API 2000 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (ตอนที่ ๒๒) MO Memoir : Saturday 30 August 2568

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 A_TWS คือพื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว

รูปที่ ๑ ย่อหน้าต่อจากตอนที่แล้ว

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)

รูปที่ ๒ ข้อความต่อเนื่องจากรูปที่ ๑

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)

รูปที่ ๓ ข้อความต่อจากรูปที่ ๒

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

รูปที่ ๔ โครงสร้าง refrigerated tank ชนิด (บน) ผนังชั้นเดียวหรือ single wall และ (ล่าง) ผนังสองชั้นหรือ double wall (จาก https://www.cbi.com/wp-content/uploads/2024/05/low-temp-cryogenic-storage-2021-digital.pdf)

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 A_TWS^0.82 watt [จากสมการ (B.7)], L เท่ากับ 334,900 J/kg และ M (สำหรับเฮกเซน) เท่ากับ 86.17 (สมการที่ (16) อยู่ใน Table 5 ซึ่งอยู่ในตอนที่ ๙ ของบทความชุดนี้)

รูปที่ ๕ ข้อความต่อจากรูปที่ ๓

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 A_TWS^0.82 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

รูปที่ ๖ ข้อความต่อจากรูปที่ ๕

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

สำหรับ Annex B ก็จบเพียงแค่นี้ 

รูปที่ ๗ เส้นกราฟสำหรับระบุความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินในระหว่างโดนไฟครอก (หน่วย SI)

 

รูปที่ ๘ เส้นกราฟสำหรับระบุความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินในระหว่างโดนไฟครอก (หน่วย USC)

 

API 2000 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (ตอนที่ ๒๑) MO Memoir : Thursday 28 August 2568

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

วันนี้เป็นส่วนของภาคผนวก B หรือ Annex B (ดูหมายเหตุตอนท้าย) ซึ่งเป็นการให้ข้อมูลเกณฑ์ที่ใช้ในการคำนวณความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินที่แสดงไว้ใน Table 7 และ Table 8 (ตอนที่ ๙ วันอาทิตย์ที่ ๒๒ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๖๖)

ประโยคแรกของย่อหน้าแรกกล่าวถึงที่มาที่ไปของค่าต่าง ๆ โดยกล่าวว่าความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินที่ต้องมีที่กล่าวไว้ในมาตรฐาน API 2000 ฉบับเผยแพร่ครั้งแรก (ปีค.ศ. ๒๐๐๐) อิงจากข้อสมมุติที่ว่าถังบรรจุนั้นได้รับความร้อนจากไฟครอก (ก็ต้องเป็นทางด้านนอก) ที่อัตราเฉลี่ย 18,900 W/m² (หรือในหน่วยอังกฤษคือ 6,000 ฺBtu/h-ft²) ของพื้นที่ผิวที่เปียกของเหลว (wetted surface คือพื้นที่ผิวที่อยู่ต่ำกว่าระดับของเหลว)

รูปที่ ๑ เริ่มภาคผนวก B

ตรงนี้ขอขยายความเพิ่มนิดนึง คือถ้ามีเชื้อเพลิงเหลวท่วมนองเป็นแอ่ง และเชื้อเพลิงเหลวนั้นติดไฟ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "pool fire" ความสูงของเปลวไฟจะเพิ่มตามขนาดของแอ่งของเหลว ในกรณีของถังเก็บ ขนาดที่ใหญ่ที่สุดของแอ่งของเหลวก็ควรเป็นขนาดของ tank bund (หรือ tank dike) ที่ล้อมรอบถังนั้นเอาไว้ สำหรับพื้นผิวโลหะที่โดนเปลวไฟโดยตรง ถ้าอีกด้านของผิวโลหะนั้นมีของเหลวอยู่ (คืออยู่ต่ำกว่าระดับของเหลว) ผิวโลหะจะได้รับการป้องกันความเสียหายจากความร้อนด้วยการเดือดกลายเป็นไอของของเหลว แต่การเดือดนี้จะเป็นการผลิตไอที่ทำให้ความดันในถังเพิ่มสูงขึ้น ผิวโลหะส่วนที่อยู่เหนือระดับของเหลวถ้าโดนเปลวไฟลน ผิวโลหะจะร้อนจัดจนสูญเสียความแข็งแรงได้ แต่ความดันที่เพิ่มขึ้นจากการขยายตัวของไอจะน้อยกว่าที่เกิดจากการเดือดของของเหลว

ประโยคถัดมากล่าวว่าความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉิน (ที่ให้ไว้ในรูปของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางโดยประมาณของช่องเปิดรูปร่างวงกลมอิสระ (ไม่มีอะไรปิดคลุม) คำนวณจากผลการวิเคราะห์อย่างละเอียดของข้อมูลการกลั่นของ straight run gasoline ที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ U.S. Midcontinent โดยใช้สมการออริฟิคที่ใช้กันทั่วไป โดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์ออริฟิค (orifice coefficient C_d หรือ coefficient of discharge) เท่ากับ 0.7 และค่าความถ่วงจำเพาะของไอเท่ากับ 2.5

straight run คือผลิตภัณฑ์ที่ได้ออกมาจากการกลั่นและยังไม่ได้นำไปปรับปรุงคุณภาพใด ๆ straight run gasoline ก็คือน้ำมันเบนซินที่ได้จากหอกลั่นบรรยากาศโดยที่ยังไม่นำไปปรับปรุงคุณสมบัติใด ๆ ซึ่งโดยปรกติน้ำมันนี้ก็จะมีเลขออกเทนที่ต่ำ ไฮโดรคาร์บอนตัวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำมันเบนซินก็จะเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง ส่วนไฮโดรคาร์บอนตัวที่มีจุดเดือดสูงกว่าน้ำมันเบนซินก็จะกลายเป็นไอได้น้อยกว่าเมื่อได้รับความร้อนเท่ากัน การกำหนดว่าไฮโดรคาร์บอนตัวไหนเป็นน้ำมันเบนซินนั้นอาศัยช่วงอุณหภูมิจุดเดือด ที่อุณหภูมิเดียวกัน น้ำมันที่มีช่วงอุณหภูมิจุดเดือดเท่ากัน ก็ไม่จำเป็นต้องมีความดันไอเดียวกัน ตรงนี้ต้องไปดูที่กราฟการกลั่น (distillation curve) ที่เป็นตัวบอกว่าน้ำมันนั้นมีองค์ประกอบที่มีจุดเดือดต่ำและจุดเดือดสูงในสัดส่วนเท่าใด (อ่านเพิ่มเติมได้จากบทความใน blog เรื่อง "กราฟอุณหภูมิการกลั่นของน้ำมันเบนซิน(Gasolinedistillation curve) MO Memoir : Thursday 13 December 2555")

รูปที่ ๒ ค่า orifice coefficient (C_d หรือ coefficient of discharge) ของรูที่มีรูปร่างขอบด้านขาเข้าแบบต่าง ๆ จากซ้าย (a) ขอบมุมแหลม, (b) ขอบเหลี่ยมบาง, (c) ของเหลี่ยมหนา และ (d) ขอบมน (จาก https://www.numeric-gmbh.ch/posts/discharge-coefficients-in-aircraft-decompression-simulations.html) C_c คือ coefficient of contraction หรืออัตราส่วนระหว่างพื้นที่หน้าตัดลำของไหลที่พุ่งออกมาต่อพื้นที่หน้าตัดช่องเปิด, C_v คือ coefficient of velocity หรืออัตราส่วนระหว่างลำของไหลที่ฉีดพุ่งออกมาในความเป็นจริงต่อความเร็วในทางทฤษฎี

เป็นเรื่องปรกติที่น้ำมันดิบจากแต่ละแหล่งจะให้น้ำมันที่มีองค์ประกอบแตกต่างกันไป และน้ำมันเบนซินที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพก่อนส่งขายไปเติมรถก็จะมีคุณสมบัติที่แตกต่างไปจากที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ (เช่นน้ำมันเบนซินที่เราใช้กันนั้นจะมีไฮโดรคาร์บอนที่เป็นสารประกอบอะโรมาติกเป็นองค์ประกอบอยู่ในปริมาณมาก (ประมาณ 30%) ในขณะที่น้ำมันstraight run gasoline นั้นจะมีปริมาณสารประกอบอะโรมาติกที่ต่ำกว่ามาก

ส่วนค่าสัมประสิทธิออริฟิคเป็นตัวบอกว่าออริฟิคนั้นยอมให้ของไหลไหลผ่านได้ง่ายหรือยาก จากรูปที่ ๒ จะเห็นว่าขนาดลำของไหลที่ไหลผ่านช่องเปิดเมื่อเทียบกับขนาดของช่องเปิดนั้นขึ้นอยู่กับรูปร่างและความหนาของช่องเปิด ช่องเปิดที่เป็นผนังหนา (c) และ/หรือมีความโค้งมนที่ทางเข้า (d) จะให้ค่า C_d เป็น 1 หรือขนาดลำของไหลที่ฉีดพุ่งออกมีขนาดเท่ากับขนาดช่องเปิด ช่องเปิดที่เป็นขอบคม (a) หรือผนังบาง (b) จะมีค่า C_d น้อยกว่า 1 แสดงว่าพื้นที่ที่มีความสามารถในการระบายจริงนั้นมีขนาดเล็กกว่าขนาดช่องเปิด

ประโยคถัดมากล่าวว่าความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินสูงสุดที่ 17,400 m³/h (648,000 ft³/h) เป็นค่าความสามารถในการระบายที่ต้องมีสูงสุดโดยไม่ขึ้นกับขนาดของถังเก็บ ค่าความสามารถในการระบายที่ต้องมีสูงสุดนี้ได้มาจากความจริงที่ว่าถังที่มีขนาดความจุใหญ่กว่า 2,780 m³ (17,500 bbl) เมื่อได้รับความร้อนจะต้องใช้เวลาที่นานกว่าที่ของเหลวในถังจะมีอุณหภูมิสูงจนทำให้ของเหลวนั้นเดือดกลายเป็นไออย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นกรณีที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น (สำหรับถังเก็บขนาดใหญ่) และแม้ว่ามันจะเกิดขึ้นได้ แต่ก็กินเวลาที่นานที่เพียงพอที่จะทำการใด ๆ เพื่อป้องกันชีวิตและทรัพย์สิน

สำหรับถังเก็บขนาดใหญ่ การเพิ่มขนาดความจุของถังจะใช้การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถัง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจะทำให้อัตราส่วนพื้นที่ผิว (ที่เป็นบริเวณรับความร้อนจากเปลวไฟ) ต่อปริมาตรนั้นลดลง การเพิ่มอุณหภูมิของของเหลวในถังก็จะช้าลง

ย่อหน้าที่สองกล่าวว่าเกณฑ์พื้นฐานที่ใช้ในการกำหนดความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินนี้ได้รับการยอมรับโดย National Fire Protection Association (NFPA) และถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จมาเป็นเวลานานหลายปี จะมีข้อยกเว้นบ้างสำหรับถังที่มีขนาดความจุเล็กกว่าปรกติ (อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรสูง ทำให้ของเหลวเดือดได้เร็ว) แต่ก็ไม่มีบันทึกกรณีที่ถังพังเนื่องจากความดันสูงเกินเพราะความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินไม่เพียงพอ กับถังที่ใช้เกณฑ์การระบายความดันที่ให้ไว้ในที่นี้

NFPA เป็นองค์กรไม่แสวงผลกำไรที่มีบทบาทสำคัญในการลดการสูญเสียจากอัคคีภัย และภัยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง และได้มีการกำหนดมาตรฐานหลายเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันอัคคีภัยและลดการสูญเสียโดยเป็นมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับกันทั่วโลก ส่วนวิธีการหาความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินนั้นไม่ได้มีหลังจากเกิด API 2000 แต่มีมาก่อนแล้วและเป็นที่ยอมรับกันจนมีการนำมาใส่ไว้ใน API 2000

ย่อหน้าที่สามกล่าวว่า อย่างไรก็ตามการพังของถังที่ทำให้เกิดหายนะก็เคยมีการเกิดขึ้นจริง แต่กับถังที่ความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินไม่เป็นไปตามเกณฑ์ที่ให้ไว้ในนี้ การพังของถังเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉิน การทดลองขนาดเล็กกับเหตุการณ์เพลิงไหม้แสดงให้เห็นว่าอัตราความร้อนไหลผ่านพื้นผิวเข้าถังที่สูงกว่า 18,900 W/m² (6,000 ฺBtu/h-ft²) เกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะอุดมคติ อย่างไรก็ตามไม่มีข้อมูลสำหรับการทดลองขนาดใหญ่ ในปีค.ศ. ๑๙๖๑ (พ.ศ. ๒๕๐๔) ในระหว่างการสาธิตที่เมือง Tulsa มลรัฐ Oklahoma ได้ใช้ถังแนวนอนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.44 m ยาว 7.18 m (หรือ 8 ft x 26 ft 10 in) ที่ได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินที่ได้รับการกำหนดขนาดเพื่อจำกัดความดันเกจภายในถังให้อยู่ที่ประมาณ 0.75 kPa (หรือ 3 in. H₂O) การวัดแสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะที่โดนไฟครอกนั้นความดันเกจในถังเพิ่มสูงถึงประมาณ 11 kPa (44 in. H₂O) โดยอิงจากการทดลองเหล่านี้ จึงได้มีการยอมรับกันว่าควรทำการพิจารณาความสามารถในการระบายความดันในสภาวะฉุกเฉินกันใหม่ และผลจากการศึกษานี้ จึงได้เกิดเกณฑ์การพิจารณาปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าถังนี้ขึ้นมา

ถังเก็บของเหลวขนาดใหญ่ส่วนลำตัวจะมีรูปทรงเป็นถังทรงกระบอกแนวตั้ง แต่ถ้าเป็นขนาดเล็กส่วนลำตัวก็อาจมีรูปทรงเป็นทรงกระบอกแนวนอน ถังแบบหลังนี้ถ้าติดตั้งบนพื้นดินจะไม่ติดตั้งให้ลำตัวถังวางบนพื้นโดยตรง แต่จะมีขายกให้ลอยสูงขึ้นมา ดังนั้นเวลาที่โดนไฟครอกก็จะมีไฟครอกจากข้างใต้ถังได้ (ต่างจากถังเก็บขนาดใหญ่ที่วางในแนวดิ่ง ที่เปลวไฟจะครอกได้เฉพาะผิวด้านข้าง)

สำหรับตอนนี้คงจบแค่นี้ก่อน

หมายเหตุ

ตอนเขียนมาถึงบทนี้ ก็ได้ลองค้นดูว่า API 2000 First Edtion ที่มีการกล่าวถึงมีการพิมพ์เผยแพร่เมื่อใด การค้นหาด้วย google ด้วยคำค้นหา "API 2000 first publication" ข้อมูลภาพรวมโดย AI ที่ google ให้มาบอกว่าพิมพ์ครั้งแรกในปีค.ศ. ๑๙๙๘ (รูปที่ ๓ ข้างล่าง)

รูปที่ ๓ ผลการค้นที่ AI ของ google รายงานออกมา

แต่ตอนที่ลองค้นหาฉบับ pdf พบว่าฉบับเก่าสุดที่มีเผยแพร่นั้นเป็นฉบับ forth edition ที่พิมพ์เผยแพร่ในเดือนกันยายนในปี ค.ศ. ๑๙๙๒ ซึ่งมีเนื้อหาเพียงแค่ ๒๙ หน้า (๓ หน้าแรกแสดงไว้ในรูปที่ ๔-๖ ในขณะที่ฉบับที่นำมาเขียนนั้นมีจำนวน ๙๔ หน้า

รูปที่ ๔ หน้าแรกของ API 2000 ฉบับปึค.ศ. ๑๙๙๒

รูปที่ ๕ หน้าที่สองของ API 2000 ฉบับปีค.ศ. ๑๙๙๒

รูปที่ ๖ หน้าที่สามของ API 2000 ฉบับปีค.ศ. ๑๙๙๒

 

API 2000 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (ตอนที่ ๒๐) MO Memoir : Monday 21 July 2568

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

ต่อไปจะเป็นหัวข้อ A.3.4 (รูปที่ ๑) ซึ่งเป็นหัวข้อสุดท้ายของ Annex A หัวข้อนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับความสามารถในการระบายในสภาวะปรกติ

หัวข้อ A.3.4.1 เป็นเรื่องของการระบายอากาศเข้า (ป้องกันการเกิดสุญญากาศภายในถัง)

หัวข้อ A.3.4.1.1 เกี่ยวข้องกับการดึงเอาของเหลวออกจากถัง หัวข้อนี้กล่าวว่าความสามารถในการระบายสำหรับกรณีที่มีการดึงของเหลวออกจากถังที่อัตราการดึงออกสูงสุดควรมีค่าเทียบเท่า 0.94 Nm³/h ของอากาศ ต่อลูกบาศก์เมตร (5.6 SCFH ของอากาศต่อบาร์เรล) ต่อชั่วโมงของอัตราการดึงของเหลวออกสูงสุด ไม่ว่าของเหลวนั้นจะมีจุดวาบไฟเท่าใด

การคำนวณนี้เป็นการเปลี่ยนหน่วยโดยตรงจาก U.S. barrels ไปเป็นลูกบาศก์ฟุต

ในทางทฤษฎีนั้น เมื่อมีการดึงเอาของเหลวออกจากถังไปเป็นปริมาตรเท่าใด ด้วยอัตราเร็ว (โดยปริมาตร) เท่าใด ก็จะเกิดที่ว่างในปริมาตรเดียวกัน ถังนั้นถ้าไม่ต้องการให้เกิดสุญญากาศในถังเลย อัตราการระบายอากาศเข้าก็ต้องเท่ากับอัตราการระบายอากาศออก

แต่ในความเป็นจริงนั้นถังสามารถรับความดันสุญญากาศได้เล็กน้อย และเมื่อปริมาตรเหนือผิวของเหลวเพิ่มมากขึ้น (ผลของการดึงเอาของเหลวออก) ของเหลวนั้นก็จะระเหยกลายเป็นไอเพื่อรักษาความเข้มข้นให้อยู่ที่สภาวะสมดุลเหมือนเดิม ทำให้อัตราการระบายอากาศเข้านั้นสามารถต่ำกว่าอัตราการดึงเอาของเหลวออกได้เล็กน้อย

รูปที่ ๑ เริ่มหัวข้อ A.3.4

หัวข้อ A.3.4.1.2 เกี่ยวข้องกับผลของการที่อากาศในถังเย็นตัวลง หัวข้อนี้กล่าวว่าความสามารถในการระบายสำหรับกรณีที่อากาศในถังเย็นตัวลง (ไม่ว่าของเหลวนั้นจะมีจุดวาบไฟเท่าใด) ควรมีค่าอย่างน้อยเท่ากับค่าที่แสดงไว้ในหลักที่ 2 ของตาราง Table A.3 หรือ Table A.4

สำหรับถังที่มีปริมาตรน้อยกว่า 3180 m³ (20,000 bbl) การคำนวณนี้อิงจากอัตราการเย็นตัวของถังเปล่าที่มีอุณหภูมิเริ่มต้น 48.9ºC (120ºF) ที่อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงสุด 56 K/h (100 ºR/h) และเทียบเท่ากับ 0.169 Nm³ ต่อลูกบาศก์เมตร (1 SCFH ต่อบาร์เรล) ของปริมาตรถังเปล่า

สำหรับถังที่มีปริมาตรมากกว่า 3180 m³ (20,000 bbl) การคำนวณนี้อิงจากค่าความต้องการที่ได้ประมาณไว้ที่ค่า 0.577 Nm³/h ต่อตารางเมตร (2 SCFH ต่อตารางฟุต) ของพื้นที่ผิวสัมผัสกับอากาศของถังทั่วไปที่มีความจุในช่วงนี้ (กล่าวคือพื้นที่ผิวด้านข้างต่อหน่วยปริมาตรของทรงกระบอกจะมีค่าสูงขึ้นเมื่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง สำหรับถังสองใบที่มีความจุเท่ากัน ถังใบที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะมีพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อนต่อหน่วยปริมาตรสูงกว่า ทำให้มันเย็นตัวลงได้เร็วกว่า)

ต่อไปเป็นหัวข้อ A.3.4.2 ที่เป็นเรื่องของการระบายความดันออก โดยในหัวข้อนี้มีการแยกออกเป็น 2 หัวข้อย่อยโดยใช้จุดวาบไฟของของเหลวเป็นเกณฑ์การแบ่ง

หัวข้อ A.3.4.2.1 เป็นกรณีของของเหลวที่มีจุดวาบไฟ 37.8ºC (100ºF) หรือสูงกว่า

ย่อหน้าแรกของหัวข้อนี้กล่าวว่าความสามารถในระบายออกสำหรับกรณีที่มีของเหลวไหลเข้าถังด้วยอัตราการไหลสูงสุด และผลจากการระเหยกลายเป็นไอของของเหลวที่มีจุดวาบไฟ 37.8ºC (100ºF) หรือสูงกว่า หรือมีจุดเดือดที่ 148.9ºC (300ºF) หรือสูงกว่า ควรจะเทียบเท่ากับ 1.01 Nm³/h ของอากาศต่อลูกบาศก์เมตร (6 SCFH ของอากาศต่อบาร์เรล) ต่อชั่วโมงของอัตราการป้อนของเหลวเข้าสูงสุด

รูปที่ ๒ หัวข้อ A.3.4.2 เรื่องของการระบายความดันออก

ย่อหน้าที่สองกล่าวว่าความสามารถในระบายออกสำหรับกรณีที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น และผลจากการระเหยกลายเป็นไอ ของของเหลวที่มีจุดวาบไฟ 37.8ºC (100ºF) หรือสูงกว่า หรือมีจุดเดือดที่ 148.9ºC (300ºF) หรือสูงกว่า ควรมีค่าอย่างน้อยเท่ากับค่าที่แสดงไว้ในหลักที่ 3 ของตาราง Table A.3 หรือ Table A.4

การคำนวณนี้เทียบเท่ากับ 60% ของความต้องการในการระบายอากาศเข้าอันเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

หัวข้อ A.3.4.4.2 เป็นกรณีของของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่า 37.8ºC (100ºF)

ย่อหน้าแรกกล่าวว่า ความสามารถในระบายออกสำหรับกรณีที่มีของเหลวไหลเข้าถังด้วยอัตราการไหลสูงสุด และผลจากการระเหยกลายเป็นไอของของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่า 37.8ºC (100ºF) หรือมีจุดเดือดต่ำกว่า 148.9ºC (300ºF) ควรจะเทียบเท่ากับ 2.0 Nm³/hของอากาศต่อลูกบาศก์เมตร (12 SCFH ของอากาศต่อบาร์เรล) ต่อชั่วโมงของอัตราการป้อนของเหลวเข้าสูงสุด

ย่อหน้าที่สองกล่าวว่าความสามารถในระบายออกสำหรับกรณีที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น และผลจากการระเหยกลายเป็นไอ ของของเหลวที่มีจุดวาบไฟต่ำกว่า 37.8ºC (100ºF) หรือสูงกว่า หรือมีจุดเดือดต่ำกว่า 148.9ºC (300ºF) ควรมีค่าอย่างน้อยเท่ากับค่าที่แสดงไว้ในหลักที่ 2 ของตาราง Table A.3 หรือ Table A.4

การคำนวณนี้เทียบเท่ากับ 100% ของความต้องการในการระบายอากาศเข้าอันเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

หมายเหตุ : ที่อุณหภูมิเดียวกัน ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าจะมีความดันไอสูงกว่าของเหลวที่มีจุดเดือดสูงกว่า แต่อุณหภูมิจุดวาบไฟนั้นยังขึ้นกับความเข้มข้นของไอระเหยของสารนั้นในอากาศด้วย ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าไม่จำเป็นต้องมีอุณหภูมิจุดวาบไฟที่ต่ำกว่า เช่นเมทานอล (methanol) มีจุดเดือดที่ประมาณ 65ºC และจุดวาบไฟที่ประมาณ 11-12ºC ในขณะที่นอร์มัลเฮกเซน (n-hexane) มีจุดเดือดที่ประมาณ 69ºC และจุดวาบไฟที่ประมาณ -26ºC

ตอนนี้เป็นตอนสุดท้ายของ Annex A ตอนต่อไปจะเป็นการขึ้นเรื่องของ Annex B

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)

R_g 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 - T_w

T_w คืออุณหภูมิของผนัง ซึ่งสมมุติให้มีค่า 15.6 ºC (หรือ 60 ºF)

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

A_exp คือพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อน m² (ft²) (คือเฉพาะส่วนที่อยู่เหนือผิวของเหลว และต้องคำนึงถึงส่วนหลังคาด้วย)

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

V_tk 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

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)