ความเห็นเกี่ยวกับการทำ Isolation MO Memoir : Friday 1 March 2562

ก่อนอื่นต้องขอบอกว่ารู้สึกดีใจครับที่เห็นศิษย์เก่าของภาควิชารายหนึ่งที่กำลังทำงานอยู่ในภาคอุตสาหกรรม ได้พยายามที่จะถ่ายทอดความรู้ออกมาในรูปบทความง่าย ๆ เพื่อให้คนที่กำลังเรียนอยู่นั้นสามารถอ่านเข้าใจได้ไม่ยาก (บทความของเขาอยู่บน medium.com ครับ) ซึ่งตอนนี้เขากำลังเขียนบทความในชุด "วิศวกรมือใหม่หัดเขียน P&ID" อยู่ (ถ้าอยากรู้ว่าเขาเขียนอะไรไปบ้างแล้ว ก็เอาข้อความ "วิศวกรมือใหม่หัดเขียน P&ID" ไปให้ google ค้นหาได้เลยครับ) ตรงนี้ขอแนะนำให้ใครที่กำลังจะไปฝึกงานน่าจะแวะเข้าไปอ่านและติดตามผลงานของเขาหน่อยครับ
 

เมื่อวานเขาก็ได้เผยแพร่บทความที่น่าสนใจเกี่ยวกับการทำ "Isolation" ระบบ (คือการตัดขาดการเชื่อมต่ออุปกรณ์จากกระบวนการผลิต เพื่อไม่ให้มี process fluid รั่วไหลออกจากระบบ และรั่วเข้ามาในอุปกรณ์ที่ทำการ Isolate นั้นได้) ซึ่งตัวผมเองก็มีความเห็นในบางประเด็นและได้มีการสนทนากับเขาทางหน้า facebook เมื่อช่วงเช้าวันนี้ แต่ด้วยเห็นว่าความเห็นที่คุยกับเขานั้นน่าจะพอมีประโยชน์กับผู้อื่นบ้าง และไม่อยากให้มันสูญหายไปกับหน้า facebook ของผม ก็เลยขอนำมาบันทึกไว้บนหน้า blog เสียหน่อย เรื่องที่คุยกับเขามีอยู่ ๔ เรื่องด้วยกันดังนี้ครับ

เรื่องที่ ๑ วาล์วสำหรับการทำ Isolation

ชนิดของวาล์วที่จะใช้เป็น block valve (คือทำหน้าที่ปิด-เปิดเป็นหลัก) ขึ้นอยู่กับชนิดของ fluid สภาพแวดล้อมการทำงาน ขนาดท่อ และขนาดท่อ
 

ball valve เองก็มีข้อเสียหลายอย่างในตัวมัน ไม่ว่าจะมี fluid ค้างอยู่ในตัวลูกบอลได้เมื่อปิดวาล์ว และแม้ว่าจะมีการเจาะรูลูกบอลทางด้านdownstream เพื่อระบายความดันในลูกบอล ก็จะทำให้ต้องระวังในการติดตั้ง เพราะมันจะต้องตั้งให้ถูกต้องกับทิศทางการไหล (ดูรูปที่ ๑ ที่ใส่เพิ่มเติมจากการสนทนาเมื่อเช้า)
 

การเจาะรูลูกบอลทางด้าน downstream แม้ว่าจะระบายความดันเนื่องจากแก๊สได้ แต่ของเหลวยังคงค้างในตัวลูกบอลได้
 

นอกจากนี้ก้านหมุนลูกบอลยังกินพื้นที่ทำงานโดยรอบที่กว้างด้วย ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถเปิด-ปิดวาล์วได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือประตูน้ำที่การประปาติดไว้ที่ทางเข้าออกมิเตอร์น้ำครับ เขาจะให้ gate valve เพราะว่ามันไม่ต้องกังวลเรื่องไม่มีพื้นที่ว่างสำหรับการหมุนเปิด-เปิดวาล์ว
 

การที่ ball valve สามารถเปิดเต็มที่ได้อย่างรวดเร็วนั้นมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดีคือถ้าเป็นการระบายความดันสู่บรรยากาศ มันจะช่วยลดความดันได้เร็ว
 

แต่ถ้าเป็นระบบที่ด้าน upstream มีความดันสูงกว่าด้าน downstream การเปิดวาล์วอย่างรวดเร็วอาจทำให้ของไหลด้าน upstream นั้นไหลพุ่งไปอย่างรวดเร็ว 
  

และเมื่อต้องเปลี่ยนทิศทาง (เช่นตรงข้องอ) ก็อาจทำให้ระบบท่อเสียหายได้
 

การระเบิดที่ TPI ปี ๒๕๓๑ เข้าใจว่าเกิดการจากที่ operator คิดว่า ball valve นั้นปิดได้ง่าย จึงคิดจะกำจัดสิ่งอุดตันในท่อด้วยการให้ความดันใน process นั้นดันให้สิ่งอุดตันหลุดออกผ่าน ball valve แล้วก็รีบปิดวาล์ว แต่เอาเข้าจริง ๆ พอสิ่งอุดตันหลุดออกมาแล้วก็ไม่สามารถปิดวาล์วได้ (น่าจะเป็นท่อขนาด 8 นิ้ว) ก็เลยทำให้เฮกเซนรั่วออกมาในปริมาณมากก่อนเกิดการระเบิด

รูปที่ ๑ ball valve แบบมีการเจาะรูที่ตัวลูกบอลว่าจะให้สารที่อยู่ในตัวลูกบอลระบายออกทางด้าน downstream (ซ้าย) หรือทำการปรับความดันในตัวลูกบอลให้เท่ากับทางด้าน upstream (ขวา) รูปนี้นำมาจากเอกสาร "Process Ball Valve Vent Options" ของบริษัท Swagelok ในรูปแบบ downstream vent (ซ้าย) นั้น ถ้า fluid เป็นแก๊สมันก็ยังมีแก๊สตกค้างอยู่ได้เล็กน้อยในตัวลูกบอล แต่ถ้าเป็นของเหลว ของเหลวที่อยู่ที่ระดับต่ำกว่ารูระบายจะยังคงค้างอยู่ในตัวลูกบอลได้ ซึ่งปริมาณที่ค้างก็เพิ่มตามขนาดลูกบอล ทำให้ต้องใช้ความระมัดระวังให้มากขึ้นถ้าของเหลวนั้นเป็นสารพิษและ/หรือไวไฟ

เรื่องที่ ๒ Single block หรือ Single block + Bleed valve

ในข้อเขียนของ Prof. T.A. Kletz อดีต safety office ของ ICI ที่มาเป็นอาจารย์มหาวิทยาลัยหลังเกษีณจากบริษัท จะย้ำเป็นประจำครับว่าไม่ให้ไว้ใจ single block ในการทำ isolation แม้ว่าจะเป็นกรณีของ process fluid ที่เราเห็นว่าไม่มีอันตรายใด ๆ เพราะเอาเข้าจริง ๆ จากcase study ที่แกนำมาเผยแพร่นั้นแสดงให้เห็นว่าการรั่วไหลของ process fluid ที่มีอันตรายเข้าไปปนเปื้อนในระบบ utility (เช่นน้ำหล่อเย็น อากาศ) มีให้เห็นเสมอ
 

แม้ว่าจะเป็นกรณีของ single block + bleed valve ก็ตาม เพราะท่อด้าน bleed valve นั้นมันเล็กกว่าท่อด้าน downstream ดังนั้นถ้ามีการรั่วผ่าน block valve มาได้ การไหลต่อไปยังด้าน downstream จึงน่าจะง่ายกว่าการรั่วออกทาง bleed valve
 

ซึ่งกรณีแบบนี้ส่วนตัวเห็นว่าถ้าไม่ได้เป็นการทำที่รีบเข้าไปช่วยชีวิตคนอื่น ก็อย่างเสียงดีกว่า เพราะจะว่าไปแล้วแม้ว่าจะเป็น double block + bleed valve ก็ยังมีกรณีที่มันไม่ work ถึงต้องมีการเพิ่ม slip plate ไว้ทางด้าน downstream ของ block valve ตัวที่สองอีก
 

เรื่องที่ ๓ Slip plate/slip ring กับ Spectacle plate

ถ้าท่อมีความยืดหยุ่น (ซึ่งมักเป็นท่อขนาดเล็ก) สามารถง้างหน้าแปลนแล้วแทรก slip plate ได้ ก็ไม่จำเป็นต้องติดตั้ง slip ring เอาไว้
 

แต่ถ้าเป็นระบบที่มีความดันสูง ซึ่งตัว slip plate นั้นจะต้องสามารถรับความดันนั้นได้ด้วย นั่นหมายความว่ามันจะต้องหนาด้วย ระยะช่องว่างที่สามารถง้างหน้าแปลนได้อาจไม่กว้างพอที่จะสอดมันเข้าไป (มันต้องมีปะเก็นปะกบด้านหน้า-หลังด้วย) ก็จำเป็นต้องติดตั้ง slip ring เอาไว้ โดยต้องทำตั้งแต่ตอนออกแบบระบบท่อ
 

ข้อดีของการใช้ slip plate/slip ring ก็คือมันไม่มีอะไรโผล่ยื่นออกมาให้เกะกะทางเดิน แต่มันก็มีข้อเสียคือถ้าไม่มีการทำเครื่องหมายไว้ที่ด้ามอย่างชัดเจนเราจะบอกไม่ได้ว่าเราติดตั้งอะไรอยู่ และสำหรับท่อหุ้มฉนวน มันอาจถูกฉนวนปิดคลุมจนลืมไปว่ามีอะไรติดตั้งอยู่
 

spectacle plate แม้ว่าติดตั้งแล้วมันจะดูเกะกะ แต่ก็ทำให้รู้ว่าขณะนั้นท่อถูกปิดกั้นหรือเปิดอยู่และยังไม่ต้องไปเสียเวลาค้นหาเมื่อต้องการเปลี่ยนจากเปิดเป็นปิดหรือปิดเป็นเปิด 
  

และจะว่าไปน้ำหนักของพวกนี้ก็ไม่ได้ไปเพิ่มอะไรมากนักจากน้ำหนักหน้าแปลนที่มันแทรกอยู่

เรื่องที่ ๔ spool piece

จะเรียกว่าการไม่ให้มี physical connection ระหว่าง upstream กับ downstream เป็นวิธีการ isolate ที่ดีที่สุดก็ได้ แต่ทั้งนี้จำเป็นต้องมี blind flange ติดตั้งอยู่ที่ปลายท่อด้าน process side โดย blind flange นั้นต้องสามารถรับความดันของด้าน process side ได้และต้องไม่มีการรั่วไหล
 

กรณีของการไม่ปิด blind flange ให้ดีที่ทำให้เกิดความเสียหายมากที่สุดเห็นจะได้แก่กรณีของ piper alpha เมื่อปี ๒๕๓๑ ในทะเลเหนือที่มีการรั่วไหลของเมทานอลออกทาง blind flange ที่ปิดไม่แน่น จนก่อให้เกิดการระเบิดและเพลิงลุกไหม้รุนแรงตามมา

ความเห็นส่วนตัวที่คุยไปกับเขาเมื่อเช้าก็มีเพียงเท่านี้ครับ :) :) :)

การถอดหน้าแปลน MO Memoir : Sunday 14 December 2557

ช่วงบ่ายวันศุกร์ที่ ๑๒ ธันวาคมที่ผ่านมา เห็นมีข่าวอุบัติเหตุปรากฏบนหน้าเว็บหนังสือพิมพ์ผู้จัดการ พาดหัวข่าวว่า ""หม้อลม" โรงไฟฟ้าขนอมระเบิด! คนงานเสียชีวิต 2 ราย เจ็บอีก 2" อ่านพาดหัวข่าวตอนแรกนึกว่าเป็นการระเบิดของ pressure vessel แต่พออ่านดูรายละเอียดของเนื้อข่าวและภาพประกอบแล้วพบว่า น่าจะเป็นเหตุการณ์ที่ "blind flange" ปลิวออกมาเนื่องจากความดันใน pressure vessel มากกว่า 
   

อุบัติเหตุหนึ่งที่เกิดขึ้นจากการเปิดหน้าแปลนเคยเล่าเอาไว้แล้วใน Memoir ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๖๔๓ วันศุกร์ที่ ๑๒ กรกฎาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "สาเหตุที่แก๊สรั่วออกจากpolymerisationreactor" ซึ่งตอนนั้นก็มีผู้เสียชีวิต ๒ รายเช่นกัน สำหรับคนที่ยังไม่รู้ว่า blind flange คืออะไรก็แนะนำให้ไปอ่าน memoir ฉบับที่ ๖๔๓ นี้ก่อน

รูปที่ ๑ ข้อต่ออ่อนตัวนี้มีหน้าแปลนเป็นของตัวเองเพื่อยึดข้ากับปลายท่อทั้งทางด้านซ้ายและด้านขวา (งานประกอบในรูปนี้อยู่ระหว่างการตรวจสอบ จากลักษณะของ bolt ที่ใช้จะเห็นว่าประกอบได้ชุ่ยมาก เพราะใช้ชนิด boltที่แตกต่างกันมั่วไปหมดในการยึดหน้าแปลน แถมยังมีบางตัวที่ใช้ bolt สั้นไปอีก (ในกรอบ) ทำให้ nut จับกับเกลียวได้ไม่เต็มที่)

ท่อของกระบวนการต่าง ๆ ในโรงงานจะเชื่อมต่อโดยการใช้การเชื่อมเป็นหลัก เว้นแต่จะเป็นตำแหน่งที่กำหนดให้ถอดออกได้เพื่อการซ่อมบำรุงหรือเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มักจะใช้หน้าแปลน (flange) เป็นตัวเชื่อมต่อ bolt ที่ใช้ในการร้อยยึดหน้าแปลนเข้าด้วยกันอาจเป็น Stud bolt หรือ Machine bolt ก็แล้วแต่ (ถ้าไม่รู้ว่า bolt สองตัวนี้แตกต่างกันอย่างไรแนะนำให้ไปอ่าน Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๑๑ วันพฤหัสบดีที่ ๒๗ กันยายน ๒๕๕๕ เรื่อง "Studbolt กับMachinebolt" ก่อน)
  

รูปที่ ๒ วาล์วปีกผีเสื้อ (butterfly valve) ตัวนี้ถูกบีบอัดอยู่ระหว่างหน้าแปลน 1 และ 2 bolt ตรงลูกศรสีเหลืองชี้เพียงแค่ร้อยผ่านรูที่ทำไว้บนตัววาล์วเพื่อใช้ในการจัดตำแหน่งวาล์วเท่านั้น

วิธีการปฏิบัติที่ต้องกระทำกันเวลาที่ต้องไปเปิดระบบ (อาจเป็นท่อหรือ pressure vessel) ที่มีความดันอยู่ภายในคือต้อง "ระบายความดัน - release pressure" ภายในระบบออกให้หมดก่อน ในกรณีของ pressure vessel นั้นมักจะมองหาตำแหน่งวาล์วที่สามารถระบายความดันในระบบทิ้งได้ (ซึ่งมันมักจะมีอยู่ซึ่งอาจเป็น vent หรือ drain) แต่ถึงกระนั้นก็ตามก่อนเปิดหน้าแปลนที่ตัว vessel (เช่น manhole หรือ handhole) ก็ต้องเผื่อเอาไว้ด้วยว่าอาจมีความดันคงค้างอยู่ใน vessel นั้นได้เนื่องจากท่อที่ระบายความดันในระบบออกทางวาล์วนั้นเกิดการอุดตัน 
  

และในกรณีที่เป็นการเปิดหน้าแปลนที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบท่อนั้น ในส่วนนั้นของระบบท่ออาจจะไม่มีจุดใด ๆ ที่จะระบายความดันออกจากภายในท่อได้ วิธีการที่จะทำได้ก็คือการระบายความดันออกทางหน้าแปลนที่จะทำการถอดเท่านั้น
 

วิศวกรเครื่องกลรุ่นพี่ท่านหนึ่งเคยสอนผมไว้หลายเรื่องเกี่ยวกับการถอดหน้าแปลน เรื่องหนึ่งที่พี่สอนไว้ก็คือบางครั้งก็ใช้ "เท้า" หมุน nut จะเสี่ยงน้อยกว่าใช้มือหมุน เหตุผลก็ไม่ใช่อะไรหรอกครับ เวลาที่จะ "คลาย" nut ที่หน้าแปลนท่อที่มี (หรือสงสัยว่ามี) ความดันอยู่ภายใน ถ้าใช้มือหมุน หน้าของเราจะอยู่ใกล้กับตัวหน้าแปลน ดังนั้นถ้ามีแก๊สความดันรั่วไหลออกมาทันทีที่ nut คลายตัว มันก็จะพุ่งใส่หน้าเราได้ (ไม่สำคัญว่าจะมีอุปกรณ์ป้องกันหรือเปล่า) การเอาประแจแหวนสวมนอตตัวนั้นและใช้เท้าเหยียบ (เบาแรงกว่าด้วย) จึงปลอดภัยมากกว่า

ในที่นี้ผมใช้คำว่า "คลาย" เพื่อสื่อถึงการทำให้หลวมนะครับโดยตัว nut ยังร้อยอยู่กับส่วนที่เป็นเกลียวของตัว bolt ไม่ใช่ "ถอด" ที่หมายถึงนำตัว nut ออกมาจากเกลียวของตัว bolt เลย และขอใช้คำว่า "nut" (หรือนอตตัวเมีย) และ "bolt" (หรือนอตตัวผู้) แทนคำว่า "นอต" ที่มีความหมายกำกวมกว่า
  

(ข่าวนำมาจาก http://www.manager.co.th/South/ViewNews.aspx?NewsID=9570000142824)

การคลาย nut นั้นไม่ใช่คลายออกทุกตัวเลย เพียงแค่ค่อย ๆ คลายออกบางตัวทางมุมใดมุมหนึ่งของหน้าแปลนก่อน แล้วคอยสังเกตว่ามีความดันในระบบรั่วไหลออกมาหรือไม่ (ถ้าเป็นแก๊สก็คงต้องใช้การฟังเสียง) บางครั้งอาจต้องใช้การง้างหน้าแปลนช่วยเล็กน้อยเพื่อให้ความดันในระบบ (ถ้ามีอยู่) รั่วไหลออกมาได้ง่ายขึ้น การที่ให้ค่อย ๆ คลายก็เพราะถ้าระบบยังมีความดันค้างอยู่ภายใน ความดันภายในจะได้ระบายออกอย่างช้า ๆ หรือไม่ก็ถ้าเห็นถ้าไม่ดีเราก็สามารถที่จะขัน nut เพื่อปิดหน้าแปลนนั้นเหมือนเดิมได้
 

blind flange ที่ใช้ในการปิด man hole หรือ hand hole ของ pressure vessel ที่ปิดเข้ากับส่วนที่เป็นหน้าแปลนที่ทำไว้บนตัว pressure vessel นั้นก็มีข้อดีอยู่อย่างคือเรามองเห็นว่า bolt ที่มันร้อยรูของหน้าแปลนอยู่นั้นมันร้อยเอาไว้เรียบร้อยหรือไม่ เรามองเห็นเลยว่าตัว bolt ที่ใช้นั้นมันมีความยาวที่เหมาะสมหรือไม่ และตัว nut นั้นร้อยเข้ากับตัว bolt ได้ดีหรือไม่หรือจับอยู่เพียงแค่บางร่องเกลียวเท่านั้น (เช่นนอตตัวในกรอบสี่เหลี่ยมในรูปที่ ๑) แต่ถ้าเป็น bolt ที่ขันเข้ากับเกลียวที่ทำไว้บนตัว pressure vessel โดยตรง เราก็ไม่สามารถบอกได้ว่านอตที่ขันเอาไว้นั้นมีความยาวที่เหมาะสมหรือไม่ ภาพ blind flange ในภาพข่าวที่ดูเหมือนว่าจะเป็นตัวทำให้เกิดอุบัติเหตุนั้น นับรูสำหรับร้อย bolt แล้วพบว่ามีถึง ๑๘ รู คำถามที่ผมสงสัยก็คือทำไม blind flange ถึงปลิวหลุดออกมาได้อย่างรุนแรงทั้ง ๆ ที่มี bolt ยึดอยู่เป็นจำนวนมากอย่างนั้น ถ้าหากมีการคลาย bolt บางส่วนออกมาก่อน ก็น่าจะมีความดันภายในรั่วไหลออกมาให้เห็น และ bolt ส่วนที่ยังไม่คลายนั้นก็น่าที่จะยึดให้ blind flange ไม่ปลิวหลุดออกมาได้ (ในรูปข่าวไม่มีร่อยรอยของ bolt สักตัว)
 

แต่การหน้าแปลนที่มี bolt ยึดอยู่เป็นจำนวนมากจะปลิวหลุดออกมาทั้ง ๆ ที่มี bolt ยึดอยู่ครบทุกตัวนั้นก็ไม่ใช่วาเป็นสิ่งที่ไม่เคยเกิน เหตุการณ์นี้เคยเกิดมาแล้วกับกระจกหน้าต่างห้องนักบินโดยสาร สาเหตุมาจากการใช้ bolt ผิดขนาดในการยึดกระจก เหตุการณ์เป็นอย่างไรนั้นอ่านรายละเอียดได้ใน memoir ปีที่ ๓ ฉบับที่ ๒๘๐ วันพุธที่ ๓๐ มีนาคม ๒๕๔๙ เรื่อง "นอตผิดขนาด"

นำเรื่องนี้ขึ้น blog เสร็จก็จะเดินทางไปพักผ่อน (หรือเรียกว่าสัมมนาดี) ที่เข้าใหญ่แล้ว ดังนั้นจะหายหน้าหายตาไปจาก blog หลายวันหน่อย

สาเหตุที่แก๊สรั่วออกจาก polymerisation reactor MO Memoir : Friday 12 July 2556

เป็นธรรมเนียมที่ช่วงเวลานี้ของปีต้องขอแสดงความยินดีกับสมาชิกของกลุ่มที่สำหรับเร็จการศึกษา และได้เข้ารับพระราชทานปริญญาบัตรมหาบัณฑิตในช่วงเช้าทั้งสองคนคือ สาวน้อยหน้าบาน (คนใหม่) และสาวน้อยร้อยห้าสิบเซนต์ (คนใหม่) ก็ขอให้ทั้งสองคนประสบความสำเร็จมีแต่ความสุขในชีวิตตลอดไป ใครที่มีแฟนอยู่แล้วก็ขอให้แฟนรีบขอแต่งเร็ว ๆ ส่วนคนที่ยังไม่มีก็ขอให้มีคนมาจีบเยอะ ๆ

หลังจากที่ค้างคาใจมาเกือบ ๒๕ ปี จนกระทั่งเมื่อปลายเดือนที่แล้วก็ได้ทราบข้อมูลส่วนที่ขาดหายไป แม้ว่าจะเป็นด้วยวาจาและก็ยังมีรายละเอียดบางส่วนขาดหายไปก็ตาม แต่ก็เชื่อว่าน่าจะมีส่วนถูกต้องซะเป็นส่วนใหญ่ คือเป็นเรื่องเกี่ยวกับเหตุการณ์การระเบิดของโรงงานผลิตเม็ดพลาสติกชนิด HDPE (High density polyethylene) แห่งหนึ่งในเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. ๒๕๓๑ ถ้าใครเพิ่งจะมาอ่านเจอเรื่องนี้ขอแนะนำให้กลับไปอ่าน Memoir ฉบับเหล่านี้ก่อนคือ

ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๕๘ วันอาทิตย์ที่ ๒๐ กันยายน ๒๕๕๒ เรื่อง "Ethylene polymerisation"

ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๔๔๑ วันเสาร์ที่ ๒๘ เมษายน ๒๕๕๕ เรื่อง "เพลิงไหม้โรงงานผลิต HDPE เมื่อธันวาคม ๒๕๓๑"

สิ่งที่ค้างคาใจผมมาตลอดคือ เขาทำพลาดให้แก๊สรั่วออกมาได้อย่างไร

ก่อนอื่นขอทบทวนเรื่องราวเกี่ยวกับปฏิกิริยาการพอลิเมอร์ไรซ์พอลิเอทิลีนหรือพอลิโพรพิลีนใน slurry phase ก่อน

ในการพอลิเมอร์ไรซ์แบบ slurry phase นั้น สารตั้งต้นที่เป็นแก๊ส (ได้แก่ เอทิลีน โพรพิลีน ไฮโดรเจน และอาจมีโอเลฟินส์ตั้งแต่ C4 ขึ้น ร่วมด้วย ขึ้นอยู่กับว่าต้องการพอลิเมอร์ชนิดไหน) ตัวทำละลาย (พวกไฮโดรคาร์บอนเช่นเฮกเซน) และตัวเร่งปฏิกิริยา (เป็นผงของแข็ง) จะถูกป้อนเข้าไปใน reactor ที่เป็นถังปั่นกวน สารตั้งต้นจะละลายเข้าไปในตัวทำละลายและแพร่ไปยังตัวเร่งปฏิกิริยาที่แขวนลอยอยู่เพื่อเกิดการต่อโมเลกุลกันเป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น

  

ในช่วงแรกของการต่อโมเลกุลนั้นจะได้สายโซ่ที่สั้นที่เรียกว่า oligomer ซึ่งยังไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์เป็นพลาสติกได้ แต่พอสายโซ่ยาวขึ้นก็จะกลายเป็นพอลิเมอร์และสามารถนำไปใช้งานเป็นพลาสติกได้ oligomer นี้จะยังคงอยู่ในตัวทำละลาย แต่พอสายโซ่โตขึ้นเป็นพอลิเมอร์ก็จะกลายเป็นของแข็งแขวนลอยอยู่ในตัวทำละลาย

  

อุณหภูมิของตัวทำละลายนั้นส่งผลต่อการละลายของ oligomer และพอลิเมอร์ ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป oligomer ก็จะแยกตัวออกจากตัวทำละลาย กลายเป็นของแข็งเกาะที่ผนัง reactor และ/หรือระบบท่อ (ขึ้นอยู่กับว่าเกิดที่ไหน) แต่ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป พอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งที่เป็นผงแขวนลอยอยู่ก็จะละลายเข้าไปในตัวทำละลาย และถ้าตัวทำละลายนั้นเย็นตัวลงใหม่มันก็จะแข็งตัวเป็นก้อนเกาะที่ผนัง reactor และ/หรือระบบท่อ ไม่ได้กลับมาเป็นผงแขวนลอยเหมือนเดิม

  

ตัวทำละลายที่ใช้นั้นมักจะเป็นไฮโดรคาร์บอนที่จุดเดือดไม่สูง เช่นเฮกเซน ทั้งนี้เพราะจะทำให้แยกตัวทำละลายที่ตกค้างอยู่ในผงพอลิเมอร์ที่ได้ออกมาได้ง่าย (ใช้ความร้อนไม่ต้องมากก็ระเหยออกมาได้หมด ทำให้ผงพอลิเมอร์ที่ได้ไม่เกิดการไหม้หรือหลอม) เป็นก้อน แต่เนื่องจากอุณหภูมิของการทำปฏิกิริยา (ประมาณ 80-90ºC) นั้นสูงกว่าจุดเดือดของเฮกเซนที่ความดันบรรยากาศ (69ºC) จึงจำเป็นต้องใช้ความดันช่วยเพื่อให้เฮกเซนยังคงเป็นของเหลว ณ อุณหภูมิที่ใช้ทำปฏิกิริยา

  

จากการที่ระบบ slurry phase (ตั้งแต่ตัว reactor และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในส่วน downstream ลงไป) ต้องมีการรักษาอุณหภูมิให้พอเหมาะ คือต้องไม่ต่ำเกินไปจนทำให้ oligomer เกิดการแข็งตัว และต้องไม่สูงเกินไปจนทำให้พอลิเมอร์เกิดการละลาย ทำให้ระบบมีความเสี่ยงที่จะเกิดการอุดตัน โดยเฉพาะในระบบท่อเชื่อมอุปกรณ์ต่าง ๆ ดังนั้นจึงมักจะมีการวางท่อเชื่อมเอาไว้มากกว่า 1 เส้นทาง (เช่นอาจมี 2 หรือ 3 เส้นทาง) เผื่อว่าเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งเกิดการอุดตัน ก็จะได้ใช้เส้นทางสำรอง จากนั้นก็จะทำการตัดแยก (หรือ isolate ระบบ ในที่นี้หมายถึงไม่ให้มีการเชื่อมต่อ ซึ่งอาจหมายถึงการปิดกั้นหรือไม่ให้มีการเชื่อมต่อกันโดยตรง) เส้นทางที่อุดตัน เพื่อที่จะทำความสะอาดเอาสิ่งที่อุดตันออก (รูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ แผนผังอย่างง่ายของระบบ slurry phase reactor สำหรับการพอลิเมอร์ไรซ์พอลิเอทิลีนหรือพอลิโพรพิลีน เนื่องจากท่อระบาย slurry ออกจาก reactor มีโอกาสเกิดการอุดตันได้ง่าย ดังนั้นจึงมักมีการวางแนวท่อไว้มากกว่า ๑ แนว ถ้าแนวท่อหลักเกิดการอุดตันก็จะใช้แนวท่อสำรอง จากนั้นจึงทำการตัดแยก (isolate) ระบบท่อที่อุดตัน และถอดท่อที่อุดตันนั้นออกมาทำความสะอาด ก่อนจะประกอบกลับคืนเดิม

เพื่อที่จะทำให้สามารถทำการตัดแยกระบบท่อที่อุดตันเพื่อถอดมาทำความสะอาดได้นั้น จึงมักมีการติดตั้งวาล์วเอาไว้ทางด้านต้นทางและปลายทางของระบบท่อ สำหรับระบบ slurry แล้ว ball valve จะมีความเหมาะสมมากกว่า gate valve เพราะไม่ต้องกังวลเรื่อง slurry จะไปสะสมบริเวณร่องเหมือน gate valve ซึ่งจะทำให้ตัว gate ปิดไม่สนิทได้ (ในการบรรยายนั้นเรียกวาล์วตัวนี้ว่า block valve คำว่า block valve เป็นตัวบอกหน้าที่ของวาล์วว่าทำหน้าที่ปิดกั้นการไหล ไม่ได้บอกว่าเป็นวาล์วประเภทใด การเลือกว่าควรจะใช้วาล์วประเภทใด (gate, globe, ball, หรือ butterfly) ขึ้นอยู่กับความดัน อุณหภูมิ และชนิดของของไหลที่ไหลอยู่ในท่อนั้น

รูปที่ ๒ เมื่อถอดท่อที่อุดตันออกเพื่อทำความสะอาดควรต้องใส่ blind flange ตรงตำแหน่งที่ถอดท่อออกมาทั้งสองด้าน

  

การอุดตันของท่อนั้นอาจเป็นการอุดตันที่ทำให้เส้นทางการไหลมีขนาดเล็กลง หรืออาจมากจนทำให้ slurry ไหลผ่านไม่ได้ ในการถอดเอาท่อออกมาทำความสะอาดนั้นก็จะทำการปิดวาล์วด้านต้นทางและปลายทางของท่อที่จะทำการถอด จากนั้นจึงถอดท่อที่ต้องการทำความสะอาดออกมา และใส่ blind flange เอาไว้ตรงจุดที่ถอดท่อออกมา (รูปที่ ๒) 

   

แต่จะว่าไปแล้วเรื่องการตัดแยกระบบหรือที่เรียกว่า isolate นั้นมีวิธีการทำได้หลายวิธี แต่ขอเอาไว้วันหลังจะเขียนเรื่องนี้เป็นเรื่องต่างหาก การใส่ blind flange (รูปที่ ๓) นี้ก็ถือว่าเป็นวิธีปฏิบัติมาตรฐานวิธีการหนึ่งของการทำงานในการ isolate ระบบ

รูปที่ ๓ Blind flange หรือที่ภาษาไทยเรียกหน้าแปลนตาบอด ในภาพคือตัวที่อยู่ทางซ้ายที่มีนอตขันอยู่ ๔ ตัว ใช้สำหรับปิดปลายท่อที่ไม่ต้องการให้มีการรั่วไหล ในที่นี้แม้ว่าจะมีวาล์วอยู่ แต่วาล์วก็ใช้มือเปล่าเปิดได้ (จะโดยตั้งใจหรือหมุนเล่นก็ตาม) เอารูปนี้มาให้ดูเพราะเชื่อว่าหลายคนคงไม่รู้จักว่า blind flange หน้าตาเป็นอย่างไร

เมื่อทำการตัดแยกระบบแล้วก็จะถอดท่อส่วนที่ตันนั้นออกมา ในขณะที่ถอดออกมานั้นก็ต้องระวังของเหลวและแก๊สที่ยังค้างอยู่ในระบบท่อจะรั่วไหลออกมาด้วย (ในขณะนี้ท่อยังมีความดันอยู่) เมื่อถอดออกมาได้แล้วก็จะจัดการเอาพอลิเมอร์ที่แข็งตัวเกาะติดผนังท่อออก เช่นด้วยการใช้ปืนฉีดน้ำความดันสูงฉีด

ระบบที่ผมเขียนมาข้างต้นนั้นไม่ได้เป็นระบบของโรงงานที่เกิดอุบัติเหตุ แต่คาดว่าน่าจะคล้ายคลึงกัน เพราะใช้กระบวนการผลิตแบบเดียวกัน (slurry phase polymerisation) และกระบวนการเช่นนี้มักเกิดปัญหาทำนองนี้ และวิธีการที่เขียนมาข้างต้นก็เป็นวิธีการสำหรับจัดการกับปัญหาที่เกิดในระบบท่อที่อยู่ระหว่าง reactor กับ pressure vessel ตัวถัดไป ในช่วงท่อที่มีวาล์วเปิด-ปิดอยู่หัวท้าย แต่ถ้าปัญหาเกิดขึ้นที่ช่วง upstream ของ block valve ตัวแรก ก็คงวุ่นน่าดู

  

จากที่ได้รับฟังมาเมื่อปลายเดือนที่แล้ว ก่อนการเกิดอุบัติเหตุนั้นอยู่ระหว่างการผลิต "พอลิโพรพิลีน" (ถ้าสงสัยว่าโรงงานที่ออกแบบมาผลิตพอลิเอทิลีนเอามาผลิตพอลิโพรพิลีนได้อย่างไรก็ลองย้อนกลับไปดู Memoir ฉบับที่ ๕๘) และในคืนที่เกิดเหตุนั้นเกิดปัญหาท่อเกิดการอุดตันถึงขั้นที่ slurry ไหลผ่านไม่ได้ ที่ผมบอกว่าน่าจะถึงขั้นอุดตันจนไหลไม่ได้นั้นผมคาดการณ์เอาจากวิธีการแก้ปัญหาที่ใช้ในคืนนั้น (จากที่ได้รับฟังมา)

  

ในการแก้ปัญหานั้นดูเหมือนว่าพนักงานปฏิบัติงานจะมีการถอดชิ้นส่วนท่อออก แต่การอุดตันยังคงมีอยู่ (ไม่ชัดเจนว่าเป็นส่วนไหน) จากนั้นก็ค่อย ๆ เปิด block valve เพื่อจะให้ความดันภายใน reactor ช่วยดันให้สิ่งที่อุตตันนั้นเคลื่อนตัวออกจากระบบท่อ (ในขณะใช้งานนั้น ความดันที่ปลายท่อทั้งสองด้านจะแตกต่างกันไม่มาก แต่พอเปิดปลายท่อด้านหนึ่งออกสู่บรรยากาศ ผลต่างระหว่างความดันในถังกับความดันบรรยากาศก็ถือได้ว่าสูงอยู่ ทำให้คิดว่าน่าจะใช้ประโยชน์จากผลต่างความดันนี้ในดันให้สิ่งที่อุดตันเคลื่อนตัวออก แต่จะทำได้ก็ต่อเมื่อการอุดตันนั้นมากจนไหลไม่ได้) สิ่งที่เขาคาดคือสิ่งที่อุดตันอยู่นั้นจะค่อย ๆ เคลื่อนตัวออกมาอย่างช้า ๆ

  

แต่สิ่งที่เกิดจริงคือสิ่งที่อุดตันนั้นหลุดออกมากระทันหัน ทำให้เฮกเซนในระบบที่เป็นของเหลวภายใต้ความดัน พอรั่วออกมาสู่ความดันบรรยากาศก็เกิดการระเหยกลายเป็นไอปกคลุมบริเวณทันที ตรงนี้ไม่ทราบเหมือนกันว่าเกิดอะไรขึ้น ทำไมจึงไม่สามารถปิดวาล์วดังกล่าวได้ แต่ที่ทราบคือไอเฮกเซนแผ่กว้างออกไป จนไปถึงเตา cracker ที่ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนจาก LPG แล้วก็เกิดการจุดระเบิดจากตำแหน่งนั้น

  

เรื่องราวนอกเหนือจากนี้เป็นอย่างไรก็ได้เล่าเอาไว้ใน Memoir ๒ ฉบับที่กล่าวถึงข้างต้น

และโดยธรรมเนียมปฏิบัติ Memoir ฉบับนื้ก็จะเป็นไฟล์ pdf ฉบับสุดท้ายที่ส่งตรงให้กับสาวน้อยหน้าบาน (คนใหม่) และสาวน้อยร้อยห้าสิบเซนต์ (คนใหม่) ถ้าอยากทราบว่าในกลุ่มมีอะไรเกิดขึ้นบ้างก็ยังติดตามได้จาก blog ของกลุ่มโดยตรง