเข้าบนตัว vessel โดยตรง หรือมีท่อเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถระบายของไหลนั้นออกไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมได้ ถ้าเป็นสารที่ไม่อันตรายเช่นอากาศและน้ำ ก็จะระบายออกสู่บรรยากาศโดยตรง แต่ถ้าเป็นสารที่อันตรายก็จะระบายเข้าสู่ระบบท่อที่นำไปสู่ระบบกำจัดที่เหมาะสม (เช่น ระบบเผาแก๊สทิ้ง, ระบบ scrubber)


ในบางโรงงานนั้นอาจเลือกที่จะไม่ให้มีการติดตั้ง block valve ทั้งด้านขาเข้าและขาออกของอุปกรณ์ระบายความดัน (ซึ่งอาจเป็น safety valve หรือ relief valve หรือ rupter disk) วิธีการนี้ทำให้มั่นใจว่าด้านขาเข้าและด้านขาออกของอุปกรณ์ระบายความดันนั้นไม่มีโอกาสถูกปิดกั้น แต่จะมีปัญหาคือถ้า releif valve เกิดการรั่วไหล (เพราะปิดไม่สนิท) หรือ rupture disk ทำงาน จะไม่สามารถถอดวาล์วตัวนั้นออกมาซ่อมหรือทำการเปลี่ยน rupture disk ได้ เว้นแต่จะต้องหยุดเดินเครื่องหน่วยผลิตนั้น (ซึ่งแน่นอนว่าเป็นงานใหญ่กว่างานถอดวาล์วเพียงตัวเดียวออกมาซ่อมมาก)

ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการออกแบบให้สามารถทำการตัดแยกระบบ (isolation) อุปกรณ์ระบายความดันได้ แต่ตัวภาชนะรับความดันดังกล่าวต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ระบายความดันสำรอง ที่มี block valve ปิดกั้นการทำงาน และต้องออกแบบให้ที่เมื่อตัดอุปกรณ์ระบายความดันตัวหนึ่งออกจากระบบ จะต้องเปิดการใช้งานอุปกรณ์ระบายความดันอีกตัวหนึ่งแทน เช่นการใช้ change over valve สำหรับติดตั้งวาล์วระบายความดันสองตัว (ถ้าสงสัยว่าหน้าตาเป็นอย่างไรก็ลองใช้คำค้นหา "change over valve for safety valve" ดู) หรือถ้าจะให้วาล์วระบายความดันแต่ละตัวนั้นมีระบบ block valve ของตัวเอง (คือทำงานเป็นอิสระต่อกัน ไม่ขึ้นต่อกัน) ก็ต้องไปออกแบบขั้นตอนการทำงานและการควบคุมการทำงาน เพื่อให้มั่นใจว่าไม่ว่าในเวลาใดเวลาหนึ่ง ภาชนะรับความดันจะได้รับการป้องกันความดันสูงเกินจากวาล์วระบายความดันเสมอ (ไม่ว่าตัวใดตัวหนึ่ง) แต่วิธีการหลังนี้ ก็ยังเปิดช่องให้ทำผิดพลาดได้อยู่

แต่ ๒ เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้ เกิดที่ block valve ด้านขาออกของวาล์วระบายความดัน

เรื่องแรกที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "The Dos and Don'ts of Isolating Pressure Relief Valves" โดย Sean Croxford เผยแพร่ในเว็บ https://www.valvemagazine.com/articles/the-dos-and-don-ts-of-isolating-pressure-relief-valves เป็นเหตุการณ์เกิดที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่ง ที่ภาชนะรับความดันตัวหนึ่งมีการติดตั้งวาล์วระบายความดัน ๒ ตัว (ดูรูปที่ ๑ ประกอบ) PSV1 เป็นตัวทำงาน ส่วน PSV2 เป็นตัวสำรอง ในการทำงานปรกตินั้น Isolation valve 1A และ 1B จะอยู่ในตำแหน่งเปิด ส่วน Isolatio vlave 2A และ 2B จะอยู่ในตำแหน่งปิด

รูปที่ ๑ ระบบวาล์วระบายความดันที่เกิดเหตุ

ทางโรงงานประสบปัญหาว่า PSV1 เกิดการรั่ว จึงวางแผนที่จะถอดออกมาทำการซ่อมบำรุง วาล์วระบายความดันเป็นชนิดใช้สปริงกดโดยมี Bellow ทำหน้าที่ลด backpressure ที่กระทำต่อตัว disk (โครงสร้างที่ปิดรูระบาย) บทความไม่ได้กล่าวถึงขนาดของตัววาล์ว แต่ดูจากที่บทความกล่าวว่าต้องใช้เวลาพอสมควรในการปิดวาล์ว ก็แสดงว่าตัววาล์วควรต้องมีขนาดใหญ่

การทำงานเริ่มด้วยการปิด Isolation valve 1B ที่อยู่ทางด้านขาออกของ PSV1 (บทความไม่ได้กล่าวถึงการทำงานใด ๆ กับ PSV2 แต่มีการกล่าวว่าหลังจากปิด Isolation valve 1B แล้ว ตัวภาชนะรับความดันก็จะไม่ได้รับการปกป้องจากวาล์วระบายความดัน นั่นแสดงว่าในขณะนั้น Isolation vavle ของ PSV2 นั้นปิดอยู่) จากนั้นจึงค่อยทำการปิด Isolation valve 1A ที่อยู่ทางด้านขาเข้าของ PSV1 ดังนั้นในช่วงเวลานี้จะมีแก๊สที่รั่วไหลผ่าน PSV1 เข้าไปสะสมอยู่ในเส้นท่อระหว่างด้านขาออกของ PSV1 กับ Isolation valve 1B ทำให้ความดันในบริเวณดังกล่าวเพิ่มสูงขึ้น และเมื่อถอด PSV1 ออกมาตรวจสอบก็พบว่า Bellow นั้นได้รับความเสียหาย (รูปที่ ๒)

บทความไม่ได้ให้รายละเอียดว่าลำดับการเปิดปิดวาล์วนั้นเป็นอย่างไร แต่ก็สามารถคาดเดาได้ดังนี้

๑. เปิดใช้งาน PSV2 ก่อนด้วยการเปิด Isolation valve 2B (ด้านขาออก) แล้วจึงค่อยเปิด Isolation valve 2A (ด้านขาเข้า) เพื่อให้มั่นใจว่าถ้า PSV2 มีการรั่ว จะไม่มีความดันสะสมด้านขาออก

๒. ปิดการใช้งาน PSV1 ด้วยการปิด Isolation valve 1A ก่อน แล้วรอให้ความดันที่ค้างอยู่ระหว่าง Isolation valve 1A กับ PSV1 รั่วไหลออกไปก่อน จากนั้นจึงค่อยปิด Isolation valve 1B  

รูปที่ ๒ Bellow ที่ได้รับความเสียหายจากความดันภายนอกบีบอัด

เรื่องทื่สองนำมาจากบทความเรื่อง "Pipe burst due to wrong pressure safety valve isolation" จากเว็บ "https://toolbox.energyinst.org/c/presentations/pipe-burst-due-to-wrong-pressure-safety-valve-isolation" บทความนี้ไม่ปรากฏชื่อผู้เขียน เหตุเกิดที่วาล์วระบายความดันที่ติดตั้งที่ท่อด้านขาออกของคอมเพรสเซอร์ที่มีความดัน 300 bar.g และระบายแก๊สเข้าสู่ระบบเผาแก๊สทิ้งที่มีความดัน 36 bar.g

โอเปอร์เรเตอร์รายหนึ่งต้องการปรับตั้งการปิด (reseat) ของวาล์วระบายความดันที่รั่ว โดยตั้งใจจะปิด upstream block valve ของวาล์วระบายความดัน แต่ทำผิดพลาดด้วยการไปปิด Downstream block valve ก่อนแทน ทำให้แก๊สความดันสูงจึงไหลไปสะสมด้านขาออกจนทำให้ท่อด้านขาออกระเบิด (รูปที่ ๓) ที่ความดันประมาณ 120 bar.g ส่งผลให้โอเปอร์เรเตอร์เสียชีวิต

รูปที่ ๓ ท่อที่เกิดเหตุ

ในเหตุการณ์นี้บทความมีการกล่าวไว้ว่า การทำงานดังกล่าวเกิดจากการที่ไม่ต้องการหยุดการทำงานของคอมเพรสเซอร์เพื่อถอดวาล์วระบายความดันออกมาซ่อม และยังไม่มีการล็อคตำแหน่ง block valve ให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม (ที่เรียกว่า locked close หรือ locked open) ทำให้โอเปอร์เรเตอร์สามารถเข้าไปเปิด-ปิดได้เองโดยไม่ต้องได้รับอนุญาต

สองเรื่องนี้ปิดวาล์วผิดตัวเหมือนกัน แต่ความเสียหายออกมาแตกต่างกัน

ไม่มีความคิดเห็น: