หมายเหตุ : เนื้อหาในบทความชุดนี้อิงจากมาตราฐาน API 2000 7th Edition, March 2014. Reaffirmed, April 2020 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจ ดังนั้นถ้าจะนำไปใช้งานจริงควรต้องตรวจสอบกับมาตรฐานฉบับล่าสุดที่ใช้ในช่วงเวลานั้นก่อน
วันนี้ยังคงเป็น Annex ฺB โดยเป็นข้อความต่อเนื่องจากฉบับที่แล้ว
ข้อความในรูปที่ ๑ เริ่มต้นด้วยการกล่าวถึง Table 7 และ Table 8 (อยู่ในหัวข้อ 3.3.3.3.3 หรือดูได้ในตอนที่ ๙ ของบทความชุดนี้) โดยกล่าวว่าตัวเลขที่แสดงใน Table 7 และ Table 8 อิงจากเส้นกราฟที่แสดงในรูป B.1 (รูปที่ ๗ เป็น หน่วย SI ในขณะที่รูปที่ ๘ เป็นหน่วยอังกฤษ) ที่ประกอบด้วยเส้นตรงหลายเส้นต่อกัน (เมื่อนำมาเขียนบนกราฟสเกล log-log) โดยเส้นกราฟดังกล่าวในแต่ละช่วงมีคุณลักษณะดังต่อไปนี้
ช่วงเส้นตรง 1 เป็นเส้นที่ลากผ่านค่า 117,240 W (400,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 1.86 m2 (20 ft2) และค่า 1,172,400 W (4,000,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 18.6 m2 (200 ft2) ในช่วงนี้ของเส้นกราฟ ปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าทั้งหมด Q1 ในหน่วย SI คือ watts แสดงไว้ในสมการ (B.1) และในหน่วย BSC คือ British thermal units ต่อชั่วโมง (Btu/h) แสดงไว้ในสมการ (B.2) โดยที่ ATWS คือพื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว
รูปที่ ๒ เป็นข้อความต่อเนื่องจากรูปที่ ๑ โดยกล่าวว่า ช่วงที่เป็นเส้นตรง 2 เป็นเส้นที่ลากระหว่างค่า 1,172,400 W (4,000,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 18.6 m2 (200 ft2) และ 2,916,000 W (9,950,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 92.9 m2 (1000 ft2) ในช่วงนี้ของเส้นกราฟ ปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าทั้งหมด Q2 ในหน่วย SI คือ watts แสดงไว้ในสมการ (B.3) และในหน่วย BSC คือ British thermal units ต่อชั่วโมง (Btu/h) แสดงไว้ในสมการ (B.4)
ช่วงที่เป็นเส้นตรง 3 เป็นเส้นที่ลากระหว่างค่า 2,916,000 W (9,950,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 92.9 m2 (1000 ft2) และ 4,129,700 W (14,090,000 Btu/h) ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว 260 m2 (2800 ft2) ในช่วงนี้ของเส้นกราฟ ปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าทั้งหมด Q3 ในหน่วย SI คือ watts แสดงไว้ในสมการ (B.5) และในหน่วย BSC คือ British thermal units ต่อชั่วโมง (Btu/h) แสดงไว้ในสมการ (B.6)
ต่อไปเป็นข้อความในรูปที่ ๓ สำหรับถังที่ไม่ได้มีระบบทำความเย็น (nonrefrigerated tank) ที่ออกแบบมาสำหรับความดันเกจ 6.89 kPa (1 psi) หรือต่ำกว่า ที่พื้นที่ผิวที่เปียกของเหลวมากกว่า 260 m2 (2800 ft2) ได้มีการสรุปว่าการที่จะมีเปลวไฟครอกรอบถังนั้นไม่น่าจะเกิดขึ้น และการที่เนื้อโลหะสูญเสียความแข็งแรงจากการได้รับความร้อนสูงเกินจนเกิดความเสียหายในส่วนของที่ว่างเป็นไอ (คือส่วนที่อยู่เหนือระดับของเหลว) จะเกิดขึ้นก่อนที่อัตราการเกิดไอสูงสุดที่เป็นไปได้จะเกิดขึ้น ดังนั้นความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินที่สูงเกินกว่ากรณีการได้รับความร้อนในอัตรา 4,129,700 W (14,090,000 Btu/h) จึงไม่เกิดประโยชน์ (ให้ดู Key Item 5 ในรูป B.1 (รูปที่ ๗))
สำหรับถังที่มีระบบทำความเย็น (refrigerated tank) ไม่ว่าจะมีความดันการออกแบบเท่าใดก็ตาม และถังที่ไม่มีระบบทำความเย็นและถังเก็บที่ออกแบบมาสำหรับความดันเกจ 6.89 kPa (1 psi) ขึ้นไป เป็นที่เชื่อว่าจำเป็นต้องมีความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินเพราะว่าถังเหล่านี้มักเก็บของเหลวที่อุณหภูมิใกล้จุดเดือด ดังนั้นเวลาที่ทำให้ของเหลวเหล่านี้มีอุณหภูมิสูงถึงจุดเดิอดจึงอาจจะไม่มาก จากสถานการณ์เหล่านี้ (ที่แสดงด้วยช่วงที่เป็นเส้นตรง 4) ปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าทั้งหมด Q4 ในหน่วย SI คือ watts แสดงไว้ในสมการ (B.7) และในหน่วย BSC คือ British thermal units ต่อชั่วโมง (Btu/h) แสดงไว้ในสมการ (B.8)
refrigerated tank ในที่นี้น่าจะเป็นชนิดผนังชั้นเดียวหรือ single wall (รูปที่ ๔ บน) ถังพวกนี้ใช้ในการเก็บสารที่ไม่สามารถใช้ความดันอัดให้เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องได้ (ตัวอย่างแก๊สที่ทำให้เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องได้ด้วยการใช้ความดันได้แก่แก๊สหุงต้ม แอมโมเนีย และไวนิลคลอไรด์ ตัวอย่างของแก๊สที่เก็บใน refrigerated tank ได้แก่ อีเทน และเอทิลีน) ถังชนิด single wall นั้นจะมีฉนวนกันความร้อนจากอากาศภายนอกหุ้มอยู่ด้านนอก ถ้ามีไฟครอกถัง ความร้อนจากเปลวไฟจะส่งตรงผ่านฉนวนที่หุ้มอยู่ไปยังลำตัวโลหะของถังที่สัมผัสกับของเหลวที่บรรจุอยู่ภายในได้ ดังนั้นผิวโลหะจะได้รับการปกป้องจากอุณภูมิสูงด้วยการเดือดของของเหลวที่บรรจุอยู่ภายใน
แต่ถ้าเป็นถังแบบ double wall (รูปที่ ๔ ล่าง) ลำตัวถังที่สัมผัสกับของเหลวที่บรรจุอยู่จะอยู่ภายใน และมีลำตัวชั้นที่สองปิดคลุมอยู่ทางด้านนอก โดยที่ว่างระหว่างผนังลำตัวด้านนอกและผนังลำตัวด้านในจะมีพวกวัสดุฉนวนความร้อนบรรจุอยู่ ถังแบบนี้ถ้าโดนไฟครอก ผนังลำตัวโลหะด้านนอกจะร้อนจัดได้อย่างรวดเร็ว (จนสามารถสูญเสียความแข็งแรง) เพราะไม่มีการเดือดของของเหลวช่วยระบายความร้อนออกไป
ข้อความในรูปที่ ๕ กล่าวว่าความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินจะอิงจากค่าความร้อนที่ไหลเข้าถังที่กล่าวไว้ในสมการ (B.1) ถึง (B.8) ความสามารถในการระบาย q (ที่อยู่บนข้อสมมุติที่ว่าของเหลวที่เก็บนั้นมีคุณสมบัติเป็นเฮกเซนและการระบายเกิดที่อุณหภูมิ 15.6ºC (60ºF)) จะคำนวนได้จากค่าความร้อนที่ไหลเข้า Q ที่ให้ไว้ในสมการ (B.9) ซึ่งเป็นกรณีของหน่วย SI โดยที่ q มีหน่วยเป็น Nm3 ของอากาศต่อชั่วโมง และ Q มีหน่วยเป็นวัตต์ โดยค่าคงที่ 208.2 ในสมการที่ (16) ได้มาจากสมการ (B.9) ที่ค่า Q เท่ากับ 43,200 ATWS0.82 watt [จากสมการ (B.7)], L เท่ากับ 334,900 J/kg และ M (สำหรับเฮกเซน) เท่ากับ 86.17 (สมการที่ (16) อยู่ใน Table 5 ซึ่งอยู่ในตอนที่ ๙ ของบทความชุดนี้)
ส่วนสมการ (B.10) (รูปที่ ๖) เป็นกรณีของหน่วย USC ที่ q มีหน่วยเป็น normal ft3 ของอากาศต่อชั่วโมง และ Q มีหน่วยเป็น Btu/h โดยค่าคงที่ 1107 ในสมการที่ (17) ได้มาจากสมการ (B.10) ที่ค่า Q เท่ากับ 21,000 ATWS0.82 Btu/h [จากสมการ (B.7)], L เท่ากับ 144 Btu/lf และ M (สำหรับเฮกเซน) เท่ากับ 86.17 (สมการที่ (17) อยู่ใน Table 6 ซึ่งอยู่ในตอนที่ ๙ ของบทความชุดนี้)
ย่อหน้าที่สองในรูปที่ ๖ กล่าวว่า ไม่ได้มีการพิจารณาการขยายตัวที่มีความเป็นไปได้ของไอที่อยู่เหนือผิวของเหลวที่กำลังเดือด ทั้งนี้เพราะค่าความจุความร้อนของไอ หรือความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างอุณหภูมิที่ทำการระบายความดันและ 15.6ºC (60ºF) (ซึ่งเป็นตัวที่ใช้คำนวณและมีค่าต่ำกว่า) ทำให้ค่าเหล่านี้ชดเชยกัน (คือที่อุณหภูมิต่ำกว่าแก๊สมีความหนาแน่นมากกว่าแต่มีปริมาตรจำเพาะต่ำกว่าที่อุณหภูมิสูง
ย่อหน้าที่สามในรูปที่ ๖ กล่าวว่า เนื่องจากมีข้อกังวลเกี่ยวกับความแตกต่างที่เกิดจากการใช้วิธีการต่าง ๆ ในการกำหนดความสามารถในการระบายในกรณีที่มีไฟครอก และความต้องการที่จะให้มีวิธีการมาตรฐานเพียงวิธีการเดียว คณะอนุกรรมของ API จึงได้ทำการสำรวจบริษัทประมาณ ๑๐๐ บริษัทในช่วงปีค.ศ. ๑๙๙๓ ถึง ๑๙๙๖ การสำรวจนี้แสดงให้เห็นความแตกต่างของระดับความปลอดภัยที่ไม่สามารถสังเกตได้เมื่อใช้วิธีการกำหนดขนาดที่กล่าวไว้ในมาตรฐาน API 520, ISO 23251, เอกสาร NFPA หรือวิธีการคำนวณความสามารถในการระบายกรณีของไฟครอกที่ใช้กันทั่วไป ในปีค.ศ. ๑๙๙๖ คณะอนุกรรม API จึงได้ยกเลิกความพยายามที่จะทำให้มีมาตรฐานวิธีการคำนวณเพียงวิธีการเดียวในการระบุความสามารถในการระบายในกรณีที่มีไฟครอก (คือวิธีการคำนวณไม่จำเป็นต้องทำตามที่กล่าวไว้ในมาตรฐานนี้ วิธีการคำนวณ
บรรทัดสุดท้ายของรูปที่ ๖ กล่าวไว้ว่าเพื่อวัตถุประสงค์ของบทบัญญัติ มาตรฐาน API 521 เทียบเท่ากับ ISO 23251
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น