บนผิวน้ำ น้ำมันเดินทางได้เร็วขึ้นและไกลขึ้น และระเหยได้ง่ายขึ้น MO Memoir : Tuesday 8 October 2562

บางที กฎเกณฑ์มันใช้ได้ก็ต่อเมื่อสภาพแวดล้อมนั้นเป็นไปตามเงื่อนไขบางอย่าง ไม่ใช่สามารถนำมาบังคับใช้ได้กับทุกกรณี อย่างเช่นกรณีระยะห่างไม่น้อยกว่า ๑๕ เมตร ระหว่างแหล่งที่อาจมีเชื้อเพลิงรั่วไหล และบริเวณที่มีเปลวไฟหรือประกายไฟ

ณ อุณหภูมิหนึ่ง โมเลกุลที่อยู่บนพื้นผิวของเหลวจะมีพลังงานอยู่ระดับหนึ่ง (ผลจากการสั่นและการชนกันระหว่างโมเลกุล) ถ้าพลังงานของโมเลกุลนั้นสูงเกินกว่าพลังงานยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่อยู่ข้างเคียง โมเลกุลนั้นก็จะหลุดออกจากผิวของเหลวไปอยู่ในเฟสแก๊สได้ นั่นคือปรากฏการณ์การระเหยของของเหลว (evaporation) ที่เกิดได้แม้ว่าของเหลวนั้นจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือด (boiling point) ของมัน
  

น้ำมัน (ในที่นี้คือไฮโดรคาร์บอน) เป็นโมเลกุลไม่มีขั้วและมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ (ที่เป็นโมเลกุลที่มีขั้วที่แรง) ดังนั้นเมื่อน้ำมันหยดลงไปในน้ำ น้ำมันจะลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำ และถ้าผิวหน้าน้ำนั้นมีพื้นที่ให้มันแผ่กระจายที่กว้างมากพอ ความหนาของชั้นน้ำมันบนผิวหน้าน้ำอาจถือได้ว่าหนาเพียงชั้นโมเลกุลเดียว และด้วยการที่แรงยึดเหนี่ยวระหว่างน้ำมันและน้ำนั้นไม่ได้สูง จึงทำให้แรงยึดเหนี่ยวที่จะดึงให้โมเลกุลน้ำมันนั้นไม่หลุดออกไปจากผิวหน้าน้ำลดต่ำลง ทำให้น้ำมันนั้นระเหยกลายเป็นไอได้ง่ายขึ้น เมื่อเทียบกับเวลาที่มันมีโมเลกุลพวกเดียวกันเองนั้นอยู่ข้างใต้ตัวมัน
  

และนี่ก็เป็นที่มาของหลายอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับการแผ่กระจายของน้ำมันไปบนผิวน้ำ ที่นำมาเล่าสู่กันฟังในวันนี้คัดมาจาก ICI Safety Newsletter ๒ เรื่องด้วยกัน

ในเหตุการณ์แรก (รูปที่ ๑) ช่างเชื่อมกำลังทำงานประกอบท่อใหม่เส้นใหม่ ในเวลาเดียวกันก็มีการถอด slip plate ออกจากท่ออีกเส้นหนึ่ง สถานที่ทำงานทั้งสองนั้นอยู่ห่างกัน ๖๕ ฟุต (ก็ราว ๆ ๒๐ เมตร) ในการถอด slip plate นั้นมีการคาดว่าอาจมีเชื้อเพลิง (ที่ค้างอยู่ในท่อ) รั่วไหลออกมาได้ แต่เมื่อพิจารณาระยะห่างจากงานเชื่อมท่อที่ห่างกันถึง ๖๕ ฟุต ก็คงทำให้ผู้ที่ออกใบอนุญาตให้ทำงาน (work permit) เชื่อว่าโอกาสที่ไอระเหยนั้นจะแพร่ไปถึงตำแหน่งที่ทำการเชื่อมต่อและเกิดการจุดระเบิดได้นั้นมีต่ำมาก ดังนั้นงานทั้งสอง (งานเชื่อมท่อและงานถอด slip plate) จึงได้รับอนุญาตให้ทำในเวลาเดียวกัน

  

รูปที่ ๑ อุบัติเหตุเพลิงไหม้จากการเชื่อมโลหะเหนือผิวน้ำ (ฉบับเดือนกรกฎาคม ค.ศ. ๑๙๖๙ (พ.ศ. ๒๕๑๒))
    

เหตุการณ์นี้ไม่ได้ให้รายละเอียดมากนักเกี่ยวกับสถานที่เกิดเหตุ แต่ใช้คำว่า "pipe duct" ที่คงหมายถึงร่องหรือรางที่อยู่ต่ำกว่าระดับพื้น เพื่อใช้สำหรับวางท่อ (เช่นให้ลอดผ่านพื้นถนนได้) แต่ในเวลาเดียวกันมันก็สามารถมีน้ำขังได้ และในเหตุการณ์นี้ pipe duct ดังกล่าวก็มีน้ำท่วมขัง สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือเชื้อเพลิงที่รั่วออกมาขณะถอด slip plate นั้นแผ่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังตำแหน่งที่ช่างเชื่อมทำงานอยู่ เกิดไฟลุกขึ้น ทำให้ผู้ช่วยช่างเชื่อมเสียชีวิต
    

บทเรียนหนึ่งที่ได้จากเหตุการณ์นี้ก็คือการออกใบอนุญาตให้ปฏิบัติงานนั้น ผู้ที่ออกใบอนุญาตควรต้องลงไปตรวจสอบสถานที่ทำงานจริง และไม่ควรให้การทำงานที่มีการใช้เปลวไฟ (เช่นการเชื่อมหรือตัดโลหะ) ทำอยู่เหนือแอ่งน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเชื้อเพลิงที่จะรั่วไหลออกมานั้นเป็นของเหลว เพราะถ้าเป็นแก๊ส เหตุการณ์นี้คงจะไม่เกิด
   

ข้อสังเกตข้อหนึ่งที่เห็นได้จากรายงานดังกล่าวคือ ปรกติเมื่อไฟลุกติดไอน้ำมันที่อยู่บนผิวหน้าน้ำ เปลวไฟจะวิ่งกลับมายังจุดที่น้ำมันรั่วออกมา (คือจุดที่ทำการถอด slip plate) แต่ในกรณีนี้ผู้เสียชีวิตนั้นกลับเป็นผู้ที่อยู่ทางด้าน downstream ของการไหล (จุดที่ทำการเชื่อมต่อท่อ) ซึ่งบ่งบอกว่าจุดที่ทำการเชื่อมท่อนั้นอยู่ที่ระดับต่ำกว่าจุดที่ทำการถอด slip plate และ/หรือการรั่วไหลนั้นคงต้องมากอยู่เหมือนกัน จนทำให้ทำการเตือนอีกฝ่ายหนึ่งไม่ทัน

ในเหตุการณ์ที่ ๒ (รูปที่ ๒) เป็นการรั่วไหลของน้ำมันจากเรือบรรทุกน้ำมันขณะขนถ่าย ทำให้น้ำมันจำนวนมากถึง ๓๕ ตันรั่วไหลลงไปในคลอง เกิดเป็นไอหมอกปกคลุมเรือโดยสารที่แล่นอยู่ในคลองดังกล่าวก่อนจะเกิดการระเบิด ส่งผลให้ผู้โดยสารอยู่ในเรือลำนั้นและลำอื่นที่อยู่ในคลองนั้นเสียชีวิต ๖ ราย (Manchester ship canal เป็นคลองขนาดใหญ่สำหรับให้เรือใหญ่ขนาดเรือเดินสมุทรเดินได้)

    

รูปที่ ๒ อุบัติเหตุจากน้ำมันรั่วไหลคงคลองและไหม้คลอกเรือโดยสาร (ฉบับเดือนมิถุนายน ค.ศ. ๑๙๗๓ (พ.ศ. ๒๕๑๖))

เคยเห็นป้าย "ไม่นำเปลวไฟเข้าใกล้ในระยะ ๑๕ เมตร" ไหมครับ เรามีโอกาสที่จะเห็นป้ายแบบนี้ตามสถานที่เก็บเชื้อเพลิง (เช่นถังน้ำมัน ถังแก๊ส หรือรถบรรทุกน้ำมัน/แก๊ส) ในกรณีที่ของเชื้อเพลิงเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง ถ้าไม่ได้เกิดการรั่วไหลขนาดใหญ่และเป็นการรั่วไหลบนพื้นราบที่แห้ง (คือไม่มีน้ำท่วมขัง) ระยะ ๑๕ เมตร (ก็ราว ๆ ๕๐ ฟุต) นี้ก็ลดโอกาสที่ไอระเหยเชื้อเพลิงที่รั่วไหลออกมาจะมีความเข้มข้นสูงพบที่จะเกิดการจุดระเบิดได้ลงไปได้เยอะ แต่ในกรณีของการรั่วไหลลงแอ่งน้ำนั้น น้ำมันที่ลอยบนผิวหน้าน้ำจะแผ่กระจายไปได้ไกลและรวดเร็วมาก แม้ว่าจะเป็นการรั่วไหลที่ไม่มากก็ตาม ตรงนี้อาจทดลองดูง่าย ๆ ด้วยการหยดน้ำมันพืชลงบนพื้นคอนกรีตและบนผิวหน้าน้ำ และดูการแผ่กระจายของน้ำมันพืช เราจะเห็นชัดว่าน้ำมันพืชที่หยดลงบนพื้นคอนกรีตนั้นก็จะกองอยู่ตรงนั้น แผ่กระจายออกไปด้านข้างไม่มาก แต่บนผิวหน้าน้ำจะแผ่นกระจายออกไปด้านข้างได้อย่างรวดเร็ว และด้วยพฤติกรรมเช่นนี้จึงทำให้น้ำมันที่ปรกติมีอุณหภูมิจุดวาบไฟสูงกว่าอุณหภูมิห้อง สามารถจุดติดไฟได้ที่อุณหภูมิห้องได้
    

ในเหตุการณ์แรกนั้นอาจเป็นเพราะว่าผู้ออกใบอนุญาตให้ทำงานนั้นเห็นว่าสถานที่ทำงานทั้งสองอยู่ห่างกันถึง ๖๕ ฟุต ซึ่งมากกว่าระยะห่างขั้นต่ำ (คือระยะ ๕๐ ฟุต) ก็เลยออกใบอนุญาตให้ทำงาน แต่ระยะนี้มันใช้ไม่ได้กับการรั่วไหลของของเหลว (ที่ไม่ละลายน้ำและลอยอยู่บนผิวหน้าหน้า) ลงผิวน้ำ นั่นแสดงว่ากฎระเบียบที่ออกมานั้นมันก็มีข้อจำกัดอยู่เหมือนกัน คือมันอิงอยู่กับสภาพแวดล้อมเฉพาะบางอย่าง (เช่นการรั่วไหลลงบนพื้นแห้งที่ราบ) โดยไม่สามารถนำไปบังคับใช้ได้กับทุกสภาพการณ์ (เช่นการรั่วไหลลงผิวน้ำ) ส่วนในกรณีของเหตุการณ์ที่สอง เรื่องน่าเศร้าของเหตุการณ์อยู่ตรงข้อความที่เขาขีดเส้นใต้ คือนับตั้งแต่เกิดการรั่วไหลจนเกิดระเบิดนั้นเป็นเวลานานถึงสองชั่วโมงครึ่ง แต่กลับไม่มีการเตือนภัย
    

สิ่งที่ต้องพึงระวังในการถอดหน้าแปลน (ไม่ว่าจะเป็นการถอด slip plate หรืออุปกรณ์ piping ต่าง ) คืออาจมี process fluid ตกค้างอยู่ในท่อได้ ในกรณีที่ process fluid เป็นแก๊สนั้นคงต้องปล่อยให้แก๊สที่ค้างอยู่นั้นรั่วออกมาและฟุ้งกระจายออกไป แต่ในกรณีที่ process fluid เป็นของเหลวนั้นอาจต้องหาอุปกรณ์มารองรับของเหลวที่จะรั่วไหลออกมา และระบายต่อไปยังจุดรองรับที่ปลอดภัย กรณีของการถอด slip plate แล้วมีของเหลวที่ค้างอยู่ในท่อรั่วไหลออกมาจนทำให้เกิดความเสียหายอย่างหนักนักได้เคยเล่าไว้แล้วในบทความชุด "เพลิงไหม้และการระเบิดที่ BP Oil (Grangemouth) Refinery 2530(1987) Case 1 เพลิงไหม้ที่ระบบ Flare" ที่มีอยู่ด้วยกัน ๔ ตอน

ตำแหน่งการบรรจบท่อ ด้านข้าง ด้านล่าง หรือด้านบน MO Memoir : Saturday 10 September 2559

หายหน้าหายตาไปจากห้องแลปนานหลายวันเหมือนกันเนื่องจากภาระกิจการสอนรัดตัว บ่ายวันพฤหัสบดีที่ผ่านมาพอมีโอกาสแวะขึ้นไปใหม่ ก็มีคนชี้ให้ดูของเล่นใหม่ที่เพิ่งจะทำเสร็จ คือท่อสำหรับระบายแก๊สจากที่ตั้งอุปกรณ์ทดลองต่าง ๆ มาบรรจบเข้ากับท่อระบายแก๊สของตู้ดูดควัน เพื่อใช้พัดลมดูดอากาศของตู้ดูดควันช่วยดึงเอาแก๊สที่ใช้ในการทดลองต่าง ๆ ระบายออกไปข้างนอก จะว่าไปมันก็ดูดเรียบร้อยดี เพียงแต่ว่าผมรู้สึกสะดุดตาอยู่ ณ จุดหนึ่ง คือตำแหน่งการบรรจบท่อที่เดินขึ้นมาใหม่นั้นเข้ากับท่อของตู้ดูดควันเดิม (รูปข้างล่าง)

ท่อเดิมของตู้ดูดควันนั้นเป็นท่อใหญ่ (สองท่อใหญ่ที่เห็นในรูป) ท่อที่เดินใหม่เป็นท่อเล็ก ช่างติดตั้งนั้นเขาเลือกบรรจบท่อเล็กเข้าทาง "ด้านล่าง" ของท่อระบายแก๊สเดิม ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ผมเห็นว่าไม่ค่อยเหมาะสมเท่าใดนัก
 

ในการออกแบบแนวเส้นทางการวางท่อนั้น สิ่งหนึ่งที่ผู้ออกแบบควรต้องคำนึงถึงเสมอคือการมีเฟสอื่นที่ไม่ใช่เฟสที่ต้องการให้ท่อเส้นนั้นลำเลียง ตัวอย่างเช่นถ้าเป็นท่อสำหรับลำเลียงของเหลว ก็ควรต้องคำนึงถึงอากาศที่อยู่ในเส้นท่อก่อนการป้อนของเหลวเข้าเส้นท่อด้วย อากาศนี้มันมีอยู่ในเส้นท่อตั้งแต่ตอนที่วางท่อเสร็จครั้งแรก หรือหลังการซ่อมแซมท่อที่มีการระบายเอาของเหลวออกจากท่อจนหมด จุดที่อาจเป็นปัญหาก็คือตำแหน่งที่ท่อไต่ขึ้นไปด้านบนและวกลงด้านล่างซึ่งเป็นจุดที่อาจทำให้อากาศค้างอยู่ในเส้นท่อที่ตำแหน่งสูงสุดนั้นได้ ในกรณีของท่อขนาดเล็กนั้น (เช่นท่อประปาตามบ้าน) ความเร็วการไหลของของเหลวมักจะมากพอที่จะดันให้อากาศไหลออกไปจากบริเวณดังกล่าวได้ แต่ในกรณีของท่อขนาดใหญ่อาจต้องมีการติดตั้งท่อ vent ที่ตำแหน่งสูงสุดดังกล่าวเพื่อระบายอากาศตกค้างทิ้งออกไป (อ่านเพิ่มเติมได้ใน Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๔๙๒ วันจันทร์ที่ ๑๓ สิงหาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "Drain อยู่ล่าง Vent อยู่บน")
 

ในกรณีของท่อที่เฟสหลักของการไหลคือแก๊สนั้น ในหลายกรณีก็ควรต้องคำนึงถึงโอกาสที่จะมีการควบแน่นของของเหลวภายในท่อ ถ้าท่อมีขนาดใหญ่ แก๊สไม่ได้ไหลเร็ว และของเหลวมีปริมาณไม่มาก ของเหลวที่ควบแน่นก็จะไหลด้วยแรงโน้มถ่วงจากที่สูงไปยังที่ต่ำ (ตามความลาดเอียงของท่อ) ถ้าต้องการต่อท่อแยกเพื่อดักเข้าของเหลวควบแน่นออก ก็ต้องต่อเข้าทางด้านล่างของท่อหลัก
 

แต่ถ้าเป็นกรณีของท่อบรรจบที่เป็นท่อเล็กไหลเข้ามารวมกับท่อใหญ่นั้น ไม่ควรที่จะบรรจบท่อเล็กเข้าทางด้านล่างของท่อใหญ่ เพราะจะเปิดโอกาสให้ของเหลวที่ควบแน่นนั้นไหลย้อนเข้ามาทางท่อเล็กได้ ดังนั้นจะเป็นการดีกว่าที่จะบรรจบท่อเล็กเข้าทางด้านบนหรือด้านข้างของท่อใหญ่ (แล้วแต่พื้นที่ติดตั้งจะอำนวยให้)
 

ท่อระบายแก๊สจากตู้ดูดควันเป็นท่อที่มีโอกาสเกิดการควบแน่นของไอระเหยสารเคมีต่าง ๆ ได้ เพราะในระหว่างการใช้งานนั้นอาจมีไอสารเคมีที่เป็นของเหลวต่าง ๆ ระเหยออกมาที่อุณหภูมิสูง (เช่นจากการต้ม) พอเข้ามาอยู่ในระบบท่อและเย็นตัวลงก็เลยเกิดการควบแน่นได้ ดังนั้นจะเป็นการดีกว่าที่ท่อเล็กที่เข้ามาบรรจบนั้นไม่ควรบรรจบเข้าทางด้านล่างของท่อใหญ่ เพราะเป็นการเปิดโอกาสให้ของเหลวที่ควบแน่นในท่อใหญ่ (ถ้าเกิดขึ้น) ไหลย้อนเข้ามาในท่อบรรจบนั้นได้

บ่ายสี่โมงวันอาทิตย์สัปดาห์ที่แล้ว มีศิษย์เก่าแวะมาเยี่ยม ได้คุยกันหลายหลายเรื่องราว อันที่จริงผมก็ไม่รู้เหมือนกันว่าเขาได้อะไรไปบ้างจากผม (นอกจากจดหมายรับรองสำหรับสมัครเรียนต่อ) แต่ไม่กี่วันให้หลังก็มีการกล่าวถึงในหน้า facebook ก็เลยขอนำมาบันทึกเอาไว้เป็นความทรงจำส่วนตัวหน่อย :) :) :)

เรื่องเล่าจากวิศวกรสาว ตอน งานวางท่อใต้ดิน MO Memoir : Thursday 29 November 2555

สายวิชาชีพเรานั้นเดิมมันไม่มีใบประกอบวิชาชีพ ช่วงนั้นก็ทำงานไปวัน ๆ ได้ แต่พอมีใบประกอบวิชาชีพ มันก็มีระดับด้วยว่าจะทำงานอะไรต้องได้ใบประกอบระดับไหน ซึ่งการเลื่อนระดับนั้นก็ต้องมีผลงานมาแสดง พวกเราวิศวกรเองก็ถนัดแต่ทำงานกับคิดเลข ไม่ค่อยสนใจจะจดบันทึกผลงานสักเท่าใดนัก ทีนี้พอจะขอเลื่อนระดับใบประกอบวิชาชีพก็จะมีปัญหาเรื่องจำไม่ได้ว่าทำงานอะไรไปบ้าง และมีหลักฐานการทำงานแสดงหรือไม่

สัปดาห์แล้วมีโอกาสติดต่อกับสาวน้อยรายหนึ่งที่เพิ่งจะจบการศึกษาและได้งานทำ ก็เลยเอ่ยปากชวนให้เขาเขียนเล่าเรื่องราวชีวิตการทำงานของวิศวกรสาวจบใหม่ เพื่อที่จะได้เป็นการฝึกเขียนบันทึกการทำงานและจะได้มีบันทึกการทำงานเอาไว้ขอเลื่อนตำแหน่ง และที่สำคัญคืออยากให้เขาได้แบ่งปันความรู้ที่ได้จากการทำงานจริงให้กับผู้ที่กำลังศึกษาอยู่ จะได้เห็นภาพการทำงานในหน้าที่ของวิศวกรสาว

เนื้อหาข้างล่างต่อไปนี้ ส่วนที่เป็นสีดำคือส่วนที่ผู้เขียน (เขาขอใช้นามปากกาว่า "เจ้าชายนิทรา") ส่งมาให้ ส่วนที่เป็นสีน้ำเงินคือส่วนที่ผมแซวคนเขียนเล่น และหมายเหตุเป็นส่วนที่ผมเพิ่มเติมคำอธิบายบางส่วนเพื่อขยายความ

รูปถ่ายทั้งหมดที่ปรากฏเป็นผลงานของผู้เขียนบทความ - เจ้าชายนิทรา ทั้งสิ้น

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

หลังจากที่ได้เรียนจบออกมาจากรั้วมหาวิทยาลัย ทีแรกก็ยังงง ๆ ว่าเราจบแล้วจริง ๆ หรือเนี่ย หลังจากที่ตอนเรียน คิดว่าอยากเรียนจบเร็ว ๆ แล้วก็ทำงานมาตั้งนานแล้ว แต่พอถึงเวลาเข้าจริง ๆ เวลาก็ผ่านไปเร็วเหมือนกันนะ มานั่งคิด ๆ พิจารณาดูว่างานของวิศวกรเคมีแบบไหนกันนะที่เราอยากทำ ถ้าจะวิเคราะห์คร่าว ๆ ก็น่าจะมี 3 สายด้วยกันคือ สายนักวิจัย สายควบคุมกระบวนการผลิต และสายก่อสร้างโรงงาน โดยส่วนตัวของผู้เขียนเป็นคนชอบแนวแบบออกแบบก่อสร้าง จะได้รู้อะไรที่ลึก ๆ (แล้วก็ได้รู้อะไรที่ "ลึก" จรึง เพราะต้องไปทำงานเรื่องเกี่ยวกับใต้ดิน) เพราะถ้าจะสร้างได้ก็ต้องรู้จริงในระดับหนึ่ง ก็เลยเลือกสมัครบริษัทส่วนใหญ่ที่เป็นบริษัทก่อสร้างโรงงานที่อยู่ในกรุงเทพ เพราะไม่อยากไปควบคุมกระบวนการผลิตในต่างจังหวัด 

 

สุดท้ายก็ได้อยู่บริษัทก่อสร้างสมใจ (เพิ่งจะเคยได้ยินบริษัทชื่อ "สมใจ") ได้อยู่กรุงเทพแล้ว แอบดีใจ แต่พอมาเรียนรู้งานในบริษัทก่อสร้างจริง ๆ แล้ว มันดันสามารถแบ่งออกได้อีก 3 สาย ได้แก่ (1) สายออกแบบ (2) สายคุมงาน และ (3) สายเอกสารยื่นประมูลงาน ซึ่งเราเอง ใจอยากไปอยู่แบบที่ (1) แต่ดันได้มาอยู่แบบ (2) กับแบบที่ (3) นิดหน่อย ในที่สุดก็ถูกส่งไปคุมงานก่อสร้างวางท่อน้ำมันของบริษัทหนึ่งไปยังบริษัทหนึ่งในระยอง 

 

ถ้าจะแบ่งง่าย ๆ ในวงการก่อสร้าง จะมีบริษัท 2 แบบคือ EPC (Engineering, Procurement and Constrution) กับ PMC (Project management and control)^(๑) ก็คือทางบริษัทลูกค้าจะจ้างบริษัท PMC ซึ่งคนส่วนใหญ่จะมีประสบการณ์ในงานก่อสร้างมาคุมการก่อสร้างให้ถูกต้องเป็นไปตามแบบที่ลูกค้าต้องการ เพราะทางบริษัทลูกค้าจะไม่มีบุคคลาการที่ทำหน้าที่โดยตรง เพราะทุกคนก็จะมีหน้าที่ควบคุมการผลิตของตนเอง และมีประสบการณ์ในการควบคุมงานก่อสร้างน้อย ซึ่งทางบริษัท PMC จะต้องช่วยทำเอกสารเกี่ยวกับการประมูลและสัญญาต่าง ๆ ให้บริษัทของลูกค้ากับบริษัท EPC และผู้ที่ก่อสร้างจริง ๆ คือ บริษัท EPC

หมายเหตุ

(๑) สมัยที่ผมทำงานวางท่อเมื่อ ๒๕ ปีที่แล้วเขาเรียกบริษัทที่ปรึกษา (consultant) กับบริษัทก่อสร้าง (contractor) โดยบริษัทที่ปรึกษาทำหน้าที่เหมือน PMC และบริษัทก่อสร้างทำหน้าที่เหมือน EPC พี่ที่ดูแลสอนว่าไม่ควรเลือกให้สองบริษัทนี้เป็นพวกเดียวกัน ไม่เช่นนั้นมันจะฮั้วกัน ดังนั้นถ้าเลือกที่ปรึกษาเป็นฝรั่งก็ควรเลือกก่อสร้างเป็นญี่ปุ่น และถ้าเลือกที่ปรึกษาเป็นญี่ปุ่นก็ควรเลือกก่อสร้างเป็นฝรั่ง แต่เดี๋ยวนี้ไม่รู้ว่ายังเป็นอย่างนั้นอยู่หรือเปล่า (ตรงนี้ผู้เขียนบทความตอบกลับมาว่า "เป็นอยู่ค่ะ บริษัทหนูถึงจะเป็นสัญชาติเยอรมันแต่ก็มีไม่ได้มีแต่คนเยอรมัน ส่วนใหญ่ก็เป็นฝรั่งค่ะอาจารย์ แต่โครงการที่หนูทำอยู่ตอนนี้ EPC เป็นของคนไทยค่ะ")

 

หลังจากที่เกริ่นเกี่ยวกับบริษัทก่อสร้างมาพอสมควรก็ขอเข้าเรื่องเลยล่ะกัน การวางท่อโดยทั่ว ๆ ไป ก็น่าจะแบ่งได้ 3 แบบในแง่ของพื้นที่การวางคือ (1) ใต้ดิน (2) บนดิน และ (3) ใต้ทะเล ซึ่งตอนนี้ตัวผู้เขียนมีประสบการณ์นิดหน่อยใน 2 แบบแรก ซึ่งสิ่งที่ไปพบไปเห็นมาคือการวางท่อน้ำมันใต้ดินตามแนวถนน โดยใช้วิธี Horizontal directional drilling (HDD)^(๒)

การวางท่อน้ำมันแบบ Horizontal directional drilling (HDD) จะเริ่มจากการเตรียมสถานที่ โดยเริ่มจากการสำรวจและทำทดสอบชนิดของดิน (soil test) โดยความลึกที่จะขุดลงไปจะต้องเป็นไปตามมาตราฐานของกรมทางหลวง และจะต้องมีมาตราฐานการป้องกัน เช่น แสดงสัญลักษณ์เครื่องหมายการก่อสร้างติดตั้งให้เห็นล่วงหน้า 1 กิโลเมตรก่อนถึงจุดก่อสร้าง และเพื่อป้องกันการพังทลายของพื้นผิวถนนตามบริเวณแนวที่ขุดวางท่อ จะมีการตอก Sheet pile เป็นแนวเพื่อป้องกันการสไลด์ของดินในขณะที่ก่อสร้างบริเวณที่ขุด หลังจากวางท่อเสร็จจะมีการขุดเอา Sheet pile ออกไป ดังแสดงในรูปที่ 1 เป็นต้น

หมายเหตุ

(๒) แต่ถ้าเป็นที่โล่ง ๆ แบบไม่มีอะไรกีดขวางบนผิวดิน ก็จะใช้การขุดเป็นร่องยาว วางท่อ แล้วก็ฝังกลบ

รูปที่ 1 การตอก Sheet pile (ที่ลูกศรสีแดงชี้) เพื่อป้องกันผิวถนนทรุดตัวเนื่องจากการสไลด์ตัวของดินใต้ถนน 

 

หลังจากเตรียมพื้นที่ตามมาตราฐานของกรมทางหลวงแล้ว จะทำการเจาะหลุมนำร่อง (Pilot hole) โดยใช้เครื่องจักรที่มีแรงดันไฮดรอลิคดันหัวเจาะลงไปในดินตามแนวท่อที่ได้ออกแบบไว้ โดยขนาดของหัวเจาะจะแตกต่างกันไปตามขนาดของท่อ โดยเริ่มเจาะจากรูขนาดเล็กให้ได้เส้นทาง ว่าเจอก้อนหินหรือตอหม้อสะพานหรือมีอะไรกีดบังเส้นทางหรือไม่ โดยเจาะจากระดับพื้นดินอีกฝั่งไปยังให้พ้นอีกฝั่ง ซึ่งใน 1 HDD จะมีความยาวประมาณ 500 เมตร และมีการใช้น้ำบ่อเป็นตัวช่วยในการทำให้ดินในบริเวณนั้นอ่อนตัวลง และจะมีการใช้อุปกรณ์อิเลคโทนิคช่วยในการระบุตำแหน่งและทิศทาง ในขณะเจาะหัวเจาะจะพ่นเบนโทไนต์ออกมาทางหัวเจาะ และจะมีการดึงดินและเบนโทไนต์กลับ ไปยังถังแยก (Separation plant) เพื่อแยกดินและเบนโทไนต์ออกจากกัน จากนั้นจะถูกส่งไปยังถังบัฟเฟอร์ (Buffer Tank) และจะส่งเบนโทไนต์ไปผสมกับน้ำไปสู่หน่วยผสม (Mixing Unit) ก่อนจะส่งกลับเข้าหัวเจาะอีกครั้งดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในการเจาะรูท่อแบบ Horizontal directional drilling (HDD); A.เครื่องจักรไฮดรอลิคในการขุดเจาะ B. ถังแยก C.ถังบัฟเฟอร์ D. หน่วยผสม E. หัวเจาะคว้าน และ F. บริเวณขุดเจาะ

(รูปจาก http://www.prime-drilling.de/e_index.html)

หลังจากนั้นจะเป็นการคว้าน (Reaming) คือหัวคว้านจะมีลักษณะเป็นหัวแหลมทั้งหัวทั้งท้าย ตรงกลางจะเป็นทรงกระบอกใหญ่ แสดงดังรูปที่ 2(E) ที่จำเป็นต้องมีหัวแหลมทั้งสองทางเพราะจะมีการดึงหัวคว้านไป ๆ มา ๆ ในรูท่อ เพื่อทำให้ขนาดรูท่อใหญ่ขึ้นจนมีขนาดมากกว่าขนาดของท่อ ส่วนจะใหญ่กว่ากี่เปอร์เซนต์อันนี้ไม่แน่ใจ หลังจากนั้นจะทำการเคลือบเบนโทไนต์ในรูที่เจาะเสร็จแล้ว เพื่อป้องกันการพังทลายของรูท่อเมื่อรูท่อพร้อม 

 

ต่อมาจะเป็นขั้นตอนการดึงท่อ (Pullback) โดยการนำท่อไปไว้ที่ปลายทางซึ่งจะมีเครนคอยยกท่อเอาไว้ (รูปที่ 3) และจะมีการต่อปลายท่อกับการต่อกับหัวคว้าน แล้วดึงกลับเข้าไปให้รูท่อจากครื่องจักรไฮดรอลิคที่เคยดันหัวเจาะลงเพื่อสร้างรูท่อ (รูปที่ 4) โดยกระบวนการเจาะแบบ HDD ทั้งหมดจะแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 3 การใช้รถแบคโฮยกท่อ ขณะที่ทำการดึงท่อ (Pullback) พึงสังเกตว่ามีการใช้ลูกล้อรองรับตัวท่อเอาไว้ เพื่อให้ตัวท่อเคลื่อนตัวในแนวราบได้ง่าย

รูปที่ 4 ขณะที่ท่อกำลังถูกดึงเข้าไปในรูท่อ ที่มีเบนโทไนต์

รูปที่ 5 แสดงขั้นตอนทั้งหมดใน Horizontal directional drilling (HDD); 1. การเจาะรูนำร่อง (Pilot Hole) 2. การคว้านรูที่เจาะให้มีขนาดใหญ่ขึ้น (Reaming) และ 3. การดึงท่อ (Pullback)

(http://www.civilengineeringgroup.com/wp-content/uploads/2010/12/Horizontal-Directional-Drilling.jpg)

รูปที่ 6 เมื่อปลายท่อของแต่ละหลุม HDD มาเจอกัน

รูปที่ 7 การใช้กล่องดันปลายท่อให้เข้ามาชิดกัน ก่อนทำการเชื่อมต่อ

รูปที่ 8 การเชื่อมต่อปลายท่อสองปลายท่อเข้าด้วยกัน (tie-in)

หลังจากขั้นตอน HDD แล้ว จะนำแต่ละ HDD มาต่อกัน เรียกว่าการ "tie-in" ซึ่งจะเป็นการเชื่อมท่อต่อกัน คือเมื่อสองปลายท่อมาเจอกัน (รูปที่ 6) จะมีการใช้กล่องมาดันให้ท่อเข้าใกล้กันในทิศทางด้านข้าง (รูปที่ 7) เมื่อปลายท่อทั้งสองเข้าใกล้กันมากที่สุดจะมีการใช้ joint ขันน็อตให้ท่อเข้ากันให้มากที่สุดและทำการเชื่อม (รูปที่ 8)  เมื่อเชื่อมท่อเข้าหากันเสร็จเรียบร้อยจะทำการถอด Joint เหลือแต่ท่อสองท่อต่อกันแบบมีรอยเชื่อม  สุดท้ายเมื่อ HDD ทั้งหมดมาต่อกัน ก็ถือว่าเป็นอันเสร็จ 

 

ซึ่งพอหลังจากที่ได้มาลองมาทำงานที่นี่ซักพัก ความคิดของผู้เขียนหลาย ๆ อย่างก็เปลี่ยนไป พอกลับไปนั่งที่ออฟฟิตในกรุงเทพหนึ่งวัน รู้สึกว่ามันช่างน่าเบื่อมาก ไม่เหมือนมาอยู่หน้างานที่ระยอง การคุมงานเป็นงานที่เวลาทำงาน (08.00-17.00 น.) ก็ค่อนข้างจะเหนื่อย เดินใน Site และตรวจเอกสารบ้างในบางครั้ง แต่ก็สนุกและได้เรียนรู้มาก และอีกอย่างพอหลังจาก 17.00 น. มันจะเป็นเวลาที่อิสระมาก ๆ ได้ทำอะไรหลาย ๆ อย่างที่ไม่เคยได้ทำมาก่อน ไม่ต้องมานั่งติดแหง็กอยู่บนถนนเหมือนอยู่ในกรุงเทพ (เข้าใจผิดหรือเปล่า ๕ โมงเย็นได้มาติดแหง็กอยู่บนถนนนี่ถือว่าโชคดีมากเลยนะ เพราะปรกติยังติดแหง็กอยู่ที่โต๊ะทำงานในออฟฟิตกัน)

ตอนนี้ก็เริ่มหลงรักระยองขึ้นมาซะแล้วซิ

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

Memoir ฉบับนี้ก่อนจะจัดส่งผมได้ให้ เจ้าชายนิทรา ตรวจให้ความเห็นชอบก่อน จากนั้นจึงได้จัดส่งให้ทั้งสมาชิกที่กำลังศึกษาอยู่และผู้ที่เรียนจบไปแล้ว เผื่อว่าจะมีสมาชิกที่เรียนจบไปแล้วอยากเขียนเล่าประสบการณ์การทำงาน การเดินทาง โดนผีหลอก หรือเรื่องใด ๆ ก็ได้ เพื่อแบ่งปันความรู้หรือแลกเปลี่ยนประสบการณ์การใช้ชีวิตให้กับคนอื่นบ้าง ผมเองไม่ได้แก้รูปแบบการเขียนของต้นฉบับ เพียงแต่ปรับแก้เรื่องการย่อหน้า การเว้นวรรค การสะกด และคำบางคำ ทั้งนี้เพื่อไม่ให้ผู้อ่านสับสนได้และต้องการให้รูปแบบการเขียนนั้นแสดงตัวตนของผู้เขียนบทความเอง

หวังว่าสมาชิกผู้ของกลุ่มผู้ที่จบไปแล้วจะมีเล่าแบ่งปันแก่คนอื่นบ้างนะ ติดต่อมาได้ที่อีเมล์ของผมโดยตรง จะรอรับบทความจากพวกคุณ

รับต้นฉบับบทความ จันทร์ ๒๖ พฤศจิกายน ๒๕๕๕

บทความฉบับสมบูรณ์ พุธ ๒๘ พฤศจิกายน ๒๕๕๕

เผยแพร่ พฤหัสบดี ๒๙ พฤศจิกายน ๒๕๕๕

ขอยัดไส้ก่อนนะ แล้วค่อยราดหน้าตาม MO Memoir : Tuesday 9 February 2553

เหตุเกิดเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๒ ระหว่างการก่อสร้างโรงงานปิโตรเคมีแห่งหนึ่งทางภาคตะวันออก สถานที่เกิดเหตุคือบริเวณที่มีการวางท่อ

คนงาน : นายช่าง เดี๋ยวผมขอยัดไส้ไว้ก่อนนะ แล้วค่อยราดหน้าตามทีหลัง

นายช่าง 1 : เออ ทำไปได้เลย

พอคนงานคล้อยหลังไปสักพัก นายช่าง 1 ก็หันไปถามนายช่าง 2 ว่า

นายช่าง 1 : ไอ้ที่มันพูดเมื่อกี๋นี้ มันหมายถึงอะไรว่ะ

พี่นายช่าง 1 คนนั้นพบกันครั้งสุดท้ายก็กว่าสิบปีแล้ว ส่วนพี่นายช่าง 2 นั้นไม่ได้พบกันร่วม 20 ปีแล้ว แต่พี่ทั้งสองท่านนั้นก็ได้สอนผมเรื่องการวางท่อและการติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ เอาไว้มากมายหลายเรื่อง แล้วคิดออกเมื่อใดก็จะค่อย ๆ นำออกมาเล่าสู่กันฟัง เมื่อนึกถึงสมัยทำงานวางท่อเมื่อใดก็นึกถึงพี่ทั้งสองท่านนี้เสมอ

การเชื่อมเป็นวิธีการที่เชื่อมต่อที่ประหยัดและป้องกันการรั่วซึมได้ดี (แต่ต้องใช้ช่างเชื่อมที่มีฝีมือด้วยนะ) ในการเชื่อมต่อท่อ (หรือแผ่นโลหะทั่วไป แต่ในที่นี้จะขอกล่าวเฉพาะท่อเหล็ก และใช้การเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้า) จะต้องมีการเตรียมตำแหน่งที่จะเชื่อมต่อโดยการบากและเจียรเนื้อโลหะตรงตำแหน่งดังกล่าวให้มีลักษณะลาดเอียดดังแสดงในรูปที่ 1 ข้างล่าง

รูปที่ 1 ภาพตัดขวางบริเวณรอยเชื่อมต่อของท่อ บริเวณวงสีแดงคือรอยเชื่อมรอยแรกที่อยู่ลึกสุดที่ช่างเชื่อมเรียกว่า "ยัดไส้" ส่วนที่อยู่เหนือขึ้นมา (จนถึงเส้นสีน้ำเงิน) คือบริเวณที่เชื่อมถมให้เต็มช่องว่างที่ช่างเรียกว่า "ราดหน้า"

เมื่อจะทำการเชื่อมต่อ ช่างจะเอาปลายทั้งสองข้างนั้นมา "จ่อ" เข้าด้วยกัน โดยเว้นช่องว่างไว้เล็กน้อย ขนาดความกว้างของช่องว่างนั้นประมาณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมที่ใช้ การที่ต้องเว้นช่องว่างดังกล่าวเอาไว้ก็เพื่อให้มั่นใจว่ารอยเชื่อมนั้นจะซึมลึกลงไปถึงผิวด้านในสุดของท่อ การตรวจสอบว่ารอยเชื่อมเรียบร้อยหรือไม่นั้นต้องใช้การเอ็กซ์เรย์ตรวจสอบ

ในระหว่างการเชื่อมนั้น กระแสไฟฟ้าจะทำให้ลวดเชื่อมและเนื้อโลหะของชิ้นงานที่ต้องการเชื่อมต่อนั้นร้อนจนหลอมเหลว โลหะหลอมเหลวจากลวดเชื่อมจะเข้าไปเติมเต็มบริเวณที่ว่างระหว่างชิ้นงานสองชิ้น และเมื่อโลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงก็จะทำให้ชิ้นงานทั้งสองชิ้นนั้นประสานเป็นเนื้อเดียวกัน

ในระหว่างที่โลหะหลอมเหลวนั้น ออกซิเจนในอากาศจะเข้าทำปฏิกิริยากับเนื้อโลหะเกิดเป็นสารประกอบออกไซด์ได้ง่าย ทำให้รอยเชื่อมไม่แข็งแรง เพื่อป้องกันไม่ให้ออกซิเจนเข้าทำปฏิกิริยากับโลหะที่ร้อน ในระหว่างการเชื่อมจึงต้องมีการใช้แก๊สเฉื่อยปกคลุมบริเวณดังกล่าว แก๊สเฉื่อยนั้นอาจเกิดการสลายตัวของสารที่หุ้มห่อลวดเชื่อมที่เรียกว่า flux (เช่นกรณีของธูปเชื่อม) ซึ่งไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ทำให้เกิดแก๊สป้องกันรอยเชื่อมเท่านั้น ตัว flux เองจะหลอมเหลวกลายเป็น slag และลอยขึ้นสู่ผิวบนของโลหะหลอมเหลว ปกคลุมผิวบนของโลหะหลอมเหลวไว้ไม่ให้ทำปฏิกิริยากับอากาศด้วย สำหรับการเชื่อมใน work shopนั้นแทนที่จะใช้ flux ที่ติดมากับลวดเชื่อม แต่จะใช้วิธีเทลงไปที่รอยเชื่อมในระหว่างการเชื่อมเลย ในกรณีที่ไม่ต้องการใช้ flux ก็อาจใช้แก๊สเฉื่อยปกคลุม สำหรับการเชื่อมท่อหน้างานแล้วจะนิยมให้การเชื่อมแบบที่ช่างเรียกกันว่า "เชื่อมอาร์กอน" หรือ "เชื่อม TIG" ซึ่งเป็นการใช้ลวดเชื่อมแบบไม่มี flux หุ้ม แต่จะใช้แก๊สอาร์กอนจากถังเป็นตัวจ่ายแก๊สเฉื่อยเข้าปกคลุมบริเวณรอยเชื่อม

การป้องกันรอยเชื่อมโดยการใช้ flux นั้นอาจเกิดปัญหาได้ถ้าหากรอยเชื่อมแข็งตัวเร็วเกินไป ทำให้ slag นั้นลอยขึ้นสู่ผิวหน้าโลหะที่หลอมเหลวไม่ทัน slag ที่ถูกฝังอยู่ในรอยเชื่อมจะทำให้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมลดลง ต้องกำจัดโดยการเจียรรอยเชื่อมให้ถึงตำแหน่งที่ slag ฝังอยู่ และทำการเชื่อมซ้ำใหม่

ถ้าต้องการหลีกเลี่ยงปัญหา slag ฝังในรอยเชื่อม ก็ต้องใช้แก๊สเฉื่อยมาปกคลุมรอยเชื่อม แก๊สที่นิยมนำมาใช้กันคืออาร์กอน (ไนโตรสามารถทำปฏิกิริยากับเหล็กที่ร้อนจัดจนหลอมเหลวและเกิดเป็นสารประกอบ nitride ได้ ซึ่งสารประกอบดังกล่าวมีคุณสมบัติที่แข็ง แต่เปราะ)

แนวเชื่อมแนวแรกเป็นแนวที่อยู่ลึกที่สุดและเป็นแนวที่สำคัญที่สุด ดังนั้นเพื่อให้รอยเชื่อมที่ได้มีคุณภาพสูง แนวเชื่อมแนวแรกนี้จึงมักใช้การเชื่อมอาร์กอน และช่างเชื่อมเรียกการเชื่อมแนวแรกนี้ว่า "ยัดไส้"

แนวถัดไปที่อยู่บนแนวยัดไส้และทำการถมรอยเชื่อมให้เต็มนั้นช่างเชื่อมเรียกว่า "ราดหน้า" ถ้าเป็นท่อที่ไม่สำคัญมาก แนวราดหน้านี้อาจใช้การเชื่อมด้วยธูปเชื่อมก็ได้ แต่ถ้าเป็นท่อสำคัญ (เช่นรับความดันสูง) ก็อาจต้องทำการเชื่อมอาร์กอนทั้งหมด

ทีนี้อาจมีคนสงสัยว่าถ้าเช่นนั้นทำไมไม่เชื่อมอาร์กอนมันทุกรอยต่อล่ะ

ในการก่อสร้างนั้น ไม่ใช่ว่าจะเอาช่างเชื่อมจากไหนมาทำงานได้ทันที ช่างเชื่อมที่จะมาทำงานต้องผ่านการทดสอบ (มักจะทำโดยตัวผู้จ้างเอง) เพื่อดูว่าคุณภาพงานที่ได้นั้นเป็นอย่างไร ในการก่อสร้างนั้นรอยเชื่อมต่อแต่ละรอยต้องมีการระบุว่าใครเป็นช่างเชื่อม และต้องทำการสุ่มตรวจสอบด้วยว่าผลงานของช่างเชื่อมแต่ละคนนั้นเป็นอย่างไร ถ้าต่ำกว่ามาตรฐานที่กำหนด (มีปัญหาหลายรอยเชื่อม) เมื่อใดก็ต้องลดตำแหน่ง (ห้ามเชื่อมท่อหรือชิ้นส่วนที่รับแรงดัน แต่ไปเชื่อมพวกชิ้นงานเหล็กอื่น ๆ ที่ไม่รับแรงมากได้) หรือปลดออก (ถ้าตรวจพบว่ารอยเชื่อมที่ทำไปนั้นมีปัญหามากเกินกว่าที่กำหนดไว้)

ช่างเชื่อมอาร์กอนจะมีฝีมือที่ดีกว่าช่างเชื่อมด้วยธูปเชื่อม จึงทำให้ค่าแรงของช่างเชื่อมอาร์กอนนั้นสูงกว่า นอกจากนี้ค่าจ้างช่างเชื่อมยังขึ้นกับชนิดโลหะที่เชื่อมด้วย เหล็กกล้าคาร์บอนนั้นเชื่อมได้ง่ายกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม (ที่เราเรียกว่าเหล็กสแตนเลส) และเหล็กกล้าไร้สนิมก็เชื่อมได้ง่ายกว่าอะลูมิเนียม เวลาที่จะนำช่างเชื่องเหล็กกล้าคาร์บอนไปเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมหรือพวกอะลูมิเนียม ก็ต้องมีการนำเอาช่างเชื่อมเหล่านั้นมาทดสอบฝีมือก่อนเสมอ ถ้าสอบผ่านก็สามารถไปทำงานที่สูงขึ้นไปอีกได้ ซึ่งจะได้ค่าจ้างที่เพิ่มขึ้นไปอีก

เรื่องเดินท่อในโรงงานยังมีเล่าให้ฟังอีกหลายเรื่อง ถ้าไม่ลืมก็จะเขียนบันทึกออกมาเรื่อย ๆ