การระเบิดใน Furnace MO Memoir : Thursday 4 December 2568

เรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Explosion in Furnace" จาก Oil Industry Safety Directorate ของ Government of Indis (https://www.oisd.gov.in/en-in/CaseStudies) เผยแพร่เมื่อ ๑๕ ตุลาคม ค.ศ. ๒๐๒๔ เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในโรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่งในประเทศอินเดีย

Furnace หรือ Fired heater หรือเตาเผาในที่นี้ เป็นอุปกรณ์ให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะเป็นการให้ความร้อนด้วยเปลวไฟโดยมีของเหลวหรือแก๊สร้อนไหลอยู่ในท่อ เตาเผานี้มีหลายรูปแบบและหลายขนาด ขึ้นกับการประยุกต์ใช้งานและกำลังการผลิต โดยมีลักษณะทั่วไปคือจะมีหัวเตา (burner) ที่เป็นจุดที่เชื้อเพลิงเกิดการเผาไหม้เป็นเปลวไฟ ติดตั้งอยู่ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ที่เหมาะสมของตัวเตาเผา เพื่อให้ได้อุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดและมั่นใจว่าเผาไหม้ได้สมบูรณ์ ปริมาณอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้จะมากเกินพอเพียงเล็กน้อย (คือเผาไหม้เชิ้อเพลิงได้สมบูรณ์และยังมีออกซิเจนเหลืออยู่ไม่มาก) เพราะถ้าอากาศไม่พอ การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ จะไม่สามารถดึงเอาพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงออกมาได้หมด แต่ถ้ามีอากาศมากเกินพอไปมาก พลังงานความร้อนที่เชื้อเพลิงปลดปล่อยออกมาจะถูกเฉลี่ยไปให้อากาศส่วนเกิน ทำให้อุณหภูมิแก๊สร้อนที่ได้จากการเผาไหม้นั้นลดต่ำลง

รูปที่ ๑ ภาพ furnace ที่เสียหายจากการระเบิด

ในการให้ความร้อนด้วยเปลวไฟนั้น สถานะของของไหลที่อยู่อีกฝากหนึ่งของผนังโลหะส่งผลต่ออุณหภูมิที่ผิวโลหะ ในกรณีที่ของไหลนั้นเป็นของเหลวและผนังโลหะไม่หนามาก จะประมาณได้ว่าอุณหภูมิที่ผิวโลหะนั้นจะเท่ากับอุณหภูมิจุดเดือดของของเหลวนั้นหรือสูงกว่าเล็กน้อย (ด้านรับความร้อน) และมันจะเป็นเช่นนี้แม้ว่าผิวโลหะนั้นจะถูกเปลวไฟลนโดยตรงก็ตาม แต่ถ้าอีกฟากหนึ่งของผนังโลหะนั้นเป็นแก๊สมันจะแตกต่างกันออกไป เพราะค่าความจุความร้อนของแก๊สนั้นต่ำกว่าของเหลวมาก ผิวโลหะจะมีอุณหภูมิสูงตามอุณหภูมิแก๊สร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ และยังต้องระวังไม่ให้เปลวไฟนั้นสัมผัสกับผิวโลหะโดยตรง เพราะอุณหภูมิที่เปลวไฟนั้นจะร้อนกว่าอุณหภูมิของแก๊สร้อนอีก (รูปที่ ๒)

ตรงนี้ถ้านึกไม่ออกก็ลองนึกภาพการต้มน้ำในหม้ออะลูมิเนียมด้วยเตาแก๊ส โลหะอลูมิเนียมนั้นจะไม่เป็นอะไรตราบเท่าที่ระดับเปลวไฟนั้นต่ำกว่าระดับน้ำที่อยู่ในหม้ออะลูมิเนียม แต่ถ้าเราหม้ออะลูมิเนียมเปล่า ๆ ไปตั้งไฟบนเตาที่แรงเท่ากัน หม้อใบนั้นจะร้อนจัดจนอาจเกิดความเสียหายได้

รูปที่ ๒ อุณหภูมิที่ตำแหน่งต่าง ๆ ของเปลวไฟที่เกิดจากเทียนไข (รูปจาก https://www.chemistryviews.org/details/ezine/1393371/Chemistry_of_the_Christmas_Candle__Part_2/)

เหตุการณ์เกิดขึ้นที่เตาเผาของหน่วยกลั่นน้ำมันดิบหลังจากโรงงานหยุดเดินเครื่องเพื่อทำการซ่อมบำรุงและตรวจสอบเป็นเวลา ๒๒ วัน และเริ่มเดินเครื่องใหม่ได้ ๖ วันก่อนที่จะเกิดเรื่องช่วงกะดึก ในขณะนั้นหน่วยผลิตกำลังเดินเครื่องที่กำลังการผลิต 450 m³/hr หรือ 73% ของกำลังการผลิตเต็มที่ โดยในช่วงเวลา 2.30 น พนักงานกะดึกพบว่าวาล์วควบคุมการไหล (control valve) ที่ทำหน้าที่ป้อนเชื้อเพลิงไปยังหัวเตาของเตาเผาและวาล์วอื่นอีกบางตัว ค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดของระดับการเปิดครั้งสุดท้าย (คือพนักงานเห็นว่าวาล์วเปิดค้างอยู่ที่ค่าค่าหนึ่ง) จึงได้แจ้งให้ฝ่าย Instrument เข้ามาตรวจสอบ ซึ่งได้เข้ามาตรวจสอบเมื่อเวลาประมาณ 5.30 น หลังจากที่ตรวจสอบแล้วช่างจึงได้ทำการ reset "analogue control card" ทำให้วาล์วควบคุมปรับตัวเองเข้าไปอยู่ในตำแหน่งปลอดภัย (fail-safe position) ซึ่งสำหรับวาล์วควบคุมการไหลของเชื้อเพลิง ตำแหน่งปลอดภัยดังกล่าวก็คือตำแหน่ง "ปิด"

เตาเผานี้เป็นชนิด balanced draft furnace กล่าวคือจะรักษาความดันภายในให้ต่ำกว่าความดันบรรยากาศภายนอกเล็กน้อย ซึ่งทำได้ด้วยการดูดแก๊สไอเสียจากการเผาไหม้ออก การทำเช่นนี้จะทำให้อากาศไหลเข้าไปในตัวเตาเผา ในขณะที่แก๊สเชื้อเพลิงที่หัวเตาฉีดพ่นออกมา รวมทั้งเปลวไฟที่เกิดขึ้น จะคงอยู่ในตัวเตาเผา ในภารทำงานปรกติปริมาณออกซิเจนส่วนเกินจะอยู่ระหว่าง 2-3% แต่ในช่วงกะเช้าก่อนเกิดเหตุนั้นพบว่าอยู่ที่ 3-4% และในช่วงบ่ายที่เวลา 15.20 น พบว่าปริมาณออกซิเจนส่วนเกินลดเหลือ 0.2-1%

วาล์วควบคุมอัตราการไหลส่วนใหญ่ในโรงงานมักจะใช้แรงดันลมดันแผ่นไดอะแฟรมให้วาล์วเปิดหรือปิดต้านกับแรงสปริงที่คอยดันให้วาล์วปิดหรือเปิดถ้าไม่มีแรงดันลมมากระทำ (วาล์วควบคุมที่เป็น globe valve มักเป็นแบบนี้ ถ้าเป็น ball valve ก็มักจะใช้การดันกระบอกสูบ) รูปร่างหน้าตาและองค์ประกอบของวาล์วควบคุมที่มีโครงสร้างแบบ globe valve อ่านได้ในเรื่อง "วาล์วควบคุมอัตราการไหล(Control valve) MOMemoir : Sunday 5 February 2560"

ในการเลือกว่าจะให้แรงดันของสปริงดันให้วาล์วปิด แล้วให้แรงดันลมดันให้วาล์วเปิด (ที่เรียกว่า failure close หรือย่อว่า fc) หรือให้แรงดันสปริงดันให้วาล์วเปิด แล้วให้แรงดันลมดันให้วาล์วปิด (ที่เรียกว่า failure open หรือย่อว่า fo) ก็ต้องพิจารณาว่าถ้าหากโรงงานมีปัญหาเช่น ไฟฟ้าดับ ไม่มีอากาศอัดความดันในระบบ ตำแหน่งไหนของวาล์วจะทำให้โรงงานปลอดภัยที่สุด (fail safe position) ซึ่งโดยหลักก็คือ "Maximise cooling" และ "Minimise heating" กล่าวคือรักษาการทำงานของระบบหล่อเย็น และตัดการทำงานของระบบให้ความร้อน (หรือสารอันตรายต่าง ๆ) ดังนั้นถ้าเป็นกรณีของน้ำหล่อเย็น ก็จะเลือกใช้วาล์วชนิด failure open และถ้าเป็นไอน้ำหรือเชื้อเพลิงที่ส่งไปเผาในเตาเผา ก็จะเลือกใช้วาล์วชนิด failure close

เนื่องด้วยระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมในปัจจุบันจะเป็นระบบดิจิตอล (digital) แต่การทำงานของวาล์วควบคุมยังเป็นระบอนาล็อก (analogue) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวงจรที่ทำหน้าที่เปลี่ยนคำสั่งดิจิตอลให้เป็นสัญญาณควบคุมอนาล็อก และแปลงค่าอนาล็อกจากอุปกรณ์วัดให้เป็นค่าดิจิตอลที่คอมพิวเตอร์เข้าใจได้ ซึ่งในเหตุการณ์นี้อุปกรณ์ดังกล่าวก็คือ "analogue control card" ดังนั้นเมื่อช่างทำการ reset ""analogue control card"" จึงทำให้สัญญาณที่ส่งไปยังวาล์วควบคุมหายไป แรงดันของสปริงจึงดันให้วาล์วไปอยู่ในตำแหน่งที่ปลอดภัย ซึ่งในที่นี้คือตำแหน่งปิด

โอเปอร์เรเตอร์ในห้องควบคุมเห็นว่าวาล์วควบคุมการไหลเชื้อเพลิงปิดอยู่หลังจากผ่านไปแล้ว 6 นาที จึงได้ทำการเปิดวาล์วเชื้อเพลิงใหม่ผ่านระบบคอมพิวเตอร์ควบคุม และหลังจากนั้นประมาณ 3 นาทีก็เกิดการระเบิดขึ้นในเตาเผา ข้อมูลที่ระบบบันทึกไว้บอกว่าในช่วงเวลา 3 นาทีนั้นวาล์วเชื้อเพลิงเปิดได้ประมาณ 50% ในช่วงเวลาดังกล่าว LPG (แก๊สหุงต้มที่ประกอบด้วยโพรเพน 40.5% และบิวเทน 58.6% โดยที่เหลือเป็นไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่า) ที่ใช้ไปเชื้อเพลิงในเวลานั้นได้ไหลเข้าไปในเตาเผาประมาณ 155 กิโลกรัม

เตาเผาดังกล่าวจะมี pilot light ซึ่งก็คือหัวเตาเล็ก ๆ อยู่ในบริเวณหัวเตาใหญ่ ที่จะต้องจุด pilot light นี้ให้ติดก่อนที่จะเปิดหัวเตาใหญ่ ซึ่งเมื่อแก๊สที่ออกมากหัวเตาใหญ่พบกับเปลวไฟของ pilot light ที่จุดล่ออยู่ แก๊สนั้นก็จะลุกติดไฟทันที ในเหตุการณ์นี้เนื่องจากเตาเผาเป็นแบบเก่า ทำให้ไม่มีเครื่องวัดที่บ่งบอกว่า pilot light นั้นติดอยู่หรือไม่หลังจากที่แก๊สเชื้อเพลิงโดนตัดไป และโอเปอร์เรเตอร์ก็ไม่ได้ทำการตรวจสอบว่า pilot light นั้นติดอยู่หรือไม่ และไม่ได้ทำตามขั้นตอนการเริ่มเดินเครื่องเตาเผาอย่างถูกต้อง (ต้องมีการ purge ไล่แก๊สภายในเตาเผาออกก่อนด้วยเวลาที่นานพอ) ด้วยเหตุนี้เมื่อเปิดให้แก๊สไหลเข้าเตาเผาอีกครั้ง แก๊สจำนวนมากจึงไหลเข้าไปภายในเตาเผาโดยไม่เกิดการลุกไหม้ เกิดการสะสมจนมีความเข้มข้นสูงมากพอ และถูกจุดระเบิดด้วยท่อในเตาเผาที่ยังมีอุณหภูมิสูงอยู่ (อุณหภูมิที่ผิวท่อ ณ เวลานั้นสูงกว่า auto-ignition temperature ของแก๊สหุงต้ม)

(วิธีการหนึ่งที่ใช้ตรวจสอบว่า pilot light ลุกไหม้อยู่หรือไม่ก็คือการใช้ thermocouple วัดอุณหภูมิบริเวณหัว pilot light ค่าอุณหภูมิที่สูงแสดงว่ามีไฟลุกติดที่ตัว pilot light นั้น)

Tube furnace ระเบิดจากการฉีกขาดของท่อน้ำมัน MO Memoir : Wednesday 8 October 2568

ในหนังสือ "Myths of the Chemical Industry, or 44 Things a Chemical Engineer Ought NOT to Know" ที่เขียนโดย Prof. T.A. Kletz มีเรื่องหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ Tube furnace โดยมีรูปและข้อความประกอบว่า "An elephant has a good memory ... But a furnace tube has a better one" (รูปที่ ๑) ถ้าแปลเป็นไทยก็คงออกมาทำนองว่า "ช้างมีความจำที่ดี แต่ท่อของเตาเผามีความจำที่ดีกว่า" เนื้อหาในเรื่องดังกล่าวเกี่ยวกับอายุการใช้งานของท่อโลหะที่ได้รับความร้อนสูงเกินกว่าที่ออกแบบไว้ แม้ว่าจะเป็นช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ก็ตาม

รูปที่ ๑ รูปประกอบนี้นำมาจากฉบับพิมพ์ครั้งที่ ๓ ที่มีการเปลี่ยนชื่อหนังสือเป็น "Dispelling chemical engineering myths, Third Edition" เนื่องจากมีการเพิ่มเนื้อหาต่าง ๆ เพิ่มเติมเข้ามา และมีการแก้ไขภาษา โดยฉบับพิมพ์ครั้งแรก (ผมซื้อเก็บไว้แต่หายไปไหนก็ไม่รู้ เข้าใจว่าถูกยืมไปแล้วหายไปเลย) เป็นการใช้ภาษาการเรียกอุปกรณ์ต่าง ๆ แบบ British English แต่ฉบับพิมพ์ครั้งต่อมามีการปรับแก้ไขภาษาการเรียกอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นแบบ Ameirican English

ในหนังสือดังกล่าวได้ยกตัวอย่างว่าถ้าท่อของ tube furnace ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานที่อุณหภูมิ 500ºC เป็นเวลา 100,000 ชั่วโมง (หรือ 11 ปี)

ถ้าถูกใช้งานที่อุณหภูมิ 506ºC อายุการใช้งานจะลดเหลือ 6 ปี

ถ้าถูกใช้งานที่อุณหภูมิ 550ºC อายุการใช้งานจะลดเหลือ 3 เดือน

ถ้าถูกใช้งานที่อุณหภูมิ 635ºC อายุการใช้งานจะลดเหลือ 20 ชั่วโมง

กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือถ้ามีช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งท่อนั้นถูกใช้งานที่อุณหภูมิสูงเกินกว่าที่ออกแบบไว้ แม้ว่าหลังจากนั้นจะมีการกลับมาใช้งานงานที่อุณหภูมิเดิมหรือต่ำกว่าเดิม ความเสียหายที่เกิดขึ้นตอนที่ถูกใช้งานที่อุณหภูมิสูงเกินนั้นไม่ได้หายไปด้วย มันยังคงอยู่ ทำให้อายุการใช้งานของท่อลดลงได้มาก

ตรงนี้ขออธิบายเพิ่มเติมนิดนึง กล่าวคือการออกแบบเผื่อ (ว่าจะมีการทำงานสูงเกินภาวะปรกติ) ในเรื่องของอุณหภูมินั้นแตกต่างไปจากความดัน การเผื่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเกินนั้นทำได้ด้วยการเพิ่มความหนาของวัสดุที่ใช้ทำ แต่ในเรื่องของอุณหภูมินั้นต้องเปลี่ยนแปลงชนิดวัสดุที่ใช้ทำ

เหตุการณ์ที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากรายงานการสอบสวนเรื่อง "Accident Investigation Report on the Explosion and Fire at the Irving Oil Refinery, Saint John, New Brunswick" รายงานไม่ระบุประเทศแต่ค้นดูแล้วน่าจะเป็นแคนาดา โดยเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาประมาษ ๙.๓๐ น ของวันอังคารที่ ๙ มิถุนายน ค.ศ ๑๙๙๘ (พ.ศ. ๒๕๔๑) ซึ่งเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับท่อ (tube) ของเตาเผา (Furnace) โดยท่อดังกล่าวได้รับความร้อนสูงเกินเนื่องจากเปลวไฟนั้นพุ่งไปกระทบกับผิวท่อโดยตรง ทำให้ท่อเกิดการฉีกขาด น้ำมันความดันสูงที่อยู่ในท่อก็เลยพุ่งออกมาทำให้เกิดการระเบิดตามมา

เตาเผาดังกล่าวเป็นของหน่วย Hydrotreater - Hydrocraker โดยทำหน้าที่ให้ความร้อนแก่น้ำมันดิบก่อนเข้ากระบวนการ Hydrocracker (กำจัดสิ่งปนเปื้อนด้วยการใช้แก๊สไฮโดรเจนดึงสารเหล่านั้นออกมาในรูปสารประกอบไฮโดรเจน) และ Hydrocraker (ทำให้โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ที่มีความไม่อิ่มตัวสูง (มีพันธะ C=C อยู่มาก) กลายเป็นโมเลกุลที่มีความอิ่มตัวเพิ่มขึ้นด้วยการเติมไฮโดรเจน (เปลี่ยนพันธะ C=C เป็น C-C) และแตกออกเป็นโมเลกุลเล็กลง) ปฏิกิริยานี้เกิดที่อุณหภูมิและความดันสูง น้ำมันดิบที่มีความดันสูงจะถูกแยกเป็นสองสายเท่า ๆ กันไหลผ่านเตาเผา ๒ เตา (เตาด้านทิศตะวันออกและเตามด้านทิศตะวันตก) เพื่อรับความร้อนจากเปลวไฟที่อยู่ภายในเตาเผา ก่อนจะไหลออกมารวมกันและต่อไปยังหน่วย Hydrotreater - Hydrocraker เตาเผาที่ใช้เป็นชนิด cabin type โดยท่อในเตาเผานั้นวางในแนวนอน (รูปที่ ๒) ท่อนั้นเป็นท่อขนาด 8 นิ้วทำจากโลหะสแตนเลสสตีล 347

รูปที่ ๒ การวัดวางท่อในตัว furnace โดยท่อนั้นวางในแนวนอน (แถวล่างสุดคือแถวที่ ๑ และแถวบนสุดคือแถวที่ ๘) ตัวหัวเตาที่ให้ความร้อนนั้นอยู่ที่ระดับพื้นด้านล่างทั้งทางด้านซ้ายและขวาของท่อ

ท่อที่ใช้ในเตาเผานั้นมีทั้งแบบใช้ท่อตรงและท่อที่เป็นขดเกลียว ถ้าใช้ท่อที่เป็นขดเกลียวรูปทรงเตาก็จะเป็นทรงกระบอก แต่ถ้าใช้ท่อที่เป็นท่อตรงรูปทรงเตาก็มักจะเป็นสี่เหลี่ยม ตรงนี้บางรายจะแยกออกว่า "Cabin type" จะเป็นชนิดที่วางท่อในแนวนอน ถ้าเป็น "Box type" ก็จะเป็นชนิดที่วางท่อในแนวตั้ง แต่บางรายก็จะใช้เรียกรวมกัน แต่ในรายงานฉบับท่นำมาเล่านี้จะแยกระหว่า งcabin type และ box type

ตัวท่อได้รับความร้อนจากหัวเตาที่ขนาบอยู่ทางด้านซ้ายและขวาด้านละ 22 หัวเตา ตำแหน่งติดตั้งหัวเตานั้นอยู่ที่ระดับพื้นด้านล่างของเตา โดยอยู่ในร่องอิฐทนไฟที่บังคับให้เปลวไฟที่พุ่งออกมาจากหัวเตานั้นเปลี่ยนทิศทางพุ่งขึ้นด้านบน การทำเช่นนี้เพื่อป้องกันไม่ให้เปลวไฟพุ่งไปกระทบผิวท่อโดยตรง เพราะจะทำให้บริเวณที่เปลวไฟพุ่งกระทบนั้นร้อนจัดกว่าบริเวณอื่น (โลหะเมื่อร้อน ความแข็งแรงจะลดลง ตรงไหนร้อนมากกว่าบริเวณอื่น จุดนั้นความแข็งแรงก็จะต่ำลงไปอีก)

รูปที่ ๓ มุมมองจากทางด้านบน ตัวบนคือเตาด้านทิศตะวันตก ตัวล่างคือเตาด้านทิศตะวันออก หัวเตาที่มีเปลวไฟให้ความร้อนจะอยู่ขนาบทั้งสองข้างของขดท่อที่วางอยู่ตรงกลาง แก๊สร้อนที่เกิดขึ้นจะลอยออกทางปล่องที่อยู่ทางด้านบน

เวลาประมาณ ๘.๕๐ น ของเช้าวันที่เกิดนั้น โอเปอร์เรเตอร์ของหน่วยข้างเคียงพบเห็นมีกลุ่มควันพวยพุ่งออกมาจากปล่องของเตาเผา จึงได้แจ้งไปยังหน่วยที่รับผิดชอบ และประมาณเวลาใกล้เคียงกัน โอเปอร์เรเตอร์ที่เฝ้าตรวจการทำงานของเตาเผาในห้องควบคุมพบเห็นค่าออกซิเจนส่วนเกินในแก๊สที่ระบายออกทางปล่องของเตาเผานั้นลดต่ำลง จึงได้แจ้งให้โอเปอร์เรเตอร์เข้าไปเพิ่มอัตราการไหลให้กับอากาศ ซึ่งต้องไปทำการปรับที่ตัวเตาเผา

ในทางทฤษฎีนั้น อุณหภูมิแก๊สร้อนสูงสุดที่จะได้จากการเผาเชื้อเพลิงจะเกิดที่อากาศ "พอดี" สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงได้สมบูรณ์ หรือที่ทางเคมีเรียกว่า "stoichiometric ratio" ถ้าอากาศน้อยเกินไป เชื้อเพลิงเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ไม่สามารถดึงเอาพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงออกมาได้หมด อุณหภูมิแก๊สที่ได้ก็จะไม่สูงสุด ถ้าอากาศมากเกินไป ความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ขึ้นกับปริมาณเชื้อเพลิง) จะต้องเฉลี่ยไปยังอากาศส่วนเกินเพื่อทำให้อากาศส่วนเกินนั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้นไปด้วย ยิ่งอากาศเกินมามาก ความร้อนที่ได้เท่าเดิมก็ต้องเฉลี่ยออกไปมาก อุณหภูมิแก๊สร้อนเฉลี่ยก็จะลดลง โดยในทางปฏิบัตินั้น การเผาไหม้เชื้อเพลิงจะทำได้สมบูรณ์เมื่อมีอากาศมากเกินพอเล็กน้อย (มันมีเรื่องรูปแบบการผสมระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ และระยะเวลาการเผาไหม้เข้ามายุ่ง) ในอุบัติเหตุครั้งนี้โอเปอร์เรเตอร์เข้าใจว่าที่เห็นปริมาณอากาศส่วนเกินลดต่ำลงเป็นเพราะป้อนอากาศให้ไม่พอ แต่ในความเป็นจริงน่าจะเกิดจากท่อในเตาเผาเริ่มฉีกขาด ทำให้น้ำมันในท่อรั่วออกมาลุกติดไฟ อากาศส่วนเกินก็เลยลดลง และเป็นเปลวไฟสีเหลืองเกิดขึ้นในเตาเผา

เหตุการณ์ในช่วงเวลาก่อนเกิดเหตุนั้นมีโอเปอร์เรเตอร์จากหน่วยอื่นเข้ามาร่วมงาน แต่ในขณะที่โอเปอร์เรเตอร์จากหน่วยอี่นกำลังเดินออกไปโดยมีเพียงโอเปอร์เรเตอร์หลักที่ดูแลเตาเผานั้นอยู่ในบริเวณดังกล่าวเพียงรายเดียว ก็เกิดการระเบิดขึ้น ทำให้โอเปอร์เรเตอร์หลักที่อยู่ตรงเตาเผานั้นเสียชีวิต

การตรวจสอบเตาเผาด้านตะวันออกที่เกิดการระเบิดนั้นพบว่า ท่อแถวที่สอง (นับจากด้านล่าง) หลุดจากตำแหน่งที่ควรอยู่ตรงกึ่งกลางของเตามากระแทกผนังด้านทิศตะวันออก แรงกระแทกรุนแรงถึงขึ้นทำให้ผนังเตาด้านทิศตะวันออกเกิดความเสียหาย ท่อบริเวณดังกล่าวมีรอยฉีกขาดยาว 4 ฟุต 8 นิ้วโดยอยู่ห่างจากปลายด้านทิศใต้ประมาณ 18ฟุต (นั่นแสดงว่ารอยฉีกขาดอยู่ทางทิศตะวันตก น้ำมันภายใต้ความดันสูงที่ฉีดพ่นออกมาจึงดันให้ท่อเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออก)

การตรวจสอบเนื้อโลหะของท่อพบว่ารอยแตกเกิดจาก "การคืบ (creep)" เนื่องจากเนื้อโลหะของท่อบริเวณดังกล่าว (ตรงกับหัวเตาหมายเลข 58) ถูกเปลวไฟพุ่งกระทบโดยตรง การสอบสวนไม่สามรถระบุสาเหตุที่เป็นต้นตอได้ แต่กล่าวไว้ว่าสามารถเกิดได้จากหลายสาเหตุเช่น เศษอิฐทนไฟเข้าไปติดหรือไปสะสมบริเวณหัวเตา, การเปลี่ยนทิศทางของเปลวไฟหรือเปลวไฟถูกทำให้เบี่ยงทิศทาง, การสะสมของโค้ก (coke คือคราบคาร์บอน) บนรูของหัวเตา หรือการเสื่อมสภาพของอิฐทนไฟที่เป็นที่ติดตั้งหัวเตา (คือเปลวไฟที่พุ่งออกมาจากหัวเตาจะถูกอิฐทนไฟเบียงทิศทางให้พุ่งขึ้นบนแทนที่จะพุ่งเข้าหาท่อโดยตรง)

สัญญาณเตือนอุณหภูมิผิวท่อสูงเกินนั้นเดิมถูกตั้งไว้ที่ 970ºF (ประมาณ 521ºC) แต่ต่อมาได้ถูกปรับขึ้นเป็น 990ºF (ประมาณ 532ºC) จากการตรวจสอบเนื้อโลหะ (สแตนเลสสตีลเบอร์ 347) พบการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่จะเกิดในช่วงอุณหภูมิ 1300-1500ºF (ผิวท่อบริเวณดังกล่าวไม่มีตัวตรวจวัดอุณหภูมิติดตั้งไว้) ผู้เชี่ยวชาญประมาณไว้ว่าที่อุณหภูมิ 1300ºF อายุการใช้งานของท่อจะเหลือเพียง 1000 ชั่วโมง และที่อุณหภูมิ 1500ºF อายุการใช้งานจะเหลือเพียงแค่ 8 ชั่วโมง

"การล้า" หรือ "ความล้า" หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า "creep" นั้นเกิดเมื่อวัสดุนั้นมีแรงกระทำที่ไม่สูงถึงขึ้น yield strength (ความเค้นสูงสุดที่วัสดุรับได้ก่อนเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างถาวร) แต่แรงกระทำนั้นมากพอและกระทำต่อเนื่องเป็นเวลานาน ในที่นี้แรงกระทำคือความดันภายในท่อที่พยายามดันให้ท่อบวมออก ถ้าท่อมีความแข็งแรงเพียงพอท่อก็จะไม่เกิดความเสียหายใด ๆ แต่ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ความแข็งแรงของท่อจะลดลง (ค่า yield strength ลดต่ำลง) ในขณะที่แรงกระทำที่เกิดจากความดันภายในท่อยังคงเท่าเดิม ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปนานพอท่อก็จะเกิดการฉีกขาดได้

รายงานต้นฉบับดาวน์โหลดได้ที่ https://ncsp.tamu.edu/reports/WHSCC/irvingreport.pdf

UVCE case 2 TOC 2539(1996) MO Memoir : Sunday 2 September 2561

"... คอมมิชชันนิ่งตอนนั้นเนี่ยเราจ้างชาวตุรกี คนตุรกีคนนั้นเนี่ย ตายแบบทรมานมาก ในโรงงานอุตสาหกรรมเนี่ยเราจะเห็นว่า เขาจะมีใส่ชุดแปลก ๆ เป็นสีน้ำตาล ๆ ไม่สวย เสื้อผ้ายับ ๆ เนี่ย เสื้อนั้นเป็นเสื้อคอตตอน ออกแบบมาว่าเกิดไฟไหม้แล้วคอตตอนมันจะไหม้แล้วมันจะหลุดร่วงไป ผิวหนังเราปลอดภัย นะ แต่วิศวกรคนนั้นเนี่ยใส่เสื้อยืด ใส่เสื้อแบบพวกที่เราใส่อยู่ เป็นเสื้อคอกลม ซึ่ง...(จับใจความไม่ได้)... 60-70% เป็นพอลิเอสเทอร์ คุณลองคิดดูซิครับ เวลาพอลิเอสเทอร์มันไหม้ไฟ มันเกิดอะไรขึ้น มันจะละลายเป็นแผ่นพลาสติกติดกับเนื้อเรา เห็นไหมครับ แกะก็ไม่ได้ ตายทรมานมาก เสียชีวิต นี่เป็น explosion ครั้งที่สอง human error..."
 

ตอนที่ได้ยินกรณีนี้ในระหว่างการบรรยาย ผมงงไปเหมือนกัน ว่าผมพลาดข่าวนี้ไปได้อย่างไร เพราะช่วงนั้นผมเรียนจบกลับมาทำงานแล้ว และเหตุการณ์นี้ก็เกิดหลังจากที่ผมกลับมาทำงานได้สองปีแล้ว พยายามจะค้นหาข้อมูลเก่าทางอินเทอร์เน็ตก็ไม่เจอ ในขณะที่เหตุการณ์การระเบิดที่ TPI เมื่อปี ๒๕๓๑ ยังพอหาได้

รูปที่ ๑ สไลด์ประกอบการบรรยายเหตุการณ์การระเบิดที่บริษัท TOC ที่มาบตาพุดเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๙ (ค.ศ. ๑๙๙๖) ที่เกิดขึ้นระหว่างการคอมมิชชันนิ่งโรงงานผลิตโอเลฟินส์สร้างใหม่ที่ใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบ ในระหว่างการเริ่มเดินเครื่องนั้นเกิดความผิดพลาดด้วยการระบายแนฟทา (ประมาณ ๑๐๐ ตัน) ลงระบบระบายน้ำทิ้ง ประกอบกับมีการระบายน้ำร้อนลงระบบท่อระบาย ทำให้แนฟทาระเหยกลายเป็นกลุ่มหมอกไอก่อนเกิดการระเบิด จัดว่าเป็น UVCE ครั้งที่ ๒ ในประเทศไทย
 

โชคยังดีครับที่มีโอกาสได้รู้จักกับคุณ Direk Sutchai ทาง Facebook ซึ่งท่านเป็นผู้ที่มีประสบการณ์ทำงานเกี่ยวกับหน่วย cracker ที่ใช้ผลิตโอเลฟินส์โดยตรง และได้ทำงานอยู่ที่มาบตาพุดในช่วงเวลานั้นด้วย จึงได้ขอให้ท่านช่วยตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ผมมีอยู่ (ในรูปที่ ๑ และในคลิปเสียง) และจากเพื่อน ๆ ของท่านที่ทำงานอยู่ที่มาบตาพุดในเวลานั้น และขอความความรู้บางเรื่องโดยเฉพาะการตรวจวัดระดับ interface ระหว่างน้ำกับน้ำมันที่มีการกล่าวถึงในคลิป ดังนั้น Memoir ฉบับนี้จึงต้องขอขอบคุณคุณ Direk Sutchai และเพื่อนของคุณ Direkไว้เป็นอย่างสูงครับที่ได้ช่วยแบ่งปันความรู้และประสบการณ์ให้กับผู้ที่กำลังศึกษาอยู่
 

เนื่องจากผมไม่เคยเขียนเรื่องเกี่ยวกับเหตุการณ์นี้มาก่อน ดังนั้นก่อนที่จะเข้าสู่การเกิดอุบัติเหตุ ก็จะขอปูพื้นฐานก่อนว่าหน่วยที่เกิดเหตุนั้นเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่อะไร และมีความสำคัญอย่างไร ดังนั้น Memoir ฉบับนี้อาจจะยาวหน่อย

รูปที่ ๒ ตัวอย่างหนึ่งของระบบ Quench water system สำหรับ cracked gas แก๊ส (1) ที่ผ่านการดึงความร้อนกลับไหลเข้าทางด้านล่างของ Quench tower โดยไหลขึ้นสวนทางกับน้ำ (7, 8) ที่ป้อนเข้าทางด้านบน แก๊สที่ออกทางด้านบน (2) จะมีเป็นแก๊สไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ควบแน่นที่อิ่มตัวไปด้วยไอน้ำ น้ำและไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นจะไหลออกทางก้นหอ (3) ลงสู่ถังแยกน้ำ-น้ำมัน โดยน้ำที่อยู่ด้านล่างจะถูกสูบออกจากทางระดับล่างของถัง (4) ส่วนน้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำจะถูกสูบออกที่ระดับที่สูงกว่า (5) ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์วัดระดับตำแหน่งรอยต่อระหว่างน้ำ-น้ำมัน (6) เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันถูกสูบออกโดยปั๊มน้ำ (กรณีที่ระดับน้ำต่ำเกินไป) หรือน้ำถูกสูบออกโดยปั๊มน้ำมัน (กรณีที่ระดับน้ำมันสูงเกินไป) รูปนี้นำมาจาก Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๑๕๕ วันพฤหัสบดีที่ ๗ เมษายน ๒๕๕๙ เรื่อง "ทำความรู้จักกระบวนการผลิตเอทิลีนตอนที่ ๘ Quench water system"
 

ในการผลิตเอทิลีนนั้น เราจะนำไฮโดรคาร์บอนมาให้ความร้อนสูงจนโมเลกุลเกิดการแตกตัว ในระหว่างที่โมเลกุลเกิดการแตกตัวนี้ ชิ้นส่วนย่อยแต่ละชิ้นที่แตกออกมาจะมีการสลายตัวต่อไปเป็นชิ้นส่วนที่เล็กลงเรื่อย ๆ หรือมีการรวมตัวเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้นก็ได้ อย่างเช่นถ้าเรานำเอาอีเทน (ethane C₂H₆) มาให้ความร้อนสูงพอ อีเทนก็จะแตกตัวเป็นเอทิลีน (ethylene H₂C=CH₂ หรือที่นักเรียนม.ปลายในปัจจุบันรู้จักกันในฃื่ออีทีน ethene) แต่ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาการแตกตัวนี้ก็จะมีสารโมเลกุลเล็กบางส่วนเหมือนกันที่รวมตัวกันเป็นโมเลกุลใหญ่ขึ้น ที่กลายเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ของเหลวที่ได้นี้มีจำนวนอะตอม C อยู่ในระดับน้ำมันแก๊สโซลีน (หรือน้ำมันเบนซีนที่เราเรียกกันนั่นเอง) มันจึงมีชื่อเรียกว่า pyrolysis gasoline

pyrolysis หมายถึงการสลายตัวด้วยความร้อน ดังนั้น pyrolysis gasoline จึงหมายถึงแก๊สโซลีนที่เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงที่ได้จากการสลายตัวด้วยความร้อนเพื่อการผลิตโมเลกุลเล็ก ๆ (เช่นเอทิลีน) อีกคำหนึ่งที่มีความหมายคล้ายกันคือ cracked gasoline ที่หมายถึงแก๊สโซลีนที่ได้จากการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ โดยในกรณีหลังนี้จะเป็นการนำเอาไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่เช่นระดับน้ำมันเตา มาให้ความร้อนจนโมเลกุลแตกเล็กลงเป็นน้ำมันแก๊สโซลีนที่เป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ต้องการ โดยมีโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง (เช่นแก๊สหุงต้ม) เป็นผลพลอยได้

วัตถุดิบที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเอทิลีนนั้นมีได้ตั้งแต่อีเทนไปจนถึงน้ำมันหนัก โรงงานโอเลฟินส์โรงแรกของบ้านเราก็ใช้อีเทนที่ได้จากแก๊สธรรมชาติจากอ่าวไทยเป็นสารตั้งต้น แต่โรงงานที่สร้างทีหลังดูเหมือนจะใช้แนฟทา (naphtha)เป็นหลัก แนฟทานี้ก็เป็นไฮโดรคาร์บอนที่ครอบคลุมช่วงของน้ำมันเบนซิน (gasoline) ไปจนถึงน้ำมันก๊าด (kerosene) บางรายก็มีการแยกเป็น light naphtha ซึ่งหมายถึงไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันเบนซิน และ heavy naphtha ที่หมายถึงไฮโดรคาร์บอนในช่วงน้ำมันก๊าด
  

กรณีที่ใช้อีเทนเป็นสารตั้งต้นนั้น เอทิลีนจะเป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากการแตกตัวของอีเทนที่เป็นสารตั้งต้น การเกิดโมเลกุลขนาดใหญ่พวก pyrolysis gasoline ก็มีเหมือนกัน แต่จะไม่มากเหมือนการใช้พวกแนฟทา การใช้แนฟทาเป็นสารตั้งต้นก็จะมีการตัดโมเลกุลแนฟทาโมเลกุลใหญ่ให้กลายเป็นแนฟทาโมเลกุลเล็กก่อน จากนั้นแนฟทาโมเลกุลเล็กจึงค่อยแตกตัวต่อเป็นเอทิลีน แต่ไม่ว่าจะใช้ไฮโดรคาร์บอนตัวไหนเป็นสารตั้งต้น สิ่งหนึ่งที่เหมือนกันก็คือต้องใช้อุณหภูมิที่สูงพอในการทำให้สารตั้งต้นแตกตัวเป็นเอทิลีนได้ (ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน) ถ้าใช้อีเทนเป็นสารตั้งต้นก็จะใช้อุณหภูมิเริ่มต้นราว ๆ 800ºC ขึ้นไป แต่ถ้าใช้แนฟทาก็จะใช้อุณหภูมิเริ่มต้นราว ๆ 600ºC เป็นต้นไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบและสัดส่วนผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ
 

และที่สำคัญก็คือเมื่อเกิดเอทิลีนแล้วก็ต้องหาทางหยุดปฏิกิริยาให้ได้เร็วที่สุด เพื่อลดการสลายตัวของเอทิลีนไปเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เบาว่า (เช่น อะเซทิลีน มีเทน) หรือกลายเป็นคาร์บอน (ที่เรียกว่า coke) หรือการรวมตัวกันเป็นสารประกอบโมเลกุลใหญ่ขึ้น
  

เนื่องจาก cracked gas ที่ออกมาจาก furnace (หรือ heater ตรงนี้แล้วแต่จะเรียก) เป็นแก๊สที่มีอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงจะผ่านแก๊สร้อนนี้ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียกว่า transfer line heat exchanger ก่อนเพื่อดึงเอาความร้อนนั้นกลับมาใช้งานใหม่ (ใช้ในการผลิตไอน้ำความดันสูง) และเพื่อลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว ตามด้วยการดึงความร้อนกลับเพื่อการประหยัดพลังงาน จากนั้นจึงเข้าสู่หอ Quench tower เพื่อให้แก๊สนั้นเย็นตัวลงจนมีอุณหภูมิที่เหมาะสมก่อนเข้าขั้นตอนการอัดเพิ่มความดัน
  

แก๊สไม่มีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อนผ่านผิวโลหะที่ดีเหมือนของเหลว การลดความร้อนของแก๊สอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ทำได้ด้วยการผสมแก๊สที่เย็นกว่าเข้าไปในแก๊สร้อนโดยตรง หรือให้แก๊สร้อนนั้นสัมผัสกับของเหลวระบายความร้อนโดยตรง

รูปที่ ๓ อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบ Quench water system สำหรับ cracked gas โดยในกรณีนี้การแยกน้ำและน้ำมันจะเกิดที่ก้นหอ Quench tower โดยน้ำจะถูกสูบออกทางก้นหอ (1) ในขณะที่น้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำจะไหลล้นผ่านผนังกั้น (2) ก่อนถูกสูบออกไป (3) รูปนี้นำมาจาก Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๑๕๕ วันพฤหัสบดีที่ ๗ เมษายน ๒๕๕๙ เช่นกัน

Quench tower ในกระบวนการผลิตโอเลฟินส์เป็นหอที่ให้แก๊สร้อนสัมผัสกับน้ำระบายความร้อนโดยตรง โดยแก๊สจะไหลเข้าทางด้านล่างของหอขึ้นสู่ด้านบนโดยมีน้ำระบายความร้อนป้อนเข้าทางด้านบนไหลลงสู่ด้านล่าง ภายในหออาจมีการติดตั้ง tray หรือ packing เพื่อช่วยให้แก๊สและน้ำนั้นมีการสัมผัสที่ดีขึ้น ในระหว่างการถ่ายเทความร้อนนี้ น้ำบางส่วนจะระเหยกลายเป็นไอติดไปกับไฮโดรคาร์บอนเบา (พวก C₄ และที่เบากว่าเป็นหลัก) และไฮโดรคาร์บอนหนัก (พวกตั้งแต่ C₅ และที่หนักกว่า) จะควบแน่นไหลลงสู่ด้านล่างพร้อมน้ำหล่อเย็น ไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นเป็นของเหลวนี้คือ pyrolysis gasoline หรือที่ในสไลด์การบรรยายเรียกย่อ ๆ ว่า pygas
 

น้ำและ pyrolysis gasoline ที่ไหลลงล่างจะไหลลงสู่ถังพัก (ที่อาจเป็นถังแยกต่างหากดังเช่นรูปที่ ๒ หรือเป็นส่วนหนึ่งของก้นหอ quench tower ในรูปที่ ๓) เนื่องจากน้ำและน้ำมันไม่ผสมเข้าด้วยกันและน้ำมีความหนาแน่นสูงกว่า ของเหลวในถังพักจึงแยกเป็นสองชั้นโดยน้ำเป็นของเหลวชั้นล่างและ pyrolysis gasoline เป็นของเหลวที่ลอยอยู่เหนือผิวน้ำ ชั้นน้ำด้านล่างจะถูกสูบออกเพื่อหมุนเวียนกลับไปใช้ใหม่ ส่วน pyrolysis gasoline ก็จะถูกสูบออก ณ ตำแหน่งที่สูงกว่าเพื่อนำไปใช้งานอย่างอื่นต่อไป (เช่นนำไปทำเป็นเชื้อเพลิง หรือนำกลับไปผสมกับสารตั้งต้นใหม่ในกรณีที่ใช้แนฟทาเป็นสารตั้งต้น)
 

แต่สิ่งสำคัญก็คือความสูงของระดับรอยต่อระหว่างผิวน้ำและน้ำมันที่เรียกว่า interface ที่ต้องไม่สูงหรือต่ำเกินไปเพื่อไม่ให้ pyrolysis gasoline หลุดรอดมากับน้ำ หรือน้ำหลุดรอดไปกับ pyrolysis gasoline
 

การวัดระดับ interface ของของเหลวสองชนิดทำได้หลายวิธี ในที่นี้ขอยกตัวอย่างวิธีการที่เรียกว่า displacer interface measurement ที่ใช้การวัดแรงลอยตัวของชิ้นส่วนที่เรียกว่า displacer ที่จมอยู่อยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน ขนาดของแรงลอยตัวนี้ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยตัว displacer (หรือความหนาแน่นของของเหลวคูณกับปริมาตรของ displacer) ถ้า displacer จมอยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำ (เช่นชั้นน้ำมัน) แรงลอยตัวก็จะมีค่าน้อย ถ้า displacer จมอยู่ในของเหลวที่มีความหนาแน่นสูง (เช่นชั้นน้ำ) แรงลอยตัวก็จะมีค่ามาก ดังนั้นถ้าเราวัดน้ำหนักของ displacer เราก็จะเห็นน้ำหนักของ displacer เปลี่ยนไปตามระดับความสูงของ interface กล่าวคือถ้า interface อยู่ที่ระดับต่ำสุด (ตัว displacer ทั้งตัวจมอยู่ในชั้นน้ำมัน) เราก็จะน้ำหนัก displacer มีค่ามากที่สุด และในทางกลับกันถ้า interface อยู่ที่ระดับสูงสุด (ตัว displacer ทั้งตัวจมอยู่ในชั้นน้ำมัน) เราก็จะน้ำหนัก displacer มีค่าน้อยที่สุด 
  

การวัดนั้นไม่จำเป็นต้องวัดน้ำหนักโดยตรง อาจใช้กลไกการวัดแรงบิดแทนก็ได้ กล่าวคือที่น้ำหนัก displace มากที่สุดก็จะทำให้เกิดแรงบิดมากที่สุด และที่น้ำหนัก displace น้อยที่สุดก็จะทำให้เกิดแรงบิดน้อยที่สุด จากนั้นจึงใช้อุปกรณ์เพื่อแปลงค่าน้ำหนักหรือแรงบิดที่วัดได้นั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งออกไปเพื่อการแสดงผลหรือการควบคุม (รูปที่ ๔)

รูปที่ ๔ หลักการทำงานของอุปกรณ์วัด interface ด้วยการใช้ displacer ในรูปซ้ายเมื่อระดับน้ำต่ำกว่าระดับล่างสุดของตัว displacer แรงลอยตัวจะมีค่าน้อยสุด กลไกที่วัดน้ำหนักของ displacer หรือแปลงแรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของ displacer ให้เป็นแรงบิด ก็จะได้ค่าน้ำหนักหรือแรงบิดมากที่สุด แต่เมื่อระดับน้ำเพิ่มสูงขึ้นเช่นในรูปกลาง แรงลอยตัวที่กระทำต่อ displacer จะมีค่าเพิ่มขึ้น และเมื่อระดับน้ำสูงท่วมตัว displacer กลไกที่วัดน้ำหนักของ displacer หรือแปลงแรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของ displacer ให้เป็นแรงบิด ก็จะได้ค่าน้ำหนักหรือแรงบิดที่น้อยที่สุด ดังนั้นการ calibrate เครื่องวัดให้ถูกต้องจึงต้องทราบความหนาแน่นที่ถูกต้องของชั้นน้ำและชั้นน้ำมัน

คำว่า "commissioning" (คอมมิชชันนิ่ง) คือกระบวนการตรวจสอบการทำงานของเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ หรือตัวโรงงานเอง ถ้าให้เปรียบเทียบกับการว่าจ้างประกอบรถ ผู้ว่าจ้างก็ต้องมีการกำหนดว่าจะรถนั้นต้องวิ่งได้ความเร็วสูงสุดไม่ต่ำกว่าเท่าใด กินน้ำมันไม่เกินกี่กิโลเมตรต่อลิตร ถ้ารถนั้นมีสมรรถนะทำได้ตามกำหนด ผู้ว่าจ้างก็จะซื้อรถคันนั้น แต่ถ้าทำไม่ได้ตามข้อตกลงก็อาจปฏิเสธการซื้อรถหรือผู้ประกอบรถต้องยอมปรับลดราคาลงมา ในกรณีของการว่าจ้างสร้างโรงานก็เช่นกัน จะมีการจ่ายเงินเป็นงวด ๆ ตามการก่อสร้างที่ได้ดำเนินการไป ส่วนงวดสุดท้ายจะจ่ายก็ต่อเมื่อผู้สร้างสามารถแสดงให้เห็นว่าโรงงานที่สร้างนั้นเดินเครื่องได้ตามข้อตกลง (เช่นได้กำลังการผลิตตามต้องการ โดยใช้สาธารณูปโภคต่าง ๆ ไม่เกินข้อกำหนด) ถ้าหากโรงงานนั้นทำไม่ได้ตามข้อกำหนด ผู้ว่าจ้างก็จะปรับลดเงินส่วนที่เหลือที่ต้องจ่าย หรือถ้าผิดพลาดจากข้อกำหนดไปมาก ก็อาจจะปฏิเสธไม่จ่ายเงินส่วนที่เหลือ (แต่โรงงานก็ยังคงตกเป็นของผู้ว่าจ้าง) และในขณะเดียวกันในระหว่างกระบวนการคอมมิชชันนิ่งนี้ ก็ยังเป็นการตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์วัดคุมต่าง ๆ ด้วย
 

เนื้อหาที่จะกล่าวต่อไปจะอิงจากข้อมูลในรูปที่ ๑ เป็นหลัก (คำบรรยายในคลิปวิดิทัศน์นั้นมีแตกต่างไปจากข้อมูลในรูปที่ ๑ อยู่บ้าง)
 

เหตุการณ์การระเบิดชนิด Unconfined Vapour Cloud Explosion (UVCE) ที่โรงงานบริษัทไทยโอเลฟินส์ (TOC) เมื่อปีพ.ศ. ๒๕๓๙ เกิดระหว่างกระบวนการคอมมิชชันนิ่งโรง cracker ใหม่ ที่ใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทิลีน ในระหว่างกระบวนการนี้ต้องมีการสร้าง interface level ในถังแยกน้ำ-น้ำมันของ quench tower ถ้าเป็นการทำงานตามปรกตินั้น ชั้นน้ำมันที่เป็น pygas (pyrolysis gasoline) จะมีสีส้ม ทำให้สามารถตรวจสอบด้วยสายตาได้ว่าระดับ interface ของน้ำกับน้ำมันนั้นอยู่ตรงไหน (ตรงนี้เดาว่าคงต้องตรวจสอบด้วยการใช้ sight glass level gauge) แต่เนื่องจากเพิ่งจะเป็นการเดินเครื่องครั้งแรก ในโรงงานจึงยังไม่มี pygas และไม่ได้มีการจัดหา แต่ใช้แนฟทาแทน

ประเด็นเรื่องสีนี้ขออธิบายเพิ่มเติมนิดนึง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์มันไม่มีสี เว้นแต่พวกที่มีพันธะคู่ C=C จำนวนมากหรือพวกที่เป็นสารประกอบพอลิอะโรมาติก (polyaromatic ring) หรือมีสารประกอบที่เป็นหมู่ทำให้เกิดสี เช่นหมู่คาร์บอนิล (carbonyl) หมู่ไธโอคาร์บอนิล (thiocarbonyl) ปนเปื้อนอยู่ แนฟทาที่มาจากกระบวนการกลั่นและผ่านการทำให้บริสุทธิ์จากสารประกอบเหล่านี้จึงไม่มีสี แต่ pygas ที่เกิดจากการ cracking แนฟทาในสภาวะที่มีไอน้ำร่วมด้วย (ที่มีของอะตอม O) และสารประกอบกำมะถัน (ที่อาจมีอยู่เดิมในแนฟทาหรือเติมเพิ่มเข้าไปเพื่อลดการเกิด coking บนผนัง tube ของ furnace) มีโอกาสที่จะมีสารประกอบเหล่านี้ปนเปื้อน จึงทำให้มันมีสี

ปรากฏว่าอุปกรณ์วัด interface ไม่สามารถวัด interface ได้ และมีการคิดว่าเป็นผลจากการที่มีน้ำในหอ Quench tower มากเกินไป จึงตัดสินในที่จะระบายน้ำลงสู่ Underground Oily Waste Sewer (OWS) ที่เป็นระบบที่รองรับน้ำที่อาจมีการปนเปื้อนน้ำมัน ที่ต้องนำเข้าสู่กระบวนการแยกเอาน้ำมันออกจากน้ำก่อนปล่อยน้ำทิ้ง ในกรณีนี้ระบบดังกล่าวเป็นระบบใต้ดิน (เข้าใจว่าคงเป็นระบบแบบปิด คือใช้ระบบท่อใต้ดินและมีบ่อพัก) แต่ในความเป็นจริงนั้นสิ่งที่ถูกปล่อยออกมาคือแนฟทา ไม่ใช่น้ำ แต่ที่ไม่มีใครเฉลียวใจคงเป็นเพราะแนฟทาที่ใช้นั้นมันใสเหมือนน้ำ
  

เรื่องการทำงานของระบบแยกน้ำ-น้ำมันตรงนี้ คุณ Direk ได้กรุณาให้คำอธิบายเพิ่มเติมจากประสบการณ์ของท่านไว้ดังนี้ (ผมมีการแก้ไขตัวพิมพ์และตัวสะกดเล็กน้อย แต่คงความหมายเดิมไว้หมดครับ)

"จากประสบการณ์ อินเตอร์เฟสในช่วง start up จะไม่มีให้เห็น เนื่องจากยังไม่มีระดับน้ำมันเพียงพอ แต่ระดับน้ำมีในquenchแน่ ๆ ซึ่งต้องควบคุม"

"ช่วง start up ยังมีสภาพไม่พร้อมที่ instrument วัดได้ ความแตกต่างของ density ยังไม่พอ ปริมาณน้ำมันในquenchน้อย ต้องเติมแนฟทาเข้าไปเร่ง"

"ตอนนั้น มีแต่แนฟทา ที่จัดหาและมีพร้อม แต่ pygas ไม่ได้จัดหาไว้"

"การ drain น้ำในหอออกจากน้ำมัน จะมีโอกาสเกิดเหตุแบบนี้เสมอ ถ้าช่วงนั้นมีกิจกรรมให้ operator ทำจนลืม ติดตาม drain ที่เปิดไว้"

ปรกติอุปกรณ์วัดต่าง ๆ ก็จะมีการสอบเทียบหรือที่เรามักเรียกติดปากว่า calibrate กันก่อนที่จะนำมาติดตั้ง เช่นใช้น้ำหนักมาตรฐานในการสร้างแรงกด (สำหรับการวัดความดันหรือน้ำหนัก) หรือแรงดึง แต่การสอบเทียบนี้กระทำในสภาพที่แตกต่างไปจากการใช้งานจริง (เช่นค่าความหนาแน่นที่แท้จริงของของเหลวแตกต่างไปจากค่าที่นำมาใช้สอบเทียบ) และยังต้องอาจมีการถอดแยกอุปกรณ์หลังผ่านการสอบเทียบแล้วเพื่อนำไปประกอบใหม่ ณ สถานที่ใช้งานจริง ดังนั้นเมื่อนำอุปกรณ์ไปติดตั้งในสถานที่ใช้งานจริงแล้วก็ยังมีโอกาสที่ว่ามันไม่สามารถวัดค่าได้ (เช่นลืมเปิดวาล์ว) หรือวัดค่าได้ไม่ถูกต้อง
 

ปริมาณแนฟทาที่ปล่อยลงระบบ OWS นั้นประมาณไว้ว่าอยู่ที่ระดับไม่ต่ำกว่า ๑๐๐ ตัน รายละเอียดของแนฟทาไม่มีให้ไว้ แต่เดาว่าน่าจะเป็นระดับน้ำมันก๊าดที่มีไอระเหยต่ำ เพราะถ้าเป็นแก๊สโซลีนมันจะระเหยเป็นกลุ่มหมอกไอที่อุณหภูมิห้องได้ง่ายอยู่แล้วโดยไม่ต้องพึ่งน้ำร้อน ดังนั้นแม้ว่าจะมีการได้กลิ่นไอน้ำมัน จึงไม่มีใครเฉลียวใจ
 

และด้วยเหตุบังเอิญ ระดับน้ำในหอ low pressure water stripper สูงเกินไป จึงมีการระบายน้ำร้อนลงสู่ระบบ OWS ที่มีแนฟทารออยู่แล้ว ความร้อนของน้ำที่ปล่อยลงระบบ OWS ทำให้แนฟทาระเหยกลายเป็นกลุ่มหมอกไอขึ้นมา ก่อนที่กลุ่มหมอกไอนั้นจะไปพบกับแหล่งจุดระเบิด กลายเป็น Unconfined Vapour Cloud Explosion ครั้งที่ ๒ ในประเทศไทยที่มีผู้เสียชีวิต ๔ ราย โดยหนึ่งในนั้นเป็นวิศวกรจากประเทศตุรกี

ข้อมูลที่มีไม่บอกว่าหอ low pressure water stripper นี้มีหน้าที่อะไร แต่ดูจากการที่มันมีน้ำอยู่มากก็เดาว่าคงเป็นหอที่ใช้ในการแยกเอาไฮโดรคาร์บอนที่ละลายอยู่ในน้ำออกด้วยการใช้การฉีดไอน้ำเข้าไปในน้ำ (ดู Memoir ฉบับที่ ๑๑๔๕) ตอนเรียนหนังสือเรามักจะเรียนว่าไฮโดรคาร์บอนไม่ละลายน้ำ แต่นั่นเป็นเพราะใช้การสังเกตด้วยตาเปล่าเป็นเกณฑ์ตัดสิน เพราะในความเป็นจริงนั้นถ้าดูกันในระดับหลักร้อยหรือพัน ppm จะพบว่าไฮโดรคาร์บอนสามารถละลายน้ำได้เล็กน้อย และในทำนองเดียวกันน้ำก็สามารถละลายเข้าไปในไฮโดรคาร์บอนได้เล็กน้อยเช่นกัน และในกรณีของไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำนั้น เราก็สามารถใช้การฉีดพ่นไอน้ำเข้าไปในน้ำเพื่อทำให้อุณหภูมิน้ำสูงขึ้น น้ำมันจะได้ระเหยออกมา 
  

จากประสบการณ์ที่เคยทำการทดลองการละลายของเบนซีนในน้ำ พบว่าถ้าอุณหภูมิน้ำเพิ่มสูงขึ้นแต่ยังไม่ถึงจุดเดือดของเบนซีน (C₆H₆ Benzene) ที่มีจุดเดือดประมาณ 80ºC เบนซีนจะละลายน้ำได้มากขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้โมเลกุลนั้นเคลื่อนไหวห่างจากกันมากขึ้น ความแข็งแรงของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำลดลง เบนซีนจึงละลายเข้าไปในน้ำได้มากขึ้น แต่พอเพิ่มอุณหภูมิน้ำสูงเกินกว่าจุดเดือดของเบนซีน ปรากฏว่าเบนซีนแทบจะไม่เหลือในน้ำ

ช่วงก่อนเกิดเหตุการระเบิดที่ TPI ในปีพ.ศ. ๒๕๓๑ นั้น เครื่องแบบพนักงานทางมาบตาพุด (ที่กำลังก่อสร้างโรงงานกันอยู่) ก็เป็นผ้าพอลิเอสเทอร์ครับ สัดส่วนพอลิเอสเทอร์ก็น่าจะสูงด้วย เพราะซักแล้วแทบไม่ต้องรีด และยังไม่ค่อยจะซึมซับเหงื่อด้วย ในขณะที่ทางโรงกลั่นทางศรีราชานั้นใช้เครื่องแบบที่ทำจากผ้าฝ้ายกัน ตอนนั้นก็มีการทักท้วงกันแล้วว่าผ้าพอลิเอสเทอร์นี้มันไม่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมแบบนี้ (ถ้าเป็นอุตสาหกรรมการบดหินผสมปูนก็ว่าไปอย่าง) ต้องรอให้เกิดกรณีของ TPI ก่อนครับจึงค่อยมีการเปลี่ยนแปลง เป็นเนื้อผ้าแบบที่ใช้อยู่กันในปัจจุบัน
 

เหตุการณ์ที่เกิดที่ TOC ในปีนั้น จากข้อมูลที่ได้รับมาเข้าใจว่ายังคงอยู่ในความรับผิดชอบของบริษัทต่างชาติที่เป็นผู้ก่อสร้างโรงงาน ที่เป็นผู้ต้องแสดงให้เห็นว่าโรงงานที่เขาสร้างขึ้นนั้น สามารถทำงานได้ตามข้อตกลงที่มีไว้กับผู้ว่าจ้าง โดยในการทดสอบนี้อาจมีพนักงานของผู้ว่าจ้างร่วมสังเกตการณ์หรือร่วมปฏิบัติงานอยู่ด้วย (ถือว่าเป็นการฝึกอบรมไปในตัว แต่ผู้รับผิดชอบการทำงานหลักยังคงเป็นผู้ก่อสร้างโรงงาน)
 

โรงโอเลฟินส์โรงแรกของประเทศเรานั้นใช้อีเทนและโพรเพนเป็นวัตถุดิบ แถมเรายังมีกระบวนการ Oleflex ระดับ commercial scale โรงงานแรกของโลกด้วย ที่ผลิตโพรพิลีนจากโพรเพนด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาดึงเอา H₂ ออกจากโพรเพนโดยตรงที่เรียกว่าปฏิกิริยา dehydrogenation แต่โรงงานที่สร้างใหม่หลังจากกลับไปใช้ thermal cracking กันหมด
 

ตอนนั้นบริษัทที่เป็นผู้จัดหาอีเทนและบริษัทลูกที่เป็นผู้รับซื้อเอทิลีนก็มาเข้าหุ้นกันตั้งโรงโอเลฟินส์โรงแรกของประเทศ ราคาขายที่มีการตกลงกันคือราคาที่เรียกว่า "Cost plus" คือ "ต้นทุน + (15% ของต้นทุน)" ตัวเลข (15% ของต้นทุน) ก็คือกำไรนั่นเอง (คิดว่าคงจำตัวเลข 15% ไม่ผิด) พวกพี่ที่ทำงานเขาเล่าให้ฟังว่าไปตกลงซื้อขายกันในราคาแบบนี้ได้ยังไง เพราะนั่นแสดงว่าถ้าผู้ผลิตโอเลฟินส์อยากได้กำไรมาก ๆ ก็ต้องหาทางบริหารงานให้มีต้นทุนสูงมาก เพื่อที่ตัวเลข "15% ของต้นทุน" จะได้เพิ่มตามไปด้วย แต่ดูเหมือนว่าข้อตกลงนี้อยู่ได้ไม่นานก็มีการเจรจาเปลี่ยนแปลงกัน ส่วนตอนนี้ราคาซื้อขายเป็นอย่างไรนั้นผมก็ไม่รู้เหมือนกัน

ตำแหน่งสวิตช์ตัดไฟของ furnace ของระบบ SCR (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๙๑) MO Memoir : Monday 5 February 2561

สัปดาห์ที่แล้วตอนซ่อม furnace ระบบ SCR นอกจากฟิวส์จะขาดแล้วบางครั้งตัว circuit breaker (สวิตช์ตัดไฟ) ยังทำงานด้วย ในกรณีนี้พบว่าไม่มีไฟเข้าระบบแม้ว่าฟิวส์จะไม่ขาด ก็ให้ตรวจเช็คสวิตช์ในรูปที่ ๔ ว่ามันทริปหรือไม่ (จะเห็นแถบสีแดงที่ตัวสวิตช์) ถ้าพบว่ามันทริปก็ใช้โยกคันโยกกลับก็จะใช้ได้ใหม่ แต่ถ้าพอโยกคันโยกกลับแล้วพบว่ามันทริปทันที ก็แสดงไว้ยังมีปัญหาไฟรั่วอยู่ วันนั้นถ้าผมไม่อยู่ก็คงจะหากันไม่เจอว่าทำไมถึงไม่มีไฟ ก็เลยขอบันทึกเอาไว้หน่อยกันลืม

รูปที่ ๑ เต้ารับที่ใช้กับ Furnace ของระบบ SCR

รูปที่ ๒ ปลายสายอีกฟากหนึ่งอยู่ใต้โต๊ะที่ใช้วาง oven

รูปที่ ๓ ตัวสวิตช์ตัดไฟติดตั้งอยู่ในตู้นี้

รูปที่ ๔ ที่วงแดงไว้คือสวิตช์ตัดไฟของปลั๊กในรูปที่ ๒ เดิมมันใช้ร่วมกับ oven ด้วย ก็เลยมีป้าย oven ติดอยู่

เมื่อไฟรั่วผ่านผนัง furnace (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๙๐) MO Memoir : Sunday 4 February 2561

วงจรไฟฟ้าเฟสเดียวที่ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ได้กินไฟมากนั้น ประกอบด้วยสายไฟอย่างน้อยสองเส้นคือเส้น line (เส้นที่มีไฟที่ตรวจได้ด้วยการใช้ไขควงเช็คไฟ จะเห็นหลอดไฟสว่าง) และเส้น neutral (เส้นที่ไม่มีไฟ ที่เมื่อใช้ไขควงเช็คไฟตรวจ หลอดไฟจะไม่ติด) และในบางอุปกรณ์นั้นจะมีสายไฟเส้นที่สามคือสายดิน
 

สวิตช์ตัดไฟส่วนใหญ่ที่ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็กทั่วไปนั้น มักจะเป็นสวิตช์ที่ตัดไฟเพียงเส้นเดียว และเพื่อให้ปลอดภัยด้วยแล้ว สายที่ถูกตัดไฟนั้นต้องเป็นเส้น line (รูปที่ ๑) เพราะถ้าไปตัดเส้น neutral เมื่อใด กระแสไฟฟ้าจะสามารถไหลเข้าตัวอุปกรณ์ได้ถ้าหากมีเส้นทางอื่นให้ไฟฟ้าไหลออก (เช่นไหลผ่านทางตัวคนหรือโครงสร้างนำไฟฟ้าที่สัมผัสกับตัวอุปกรณ์) ทำให้เกิดอันตรายขึ้นได้

รูปที่ ๑ สำหรับสวิตช์ตัดไฟที่ตัดไฟเพียงเส้นเดียวนั้น สวิตช์นั้นควรตัดไฟที่สาย line (รูปซ้าย) เพราะถ้าไปตัดไฟที่สาย neutral (ดังรูปขวา) ถ้าหากมีเส้นทางอื่นให้ไฟฟ้าไหลได้ อุปกรณ์ไฟฟ้าก็จะมีไฟฟ้าไหลผ่านได้แม้ว่าจะไม่ได้เปิดสวิตช์

แต่สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าบ้านเราที่ยังมีการใช้ปลั๊กตัวผู้ชนิดสองขาแบนกันอยู่นั้น แถมเกือบทั้งหมดยังเป็นชนิดที่ขาทั้งสองข้างมีขนาดเท่ากัน มันก็เลยทำให้สามารถสลับเสียบซ้าย-ขวาได้ ทำให้สายไฟที่ปลั๊กไฟนั้นตัดวงจรอาจเป็นสาย line หรือ neutral ก็ได้ (ขึ้นอยู่กับการเสียบปลั๊ก) ด้วยเหตุนี้เวลาที่ไม่ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า (หรือเมื่อต้องซ่อม) เขาจึงบอกให้ต้องถอดปล๊กก่อน (อันที่จริงมันก็มีปลั๊กตัวผู้สองขาแบนชนิดที่ขาสองข้างกว้างไม่เท่ากัน ซึ่งต้องใช้กับปลั๊กตัวเมียที่มีร่องกว้างไม่เท่ากันด้วย ทำให้ไม่สามารถสลับขาเสียบปลั๊กได้)
 

เหตุที่เกิดตั้งแต่เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมาก็คือเกิดปัญหาฟิวส์ของระบบควบคุมอุณหภูมิ furnace ขาด อันเป็นผลจากการมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสูงเกินไป และในขณะเดียวกันก็พบว่าเกิดปัญหาอุณหภูมิของ reactor เพิ่มขึ้นสูงผิดปรกติ ซึ่งเมื่อเปิด furnce (เป็น tube furnace วางในแนวตั้ง) ออกตรวจก็พบว่าขดลวดความร้อนที่อยู่ในร่อง (ที่ขอบมีการสึกหรอ) ที่ผนังของ furnace นั้นสัมผัสกับกับ reactor (ความร้อนสูงจนตัวขดลวดหลอมติดกับ reactor ที่ทำจาก stainless steel ตรงจุดสัมผัส)
 

และเมื่อได้ทำการแก้ปัญหาการสัมผัสกันระหว่างขดลวดความร้อนกับตัว reactor ก็ได้ทำการทดสอบระบบด้วยการเปิดฝา furnace ทิ้งไว้ เปิดไฟเข้าระบบ แต่ตั้งค่า voltage ขาออกจาก variac (ที่คุมความต่างศักย์ของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดความร้อน) ให้เป็นศูนย์ ซึ่งในสภาพเช่นนี้ไม่ควรจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด
 

แต่สิ่งที่พบก็คือกลับมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจนทำให้ขดลวดร้อนแดง นั่นแสดงว่ายังมีจุดรั่วไหลอยู่ที่ใดที่หนึ่งสักแห่ง และเป็นจุดที่กระแสไฟฟ้านั้นต้องเดินทางผ่านขดลวดความร้อนด้วย
 

การตรวจสอบกระทำด้วยการใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานระหว่างขั้วต่อสายไฟและผนังของ furnace ที่เป็นโลหะ ซึ่งถ้าหากกระแสไฟฟ้าไม่มีการรั่วไหลผ่านในเส้นทางนี้ ค่าความต้านทานที่วัดได้ควรมีค่าเป็นอนันต์ แต่กลับพบว่าสามารถวัดค่าความต้านทานได้ นั่นแสดงว่ามีจุดรั่วไหลที่ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดรั่วไหลผ่านทางผนัง furnace ลงไปยังโครงที่ทำการติดตั้ง (โชคดีที่โครงมีการต่อสายดินเอาไว้) จึงได้ทำการรื้อ furnace เพื่อตรวจสอบขั้วต่อสายไฟจากภายนอกเข้าไปยังขดลวดความร้อนภายใน และในที่สุดก็ได้พบกับต้นตอของปัญหา คือแหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าตัวในแตกหักและร่วงหล่น ทำให้ตัวนอตที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายภายนอกไปยังขดลวดความร้อนที่อยู่ภายในสัมผัสกับผนัง furnace

รูปที่ ๒ ตรงรูร้อยนอตที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายภายนอกไปยังขดลวดความร้อนที่อยู่ภายใน จะมีแหวนซรามิกสองชิ้นประกบเข้าด้วยกันที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าแยกกั้นระหว่างตัวนอตกับผนังโลหะด้านนอกของตัว furnace

รูปที่ ๓ แหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าด้านที่ต่อเข้ากับขดลวดความร้อน (ด้านใน furnace)

รูปที่ ๔ แหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าด้านที่ต่อเข้ากับระบบจ่ายไฟ (ด้านนอก furnace)

รูปที่ ๕ ผังวงจรระบบไฟฟ้าของ furnace ที่มีปัญหา

เหตุการณ์นี้ สำหรับผู้ที่ไม่ได้อยู่ในเหตุการณ์แล้วคงคิดว่ามันเป็นเรื่องง่าย ๆ แต่สำหรับในสภาพการณ์จริงกับระบบการทดลองจริง เราหมดเวลาไปเกือบ ๔ วันในการระบุต้นตอของปัญหาและจัดการแก้ไข แต่สิ่งสำคัญที่เชื่อว่าสมาชิกของกลุ่มแต่ละคนที่เข้ามาร่วมแก้ปัญหาได้เรียนรู้ก็คือ การตั้งสมมุติฐานและการตรวจสอบสมมุติฐาน เพราะการเรียนรู้การแก้ปัญหาที่ดีที่สุดนั้นคือการได้ลงมือทำกับเหตุการณ์จริง
 

เหตุการณ์เรื่องขดลวดความร้อนสัมผัสกับ reactor เคยมีบันทึกไว้ก่อนหน้านี้ใน Memoir ปีที่ ๗ ฉบับที่ ๙๗๗ วันพฤหัสบดีที่ ๒๓ เมษายน ๒๕๕๘ เรื่อง "ระวังอย่าให้ขดลวดความร้อนสัมผัสกับ reactor (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๗๐)"