เมื่อเขม่าลุกติดไฟจาก flare ทำให้ไฟไหม้ถังเก็บน้ำมันดิบ MO Memoir : Tuesday 10 November 2563

เวลาประมาณ ๑๐.๔๘ น วันที่ ๓๐ สิงหาคม ค.ศ. ๑๙๘๓ (พ.ศ. ๒๕๒๖) เกิดเพลิงไหม้ ณ ถังเก็บน้ำมันดิบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ๗๘ เมตร สูง ๒๐ เมตร ความจุ ๙๔,๑๑๐ ลูกบาศก์เมตร ในขณะที่มีน้ำมันบรรจุอยู่ประมาณเต็มความจุ ถังดังกล่าวเป็นชนิด floating roof น้ำมันดิบที่บรรจุอยู่ในถังขณะนั้นเป็นชนิดที่มีจุดวาบไฟ (flash point) ต่ำ เจ้าหน้าที่สามารถดับเพลิงได้ในช่วงประมาณกลางดึกของคืนวันที่ ๑ กันยายน โดยในระหว่างการดับเพลิงนั้นเกิดปรากฏการณ์ "Boil over" ขึ้นถึง ๒ ครั้งด้วยกัน

เหตุการณ์นี้และรูปถ่ายต่าง ๆ ที่นำมาแสดง นำมาจากรายงานเรื่อง "Report of the Investigation into the Fire at Amoco Refinery - 30th August, 1983" จัดทำโดย Dyfed County Fire Brigade ที่เป็นผู้ทำหน้าที่เข้าไประงับเหตุ

รูปที่ ๑ สถานที่เกิดเหตุหลังเกิดเหตุไม่กี่ชั่วโมง พึงสังเกตระยะหว่างระหว่างถังเก็บกับ Flare ที่อยู่เยื้องออกมาทางด้านขวา และบริเวณที่ตั้งของถังเก็บที่อยู่แยกห่างออกมาจากหน่วยผลิตของโรงกลั่น

โดยทั่วไปเวลาที่เกิดเพลิงไหม้ ตัวเชื้อเพลิงและสารออกซิไดซ์ก็ปรากฏให้เห็นชัดอยู่แล้ว แต่ตัวที่เป็นปัญหาที่ต้องหาให้เจอให้ได้ก็คือแหล่งพลังงานที่ทำให้เชื้อเพลิงที่ผสมกับอากาศนั้นเกิดการลุกไหม้ได้ ในกรณีของเพลิงไหม้ที่เกิดในบริเวณที่มีแหล่งความร้อนหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ มากมาย บางทีก็เป็นเรื่องยากที่จะระบุว่าอุปกรณ์ตัวไหนเป็นต้นเหตุ (เว้นแต่จะมีผู้เห็นเหตุการณ์) ในทางกลับกันในกรณีของเพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นในบริเวณที่โดดเดี่ยวเช่นในกรณีนี้ (ดูรูปที่ ๑) บางทีมันก็ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะระบุว่าต้นตอของการลุกไหม้เกิดจากอะไร

รูปที่ ๒ อีกภาพหนึ่งของเพลิงไหม้

ในการพิจารณาต้นตอที่ทำให้เกิดการจุดระเบิดนั้น ทางผู้สอบสวนได้พิจารณาความเป็นไปได้หลายอย่าง แต่ถ้าจัดประเภทแล้วน่าจะแบ่งออกได้เป็น เกิดจากการกระทำของคนที่อยู่ในบริเวณที่เกิดเหตุ, เกิดจากความบกพร่องของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือระบบไฟฟ้า, เกิดจากความบกพร่องของระบบให้ความร้อน, การเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารที่ลุกไหม้ได้เอง และจากปัจจัยจากภายนอก

ในกรณีของการกระทำของคนนั้น มีการพิจารณาความเป็นไปได้ต่าง ๆ เช่น ในช่วงเวลานั้นมีผู้เข้าไปทำงานในบริเวณดังกล่าวหรือไม่ เกิดจากการวางเพลิงหรือวินาศกรรม การสูบบุหรี จากยานพาหนะที่ขับเข้าไปในบริเวณนั้น แต่เมื่อพิจารณาหลักฐานต่าง ๆ แล้วความเป็นไปได้เหล่านี้ก็ถูกตัดไปหมด ส่วนเรื่องความบกพร่องของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ให้ความร้อน รวมทั้งปฏิกิริยาเคมีของสารที่ลุกไหม้ได้เองนั้น เมื่อทำการตรวจสอบอุปกรณ์และข้อมูลการทำงานก่อนหน้าก็พบว่าไม่มีความผิดปรกติใด ๆ ดังนั้นจึงเหลือเพียงแค่ปัจจัยจากภายนอกที่ต้องพิจารณา

เนื่องจากเพลิงไหม้เริ่มเกิดจากด้านบนของถัง จึงมีปัจจัยจากภายนอกที่มีการนำมาพิจารณามีอยู่ด้วยกัน ๓ ปัจจัยคือ การเกิดฟ้าผ่า, Incandescent carbon จาก flare และ Flare discharge และเมื่อได้ตรวจสอบสภาพอากาศในเวลาที่เกิดเหตุแล้ว ก็สามารถตัดประเด็นเรื่องฟ้าฝ่าออกไปได้ แต่ก่อนอื่นเรามาลองดูกันก่อนว่ามีไอน้ำมันสะสมอยู่เหนือ floating roof ของถังเก็บได้อย่างไร

จากการตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังพบว่า มีการพบรอยแตกร้าวบนตัว floating roof ซึ่งเป็นจุดที่ทำให้องค์ประกอบที่ระเหยง่ายนั้นรั่วไหลออกมานอกถังได้ ประกอบกับในช่วงเวลาดังกล่าวระดับของ floating roof นั้นอยู่ต่ำกว่าขอบบนของลำตัวถัง จึงทำให้ไอน้ำมันนั้นสะสมอยู่เหนือฝาถังได้ (รูปที่ ๓)

รูปที่ ๓ Floating roof tank นั้น ฝาถังจะลอยอยู่บนผิวของเหลวในถัง โดยจะเลื่อนขึ้นลงตามระดับความสูงของของเหลวในถัง ถ้าหากตัวฝาถังมีช่องให้ไอน้ำมันที่อยู่ข้างใต้นั้นระเหยออกมาได้ ไอน้ำมันนั้นก็มีโอกาสสูงที่จะสะสมอยู่เหนือฝาถัง โดยเฉพาะเมื่อระดับฝาถังนั้นอยู่ต่ำกว่าขอบบนสุดของตัวตัวถัง

ในส่วนประเด็นเรื่อง Flare discharge นั้น เป็นที่ทราบว่าในเวลาที่มีของเหลว (หรือแก๊สที่ควบแน่นได้) ไหลเข้าระบบ flare ในปริมาณมาก จนเกินความสามารถของระบบดักจับของเหลว (ได้แก่พวก knock out drum และ seal drum) จะมีโอกาสที่มีหยดของเหลวนั้นหลุดรอดออกไปถึง flare tip ด้านบน ทำให้เกิดหยดของเหลวที่ลุกติดไฟตกลงมาด้านล่างได้ แต่เมื่อตรวจสอบข้อมูลการทำงานของระบบ flare ในช่วงเวลาก่อนเกิดเหตุก็พบว่า ทำงานเพียงแค่ 10% ของความสามารถที่ได้ออกแบบไว้ ดังนั้นประเด็นนี้จึงถูกตัดออกไป

ตัวการที่ทำให้ไอผสม น้ำมัน + อากาศ เกิดการลุกไหม้ที่ผู้สอบสวนเห็นว่ามีความเป็นไปได้มากที่สุดคือ Incandescent carbon ที่หลุดและปลิวมาตามลมจากยอด flare และสาเหตุนี้ได้รับการพิจารณาความเป็นไปได้สุดท้ายหลังจากที่ได้ตัดความเป็นไปได้อื่นออกไปหมดแล้ว

เนื่องด้วยเพลิงเริ่มลุกไหม้จากด้านบนของถังที่อยู่สูงจากพื้นประมาณ 20 เมตร และไอน้ำมันก็ไม่ได้รั่วไหลลงมาทางด้านล่าง (เพราะถ้าเป็นเช่นนั้นมันก็มีความเป็นไปได้ที่ไอน้ำมันจะเริ่มลุกติดไฟจากทางด้านล่าง ก่อนที่เปลวไฟจะวิ่งย้อนกลับไปทางด้านบน) ดังนั้นตัวการที่ทำให้เกิดการลุกไหม้ก็ต้องอยู่ที่ระดับที่สูงพอ

แม้ว่าการเผาไหม้ที่ยอด flare นั้นจะมีการฉีดไอน้ำช่วยเพื่อลดการเกิดควันดำ (ซึ่งก็คือเขม่า) แต่ก็ยังสามารถมีเขม่าเกาะติดที่ flare tip ได้และจำเป็นต้องมีการทำความสะอาดเอาคราบเขม่าเหล่านี้ออกทุก 2 ปี ซึ่งสำหรับ flare ตัวที่คาดว่าเป็นต้นตอนี้ก็ใกล้ถึงกำหนดเวลาทำความสะอาดเอาคราบเขม่าออกแล้ว

จากการพิจารณาทิศทางลมและการทำงานของ flare ในช่วงก่อนเกิดเหตุ ทางผู้สอบสวนจึงมีความเป็นว่า ด้วยการที่มีการระบายแก๊สออก flare อย่างมากในช่วงเวลานั้น (ทำให้เกิดเปลวไฟพุ่งขึ้นไปสูงประมาณ 25 เมตร) ทำให้คราบเขม่าที่เกาะสะสมอยู่บนยอด flare หลุดออกและลุกติดไฟ ก่อนที่จะลอยไปตกบนหลังคาของ floating roof tank และจุดให้ไอระเหยเชื้อเพลิงที่สะสมอยู่บนหลังคานั้นลุกติดไฟ ในรูปที่ ๑ จะเห็นว่าแม้ว่า flare stack จะอยู่ห่างจาก tank ค่อนข้างมาก แต่ระดับความสูงของ flare stack นั้นก็สูงกว่าความสูงของ tank อยู่มาก

Prof. T.A. Kletz กล่าวไว้ทั้งในบทความและหนังสือที่แกเขียนอยู่เสมอในทำนองว่า เมื่อมีสภาพการณ์ที่ทำให้เกิด Explosive mixture เกิดขึ้น มันก็แค่รอเวลาให้ Ignition source ปรากฏตัวแค่นั้นเอง

รูปที่ ๔ คำอธิบายการเกิดปรากฏการณ์ "Boil over"

เคยเอากระทะที่มีหยดน้ำข้างในอยู่ไปตั้งไฟแล้วเติมน้ำมันลงไปก่อนที่น้ำจะระเหยหมดไหมครับ พอกระทะร้อนน้ำมันก็จะกระเด็นขึ้นมา นั่นเป็นเพราะมันกับน้ำมันไม่ละลายเข้าด้วยกันและน้ำมีความหนาแน่นสูงกว่าน้ำมันแต่มีจุดเดือดต่ำกว่า ดังนั้นพอกระทะร้อนได้ที่น้ำ (ที่อยู่ใต้ชั้นน้ำมัน) ก็จะเดือดกลายไปไอ เกิดการขยายตัวและดันให้น้ำมันกระเด็นออกมา ในกรณีของถังน้ำมันดิบนั้น (ซึ่งมักจะมีน้ำตกตะกอนนอนอยู่ก้นถัง หรือเป็นน้ำที่เกิดจากการดับเพลิงที่ฉีดเข้าไปด้านบนเพื่อลดความร้อนของเปลวไฟ) เปลวไฟที่เผาไหม้อยู่ทางด้านบนจะทำให้น้ำมันในถังมีการไหลหมุนเวียนส่งความร้อนลงไปยังน้ำที่อยู่ใต้ชั้นน้ำมันได้ และเมื่อระดับความสูงของน้ำมันลดลง (ทำให้ความดันเหนือผิวน้ำลดลงด้วย) ประกอบกับอุณหภูมิของน้ำที่ร้อนขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงระดับหนึ่ง น้ำที่ก้นถังนั้นก็จะเดือดกลายเป็นไอดันให้น้ำมันที่ลุกไหม้อยู่ในถังนั้นไหลล้นผนังถังออกมาได้ ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ที่ปฏิบัติหน้าที่อยู่ในบริเวณนั้นได้ (รูปที่ ๔)

ในเหตุการณ์นี้ ความร้อนแรงของเปลวไฟนั้นก็แรงจนกระทั่งทำให้สายยางฉีดน้ำนั้นร้อนจนหลอมละลายได้

เพลิงไหม้และการระเบิดที่ BP Oil (Grangemouth) Refinery 2530(1987) Case 1 เพลิงไหม้ที่ระบบ Flare ตอนที่ ๑ MO Memoir : Friday 19 October 2561

ดูเหมือนว่าปีพ.ศ. ๒๕๓๐ (ค.ศ. ๑๙๘๗) จะไม่ใช่ปีที่ดีนักสำหรับโรงกลั่นน้ำมันของบริษัท British Petroleum (หรือที่เรียกกันย่อ ๆ ว่า BP) ที่เมือง Grangemouth ประเทศสก็อตแลนด์ เพราะมีอุบัติเหตุเพลิงไหม้และการระเบิดถึง ๓ ครั้งในเวลาห่างกันเพียงแค่ ๓ เดือน และมีผู้เสียชีวิตในอุบัติเหตุแต่ละครั้งด้วย ยิ่งไปกว่านั้นอุบัติเหตุรุนแรงสองครั้งแรกนั้นยังเกิดห่างกันในเวลาไม่ถึง ๑๐ วันในบริเวณที่อยู่ใกล้กันด้วย และที่แย่ไปกว่านั้นก็คือผู้ที่เสียชีวิตทั้งหมดนั้นต่างเป็นผู้ที่ต้องรับผลจากความประมาทหรือรู้เท่าไม่ถึงการณ์ของผู้อื่น
 

รายละเอียดการเกิดอุบัติเหตุและการวิเคราะห์หาต้นตอของอุบัติเหตุทั้ง ๓ ครั้งมีรายงานเผยแพร่ไว้ในเอกสาร "The fires and explosion at BP Oil (Grangemouth) Refinery Ltd" ที่จัดทำโดยหน่วยงาน Health and Safety Executive (HSE) ของสหราชอาณาจักร (รูปที่ ๑) ที่ผมได้มาเป็นไฟล์ pdf ที่มีจำนวน ๔๘ หน้า จะว่าไปเอกสารฉบับนี้ก็ไม่ได้ใช้ภาษาอังกฤษแบบที่อ่านยากอะไร เพียงแต่มีศัพท์เทคนิคเยอะหน่อยที่สามารถทำให้คนที่กำลังศึกษาอยู่นั้นอ่านไม่เข้าใจได้ และบางคำยังเป็นศัพท์เทคนิคแบบ British English ไม่ใช่ American English ดังนั้นในบทความชุดนี้จะพยายามแยกแต่ละเหตุการณ์ออกเป็นตอนย่อย ๆ และจะพยายามอธิบายเพิ่มเติมเพื่อให้ผู้อ่านที่กำลังศึกษาอยู่นั้นมองภาพเหตุการณ์ได้ชัดเจนขึ้น

เหตุการณ์แรกเกิดเมื่อวันศุกร์ที่ ๑๓ มีนาคม ๒๕๓๐ (วันดีซะด้วย) กล่าวคือในขณะที่ผู้รับเหมากกำลังถอด "ring spacer" ออกจากท่อ flare (ท่อขนาด 760 mm หรือ 30 นิ้ว สูงจากระดับพื้นประมาณ 4.6 m) เพื่อที่จะถอดวาล์วที่รั่วอยู่ออกมาซ่อม มีไฮโดรคาร์บอนเหลวจำนวนมากที่ค้างอยู่ในท่อรั่วไหลออกมาด้วยความดัน ตกลงสู่พื้นเบื้องล่างนั่งร้านที่ผู้ปฏิบัติงานจำนวน ๔ คนกำลังทำงานเพื่อถอด ring spacer อยู่ ไฮโดรคาร์บอนเหลวที่ตกลงสู่พื้นแผ่กระจายไปรอบพื้นรอบนั่งร้านก่อนที่ไอระเหยจะถูกจุดระเบิดด้วย air compressor ที่ใช้จ่ายอากาศหายใจให้กับผู้ปฏิบัติงาน ส่งผลให้ผู้ปฏิบัติงานจำนวน ๒ รายที่หนึออกมาไม่ทันเสียชีวิต โดยผู้หนึ่งเสียชีวิตอยู่ที่บันไดด้านล่างของนั่งร้าน และอยู่ผู้หนึ่งเสียชีวิตอยู่บนนั่งร้าน
 

การตัดแยกระบบหรือ isolation คือการตัดการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันไม่ให้มี process fluid รั่วไหลเข้าไปในระบบที่จะทำการซ่อมบำรุง โดยหลักการทำงานทั่วไปแล้วจะถือว่าการปิดกั้นการไหลด้วยการใช้วาล์วเพียงตัวเดียวนั้นไม่ปลอดภัยเพียงพอสำหรับงานซ่อมบำรุง เพราะวาล์วที่ติดตั้งอยู่ในระบบท่อนั้นเมื่อใช้งานไปเรื่อย ๆ มันมีโอกาสที่จะเสื่อมสภาพจนทำให้ไม่สามารถปิดได้สนิท ต้องมีวิธีการอื่นเสริม เช่น
 

- การถอดท่อชิ้นส่วนท่อสั้น ๆ (ที่เรียกว่า spool piece) ที่เชื่อมระหว่างระบบที่ต้องการตัดแยกกับหน่วยผลิตที่เดินเครื่องอยู่นั้นออก (ทำให้ไม่มีการเชื่อมต่อกันทางกายภาพหรือไม่มี physical connection ระหว่างกัน)
 

- การใช้ระบบ double block and bleed valve (การใช้วาล์วปิดกั้นสองตัวที่ต่ออนุกรมกันอยู่ และมีการติดตั้งวาล์วระบาย (ที่เรียกว่า bleed valve) process fluid ที่อาจรั่วผ่าน block valve ด้าน process fluid ให้ระบายไปยังตำแหน่งที่ปลอดภัยแทนที่จะรั่วไหลต่อเข้าไปในระบบที่กำลังทำการซ่อมบำรุง
 

- การใช้ slip plate สอดแทรกเข้าไปตรงระหว่างหน้าแปลนของตัววาล์วและท่อที่มุ่งเข้าสู่ด้านระบบที่ต้องการปิดแยก แต่การทำเช่นนี้ได้ระบบท่อต้องมีความยืดหยุ่นพอที่จะง้างหน้าแปลนของวาล์วและท่อออกจากกันจนกว้างพอที่จะสอด slip plate ได้ แต่ถ้าเป็นท่อขนาดใหญ่หรือเป็นเส้นท่อที่ไม่มีความยืดหยุ่น ตอนออกแบบท่อก็ต้องมีการติดตั้ง ring spacer เอาไว้ พอจะทำการซ่อมบำรุงก็จะถอดเอา ring spacer ออกแล้วใส่ "Blank spade" เข้าไปแทน

รูปที่ ๑ ปกหน้าของรายงานการสอบสวน ไม่มีรายละเอียดว่าเป็นของเหตุการณ์ใด แต่สงสัยว่าอาจจะเป็นกรณีของไฟไหม้ท่อระบบ flare เพราะในเหตุการณ์ดังกล่าวมีรถเครนเกี่ยวข้องกับเหตุที่เกิด และในภาพนี้ก็มีรถเครนอยู่ที่ตำแหน่งที่เหมือนกับกำลังยกอะไรสักอย่างจากระบบท่อ และมีสิ่งที่เหมือนกับ air compressor ปรากฏอยู่ในเปลวเพลิง

ว่าแต่ว่า "ring spacer" และ "blank spde" หน้าตาเป็นอย่างไร สำหรับผู้ที่ยังไม่รู้จักก็สามารถดูได้ในรูปที่ ๒ ซึ่งเชื่อว่าหลายคนคงคุ้นในชื่อของ "slip plate" หรือ "slip ring" มากกว่า

รูปที่ ๒ (บน) เวลาใช้งานปรกติก็จะใส่ ring spacer เอาไว้เพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างหน้าแปลนของวาล์วของระบบท่อ (กลาง) ถ้าต้องการตัดแยกระบบ (isolation) ก็จะถอดเอา ring spacer ออกแล้วใส่ blank spade เข้าไปแทน (การทำงานนี้ในเอกสารใช้คำว่า "spading") เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่มีการไหลเชื่อมต่อกันแม้ว่าวาล์วจะปิดแล้ว เพราะมันมีโอกาสที่ว่าวาล์วที่ใช้งานไปนาน ๆ จะมีปัญหา แม้ว่าจะปิดวาล์วแล้วแต่ก็ยังมีการรั่วไหลผ่านวาล์วได้ (ล่าง) ถ้าต้องการถอดเอาวาล์วไปซ่อม ก็จะปิดหน้าแปลนท่อทั้งสองฝั่งด้วย blank spade หรือ blind flange
 

ในรูปที่ ๒ (บน) นั้น สำหรับท่อขนาดใหญ่จะไม่สามารถง้างเพื่อใส่ slip plate ได้ ดังนั้นตอนออกแบบระบบท่อก็จะเว้นที่ว่างเอาไว้ใส่ "ring spacer" ที่มีลักษณะเป็นวงแหวนที่มีความหนา มีขนาดเท่าหน้าแปลนและมีรูสำหรับให้นอตที่ใช้ร้อยหน้าแปลนสอดผ่าน (คือ ring spacer จะถูกบีบเอาไว้ระหว่างหน้าแปลน) ถ้าต้องการปิดแยกระบบก็จะทำการถอด ring spacer ออกแล้วใส่ blank spade ที่มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะกลมแบนเข้าไปแทนดังแสดงในรูปที่ ๒ (กลาง) ความหนาของ blank spade ต้องมั่นใจว่ามากพอที่จะรับความดันที่เกิดขึ้นถ้าหากมีการรั่วไหลของ process fluid ผ่านวาล์วเข้ามายังที่ว่างระหว่างวาล์วกับ blank spade ได้ แต่ถ้าต้องการถอดเอาวาล์วออกไปซ่อม ก็ต้องปิดปลายท่อทั้งสองข้างด้วย blank spade หรือ blind flange เอาไว้ด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้มี process fluid รั่วไหลออกจากระบบ หรืออากาศรั่วไหลเข้าไปในระบบ

แต่ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับ flare system หรือระบบเผาแก๊สทิ้งที่เป็นต้นเหตุของเรื่องกันก่อนดีกว่าว่ามันคืออะไรและมีไว้ทำไม
 

ระบบเผาแก๊สทิ้ง (flare system) เป็นระบบ safety ของโรงงาน ทำหน้าที่เผาแก๊สเชื้อเพลิงที่ถูกระบายออกมาจากหน่วยต่าง ๆ ของโรงงาน (ไม่ว่าจะเป็นการระบายเพื่อปรับความดันหรือองค์ประกอบของแก๊ส หรือลดความดันที่สูงเกิน หรือระบายทิ้งเพื่อทำการซ่อมบำรุง) ระบบนี้มีทั้งแบบที่เป็นปล่องสูงขึ้นไปที่เรียกว่า elevated flare ที่เห็นได้ชัดเจนจากภายนอกโรงงาน (เพราะมันสูงหลายสิบเมตรหรือระดับร้อยเมตร ที่เห็นเป็นปล่องมีไฟลุกติดอยู่ข้างบน) หรืออยู่ที่ระดับประมาณพื้นดินที่เรียกว่า ground flare (ที่ไม่สามารถมองเห็นได้จากภายนอกเพราะจะมีโครงสร้างบังเอาไว้) ในกรณีของโรงงานที่มีระบบ flare เพียงตัวเดียวนั้น ท่อระบายแก๊สนับจากทางด้านขาออกของวาล์วระบายความดันไปจนถึงตัวปล่อง flare จะไม่มีการติดตั้งวาล์วปิด-เปิดใด ๆ ทั้งนี้เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถระบายแก๊สออกไปยังระบบเผาแก๊สทิ้งได้ตลอดเวลา
 

ความสูงของ elevated flare นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณแก๊สสูงสุดที่คาดว่าจะมีการเผาทิ้ง กล่าวคือถ้าแก๊สที่จะเผามีปริมาณมาก ความสูงของปล่อง flare ก็จะสูงตามไปด้วย ทั้งนี้เพื่อลดอันตรายจากการแผ่รังสีของเปลวไฟลงมายังพื้นดิน ในกรณีที่โรงงานมีหน่วยผลิตมากมายหลายหน่วย (เช่นในโรงกลั่นน้ำมัน) ก็อาจติดตั้งระบบเผาแก๊สทิ้งเอาไว้หลายระบบ โดยอาจเป็นระบบอิสระแยกจากกันหรือสามารถเชื่อมต่อกันได้ อย่างเช่นในกรณีของโรงกลั่นน้ำมันของ BP ที่ Grangemouth นี้ที่มีระบบ Elevated flare สูง 91 m จำนวน 3 ตัวที่สามารถเชื่อมต่อกันได้ โดยที่ถ้าต้องการซ่อมบำรุงระบบ flare ตัวใดตัวหนึ่งก็สามารถย้ายเส้นทางการไหลของแก๊สให้ไปยังระบบ flare ตัวอื่นแทนได้ อย่างเช่นในกรณีนี้ที่พบว่าวาล์วของระบบ flare ตัวที่ 1 มีปัญหาและจำเป็นต้องมีการถอดออกมาซ่อมบำรุง ก็เลยมีการวางแผนที่จะทำการตัดแยกระบบ flare ตัวที่ 1 ออกและเปลี่ยนเส้นทางการไหลของแก๊สที่เดิมไหลมายัง flare ตัวที่ 1 นี้ให้ไหลไปยังระบบ flare ตัวที่ 2 แทน

เรื่องระบบเผาแก๊สทิ้งหรือ flare system นี้เคยเขียนไว้ใน Memoir ปีที่ ๕ ดังต่อไปนี้ ซึ่งขอแนะนำให้ผู้ที่กำลังศึกษาอยู่หรือไม่เคยเห็นระบบ flare อ่านเพิ่มเติม เพื่อว่าเวลาไปอ่านบทความต้นฉบับแล้วจะได้เข้าใจได้ดีขึ้น

ฉบับที่ ๕๘๔ วันอาทิตย์ที่ ๓ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๑ ระบบท่อรับแก๊ส"

ฉบับที่ ๕๘๖ วันพุธที่ ๖ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๒ Knockout drum"

ฉบับที่ ๕๘๗ วันศุกร์ที่ ๘ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๓ Seal drum"

ฉบับที่ ๕๙๑ วันอังคารที่ ๑๙ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๔ Purge reduction seal และ Flare tip"

ฉบับที่ ๕๙๓ วันพฤหัสบดีที่ ๒๑ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๕ Ground flare"

ฉบับที่ ๖๐๐ วันจันทร์ที่ ๑ เมษายน ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๖ Elevated flare"

ฉบับที่ ๖๐๔ วันพุธที่ ๗ เมษายน ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๗ ระบบระบบนำกลับแก๊สส่งไปเผาทิ้ง (Flare gas recovery system)"

รูปที่ ๓ ระบบเผาแก๊สทิ้ง (flare system) ของโรงงงาน ประกอบด้วย flare 3 ตัวที่แต่ละตัวสูง 91 m เส้นประคือส่วนที่ทำการตัดแยกระบบเพื่อที่จะเปลี่ยนวาล์ว V17

ท่อส่งแก๊สไปยังปล่อง flare นั้นจะอยู่บน "gantry" (หรือ "gantry pipe support" หรือ "pipe rack") ที่สูงจากพื้นประมาณ 4.6 เมตร (ปรกติสะพานลอยคนข้ามถนนจะสูงจากพื้นประมาณ 5 เมตร) ซึ่ง gantry นี้คือโครงสร้างที่ยกระดับท่อให้เดินอยู่สูงจากระพับพื้นดิน โดยรูปแบบการวางท่อ flare นั้นปลายท่อทางด้าน safety valve จะอยู่ที่ระดับที่สูงกว่าปลายท่อทางด้านปล่อง flare โดยมีความลาดเอียงอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้เพื่อให้ของเหลว (ที่อาจหลุดติดมากับแก๊สที่ถูกระบายออกมา หรือเกิดจากการควบแน่นในระบบท่อ flare เมื่อแก๊สเย็นตัวลง) ไหลลงอย่างต่อเนื่องไปยังถังแยกแก๊ส-ของเหลวที่เรียกว่า Knockout drum ที่อยู่ที่ปลายท่อด้านปล่อง flare โดยจะอยู่ก่อนที่แก๊สจะไหลเข้าปล่อง flare
 

ความลาดเอียงของท่อ flare ของโรงกลั่นดังกล่าวมีค่า 1 ใน 400 (1 in 400) ซึ่งหมายความว่าทุก ๆ ระยะ 400 เมตรท่อจะลดระดับต่ำลง 1 เมตร ซึ่งความลาดเอียดขนาดนี้ยากที่จะสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า ทำให้ยากที่จะบอกได้ว่าการไหลควรเป็นจากทิศทางไหนไปด้านไหน เว้นแต่จะมีการทำเครื่องหมายระบุเอาไว้
 

การหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อนจากในระบบหรือไม่ให้ความร้อนภายนอกรั่วไหลเข้าระบบ ถ้าเป็น British English จะเรียกว่า "lag" หรือ "lagging" ซึ่งก็คือ "Insulation" ใน American English นั่นเอง ในรายงานของ HSE นี้ใช้คำว่า lagging สำหรับระบบท่อ flare ที่เกิดอุบัติเหตุนั้นไม่ได้มีการหุ้มฉนวน และช่วงเวลาที่เกิดอุบัติเหตุนั้นคือช่วงเดือนมีนาคมที่อากาศยังคงหนาวเย็น จึงทำให้เกิดการควบแน่นเป็นของเหลวในท่อมากเป็นพิเศษ

ประมาณ ๑๕ เดือนก่อนเกิดเหตุ มีการตรวจพบว่าบางส่วนของแก๊สที่ส่งไปยัง flare ตัวที่ 1 นั้นมีการรั่วไหลไปยังระบบ flare ตัวที่ 2 แม้ว่าวาล์ว V17 (ดูรูปที่ ๓) ที่เป็นชนิด wedge gate valve ที่อยู่บนเส้นท่อที่เชื่อมระหว่างระบบ flare ตัวที่ 1 และระบบ flare ตัวที่ 2 จะปิดอยู่ ผลการตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าภายนอกนั้นจะเห็นว่าวาล์ว V17 อยู่ในตำแหน่งปิด แต่ก็ปิดไม่สนิท และจำเป็นต้องมีการถอดวาล์ว V17 ออกมาซ่อมบำรุง แต่การรั่วไหลดังกล่าวยังอยู่ในระดับที่ยอมรับได้จนกว่าจะถึงช่วงเวลาการหยุดเดินเครื่องครั้งใหญ่ครั้งต่อไป
 

ในรายงานกล่าวถึงการตรวจพบปัญหาการรั่วไหลดังกล่าวจากหน่วย alkylation unit และระบบ flare gas recovery system ปฏิกิริยา alkylation คือปฏิกิริยาการเติมหมู่ alkyl (-C_nH_n-1) ในที่นี้น่าจะเป็นปฏิกิริยาระหว่างโอเลฟินส์โมเลกุลเล็ก (เช่น C₄) กับไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็ก (เช่น C₃-C₄) ให้กลายเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวโซ่กิ่ง (brached chain) ที่มีเลขออกเทนสูงเหมาะสำหรับการนำไปผสมในน้ำมันเบนซิน (gasoline) ส่วน alkylation อีกแบบหนึ่งคือการเติมหมู่อัลคิลไปที่วงแหวนเบนซีนเพื่อสังเคราะห์สารประกอบ alkyl benzene 
  

ส่วนระบบ flare gas recovery system นั้นเป็นการดึงเอาแก๊สไฮโดรคาร์บอนที่จะปล่อยออกทางปล่อง flare บางส่วนมาให้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงาน แทนที่จะเผาทิ้งโดยไม่ได้อะไรเลย ถือว่าเป็นการประหยัดพลังงานอย่างหนึ่ง แต่การจะทำดังกล่าวได้ต้องมั่นใจว่าปริมาณแก๊สปล่อยทิ้งมีมากพอที่จะเดินเครื่องหน่วยได้อย่างสม่ำเสมอและไม่ควรมีไฮโดรเจนผสมในปริมาณที่มากเกินไป (ไฮโดรเจนทำให้น้ำหนักโมเลกุลแก๊สลดลง ก่อให้เกิดปัญหากับการทำงานของคอมเพรสเซอร์ได้ และยังมีอัตราการเผาไหม้ที่รวดเร็วกว่าไฮโดรคาร์บอนมาก)
 

คำว่า "wedge" ที่ปรากฏคู่กับ gate valve นั้นเป็นตัวระบุรูปร่างของแผ่น disk หรือ gate ที่ทำหน้าที่ปิดกั้นเส้นทางการไหล กล่าวคือเป็นแผ่นที่มีลักษณะพื้นผิวสองด้านเรียวสอบลงล่างเล็กน้อยไม่ได้ขนานกัน (ถ้าขนานกันจะเรียกว่าเป็นแบบ parallel plate gate valve) gate valve ที่แสดงในรูปที่ ๔ (เป็นของระบบน้ำดับเพลิงของตึกทำงานของผม) ก็มีรูปร่างภายนอกคล้ายกับวาล์วตัวที่เป็นต้นเรื่อง ต่างกันเพียงแค่ขนาด โดยตัวแผ่น gate จะยึดติดอยู่กับแกนที่เรียกว่า stem หรือ spindle ที่มีรูปร่างเป็นสกรูเกลียวที่สอดอยู่ใน hand wheel หรือวงล้อสำหรับหมุน การหมุน hand wheel สามารถทำให้ตัว spindle เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงขึ้นอยู่กับทิศทางการหมุน ซึ่งจะทำให้ตัวแผ่น gate เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงตามไปด้วย
 

ในกรณีที่ไม่เคยมีการทำเครื่องหมายเอาไว้ก่อนหรือไม่มีการติดตั้ง valve positioner เวลาที่หมุน hand wheel เพื่อปิดวาล์วจนกระทั่งไม่สามารถหมุนต่อไปได้ (คือเห็นตัว spindle ลดระดับต่ำลงจนไม่สามารถลดต่ำลงไปได้อีก) จะไม่สามารถบอกได้ว่าวาล์วนั้นปิดสนิทหรือยัง เพราะถ้ามีของแข็งไปตกค้างอยู่ข้างใต้ตัว gate ของแข็งนั้นก็จะทำให้ตัว gate เคลื่อนลงล่างได้ไม่สุด ทำให้วาล์วเปิดอยู่เล็กน้อย (คือยังมีการรั่วไหลผ่านได้) และเรื่องนี้ก็เป็นปัจจัยสำคัญปัจจัยหนึ่งของการเกิดอุบัติเหตุครั้งนี้

สำหรับวันนี้คิดว่าปูพื้นฐานมายาวพอแล้วก็คงจะพอแค่นี้ ตอนต่อไปจะเป็นการเล่าถึงว่าการเตรียมการถอดวาล์วออกมาซ่อมนั้น ได้มีการทำอะไรกันบ้าง

รูปที่ ๔ gate valve ชนิด rising stem ที่มีการติดตั้ง valve positioner เข้ากับแกนสกรูที่ใช้ในการเคลื่อนตัวแผ่น gate หรือแผ่น disc (อันนี้เป็น positioner แบบไฟฟ้าที่ส่งสัญญาณตำแหน่งวาล์วว่าเปิดหรือปิดไปยังแผงควบคุม) เมื่อปิดวาล์วตัวstem (ที่เห็นเป็นแกนสกรู) จะเคลื่อนตัวล่าง และเมื่อเปิดวาล์วตัว stem จะยกตัวสูงขึ้น ในกรณีของอุบัติเหตุนี้จุดที่เป็นปัญหาคือมีของแข็งกีดขวางการเลื่อนตัวลงล่างของแผ่น gate ทำให้ตัวแผ่น gate ไม่สามารถปิดเส้นทางการไหลได้สนิทแม้ว่าจะได้พยายามหมุน hand wheel จนไม่สามารถหมุนต่อไปได้แล้วก็ตาม และผู้ที่ทำการปิดวาล์วนั้นก็ไม่รู้ว่าตัว stem ควรจะลดต่ำลงถึงระดับไหนที่แสดงว่าวาล์วนั้นปิดสนิทจริง การติดตั้งวาล์วเข้ากับท่อในแนวนอนแบบนี้ (รูปที่ ๒ ก็เช่นเดียวกัน) จะทำให้ตัวแผ่น gate วางตั้งในแนวดิ่ง ในรายงานการสอบสวนใช้คำว่า "mounted horizontally with wedge gates in vertical position" ซึ่งเรื่องรูปแบบการติดตั้งวาล์วนี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาเรื่องที่ไม่สามารถปิดวาล์วได้สนิทด้วย

ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๖ Elevated flare MO Memoir : Monday 1 April 2556

ขึ้นเดือนเมษายน ก็เป็นการขึ้นฉบับที่ ๖๐๐ แล้ว

เนื้อหาในบันทึกฉบับนี้ยังคงอิงจาก "Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems" API RP 521 4th edition, March 1997 พึงระลึกว่า API RP นี้เป็น "Recommended Practice" ถ้าจะแปลออกมาก็คือ "แนวปฏิบัติที่แนะนำ" นั่นแสดงว่าไม่ได้หมายความว่า "ต้อง" ทำตามที่เขียนไว้ใน API RP เสมอไป มันไม่เหมือน "Standard - มาตรฐาน" หรือ "Regulation - กฎข้อบังคับ" ที่ต้องปฏิบัติตามทุกตัวอักษร

Elevated flare อาจจัดได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่ถูกเพ่งเล็งมากที่สุดจากคนที่อยู่นอกโรงงาน ด้วยการที่มันเป็นปล่องที่มีไฟลุกติดข้างบนให้เห็นเกือบตลอดเวลา แถมบางเวลายังลุกติดโชติช่วงมีควันดำลอยออกมาเต็มไปหมด พอตอนกลางคืนก็ยังทำให้ท้องฟ้าสว่างไสวได้ ทำให้ elevated flare ถูกเพ่งเล็งมากจากกลุ่มองค์กรต่าง ๆ 
   

สำหรับโรงงานแล้ว สิ่งที่ส่งไปเผาที่ปล่อง flare นั้นคือความสูญเสีย ยิ่งมีการเผาทิ้งมากเท่าใดก็ยิ่งมีความสูญเสียมากเท่านั้น คนภายนอกจำนวนไม่น้อยคิดว่าเปลวไฟที่ปล่อง flare ยิ่งลูกใหญ่เท่าใด แสดงว่าโรงงานกำลังเดินเครื่องเต็มกำลัง แต่อันที่จริงอาจเป็นเพราะโรงงานกำลังมีปัญหาในกระบวนการผลิต จึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาด้วยการส่งแก๊สส่วนหนึ่งไปเผาทิ้งที่ปล่อง flare
  

การที่ elevated flare ถูกเพ่งเล็งมาก ทำให้บางโรงงานหันไปหา ground flare แทน แต่ที่ได้เคยเล่าไว้ก่อนหน้าว่า (ตอนที่ ๕ วันพฤหัสบดีที่ ๒๑ มีนาคม ๒๕๕๖) ground flare นั้นแม้จะสามารถป้องกันไม่ให้คนภายนอกเห็นได้ว่ามีการเผาไหม้มากน้อยเพียงใด แต่การที่มันอยู่ใกล้พื้นดินจึงทำให้แก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้หรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์นั้นแพร่กระจายและสะสมจนมีความเข้มข้นสูงอยู่ใกล้ระดับพื้นดินได้ และยังทำให้เกิดการแผ่รังสีที่รุนแรงในระดับใกล้พื้นดิน ทำให้ ground flare ไม่เหมาะกับการเผาไหม้แก๊สในปริมาณมาก แตกต่างไปจาก elevated flare ที่ทำการเผาไหม้ที่ระดับสูงและมีกระแสลมพัดที่แรงกว่า ทำให้โอกาสที่แก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้หรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์จะสะสมจนมีความเข้มข้นสูงใกล้ระดับพื้นดินเกิดได้ยากกว่า (แต่ก็ทำให้แพร่กระจายออกไปเป็นบริเวณกว้างกว่า แต่มีความเข้มข้นต่ำ) ด้วยเหตุนี้ในโรงงานขนาดใหญ่จึงต้องมีระบบ elevated flare ไว้เผาแก๊สทิ้ง

API RP 521 หน้า ๔๘ จำแนก elevated flare ออกเป็น ๓ ประเภทคือ (ดูรูปที่ ๑)

๑. Self-supported

หรือชนิดที่สามารถยืนตั้งได้ด้วยตนเอง API RP 521 กล่าวว่า flare ชนิดนี้เป็นชนิดที่มีความเหมาะสมมากที่สุด เพราะต้องการพื้นที่ในการติดตั้งน้อยที่สุด ต้องการพื้นที่ในการติดตั้งเพียงแค่ส่วนฐานราก และต้องการเพียงแค่ความสูงที่ทำให้การแผ่รังสีที่ระดับพื้นดินมีความปลอดภัยเท่านั้นเอง แต่ก็เป็นชนิดที่มีราคาแพงที่สุดด้วย เพราะการทำให้โครงสร้างที่มีลักษณะเรียวยาว (สูงแต่ฐานแคบ) ตั้งได้อย่างมั่นคงปลอดภัย (ทนต่อแผ่นดินไหวและการแรงลมปะทะ ฯลฯ) ดังนั้นความสูงของ flare ชนิดนี้จึงมักจำกัดที่ระดับ 200-300 ฟุต (ประมาณ 60-90 เมตร) 
 

๒. Guy-wire supported

หรือชนิดที่ใช้เส้นลวดขึงยึดตรึงกับพื้นดิน flare ชนิดนี้มีค่าก่อสร้างถูกเมื่อเทียบกับแบบอื่นที่ความสูงเดียวกัน แต่ต้องการพื้นที่ในการติดตั้งมาก เพราะต้องมีระยะการขึงลวดประมาณครึ่งหนึ่งของระยะความสูง flare เช่นถ้าเป็น flare สูง 100 เมตร รัศมีการขึงลวดก็จะประมาณ 50 เมตร (ดูรูปที่ ๒-๔) จุดเด่นของ flare ชนิดนี้คือสามารถสร้างให้มีความสูงมากได้ ความสูงของ flare ชนิดนี้ไปได้ถึง 600-800 ฟุต (ประมาณ 180-240 เมตร)

๓. Derrick supported

หรือชนิดที่มีโครงสร้างเหล็กรองรับ flare ชนิดนี้ตัวปล่อง flare จะติดตั้งเข้ากับโครงสร้างรองรับอีกที การติดตั้งจะใช้พื้นที่น้อยกว่าชนิด guy-wire แต่ก็มีค่าก่อสร้างที่สูงกว่า จะใช้เมื่อความสูงของ flare นั้นไม่เหมาะสมกับการสร้างชนิด self-supported ข้อดีของ flare ชนิดนี้คือในบริเวณที่มีพื้นที่จำกัด สามารถใช้โครงสร้างรองรับเพียงโครงสร้างเดียวติดตั้งปล่อง flare หลายปล่องร่วมกันได้ เช่นที่แสดงในรูปที่ ๕ และ ๖ จะมีปล่อง flare ถึง 4 ปล่องอยู่ร่วมกันบนโครงสร้างรองรับเดียวกัน

รูปที่ ๑ โครงสร้าง elevated flare ทั้ง ๓ ชนิด (ภาพจาก API RP 521)

รูปที่ ๒ ปากปล่อง flare แบบ guy-wire จะเห็นลวดยึดอยู่สามมุม

รูปที่ ๓ เป็นช่วงล่างของรูปที่ ๒ จะเห็นท่อไอน้ำ (เดินเป็น loop รูปตัว U) ทางด้านซ้าย เพื่อให้ท่อไอน้ำขยายตัวได้เมื่อร้อนโดยไม่เกิดความเสียหาย ส่วนท่อด้านขวาที่มีการเดินเป็นรูปตัว U เช่นเดียวกันเป็นสารพัดท่อมีอะไรบ้างก็ไม่รู้ เป็นการเผื่อให้ขยายตัวและยืดตัวได้โดยท่อไม่เสียหายเวลาที่ flare stack เกิดการยืดตัว

รูปที่ ๔ ในภาพจะเห็น elevated flare สองตัว (ที่ลูกศรสีเขียวชี้) ตัวด้านขวาระบุได้ว่าเป็นชนิด guy-wire สังเกตุได้จากจะเห็นแท่นสำหรับตรึงเส้นลวดด้านฝั่งพื้นดิน (วงกลมสีเหลือง) สามด้านเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า

Elevated flare นั้นถูกตรึงเอาไว้ที่ส่วนฐาน ดังนั้นเวลาที่มันร้อนมันก็จะขยายตัวโดยการยืดตัวขึ้นข้างบน (มันร้อนได้เนื่องจากอุณหภูมิของแก๊สที่ระบายทิ้งและการตากแดด) การติดตั้งท่อต่าง ๆ (เช่นไอน้ำ LPG) เข้ากับ elevated flare ชนิด self-supported หรือ guy-wire supported จะเป็นการติดตั้งเข้ากับตัวปล่อง flare โดยตรง ดังนั้นต้องคำนึงถึงการยืดตัวของปล่อง flare ด้วย ในส่วนของท่อไอน้ำนั้นเนื่องจากมันเป็นท่อร้อน จึงมีการออกแบบการเดินท่อให้มี loop เป็นรูปตัว U เอาไว้อยู่แล้ว (ดูรูปที่ ๓ ที่บอกว่าเป็นท่อไอน้ำเพราะเดาจากเห็นท่อมีฉนวนหุ้มอยู่) ส่วนท่อตัวอื่นนั้นแม้จะไม่ได้เป็นท่อลำเลียงของเหลว/แก๊สที่ร้อน ก็ต้องเผื่อการขยายตัวให้ด้วย (loop ตัว U ด้านขวาของรูปที่ ๓ จะเห็นเป็นท่อไม่หุ้มฉนวน)
  

บริเวณใกล้ปากปล่อง flare นั้นจะมี platform ไว้สำหรับทำงาน ไม่ว่าจะเป็นการติดตั้งหรือการซ่อมบำรุง ถ้า flare สูงไม่มากก็อาจจะมีอยู่ platform ใกล้ปากปล่อง แต่ถ้าสูงมากก็อาจต้องมีชั้นเอาไว้ให้คนปีนขึ้นไปได้หยุดพัก ถ้ามีการติดตั้ง molecular seal ก็จะเป็นเป็นกระเปาะอยู่ใกล้กับปากปล่อง

รูปที่ ๕ flare ชนิด Derrick supported จะเห็นปล่อง flare ถึง 4 ปล่องอยู่บนโครงสร้างเดียวกัน และท่อต่าง ๆ ที่ไต่ขึ้นไปจะมีการขดเป็น loop ตัว U เป็นระยะ

รูปที่ ๖ ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงตำแหน่งของ derrick supported flare ที่แสดงในรูปที่ ๕

- การจุด pilot ที่ปล่อง flare

ในตอนที่ ๔ ของชุดนี้ (วันอังคารที่ ๑๙ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง Purged reuction seal และ Flare tip) ได้เล่าไว้ว่าที่ flare tip นั้นจะมี pilot เป็นเปลวไปจุดล่อเอาไว้ตลอดเวลาอยู่ตามมุมต่าง ๆ ของ flare tip เพื่อให้มั่นใจว่าจะมี pilot ลุกติดไฟอย่างน้อยหนึ่งตัวเสมอไม่ว่าจะมีฝนตกหรือลมพัดแรงเท่าใด เวลาที่มีการปล่อยแก๊สออกมาจะได้เกิดการลุกไหม้ได้ทันที
 

สิ่งที่น่าจะตั้งคำถามคือ "จุด pilot" อย่างไร

 
แผงผังระบบจุด pilot แสดงไว้ในรูปที่ ๗ แก๊ส LPG ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงที่ pilot นั้นจะถูกส่งไปทางท่อหนึ่ง โดยมีการแบ่งแก๊สดังกล่าวมาส่วนหนึ่งมาผสมกับอากาศที่เครื่องจุด กลายเป็นแก๊สผสมระหว่างอากาศ-LPG ไหลไปยังปลายท่อที่อยู่ใกล้กับปลายท่อ pilot
 

เมื่อกะว่าแก๊สผสมอากาศ-LPG นั้นไหลไปจนถึงท่อทางออกแล้ว ก็จะกดสวิตช์ (ที่อาจทำให้เกิดประกายไฟ) เพื่อจุดแก๊สผสมอากาศ-LPG ให้ลุกติดไฟ เปลวไฟก็จะวิ่งไปตามท่อดังกล่าวไปจนถึงทางออก ก็จะเป็นการจุด LPG ที่ไหลออกมาทางท่อ pilot ให้ลุกติดไฟ การตรวจสอบว่า LPG ที่ออกทางปลายท่อ pilot มีการลุกติดไฟหรือไม่ก็ใช้เทอร์โมคัปเปิลวัดอุณหภูมิ ถ้าจุดไม่ติดหรือเปลวไฟที่ pilot ดับก็จะไม่มีความร้อนเกิดขึ้น

รูปที่ ๗ แผนผังระบบจุด pilot ที่ flare tip เปลวไฟที่เกิดจาก igniter จะวิ่งไปตามท่อสีส้มไปจุด LPG ที่ออกมาทางปลายท่อ pilot

รูปที่ ๘ ตัวอย่างแผนผังระบบ elevated flare จาก API RP 521 ระบบที่แสดงในรูปมีการใช้ moleculare seal (Mol. seal ในกรอบสีเขียว) ใกล้ปากปล่อง flare โดยไม่มีการใช้ seal drum แต่ในกรอบสีแดงด้านซ้ายบนกล่าวว่าอีกทางเลือกหนึ่งคือใช้ water seal drum (โดยอาจไม่มี molecular seal ก็ได้ หรือมีทั้งสองตัวก็ได้)

เรื่องชุด "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system)" ก่อนหน้านี้มีดังนี้

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๔ วันอาทิตย์ที่ ๓ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๑ ระบบท่อรับแก๊ส"

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๖ วันพุธที่ ๖ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๒ Knockout drum"

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๗ วันศุกร์ที่ ๘ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๓ Seal drum และ Quench drum"

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๙๑ วันอังคารที่ ๑๙ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๕ Purge reduction seal และ Flare tip"

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๙๓ วันพฤหัสบดี ๒๑ มีนาคม ๒๕๕๖ เรื่อง "ระบบเผาแก๊สทิ้ง (Flare system) ตอนที่ ๕ Ground flare" 
  

ส่วนฉบับนี้ตอนแรกคิดว่าจะเป็นฉบับปิดท้าย แต่มีคนถามเข้ามาอีกหนึ่งเรื่องคือ Flare gas recovery system (ระบบนำกลับแก๊สส่งไปเผาทิ้ง) ซึ่งมีกล่าวไว้ใน API RP 521 เช่นเดียวกัน ดังนั้นจะหาโอกาสย่อยเรื่องนี้มาเล่าสู่กันฟังเป็นเรื่องต่อไป