แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ stress corrosion cracking แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ stress corrosion cracking แสดงบทความทั้งหมด

วันพุธที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2567

สาเหตุที่ทำให้สแตนเลสแตกร้าว MO Memoir : Wednesday 17 January 2567

สองเรื่องที่นำมาเล่าในวันนี้นำมาจากเอกสาร European Process Safety Centre (EPSC) Learning Sheets ซึ่งเป็นการสรุปย่อเหตุการณ์อุบัติเหตุพร้อมรูปประกอบไว้ในกระดาษ ๑ หน้า A4 (https://epsc.be) เห็นมีบางบทความได้รับการแปลเป็นภาษาไทย แต่ดูเหมือนว่าบางจุดจะแปลออกมาโดยใช้คำไม่ค่อยตรงความหมายนัก สองเรื่องที่เลือกมาเล่าเป็นเรื่องเกี่ยวกับการแตกร้าวของเหล็กกล้าไร้สนิมหรือที่เราเรียกทับศัพท์ว่าสแตนเลสหรือสแตนเลสสตีลด้วยสาเหตุที่เห็นว่าน่าสนใจดี

เรื่องที่ ๑ Stress corrosion cracking จาก chloride

Stress Corrosion Craking (ในวงการบ่อยครั้งที่เรียกย่อ ๆ ว่า SCC) คือการที่เนื้อโลหะมีรอยแตกร้าวในบริเวณที่มีความเค้น (เช่นผิวโลหะของภาชนะรับความดัน หรือบริเวณที่มีการดัดให้โค้งงอ) สารเคมีหลายตัวไม่ทำอันตรายต่อพื้นผิวโลหะถ้าพื้นผิวโลหะที่สัมผัสสารเคมีนั้นไม่มีความเค้น แต่จะทำให้พื้นผิวโลหะบริเวณที่มีความเค้นนั้นแตกร้าวได้ รอยแตกร้าวอาจเริ่มจากรอยแตกร้าวเล็ก ๆ หลายรอยเกิดแยกจากกัน และมีแต่ละรอยขยายตัวจนมาพบกันก็จะกลายเป็นรอยแตกร้าวขนาดใหญ่ ที่สามารถทำให้พื้นผิวโลหะ ณ บริเวณนั้นเสียความสามารถในการรับแรง (เพราะพื้นที่ผิวรับแรงลดลง) คลอไรด์ไอออน (Cl- ต้องมีประจุลบด้วยนะ) ก็เป็นสารเคมีตัวหนึ่งที่ก่อให้สแตนเลสสตีลที่มีความเค้นนั้นเกิดรอยแตกร้าวได้

เหตุการณ์ในรูปที่ ๑ กล่าวว่าตรวจพบการรั่วบนตัวภาชนะครับความดันที่ทำจากสแตนเลสสตีล โดยเกิดรอยร้าวขนาดใหญ่บริเวณใต้เทปกาว รอยร้าวดังกล่าวขยายตัวใหญ่ขึ้นโดยไม่เป็นที่สังเกตเพราะมีฉนวนหุ้มเอาไว้

การตรวจสอบพบว่าเทปกาวเป็นที่มาของคลอไดร์ (chloride) โดยตรวจพบคลอรีน (chlorine) ถึง 4% บนเทปกาวส่วนที่เหลือ (แหล่งที่มาของคลอไรด์ที่ไม่ได้คาดคิดกันมาก่อน)

คลอไรด์สามารถทำให้สแตนเลสสตีล (เช่น SS304 และ SS316) เกิด chloride stress corrosion ได้ที่อุณหภูมิประมาณ 50ºC

คำเตือนที่ได้จากเหตุการณ์นี้คือให้ระวังการใช้กาวหรือน้ำหมึกพบพื้นผิวเหล็กสแตนเลสสตีล เพราะอาจเป็นแหล่งคลอไรด์ที่ทำให้เนื้อโลหะแตกร้าวได้

ความหมายของประโยคคำถามที่ว่า "Next crack location?" ใต้รูปร่างขวาคือ พื้นผิวโลหะที่อยู่ใต้สติ๊กเกอร์ "Danger, Confined Space, Ener by Permit Only" อาจเป็นจุดเกิดการแตกร้าวในอนาคต (ถ้ากาวที่ใช้กับสติ๊กเกอร์แผ่นนี้มีคลอไรด์ผสมอยู่)

นอกจากนี้สำหรับสแตนเลสสตีลแล้ว คลอไรด์ยังก่อให้เกิดการกัดกร่อนแบบ pitting ได้ การกัดกร่อนแบบ pitting เป็นการกัดกร่อนในบริเวณที่แคบแต่เป็นหลุมลึกลงไป ปัญหานี้จะเกิดได้ง่ายถ้าหากบนผิวโลหะจุดใดจุดหนึ่งมีความเข้มข้นคลอไรด์ไอออนสูงกว่าบริเวณรอบข้าง เช่นบริเวณพื้นผิวใต้อนุภาคของแข็งที่ตกค้างอยู่ข้างบน (ระบบที่ของเหลวสะอาดหรือมีการไหลพัดพาไม่ให้มีตะกอนของแข็งตกค้างบนพื้นผิวจะมีปัญหาน้อยกว่า)

รูปที่ ๑ สแตนเลสแตกร้าวเพราะคลอไรด์ที่เป็นส่วนผสมของกาวที่ใช้กับเทปกาว

เรื่องที่ ๒ ท่อแตกร้าวเนื่องจากความล้า

สแตนเลสสตีล SS304 จะทนอุณหภูมิสูงสุดได้ประมาณ 870-900ºC (ที่ยังทนการกัดกร่อนได้อยู่) ในขณะที่ SS316 จะทนได้ต่ำกว่าเล็กน้อย ในขณะที่สามารถทนอุณหภูมิติดลบได้ถึงระดับประมาณ -250ºC

การทดสอบหนึ่งเพื่อหาว่าโลหะนั้นมีความแข็งแรงเท่าใดคือการทดสอบความสามารถในการรับแรงดึง คือเอาชิ้นโลหะมาดึงให้ยืดตัวจนขาดเพื่อหาว่าต้องใช้แรงเท่าใดในการดึงให้โลหะยืดตัวจนขาด ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดแรงดึงสูงสุดที่โลหะนั้นรับได้

แต่แม้ว่าโลหะนั้นจะรับแรงดึงที่ต่ำกว่าค่าแรงดึงสูงสุด (แต่ต้องสูงในระดับหนึ่ง) แต่ได้รับแรงดึงนั้นต่อเนื่องเป็นเวลานานพอ โลหะนั้นก็จะฉีกขาดจากกันได้ เพราะแรงดึงนั้นทำให้โลหะยืดตัวออกเล็กน้อย พื้นที่รับแรงก็จะลดต่ำลง ความเค้นก็จะเพิ่มขึ้น (แรงดึงเท่าเดิมแต่พื้นที่รับแรงเล็กลง) ทำให้โลหะนั้นยืดตัวออกอีก พื้นที่รับแรงก็จะลดต่ำลงไปอีก และเมื่อเวลาผ่านไปนานพอ โลหะนั้นก็จะฉีกขาด ความเสียหายแบบนี้เรียกว่า "Creep" หรือภาษาไทยแปลว่า "ความคืบ"

การแตกร้าวเนื่องจาก "Fatigue" หรือที่ภาษาไทยเรียกว่า "ความล้า" เกิดจากการที่โลหะต้องรับความเค้น (มีแรงกระทำ) และไม่ต้องรับความเค้น (ไม่มีแรงกระทำ) สลับไปมาต่อเนื่องเป็นเวลานานพอ ตัวอย่างของเหตุการณ์ทำนองนี้ได้แก่กรณีของลำตัวเครื่องบินโดยสารที่เมื่อบินสูง ความดันภายนอกจะสูงกว่าภายใน (ทำให้เหมือนเป็นภาชนะรับความดัน) แต่เมื่อลงสู่พื้นความดันภายนอกจะเท่ากับความดันภายใน (ไม่ได้กลายเป็นภาชนะรับความดัน) หรือระบบ Pressure Swing Adsorption (PSA) ที่ใช้ในการแยกแก๊ส ที่ตัวภาชนะบรรจุสารดูดซับมีการเปลี่ยนแปลงความดันขึ้น-ลงตลอดเวลา ดังนั้นเมื่อใช้งานไปเป็นระยะเวลาหนึ่ง แม้ว่าลักษณะปรากกภายนอกนั้นยังคงดูดีอยู่ ก็ควรต้องเปลี่ยนทิ้งไป

อีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้โลหะเสียหายเนื่องจากความล้าได้ก็คือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โดยอุณหภูมิที่สูงจะทำให้โลหะยืดตัว และอุณหภูมิที่ต่ำทำให้โลหะหดตัว (มีการเปลี่ยนแปลงความเค้นสลับไปมาในเนื้อโลหะ)

เหตุการณ์ในรูปที่ ๒ เกิดที่ท่อสแตนเลส SS316 ขนาด 80 mm ถัดจากข้อต่อสามทางที่ใช้เป็นจุดผสมระหว่างของไหลร้อนอุณหภูมิ 155ºC (วิ่งมาในแนวตรง) กับของไหลเย็นอุณหภูมิ -15ºC (เข้ามาบรรจบทางด้านข้าง) พึงสังเกตุว่าช่วงอุณหภูมิการทำงานนั้นห่างจากช่วงอุณหภูมิต่ำสุดและสูงสุดที่สแตนเลสสตีลทนได้มาก ความล้าของเนื้อโลหะทำให้ท่อพัง เกิดการรั่วไหลและเพลิงไหม้ตามมาหลังใช้งานไปเพียงแค่ 6 เดือน การจำลองเหตุการณ์พบว่าบริเวณดังกล่าวมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกลับไปมาประมาณ 120ºC (ซึ่งคงเป็นผลจากการไหลที่ไม่ได้ราบเรียบตลอดเวลา) ทำให้เกิดรอยแตกร้าวจากภายในออกมา (ช่วงอุณหภูมิ 1 K (เคลวิน) = 1ºC นะ ที่คำบรรยายในบทความใช้หน่วย K คงเป็นเพราะว่าเอาผลการคำนวณมารายงานโดยตรง)

บทความบอกว่าถึงแม้ว่าจะเปลี่ยนไปใช้โลหะตัวอื่นแทนก็คงจะไม่ได้ช่วยอะไรเท่าไรนัก วิธีที่ดีกว่าคือการผสมแบบ "central tube inlet" คือให้สารตัวหนึ่งไหลอยู่ในท่อใหญ่ และให้สารอีกตัวที่ต้องการผสมนั้นให้ไหลเข้าท่อเล็กกว่าที่สอดเข้าไปในท่อใหญ่ โดยให้ปลายท่อนั้นหันไปในทิศทางการไหล (รูปมุมขวาล่างสุด)

รูปที่ ๒ เหตุการณ์ที่สแตนเลสแตกร้าวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิร้อน-เย็นบ่อยครั้งเกินไป

วันจันทร์ที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2565

ท่อแก๊สใต้ดินขาดในแนวขวางเนื่องจากการทรุดตัวของดิน MO Memoir : Monday 31 January 2565

ผ่านไปเป็นเวลากว่า ๑ ปีแล้วกับเหตุการณ์ท่อแก๊สธรรมชาติระเบิดที่สมุทรปราการ และจนบัดนี้ก็ยังไม่มีการเปิดเผยว่าการสอบสวนหาสาเหตุได้คือหน้าไปมากน้อยแค่ไหนหรือได้ข้อสรุปอะไรออกมาบ้าง แต่ก่อนอื่นเราลองย้อนกลับไปดูภาพเหตุการณ์ในวันนั้นก่อนสักนิดดีกว่า

รูปที่ ๑ แนวทางการพุ่งออกมาเปลวไฟบ่งบอกทิศทางการพุ่งออกมาของแก๊ส (ภาพจาก https://thestandard.co/gas-pipe-explode-at-samutprakarn/)

รูปที่ ๑ น่าจะถ่ายหลังจากเกิดระเบิดได้ไม่นานนัก เพราะเปลวไฟยังมีความรุนแรงอยู่ เปลวไฟทางด้านซ้ายมีลักษณะพุ่งเฉียงสูงยาวขึ้นเป็นลำไปทางด้านซ้าย ลักษณะเช่นนี้บ่งบอกว่าเป็นการฉีดพุ่งของเชื้อเพลิงที่มีความดันสูง แสดงว่าตอนนั้นความดันภายในท่อยังคงสูงอยู่ และจุดรั่วไหลไม่น่าจะมีขนาดใหญ่มาก

ส่วนรูปที่ ๒ น่าจะเป็นการถ่ายหลังจากคุมเหตุการณ์ได้แล้ว (มีการปิดท่อแก๊สแล้ว) จะเห็นว่าปลายท่อที่โผล่ขึ้นมาพ้นพื้นดินนั้นยังมีแก๊สลุกติดไฟอยู่จากแก๊สที่ค้างอยู่ในเส้นท่อ แต่เปลวไฟอ่อนลงมาก รูปนี้บ่งบอกว่าปลายท่อที่เห็นนี้น่าจะเป็นรอยขาดของเส้นท่อ ที่ขาดใน "แนวขวาง" แถมยังขาดแบบเรียบร้อยดีเสียด้วย (คือเหมือนกับถูกตัดขวางตรง ๆ)

ทบทวนความรู้กันนิดนึง ในกรณีของท่อทรงกระบอกรับความดันนั้น ความดันภายในท่อจะทำให้ท่อยืดตัวออกในสองทิศทาง คือทิศทางความยาว (ที่ทำให้ท่อยาวขึ้น) และทิศทางแนวเส้นรอบวง (ที่ทำให้ท่อพองขึ้น) ความดันนี้จะทำให้เกิดความเค้น (stress) ในเนื้อโลหะ และความเค้นที่เกิดจากความดันนั้น ความเค้นในทิศทางเส้นรอบวง (ที่ทำให้ท่อพองตัว) จะมีค่าเป็นสองเท่าของความเค้นในแนวยาว (ที่ทำให้ท่อยืดออก) ดังนั้นถ้าท่อที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์ได้รับความเสียหายจากความดันสูงเกิน ท่อก็จะฉีกขาดตามแนวความยาวท่อเสมอ แต่ก็ใช่ว่าการฉีดขาดตามแนวขวางจะเกิดไม่ได้ มันเกิดได้เหมือนกันถ้าเนื้อโลหะของท่อในแนวเส้นรอบวงมีความผิดปรกติ และ/หรือมีแรงอื่นมาเสริมให้ความเค้นตามแนวยาวสูงขึ้น

รูปที่ ๒ รูปนี้แสดงให้เห็นว่าปลายท่อที่โผล่ขึ้นมานี้เป็นส่วนปลายของเส้นท่อแก๊สที่ขาด พึงสังเกตว่าท่อขาดในแนวขวาง (ภาพจาก https://siamrath.co.th/n/191779)

บริเวณรอยเชื่อมของโลหะจะเป็นจุดอ่อนของชิ้นงาน การที่โลหะบริเวณรอยเชื่อมได้รับความร้อนจนหลอมเหลวและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วทำให้โครงสร้างเนื้อโลหะบริเวณนี้แตกต่างไปจากบริเวณอื่น เช่นเนื้อโลหะอาจมีความแข็งมากขึ้น (มีโอกาสที่จะเสียหายแบบแตกหักมากกว่าการยืดตัวออกจนขาด) หรือเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะการเกิด "Stress Corrosion Cracking" หรือที่เรียกย่อกันว่า SCC เรื่องนี้เคยเล่าไว้ในเรื่อง "เมื่อท่อส่งแก๊สธรรมชาติระเบิดจากStress CorrosionCracking" ในบทความวันอาทิตย์ที่ ๑๕ พฤศจิกายน ๒๕๖๓

ในกรณีของท่อที่วางตัวตามแนวนอนหรือลาดเอียงไม่มากนัก แรงดึงเนื่องจากน้ำหนักของท่อที่ทำให้ท่อยืดตัวออกจะมีค่าไม่มาก แต่ถ้าเมื่อใดก็ตามที่โครงสร้างที่รองรับน้ำหนักท่อ (เช่น pipe support หรือพื้นดินที่อยู่ข้างใต้) นี้หายไป แรงดึงเนื่องจากน้ำหนักที่เมื่อรวมเข้ากับแรงที่เกิดจากความดันภายในท่อแล้ว ก็อาจทำให้ความเข้นในแนวยาวสูงกว่าความเค้นตามแนวเส้นรอบวงได้ ในกรณีนี้ท่อก็จะขาดในแนวขวางได้

เรื่องเล่าในวันนี้นำมาจากบทความเรื่อง "Landslide issues associated with oil and gas pipelines in mountainous terrain" โดย E.M. Lee, P.G. Fookers และ A.B. Hart เผยแพร่ในวารสาร Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrology ที่เปิดให้ดาวน์โหลดทางอินเทอร์เน็ตเมื่อวันที่ ๑๗ พฤษภาคม ค.ศ. ๒๐๑๖ (พ.ศ. ๒๕๕๙ น่าจะเผยแพร่ออนไลน์ก่อนจัดพิมพ์เป็นเล่ม) เป็นบทความที่เกี่ยวกับความเสียหายของท่อส่งแก๊สที่เกิดจากการลื่นไถลหรือทรุดตัวของดินที่เกิดกับท่อที่วางพาดไปตามแนวภูมิประเทศที่เป็นภูเขา

การลื่นไถลหรือการทรุดตัวของดินที่รองรับน้ำหนักท่อจะทำให้ท่อเบี่ยงไปจากแนวเดิม บริเวณดังกล่าวจะทำให้ท่อยืดตัวออกจนเกิดความเสียหายแบบที่เรียกว่า full bore rupture หรือในแนวขวางไว้ดังแสดงในรูปที่ ๓ การลื่นไถลของดินนั้นอาจทำให้ท่อเคลื่อนตัวออกไปทางด้านข้างเพียงอย่างเดียว หรืออาจมีการตกท้องช้างลงข้างล่างได้ถ้าหากดินที่รองรับน้ำหนักท่อนั้นทรุดตัวหายไปด้วย (รูปที่ ๔)

รูปที่ ๓ รูปจุดที่ท่อขาดในแนวขวางเนื่องจากการทรุดตัวของดิน พึงสังเกตความเรียบร้อยของรอยขาดที่เหมือนกับถูกตัดขวางตรง ๆ แถมลักษณะสีบริเวณนี้ทำให้คิดว่าน่าจะเป็นตรงรอยเชื่อม (ท่อเหล็กฝังใต้ดินจะมีการหุ้มวัสดุปิดคลุมผิวท่อภายนอกไว้เพื่อป้องกันการผุกร่อน แต่จะมีการเว้นไว้ตรงปลายท่อที่ต้องทำการเชื่อมต่อ ที่จะทำการหุ้มวัสดุปิดคลุมหลังจากที่ทำการเชื่อมต่อเรียบร้อยแล้ว)

รูปที่ ๔ เมื่อดินที่รองรับน้ำหนักท่อหายไป ทำให้ท่อเกิดการตกท้องช้าง ส่งผลให้ท่อยืดตัวออก (จากน้ำหนักของตัวมันเอง) ทำให้ความเค้นในแนวความยาวท่อเพิ่มสูงขึ้น โดยจุดที่มีความเค้นสูงมากขึ้นคือ transition zone ที่เป็นรอยต่อระหว่างตำแหน่งที่ยังมีพื้นดินรองรับน้ำหนักท่อและบริเวณที่พื้นดินรองรับน้ำหนักหายไป

ในภูมิประเทศที่เป็นเนินเขานั้น โอกาสที่จะเกิดการลื่นไถลหรือการทรุดตัวของดินในแนววางท่อเป็นสิ่งที่สามารถมองเห็นได้ล่วงหน้า แต่ในกรณีของท่อที่วางฝังดิน การมองเห็นการทรุดตัวหรือการเกิดโพรงใต้ดินทำได้ยากกว่า โพรงใต้ดินนั้นอาจเกิดจากการทำเหมืองในบริเวณที่อยู่ใกล้เคียงกับแนวเส้นท่อ เมื่อดินที่อยู่รอบ ๆ อุโมงค์ของเหมืองหรือหลุมที่เจาะเอาไว้ทรุดตังลง ก็จะทำให้เกิดการทรุดตัวของดินต่อเนื่องออกไปยังบริเวณรอบข้าง และถ้าการทรุดตัวนั้นเคลื่อนตัวไปทางทิศทางที่เดินท่อ ก็จะทำให้ดินที่รองรับน้ำหนักท่อนั้นหายไปได้ ท่อก็จะเกิดการแอ่นตัวที่เรียกว่าตกท้องช้าง

เหตุการณ์พื้นดินเกิดการลื่นไถลจนทำให้พื้นเกิดการทรุดตัวต่อเนื่องนั้นก็เพิ่งเกิดขึ้นในบ้านเราไปเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ อ.บางพลี จ.สมุทรปราการ ที่ดินคันบ่อดินเกิดการทรุดตัวลามออกมายังชุมชนที่อยู่ใกล้เคียงจนบ้านได้รับความเสียหายไปหลายหลัง (รูปที่ ๕)

รูปที่ ๕ ภาพพื้นที่ความเสียหายจากดินทรุดตัว (ภาพจาก https://www.pptvhd36.com/news/สังคม/164898) ที่ อ.บางพลี จ.สมุทรปราการ เมื่อเวลาประมาณ ๒๑.๐๐ วันพฤหัสบดีที่ ๒๐ มกราคม ๒๕๖๕ ที่ผ่านมา จะเห็นว่าระดับของพื้นที่สร้างบ้านนั้นสูงกว่าความลึกของบ่อทางด้านชวามาก จึงทำให้การทรุดตัวแผ่กว้างไปได้ไกล

แต่จะว่าไปพื้นดินบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางเนี่ย มันก็ทรุดตัวตามธรรมชาติของมันอยู่แล้ว ดังจะเห็นได้จากถนนที่สร้างบริเวณเสาทางด่วนหรือรถไฟฟ้า ที่เมื่อแรกสร้างมันจะได้ระดับดี แต่พอผ่านไปมันจะเป็นลูกคลื่นเพราะบริเวณที่เป็นพื้นดินมันทรุดตัว ทำให้พื้นผิวจราจรบริเวณนี้ทรุดต่ำลง ในขณะที่ถนนที่สร้างอยู่เหนือส่วน footing ของหัวเสาเข็มมันไม่ทรุดตัว (เพราะเสาเข็มมันลงไปถึงชั้นดินที่ไม่มีการทรุดตัว) ถนนก็เลยกลายเป็นลูกคลื่นให้รถวิ่งเล่นกัน

วันอาทิตย์ที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2563

เมื่อท่อส่งแก๊สธรรมชาติระเบิดจาก Stress Corrosion Cracking MO Memoir : Sunday 15 November 2563

เวลาที่ชิ้นงานโลหะต้องรับแรง แม้ว่าแรงนั้นจะต่ำกว่า yield strength แต่ถ้าเป็นที่อุณหภูมิสูง ผู้ออกแบบก็พอจะคาดการณ์ได้ตั้งแต่ตอนเริ่มออกแบบแล้วว่าชิ้นงานนั้นมีโอกาสที่จะเสียหายจากการเกิด Creep (ความคืบ) หรือไม่ ในทำนองเดียวกันถ้าภาชนะรับความดันที่ทำงานแบบความดันมีการเปลี่ยนแปลงขึ้น-ลงเป็นวงรอบในระหว่างการใช้งาน ผู้ออกแบบก็พอจะคาดการณ์ได้ตั้งแต่ตอนเริ่มออกแบบเช่นกันว่าชิ้นงานนั้นมีโอกาสที่จะเกิดความเสียหายจากการเกิด Fatigue (ความล้า) หรือไม่ ในกรณีเหล่านี้ผู้ออกแบบก็พอจะกำหนดอายุการใช้งานไว้ล่วงหน้าได้ว่าชิ้นงานดังกล่าวควรใช้งานได้ไม่เกินเวลาเท่าใดก่อนจำเป็นต้องเปลี่ยน เพื่อที่จะไม่ให้เกิดความเสียหายในระหว่างการใช้งาน

ที่คาดการณ์ได้ยากกว่ามากเห็นจะได้แก่ความเสียหายที่เกิดจาก Stress Corrosion Cracking (SCC) เพราะมันขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม โดยสภาพแวดล้อมที่ทำให้เกิด SCC ได้นั้นอาจไม่ใช่สภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นเป็นประจำ แต่อาจเกิดจากความผิดปรกติหรือแปรปรวนในช่วงเวลาหนึ่ง แต่สิ่งที่ตกค้าง (เช่นสารเคมี รอยถลอกที่เกิดบนพื้นผิว) จากความผิดปรกติหรือแปรปรวนนั้น สามารถเหนี่ยวนำให้เกิด SCC ได้ เช่นในกรณีของถังปฏิกรณ์ที่เกิดรอยร้าวที่นำไปสู่การระเบิดครั้งใหญ่ของโรงงานที่เมือง Flixborough ประเทศอังกฤษเมื่อปีค.ศ. ๑๙๗๔ (พ.ศ. ๒๕๑๗) นั้น ก็เกิดจากการเอาน้ำไปฉีดรดไอไซโคลเฮกเซน (cyclohexane) ที่รั่วออกจากบริเวณ seal ของถังปฏิกรณ์ให้ควบแน่น และบังเอิญน้ำที่นำไปฉีดนั้นมีไนเทรตปนอยู่ และไนเทรตนั้นก็สามารถทำให้เกิด SCC ได้

การคาดเดาการเกิด (อาจรวมทั้งการตรวจสอบการเกิดด้วย) SCC ของท่อฝังดินจะทำได้ยากกว่า เพราะเราไม่รู้ว่าเมื่อเวลาผ่านไป สารเคมีในดินที่กลบท่อเอาไว้นั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้าง หรือวัสดุหุ้มห่อผิวนอกของท่อนั้นได้รับความเสียหายในระหว่างการกลบฝังหรือจากแรงกระทำอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นหลังการฝังกลบเรียบร้อยแล้วหรือไม่

ความเสียหายจาก SCC ของท่อฝังดินเริ่มเป็นที่รู้จักกันในปีค.ศ. ๑๙๖๕ (พ.ศ. ๒๕๐๘) เมื่อท่อส่งแก๊สธรรมชาติขนาด 24 นิ้วท่อหนึ่งที่ Natchitoches, Louisiana ประเทศสหรัฐอเมริกาเกิดระเบิด ทำให้มีผู้เสียชีวิต ๑๗ ราย ทำให้เกิดความสนใจที่จะศึกษาสาเหตุการเกิดและวิธีการป้องกัน เรื่องที่จะนำมาเล่าในวันนี้ ๓ เหตุการณ์ก็เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดา โดยเป็นกรณีของท่อแก๊สธรรมชาติที่ระเบิดอันเกิดจาก SCC

การระเบิดของท่อส่งแก๊สธรรมชาติในประเทศแคนาดาเมื่อเดือนกันยายนปีค.ศ. ๑๙๘๕ (พ.ศ. ๒๕๒๘) ก็ได้รับการระบุว่าเกิดจาก SCC เช่นเดียวกัน แต่เมื่อตรวจสอบเนื้อโลหะอย่างละเอียดกลับพบว่ารูปแบบที่เกิดนั้นแตกต่างไปจากที่รู้จักกันก่อนหน้า ก็เลยมีการแบ่ง SCC ออกเป็น ๒ รูปแบบ รูปแบบแรกที่รู้จักกันมาก่อนเรียกว่า High pH SCC ซึ่งจะเกิดที่ค่า pH ที่สูง ส่วนรูปแบบที่สองที่รู้จักกันภายหลังนั้นเรียกว่า Near-Neutral pH SCC ที่เกิดขึ้นในช่วง pH ระหว่าง 5.5-7.5

ส่วนที่ว่าทั้งสองรูปแบบเกิดได้อย่างไรและรอยแตกมีหน้าตาอย่างไรนั้น ขออนุญาตไม่บรรยายในที่นี้ (เพราะไม่ได้เรียนทางด้านนี้เท่าใดนัก) แต่สำหรับผู้สนใจสามารถดาวน์โหลดเอกสาร "Stress Corrosion Cracking Study Final Report" ที่มีการจัดทำให้กับ Department of Transportation, Research and Special Programs Administration, Office of Pipeline Safety, January 2005 (ที่นำเนื้อหาบางส่วนมาแสดงในรูปที่ ๑ และ ๓) และ "Trends in Oil and Gas Corrosion Research and Technologies: Production and Transmission" Edited by A.M. El-Sherik Chapter 12 Stress corrosion cracking โดย John Beavers และ Thomas A. Bubenik (ที่นำรูปที่ ๒ และ ๔ มาแสดง) ได้ทางอินเทอร์เน็ต

รูปที่ ๑ การเกิด High pH SCC

รูปที่ ๒ ลักษณะรอยแตกร้าวที่เกิดจาก High pH SCC ที่เป็นรอยร้าวที่แตกไปตามเส้นขอบระหว่าง grain ของเนื้อโลหะ ที่เรียกว่าการแตกแบบ Intragranular

มาถึงตรงนี้อาจมีบางคนสงสัยว่าแล้วมันจะมี Low pH SCC หรือไม่ ตรงนี้ผมก็ไม่รู้เหมือนกัน แต่สำหรับเหล็กแล้วคิดว่ามันไม่น่าจะมี เพราะในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ที่ต่ำนั้น แสดงว่ามันเป็นสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และกรดมันก็กัดเหล็กได้อยู่แล้ว แต่ก็มีโลหะอยู่หลายตัวด้วยกันที่ทนต่อการกัดกร่อนของกรด แต่โลหะเหล่านั้นก็มีการใช้งานในงานที่จำกัดหรือใช้เป็นชั้นป้องกัน (ที่บางทีเรียกว่าชั้น Lining) ระหว่างสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนกับเนื้อเหล็ก

รูปที่ ๓ การเกิด Near-Neutral pH SCC

รูปที่ ๔ ลักษณะของรอยแตกร้าวที่เกิดจาก Near-Neutral pH SCC ที่เป็นรอยร้าวที่แตกผ่าน grain ของเนื้อโลหะ ที่เรียกว่าการแตกแบบ Transgranular

เหตุการณ์ท่อส่งแก๊สธรรมชาติระเบิดเนื่องจากการเกิด SCC เรื่องแรกนำมาจากรายงานการสอบสวนเหตุการณ์ท่อแก๊สระเบิดที่เมือง Unityvelle, Lycoming County รัฐ Pennsylvaniaประเทศสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ ๙ มิถุนายน ค.ศ. ๒๐๑๕ (พ.ศ. ๒๕๕๘) ที่เกิดกับท่อ 24 นิ้ว (รูปที่ ๕) ในขณะเกิดเหตุนั้นความดันในท่ออยู่ที่ 1141 psig ซึ่งยังต่ำกว่าค่า Maximum Allowable Operating Pressure (MAOP) ที่ 1200 psig (psig คือ ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ คือระบุว่าเป็นความดันที่วัดเทียบจากความดันบรรยากาศปรกติ โดยความดันปรกติจะเท่ากับ 0 psig)

รูปที่ ๕ ลักษณะของท่อส่งแก๊สที่ฉีกขาดเป็นแนวยาว 34 ฟุต (ประมาณ 10 เมตร) สังเกตว่าท่อฉีกขาดตามแนวความยาวของท่อ เนื่องจากในสภาพปรกตินั้น circumferential stress (หรือ hoop stressที่เป็นความเค้นในเนื้อโลหะตามแนวเส้นรอบวงที่ต้านทานกับความดันภายในที่พยายามทำให้ท่อพองตัวออก) นั้นจะสูงกว่า longitudinal stress (หรือความเค้นตามความยาวที่พยายามดึงให้ท่อยืดออก) แนวรอยแตกร้าวจาก SCC จึงเกิดขึ้นตามแนวยาว และเนื่องจากแนวฉีกขาดอยู่ทางด้านบน แรงพุ่งออกมาของแก๊สเลยดันกดท่อไว้กับพื้นดินด้านล่าง ทำให้ไม่มีชิ้นส่วนท่อปลิวออกมา

ตัวท่อได้รับการตรวจสอบครั้งสุดท้ายในเดือนกันยายนปีค.ศ. ๒๐๑๐ (พ.ศ. ๒๕๕๓ หรือประมาณ ๕ ปีก่อนเกิดเหตุ) แต่ไม่พบความผิดปรกติใด ๆ ในด้านความหนาของเนื้อโลหะหรือริ้วรอยใด ๆ การตรวจสอบความสามารถในการรับแรงของเนื้อโลหะของท่อที่เกิดเหตุก็ยังอยู่ที่ในเกณฑ์มาตรฐาน แต่การตรวจสอบบริเวณที่ฉีกขาดพบรอยร้าวเล็ก ๆ ที่เกิดจาก Near-Neutral pH SCC ที่มีความลึกไม่เกิน 10% ของความหนาของผนังท่อบนผิวท่อด้านนอก ทำให้คณะผู้ตรวจสอบสรุปว่าสาเหตุคงเกิดจากการที่ชั้นปกป้องผิวด้านนอกของท่อ (ชั้น coating) มีการหลุดจากการยึดเกาะติดกับผิวท่อในบางตำแหน่ง (คือไม่แนบชิดติดกับผิวท่อ) เปิดโอกาสให้น้ำ (ที่มีไอออนละลายอยู่) ซึมผ่านเข้าไปสะสมในบริเวณดังกล่าวได้ (ท่อเหล็กที่ฝังใต้ดินจะถูกเคลือบผิวนอกไว้ด้วยวัสดุบางชนิด (เปลี่ยนไปได้ตามยุคสมัยและตำแหน่ง) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมของดิน ตำแหน่งที่ต้องมาทำการ coating ผิวกันหน้างานก็คือบริเวณรอยเชื่อมต่อ ที่ต้องทำการเชื่อมต่อและตรวจความเรียบร้อยของรอยเชื่อมให้แล้วเสร็จก่อน จึงค่อยทำการปิดคลุมผิวท่อส่วนนั้นด้วยวัสดุ coating)

Cathodic protection เป็นวิธีหนึ่งในการป้องกันไม่ให้เหล็กผุกร่อน หลักการก็คือแทนที่จะให้เหล็กของโครงสร้างที่เราต้องการปกป้องนั้นจ่ายอิเล็กตรอน (ซึ่งจะทำให้มันเปลี่ยนจาก Fe0 กลายเป็น Fe2+) ก็ให้โลหะตัวอื่น (ที่เราเปลี่ยนชิ้นส่วนได้ง่ายกว่าเวลาที่มันผุกร่อน) เป็นตัวจ่ายอิเล็กตรอนแทน โลหะตัวอื่นอาจเป็นโลหะที่โดยธรรมชาติของมันนั้นผุกร่อนได้ดีกว่าเหล็กอยู่แล้ว (ที่ใช้กันทั่วไปก็คือแมกนีเซียม) การป้องกันแบบนี้เรียกว่า Galvanic Anaode System (รูปที่ ๖ (a)) หรือใช้โลหะเหล็กด้วยกัน (หรือโลหะอื่นที่เหมาะสม ที่โดยธรรมชาติของมันแล้วไม่ได้จ่ายอิเล็กตรอนได้ดีกว่าชิ้นงานที่เราต้องการปกป้องเท่าใดนัก) แต่ทำให้มันจ่ายอิเล็กตรอนได้ดีกว่าเหล็กของโครงสร้างที่ต้องการปกป้องด้วยการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงช่วย โดยต่อขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเข้ากับชิ้นงานที่ต้องการปกป้อง และต่อขั้วบวกเข้ากับโลหะที่ต้องการให้ผุกร่อนแทน (รูปที่ ๖ (b)) การป้องกันแบบหลังนี้เรียกว่า Impress Current System แต่ไม่ว่าจะเป็นแบบไหนก็ตาม จะต้องมีการไหลของกระแสไฟฟ้าระหว่างชิ้นงานที่เราต้องการปกป้อง (เช่นท่อที่ฝังใต้ดิน) และโลหะที่เราต้องการให้ผุกร่อนแทน

รูปที่ ๖ การป้องกันไม่ให้ท่อที่ฝังใต้ดินเกิดการผุกร่อนด้วยเทคนิค Cathodic Protection ที่อาจใช้โลหะที่จ่ายอิเล็กตรอนได้ดีกว่าเหล็กมากเป็นตัวผุกร่อน (รูป a) หรือให้เหล็กด้วยกัน (หรือโลหะอื่นที่เหมาะสม) เป็นตัวจ่ายอิเล็กตรอนแทน แต่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงช่วยบังคับให้มันจ่ายอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าชิ้นงานที่ต้องการปกป้อง (จากเอกสาร "Introduction to Electrical Design for Cathodic Protection Systems", Course# EE410, EZ-pdh.com)

เรื่องที่สองนำมาจากรายงานการสอบสวนท่อแก๊สธรรมชาติขนาด 26 นิ้ว (ความหนา 0.281 นิ้ว) ระเบิดที่เมือง Farmerville, Union Parish, Louisiana ประเทศสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ ๙ กันยายน ค.ศ. ๒๐๑๕ (พ.ศ. ๒๕๕๘) แรงระเบิดทำให้มีชิ้นส่วนท่อขาดออกมาเป็นทางยาวประมาณ 14 เมตร กระเด็นออกมาทางด้านข้าง

ตัวท่อดังกล่าว (ที่สร้างตั้งแต่ปีค.ศ. ๑๙๔๙ หรือพ.ศ. ๒๔๙๒) ได้รับการหุ้มผิวนอกไว้ด้วย coal tar-type coating และมีระบบ Impressed current cathodic protection ช่วยป้องกันการผุกร่อนที่เริ่มใช้งานตั้งแต่ปีค.ศ. ๑๙๔๙ ขณะเกิดเหตุนั้นความดันในท่ออยู่ที่ 766 psig ซึ่งต่ำกว่าความดันทำงานสูงสุดที่ 810 psig เพราะมีการซ่อมบำรุงระบบท่ออยู่ ณ บริเวณอื่น

รูปที่ ๗ บริเวณที่เกิดเหตุและชิ้นส่วนท่อที่ขาดปลิวออกมา

จากการตรวจสอบพบว่าจุดเริ่มต้นการฉีกขาดของท่ออยู่ที่ชิ้นส่วนที่ปลิวหลุดออกมา โดยท่อดังกล่าวพับเป็นรูปตัววี บริเวณรอยพับตรวจพบการเกิด Near-Neutral pH SCC ที่ตำแหน่ง ๖ นาฬิกาหรือผิวด้านล่างสุดของท่อ (รูปที่ ๘) ที่เป็นจุดสัมผัสกับพื้นรองรับด้านล่าง สาเหตุของการเกิด SCC ทางผู้สอบสวนสรุปว่าเกิดจากพื้นรองรับด้านล่างที่เป็นหินแข็ง ทำให้ชั้น coating นั้นอาจเกิดความเสียหายจนมีน้ำซึมผ่านชั้น coating และไปสัมผัสกับเนื้อโลหะได้ ประกอบกับชั้นรองรับนี้มีความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่าบริเวณอื่นที่เป็นดินกลบ ทำให้บริเวณผิวด้านล่างของท่อไม่ได้รับการปกป้องจากระบบ Impressed current cathodic protection เพราะกระแสไหลไม่ครบวงจรระหว่างตัวท่อและขั้วแอโนด เพราะเมื่อมีไอออนมารับอิเล็กตรอนนั้น ตัวมันเองจะมีประจุลบเพิ่มขึ้น และต้องได้รับการชดเชยด้วยไอออนบวก เพื่อรักษาสมดุลประจุ แต่เนื่องจากไอออนบวกจากบริเวณอื่นไม่สามารถเคลื่อนที่มาชดเชยได้ ตัวเนื้อโลหะของท่อเลยต้องเป็นตัวจ่ายไอออนบวกให้แทน ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าบางครั้งการเกิด SCC นั้น บางตำแหน่งบนเส้นรอบวงท่อมันมีโอกาสเกิดมากกว่าบริเวณอื่นได้

แก๊สที่พุ่งลงล่างทำให้เกิดแรงยกตัวท่อให้เคลื่อนขึ้นบน (เพราะดินมีความต้านทานต่ำกว่า) การที่ท่อมีการเคลื่อนตัวขึ้นบนนั้นทำให้ stress ของเนื้อโลหะในแนวความยาวท่อเพิ่มสูงขึ้น ทำให้ท่อเกิดการฉีกขาดเป็นชิ้นส่วนหลุดปลิวออกมา (พึงสังเกตว่าท่อที่ขาดในรูปที่ ๘ นั้นมีการฉีกขาดตามแนวความยาวก่อนที่จะเกิดการฉีกขาดที่ปลายทั้งสองด้าน) ซึ่งกรณีนี้แตกต่างจากกรณีแรกที่รอยแตกอยู่ทางด้านบน แรงดันแก๊สจึงกดในทิศทางลงล่างที่ท่อไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

รูปที่ ๘ การตรวจสอบพบว่าจุดที่เริ่มเกิดการรั่วคือบริเวณจุดสีแดง (รูปขวา) ที่อยู่ทางด้านล่างของท่อ

เรื่องที่สามนำมาจากรายงานการสอบสวนเลขที่ P15H0088 เป็นเหตุการณ์เกิดที่เมือง Prince George, British Columbia ประเทศแคนาดา เมื่อวันที่ ๙ ตุลาคม ค.ศ. ๒๐๑๘ (พ.ศ. ๒๕๖๑) โดยท่อส่งแก๊สธรรมชาติขนาด 36 นิ้ว (ผนังหนา 9.91 mm) เกิดการระเบิดในขณะที่ทำงานที่ความดันใช้งานสูงสุดคือ 6453 kPa (รูปที่ ๙ และ ๑๐)

ในเหตุการณ์นี้ ศูนย์ควบคุมการส่งแก๊สตรวจพบการลดลงอย่างรวดเร็วของความดันแก๊สในท่อ "หลังจาก" ได้รับแจ้งว่ามีเสียงดังและไฟไหม้เกิดขึ้น และใช้เวลาอีกประมาณ 2 นาทีก่อนที่สัญญาณเตือนจะดัง

การตรวจสอบพบว่าสาเหตุที่ทำให้ท่อฉีกขาดคือการเกิด Near-Neutral pH SCC ที่อาจเกิดจากการที่ชั้น tape coating สูญเสียการยึดติดกันในบางตำแหน่ง ทำให้มีน้ำ (ที่มี CO2 ละลายปนอยู่) แทรกเข้าไปสะสมภายในชั้น coating ได้ในบางฤดูกาล ชั้น coating นี้ทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันไม่ให้น้ำที่ขังอยู่ภายในมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับดินภายนอก ทำให้เนื้อท่อในบริเวณดังกล่าวไม่ได้รับการป้องกันจาก Impressed current cathodic protection รอยแตกที่เกิดนั้นเกิดในทิศทางความยาว (เพราะมี circumferential stress ที่สูงดึงให้แยกออกจากกัน) และเมื่อรอยแตกเล็ก ๆ หลายรอยเชื่อมต่อกันก็กลายเป็นรอยแตกที่ใหญ่จนทำให้ความหนาของผนังท่อบริเวณดังกล่าวบางลงจนไม่สามารถรับความเค้นได้ ท่อจึงฉีกขาด

สำหรับวันนี้ก็คงขอจบลงเพียงแค่นี้

รูปที่ ๙ ภาพมุมกว้างบริเวณที่เกิดเหตุ

รูปที่ ๑๐ เศษชิ้นส่วนท่อที่ปลิวออกมา

วันเสาร์ที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2563

การระเบิดของท่อส่งแก๊สธรรมชาติ ณ ตำบลเปร็ง สมุทรปราการ MO Memoir : Saturday 24 October 2563

ช่วงเวลาประมาณ ๑๓.๒๐ น ของวันพฤหัสบดีที่ ๒๒ ตุลาคม ๒๕๖๓ ได้เกิดเหตุการณ์แก๊สธรรมชาติรั่วไหลออกจากท่อส่งแก๊สความดันสูง (ประมาณ 54 bar) ที่ฝั่งอยู่ใต้พื้นพิน ก่อนเกิดการระเบิด ณ บริเวณใกล้กับสถานีตำรวจภูธรเปร็ง อ.บางบ่อ จ.สมุทรปราการ การระเบิดดังกล่าวส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต ณ บริเวณที่เกิดเหตุ ๑ ราย และเสียชีวิตเพิ่มเติมที่โรงพยาบาลอีก ๒ ราย และมีผู้บาดเจ็บและทรัพย์สินเสียหายอีกเป็นจำนวนมาก

ค่ำวันเดียวกันผมได้เห็นภาพถ่ายจากที่เกิดเหตุและคลิปวิดิทัศน์ที่บันทึกจากกล้องหน้ารถยนต์คันหนึ่งจากหน้า facebook ของศิษย์เก่าคนหนึ่งของภาควิชา (ถ้าจำไม่ผิดน่าจะเป็นนิสิตรหัส ๔๓) ที่เขาได้เข้าไปดูที่เกิดเหตุในฐานะที่ปรึกษากรรมาธิการด้านพลังงานของวุฒิสภา และได้ให้ความเห็นบางประการไปบนหน้า facebook และในตอนหลังสามทุ่มวันเดียวกันก็ได้สนทนากับเขานานกว่า ๒๐ นาที (รูปที่ ๑) เกี่ยวกับความเป็นไปได้บางข้อที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าว ก็เลยจะขอเอาเรื่องราวดังกล่าวมาบันทึกไว้เสียหน่อย เพื่อเป็นตัวอย่างการวิเคราะห์ปัญหาจากหลักฐานที่มีอยู่ (ในเวลานั้น)

จากข่าวที่ปรากฏนั้น มีการนำเสนอผู้ที่เกี่ยวข้องกับเหตุที่เกิด ๓ รายด้วยกัน คือ เจ้าของท่อแก๊ส การไฟฟ้าที่เป็นเจ้าของเสาไฟฟ้า และรถแบ็กโฮ (รถขุดดิน) ที่ไปปรากฏอยู่บริเวณที่เกิดเหตุ และในเวลาไม่นานก็มีการนำเสนอสมมุติฐานขึ้นมาสองหรือสามข้อว่าอุบัติเหตุดังกล่าวเกิดได้อย่างไร โดยทฤษฎีทั้งหมดนำเสนอขึ้นมาจากหนึ่งในผู้ที่เกี่ยวข้อง และถ้าพิจารณาจากสมมุติฐานที่นำเสนอแล้วจะเห็นว่า ความผิดนั้นไม่ได้อยู่ที่ผู้นำเสนอสมมุติฐาน แต่น่าจะไปอยู่ที่ผู้ที่เกี่ยวข้องอีก ๒ ราย ตอนที่ผมคุยทางโทรศัพท์กับศิษย์เก่าของภาควิชา เขาก็เล่าสมมุติฐานดังกล่าวให้ผมฟัง แต่ผมก็บอกเขาไปว่าผมดูจากคลิปวิดิทัศน์ที่เขาแชร์มานั้น เมื่อหยุดภาพดูทีละเฟรม ผมมีความเห็นที่แตกต่างออกไป คือผมไม่คิดว่าสองรายที่สมมุติฐานว่าอาจเป็นผู้ผิดนั้น ไม่น่าจะใช่ แต่น่าจะเป็นในทิศทางตรงกันข้ามมากกว่า

การระเบิดนั้นต้องมีองค์ประกอบ ๓ ส่วนด้วยกัน คือเชื้อเพลิง สารออกซิไดซ์ และแหล่งพลังงานที่เป็นตัวจุดระเบิด ในเหตุการณ์นี้เชื้อเพลิงก็คือแก๊สธรรมชาติที่อยู่ในท่อฝักลึกลงไปในดิน 4-5 เมตร แต่ก่อนอื่นเราลองมาทดลองแยกแยะการวิเคราะห์เหตุการณ์กันก่อนดีไหมครับ โดยลองตั้งประเด็นพิจารณาจากแง่มุมต่าง ๆ (อันนี้คือเท่าที่ผมนึกได้ โดยท่านผู้อ่านสามารถตั้งเพิ่มได้อีก หรืออาจไม่เห็นด้วยกับผมก็ได้ครับ)

ประเด็นแรกคือ แรงที่ทำให้ท่อส่งแก๊สดังกล่าวเกิดความเสียหายนั้นมาจากไหน ซึ่งตรงนี้ขอแยกออกเป็น

๑.๑ จากแรงกระทำที่เกิดขึ้นภายในตัวท่อ (เช่นการระเบิดภายในตัวท่อ ความดันที่เพิ่มขึ้นสูงมากเกิน) และ

๑.๒ จากแรงกระทำที่เกิดขึ้นภายนอกตัวท่อ (เช่นจากการขุดเจาะของเครื่องจักร การสั่นสะเทือน น้ำหนักกด)

ประเด็นที่สองคือ ความแข็งแรงของเนื้อโลหะของตัวท่อเป็นอย่างไร ซึ่งตรงนี้ก็ขอแยกการพิจารณาออกเป็น

๒.๑ เนื้อโลหะยังมีความแข็งแรงตามปรกติ แต่แรงที่กระทำนั้น (ไม่ว่าจากภายนอกหรือภายใน) สูงเกินกว่าที่เนื้อโลหะจะทนได้ และ

๒.๒ เนื้อโลหะมีโครงสร้างที่เปลี่ยนไป ทำให้คุณสมบัติในการรับแรงเปลี่ยนไป ขนาดแรงที่มากระทำนั้น ถ้าเนื้อโลหะยังคงมีสภาพเหมือนเดิม ท่อก็จะไม่เกิดความเสียหาย แต่ด้วยการที่คุณสมบัติในการรับแรงเปลี่ยนไป จึงทำให้ขนาดแรงที่มากระทำเดียวกันนั้น ทำให้ท่อเกิดความเสียหายได้

ประเด็นที่สามคือ การรั่วไหลของแก๊สนั้นเกิดตั้งแต่เมื่อใด ซึ่งตรงนี้อาจแยกได้เป็น

๓.๑ การรั่วของแก๊สนั้นมีมาก่อนหน้าแล้ว กล่าวคือท่อมีความเสียหายที่ทำให้แก๊สรั่วได้ในปริมาณน้อย ๆ ตลอดเวลา (เช่นเกิด pitting) แต่ท่อยังคงสามารถรับแรงได้อยู่ เมื่อเวลาผ่านไปความเสียหายนั้นขยายตัวขึ้นจนทำให้ท่อนั้นไม่สามารถรับแรงได้ ท่อเลยฉีกขาด ทำให้เกิดการรั่วไหลของแก๊สในปริมาณมากในเวลาอันสั้น

๓.๒ การรั่วไหลของแก๊สเกิดขึ้นอย่างทันทีทันใด กล่าวคือท่ออาจมีความเสียหายที่แบบที่จะทำให้แก๊สรั่วได้ เช่นการเกิดรอยร้าวหรือความหนาของผนังท่อบางลงเนื่องจากการผุกร่อน (corrosion) หรือการเสียดสี (erosion) และเมื่อความเสียหายนั้นขยายตัว ท่อเลยฉีกขาดแบบทันทีทันใด (catastrophic failure)

รูปที่ ๑ ส่วนหนึ่งของบทสนทนากับเขาบนหน้า facebook ในคืนวันที่เกิดเหตุ อันที่จริงยังมียาวกว่านี้อีกครับ

ในกรณีของประเด็นการรั่วไหลนี้ เนื่องจากแก๊สธรรมชาติที่ส่งเข้าระบบจะมีการผสมสารที่ให้กลิ่นเหม็นเข้าไปด้วย และจากข้อมูลที่ได้รับทราบมา ก่อนหน้านี้ชาวบ้านในบริเวณดังกล่าวไม่เคยได้กลิ่นเหม็นผิดปรกติใด ๆ ดังนั้นการพังของท่อเส้นดังกล่าวจึงควรจะเป็นแบบ ๓.๒ คือเกิดอย่างทันทีทันใด

ประเด็นถัดมาคือแรงที่มากระทำต่อตัวท่อ ไม่กี่ชั่วโมงหลังเกิดเหตุ มีการเสนอสมมุติฐานว่าอาจเกิดจากรถแบ็คโฮ (ที่มีจอดอยู่ในที่เกิดเหตุหนึ่งคน และโดยไฟไหม้ไปด้วย) ขุดไปโดนท่อ ซึ่งต่อมาภายหลังเจ้าของรถแบ็คโฮคันดังกล่าวก็ยืนยันว่าเอารถไปจอดอยู่ตรงนั้นเฉย ๆ ไม่ได้ไปทำการขุดดินใด ๆ ซึ่งตรงนี้จะว่าไปคลิปวิดิทัศน์ที่มีการเผยแพร่กันในโลกออนไลน์ที่มาจากกล้องหน้ารถของรถยนต์คันหนึ่งก็ยืนยันคำกล่าวนี้เป็นจริง

รูปที่ ๒-๖ ผมหยุดภาพจากคลิปวิดิโอที่มีการเผยแพร่กันในเย็นวันเกิดเหตุ จะเห็นว่าในช่วงแรกนั้นสิ่งที่มีลักษณะสีดำพุ่งขึ้นมาจากพื้น ซึ่งก็น่าจะเป็นดินที่กลบฝังท่ออยู่ ปริมาณดินที่พุ่งขึ้นมาจากพื้นนั้นขึ้นไปได้สูงและมีปริมาณมาก ผมจึงเห็นว่าตอนที่ท่อเกิดการฉีกขาดนั้นยังคงมีดินในปริมาณมากกลบท่ออยู่ ดังนั้นประเด็นที่ว่ามีการขุดดินและไปกระทบท่อนั้นจึงไม่น่าจะเป็นไปได้ เพราะจากข้อมูลที่ได้รับ ท่อถูกฝังลึกลงไปในดินประมาณ 4-5 เมตร การใช้รถขุดดินขุดหลุมลึกขนาดนี้ต้องมีปากหลุมที่กว้างมากพอ (เพราะทำการ "ขุด" ไม่ได้ทำการ "เจาะ") และไม่ควรที่จะทำให้เกิดการฟุ้งกระจายของดินมากดังที่ปรากฏในคลิปวิดิทัศน์

สมมุติฐานอีกข้อที่เกิดขึ้นพร้อมกับรถแบ็คโฮก็คือ สายส่งไฟฟ้าแรงสูงขาดลงไปพาดกับตัวท่อ (ที่อาจไม่มีผิวดินปิดอยู่เนื่องจากถูกรถแบ็คโฮขุดเอาดินกลบท่อออก) และประกายไฟนั้นทำให้ท่อแตกและเกิดการจุดระเบิดของแก๊ส สมมุติฐานนี้เกิดขึ้นมาจากการที่ จังหวะเวลาที่สถานีควบคุมท่อส่งแก๊สตรวจพบว่าท่อส่งแก๊สมีปัญหา และสถานีควบคุมการจ่ายไฟฟ้าพบว่าเกิดไฟฟ้าดับนั้น เป็นเวลาเดียวกัน ซึ่งประเด็นนี้ทางการไฟฟ้าก็ได้แย้งว่าสายไฟที่เขาใช้นั้นรับแรงดึงได้สูง ไม่ขาดง่าย ๆ (ซึ่งก็น่าจะเป็นจริง เพราะเห็นรถชนเสาไฟฟ้าล้มทีใด ไม่ยักเห็นมีสายไฟขาด มีแต่สายไฟที่ช่วยดึงเอาเสาไฟฟ้าไม่ให้ล้มฟาดพื้น เพียงแค่เอียงไปเท่านั้น หรือไม่สายไฟก็หลุดออกจากลูกถ้วยก่อน)

ภาพจากคลิปวิดิทัศน์ในรูปที่ ๗-๑๑ แสดงให้เห็นว่าการจุดระเบิดนั้นเกิดที่ระดับเหนือพื้นดิน คือประมาณระดับยอดเสาไฟฟ้า และมีการจุดระเบิดด้วยประกายไฟฟ้าอย่างน้อย 2 ครั้ง (รูปที่ ๗ และ ๑๐) ลักษณะของลูกเปลวไฟที่ลอยอยู่เหนือพื้นในรูปที่ ๘ ก็แสดงว่าการเผาไหม้นั้นเริ่มจากระดับที่สูงเหนือพื้นดิน (เปลวไฟจะลุกไหม้โดยแผ่กระจายออกไปจากจุดที่เกิดการกระตุ้นให้เกิดการเผาไหม้ แบบเดียวกับการจุดระเบิดในเครื่องยนต์เบนซิน ที่เปลวไฟจะแผ่ออกไปจากเขี้ยวหัวเทียน)

อีกสิ่งหนึ่งที่อยากให้สังเกตก็คือ ช่วงเวลาที่เห็นประกายไฟแวบสว่างสีขาวครั้งแรกจนถึงครั้งที่สาม (รูปที่ ๑๑) กินเวลาไม่น่าจะถึง 2 วินาที และช่วงเวลาที่จับภาพการฟุ้งกระจายของดินครั้งแรกจนถึงการเห็นประกายไฟครั้งที่สามก็กินเวลาไม่น่าจะถึง 3 วินาที ดังนั้นประเด็นที่ว่าสถานีควบคุม (ทั้งระบบส่งแก๊สและไฟฟ้า) ตรวจพบว่าเกิดเหตุในเวลาเดียวกันนั้น ทั้งสองหน่วยงานใช้เวลามาตรฐานเดียวกันหรือไม่ และระบบการตรวจวัดนั้นมี delay time หรือไม่ และเวลาที่บันทึกนั้นมีความละเอียดขนาดไหน เพราะแต่ละปรากฏการณ์ที่เกิดนั้นเกิดในเวลาไม่ถึง 1 วินาที

ผมรู้แต่ว่าสมมุติว่าคุณมีสายไฟยาวไปที่ปลายทางที่ห่างไป 1000 เมตร ถ้าคุณปิดสวิตช์ไฟที่จ่ายไฟให้ให้สายไฟดังกล่าวที่ต้นทาง ไฟจะดับพร้อมกันทุกจุดในระยะทาง 1000 เมตรนั้น แต่ถ้าเป็นท่อแก๊สความดันที่ยาว 1000 เมตร ถ้าท่อขาดที่ตำแหน่งหนึ่ง มันต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งกว่าจุดที่ห่างออกไป 1000 เมตรนั้นจะตรวจพบว่าความดันตกลง

สิ่งน่ากลัวสำหรับผู้ที่เข้าไปตรวจสอบต้นตอของเหตุการณ์ที่เกิดก็คือ การไปรับข้อมูลจากผู้เกี่ยวข้องรายหนึ่งที่พยายามให้สมมุติฐานว่าเขาไม่ใช่ฝ่ายผิด ซึ่งอาจดึงให้ความคิดของผู้ตรวจสอบนั้นคล้อยตามไปในทิศทางนั้นได้ ถ้าไม่มีหลักฐานจากมุมมองอื่นแสดงให้เห็น

และสิ่งสำคัญที่ควรต้องได้จากการตรวจสอบหาต้นตอของอุบัติเหตุก็คือ การหามาตรการป้องกันไม่ให้มันเกิดซ้ำอีก ไม่ใช่การทำให้เรื่องมันจบ ๆ ไปโดยเร็ว

รูปที่ ๒ ภาพเฟรมสุดท้ายก่อนการระเบิด คลิปตัวเต็มนั้นมุมกว้างกว่านี้ แต่ผมตัดขอบด้านซ้ายของคลิปออกไป เพื่อที่จะได้รูปที่ใหญ่เห็นได้ชัดเมื่อนำลงหน้ากระดาษ A4 เสาไฟฟ้าที่ลูกศรสีเขียวชี้คือบริเวณที่เห็นว่ามีการจุดระเบิด

รูปที่ ๓ เฟรมแรกที่เห็นมีดินพุ่งขึ้นมาจากพื้น (ตรงลูกศรสีเขียวชี้) ในรูปนี้ยังไม่เห็นมีเปลวไฟใด ๆ


รูปที่ ๔ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๓

รูปที่ ๕ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๔

รูปที่ ๖ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๕ ภาพนี้เป็นเฟรม (คิดว่าน่าจะ) สุดท้ายแล้วก่อนที่จะเห็นการลุกติดไฟ

รูปที่ ๗ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๖ จะเห็นประกายไฟสีขาวแวบสว่างจากระดับสูงประมาณสายไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งแสดงว่าการจุดระเบิดนั้นเกิดขึ้นเหนือระดับพื้นดิน

รูปที่ ๘ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๗ จะเห็นลูกไฟกลมแผ่ขยายตัวออกจากกลางอากาศเหนือพื้นดิน แสดงว่าการจุดระเบิดเกิดขึ้นเหนือพื้นดิน เพราะเปลวไฟจะวิ่งแผ่ออกจากจุดที่เกิดการระเบิดออกไปทุกทิศทาง ในที่นี้เนื่องจากเกิดขึ้นกลางอากาศ ก็เลยเห็นมันวิ่งออกไปเป็นทรง (เกือบ) กลม (คือมันมีการพุ่งของแก๊สที่ทำให้รูปทรงเปลวไฟเปลี่ยนไปด้วย)

รูปที่ ๙ ภาพต่อเนื่องจากรูปที่ ๘

รูปที่ ๑๐ รูปนี้จะเห็นการเกิดประกายไฟแวบสีขาวครั้งที่สองจากระดับสายไฟ แสดงว่าหลังจากเกิดการจุดระเบิดครั้งแรกแล้ว ระบบจ่ายไฟฟ้าน่าจะยังมีกระแสไฟฟ้าอยู่

รูปที่ ๑๑ รูปนี้เกิดประกายไฟแวบสว่างสีขาวครั้งที่สาม แต่เกิดอยู่ที่ระดับสูงกว่าสองครั้งแรก อาจจะเกิดขึ้นอีกฟากหนึ่งของลูกไฟ

รูปที่ ๑๒ ลูกไฟที่กำลังขยายตัว

รูปที่ ๑๓ รูปนี้ได้มาจากหน้า facebook ของศิษย์เก่าของภาควิชาที่ลงพื้นที่ในวันเกิดเหตุ โดยบอกว่าเป็นท่อที่ฉีกขาด พึงสังเกตว่าท่อนี้ขาดในแนวขวาง และโผล่ขึ้นมาอยู่เหนือพื้นดิน

ตอนที่ผมสนทนาทางโทรศัพท์กับเขานั้น ผมถามเขาว่าความเสียหายของท่อเป็นแบบใด ท่อฉีกขาดตามแนว "ความยาวท่อ" หรือตามแนว "ขวาง" ซึ่งเขาก็ได้บอกผมว่าเขาได้โพสรูปต่อที่เสียหายเอาไว้ก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งก็คือรูปที่ ๑๓

จากรูปนี้ดูเหมือนว่าท่อนั้นเสียหายตามแนว "ขวาง" และท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินลึกไม่น้อยกว่า 4 เมตรนั้น "ถูกดันจนโผล่พ้นจากพื้นดิน"

ตรงนี้เรากลับไปทบทวนความรู้ในวิชากลศาสตร์วัสดุหรือ Mechanics of Materials กันหน่อยดีใหม่ครับ สำหรับภาชนะรับความดันรูปทรงกระบอกผนังบาง (ท่อรับความดันก็จัดอยู่ในพวกนี้) ความเค้นที่กระทำตามแนวความยาวท่อ (longitudinal stress) ที่ดึงท่อให้ยืดออกจะมีค่าเพียงแค่ครึ่งเดียวของความเค้นที่กระทำในแนวเส้นรอบวง (circumferential stress หรือ hoop stress) ที่ดึงท่อให้พองตัวออก (รูปที่ ๑๔) ดังนั้นเวลาที่ท่อได้รับความดันสูงจากเนื้อโลหะไม่สามารถรับแรงได้นั้น ท่อจะฉีกขาดตามแนวความยาวของท่อก่อน ดังตัวอย่างในรูปที่ ๑๕ และ ๑๖ ไม่ใช่ในแนวขวาง (ถ้าหากไม่มีความผิดปรกติของเนื้อโลหะนะ)

รูปที่ ๑๔ ความเค้นที่เกิดขึ้นในเนื้อวัสดุเมื่อภาชนะรับความดันรูปทรงกระบอกผนังบางรับความดัน (ภาพจาก http://www.bu.edu/moss/mechanics-of-materials-combined-loading/)

รูปที่ ๑๕ ตัวอย่างท่อที่เสียหายจากการได้รับความดันสูงเกิน พึงสังเกตว่าท่อจะฉีกขาดตามแนวความยาวของท่อ ไม่ใช่ในแนวขวาง (ภาพจาก https://sealexcel.com/why_sealexcel_5.html)

รูปที่ ๑๖ ผนังส่วน shell ของ shell and tube heat exchanger ที่ฉีกขาดออกเนื่องจากความดันภายในสูงเกิน ตัว shell นี้ทำจากแผ่นเหล็กมาม้วนเป็นทรงกระบอกแล้วก็เชื่อมติดเข้าด้วยกัน พึงสังเกตว่าความดันที่สูงเกินนั้นทำให้ตัวผนังฉีกขาดตามแนวยาวจนแผ่ออกเกือบเป็นแผ่น และการฉีกขาดนี้กระชากให้แผ่นโลหะหลุดออกจากส่วนหน้าแปลนหัวท้าย (ภาพจากรายงานการสอบสวนของ CSB เรื่อง "Williams Geismar Olefins Plant : Reboiler Rupture and Fire")


ความเป็นไปได้ที่ท่อจะ "แตกหัก" ในแนวขวางก็มีอยู่เหมือนกัน คือเนื้อโลหะมีการเปลี่ยนสภาพจากเหนียวและยืดหยุ่นกลายเป็นแข็งและเปราะ ซึ่งการเปลี่ยนสภาพนี้อาจเกิดได้จาก

๔.๑ อุณหภูมิที่ต่ำเกินไป

๔.๒ การเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น stress corrosion cracking


ที่นี้กลับมาดูข้อมูลที่ได้รับทราบในวันที่เกิดเหตุหน่อยก็คือ ท่อเส้นดังกล่าวมีการตรวจสอบ "ความหนา" อยู่เป็นประจำทุกปี (คงด้วยการใช้ "Pig" วิ่งไปในท่อ) และการตรวจครั้งล่าสุดก็พบว่าความหนายังอยู่ที่ระดับปรกติ (ประมาณ 15 mm ซึ่งสามารถรับความดันในท่อได้สบาย) ดังนั้นคำถามที่ตามมาก็คือเป็นไปได้หรือไม่ที่ชิ้นงานโลหะนั้นจะเสียหายได้แม้ว่าแรงที่กระทำอยู่นั้นจะต่ำกว่าค่า yield strength ของโลหะนั้นอยู่มากก็ตาม ซึ่งจะว่าไปแล้วก็เป็นไปได้จาก

๕.๑ การเกิด creep หรือความคืบ

๕.๒ การเกิด fatigue หรือความล้า

๕.๓ การเกิด stress corrosion cracking หรือปฏิกิริยาเคมี ณ บริเวณตำแหน่งที่มีความเค้นสูง

การเกิด creep หรือความคืบนี้เกิดจากการที่วัสดุนั้นได้รับแรงที่ทำให้เกิดความเค้น (stress) ในเนื้อวัสดุนั้นตลอดเวลา (ความเค้นที่เกิดก็จะเป็นความเค้นดึงหรือ tensile stress) โดยที่ความเค้นนั้นยังต่ำกว่าค่า yield strength ของวัสดุนั้น ปรากฏการณ์นี้จะเห็นได้ง่ายกับโลหะที่อุณหภูมิสูง เช่นท่อที่แขวนอยู่ในแนวดิ่งของ furnace (ที่ต้องปล่อยปลายด้านล่างเอาไว้เพื่อให้มันมีอิสระในการขยายตัวอย่างอิสระ) ที่ความเค้นดึงนั้นเกิดจากตัวน้ำหนักของท่อเอง ท่อร้อนที่วางอยู่ในแนวนอน (เช่นท่อไอน้ำ) ก็มีโอกาสเกิด creep ได้เช่นกัน เพราะน้ำหนักของท่อพวกนี้จะถูกรองรับเอาไว้ด้วย pipe support ณ บางตำแหน่งของความยาวท่อ ถ้าระยะระหว่าง pipe support นั้นห่างเกินไป ท่อก็มีโอกาสตกท้องช้างและเกิด creep ได้

ความล้าหรือ fatigue จะเป็นการรับแรงแบบ cyclic load เช่นจากการสั่นสะเทือนหรือการเปลี่ยนแปลงความดันในระบบที่เพิ่ม-ลดสลับกันไปตลอดเวลา (เช่นในระบบ pressure swing adsorption) ตัวอย่างความเสียหายที่เกิดจาก fatigue ที่เป็นที่รู้จักกันมากที่สุดเห็นจะได้แก่กรณีของเครื่องบินโดยสารไอพ่น Comet ที่โครงสร้างลำตัวเครื่องบินเสียหายจากความล้าที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดันในขณะที่เครื่องบินขึ้นและลง

Stress corrosion cracking จะเกี่ยวข้องกับสารเคมี กล่าวคือในสภาวะที่ไม่มีความเค้นนั้นตัวเนื้อโลหะจะสามารถทนต่อสารเคมีตัวนั้นได้ แต่ถ้าเนื้อโลหะมีความเค้น (เช่นภาชนะรับความดันต่าง ๆ) โดยอาจมีอุณหภูมิสูงร่วมด้วย สารเคมีดังกล่าวจะทำให้เนื้อโลหะเปลี่ยนโครงสร้างจากเหนียวเป็นแข็งและเปราะได้ ตัวอย่างความเสียหายจาก stress corrosion cracking ที่นำไปสู่การระเบิดที่ถูกนำมาเป็นกรณีศึกษาในสาขาวิศวกรรมเคมีเห็นจะได้แก่การระเบิดที่เมือง Flixborough ประเทศอังกฤษ ที่ถังปฏิกรณ์ใบหนึ่งเกิดรอยร้าวอันเป็นผลจาก stress corrosion cracking ที่เกิดจากไนเทรตที่อยู่ในน้ำ (ที่นำมาฉีดรดเพื่อควบแน่นไอไซโคลเฮกเซนที่รั่วออกมาจาก gland packing และไหลลงมาตามผิวถังปฏิกรณ์) จนต้องมีการนำเอาถังปฏิกรณ์ใบดังกล่าวออกจากระบบและต่อท่อที่มีลักษณะเป็น dog leg แทน stress corrosion cracking นี้มีโอกาสเกิดได้มากขึ้นบริเวณที่เป็นจุดอ่อนของเนื้อโลหะ เช่นที่ตำแหน่งรอยเชื่อม

การตรวจสอบว่าความเสียหายนี้เกิดจากกลไกใดก็คงต้องให้ผู้เชี่ยวชาญทางด้านโลหะวิทยาเป็นผู้ตรวจ


โดยความคิดเห็นส่วนตัวแล้ว การที่ท่อที่ฝังลึกอยู่ใต้ดินไม่น้อยกว่า 4 เมตรโผล่ขึ้นมาเหนือพื้นได้แสดงว่าความเสียหายนั้นน่าจะเกิดที่ผิวด้านล่างของท่อก่อน จึงทำให้แก๊สความดันสูงที่รั่วออกมานั้นดันให้ตัวท่อยกตัวขึ้นบนก่อนเกิดการแตกหัก จากปรากฏการณ์นี้ ประเด็นที่ควรนำมาพิจารณาเพิ่มก็คือ ตำแหน่งที่เกิดความเสียหายนั้น

๖.๑ เกิดแบบสุ่ม คือมีโอกาสเกิด ณ ทุกตำแหน่งบนแนวเส้นรอบวงเท่ากันหมด หรือ

๖.๒ เกิดแบบเฉพาะเจาะจง คือมีโอกาสเกิดในบางตำแหน่งมากเป็นพิเศษ เช่นท่อลำเลียงแก๊สที่มีของเหลวปนอยู่ โดยตัวท่อนั้นวางอยู่ในแนวนอน สารเคมีที่ละลายอยู่ในของเหลวนั้นจะทำปฏิกิริยากับผิวด้านล่างด้านในของท่อได้ง่ายกว่าพื้นผิวที่อยู่สูงขึ้นไป ทำให้ผิวด้านล่างมีโอกาสเกิด stress corrosion cracking สูงกว่าพื้นผิวที่อยู่สูงกว่า ตัวอย่างเรื่องนี้เคยนำมาเล่าไว้ใน Memoir เรื่อง "เมื่อท่อไอน้ำแตกตรงรอยเชื่อม" (วันพฤหัสบดีที่ ๑๐ ตุลาคม ๒๕๖๒) ซึ่งการแตกนั้นมีทั้งการแตกในแนวเส้นรอบวง (รอยเชื่อมต่อท่อเข้าด้วยกันหรือเข้ากับข้อต่อ) และตามแนวยาว (แนวตะเข็บของตัวท่อ)

จุดแตกหักของท่อแก๊สที่เกิดอุบัติเหตุนี้ได้ยินมาว่าเกิดตรงบริเวณรอยต่อเช่นกัน

สุดท้ายนี้ก็คงต้องขอย้อนกลับไปยังประเด็นแรกว่าแรงที่กระทำต่อท่อนั้นมาจากไหน ตรงนี้คงต้องให้ผู้ลงสำรวจพื้นที่จริงเป็นคนตอบ เพราะมันมีปัจจัยเรื่องรูปแบบการวางท่อเข้ามาเกี่ยวข้องอีก ปรกติแล้วแนวเส้นท่อที่มีความดันอยู่ภายใน และไม่ได้อยู่ในแนวเส้นตรงนั้นมันจะเกิดโมเมนต์บิด (bending moment) ถ้าตัวท่อและสิ่งที่ยึดท่ออยู่นั้นต้านทานโมเมนต์บิดนั้นได้มันก็ไม่เป็นไร แต่ท่อที่ฝังดินนั้นแตกต่างจากท่อที่วางอยู่บน pipe rack ตรงที่ท่อที่วางบน pipe rack นั้นการรับแรงมันเป็นจุด (ตรงตำแหน่งยึดต่อ) แต่ท่อที่ฝังใต้ดินนั้นการรับแรงมันกระจายตลอดทั้งความยาว (คือแรงต้านของดินที่อยู่รอบ ๆ ท่อ) ประเด็นนี้ ณ วันนี้เห็นมีการพูดเรื่องการทรุดตัวของดินเหมือนกัน

การรีบหาข้อยุติว่าอุบัติเหตุนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไรมันจะดีก็ต่อเมื่อสาเหตุที่แท้จริงนั้นได้รับการเผยแพร่ออกสู่สาธารณะ เพื่อไม่ให้ผู้อื่นทำผิดซ้ำแบบเดียวกันอีก หรือเพื่อให้เกิดการตรวจสอบสิ่งที่มีรูปแบบในทำนองเดียวกันว่ามีโอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์ทำนองเดียวกันได้ไหม ซึ่งจะเป็นการแสดงให้เห็นถึงการมีความรับผิดชอบต่อสังคมของหน่วยงานนั้น โดยรายงานดังกล่าวควรต้องพิจารณาถึงประเด็นต่าง ๆ ที่มีความเป็นไปได้ และให้เหตุผลอธิบายได้ว่าสามารถตัดประเด็นไหนออกไปได้ และประเด็นที่สรุปว่าเป็นต้นตอของเหตุการณ์นั้นมีหลักฐานอะไรรองรับ สามารถอธิบายรูปแบบความเสียหายต่าง ๆ ที่ปรากฏในสถานที่เกิดเหตุได้ โดยไม่ควรเป็นการรีบหาข้อยุติเพื่อให้เรื่องราวมันจบไป (เพื่อจะได้เอาเวลาไปทำอย่างอื่น)

ข้อสรุปสุดท้ายจากรายงานการสอบสวนจะออกมาเป็นอย่างไรนั้น เชื่อว่าคงจะไม่ได้เห็น เพราะคงไม่มีการเผยแพร่ออกสู่สาธารณะ คงถูกเก็บเป็นความลับต่อไป แบบเดียวกันอุบัติเหตุต่าง ๆ ที่เคยเกิดขึ้นในหลายหน่วยงานก่อนหน้านี้ ที่แม้แต่ถามคนที่ทำงานในหน่วยที่เกิดเหตุ ก็ยังตอบไม่ได้ว่าเกิดอะไรขึ้น หรือไม่ก็ให้ข้อมูลที่ขัดแย้งกัน หรือไม่ก็ให้ข้อมูลที่โต้แย้งได้ง่ายโดยใช้ข้อมูลที่เขาให้มานั้น หรือไม่ก็บอกแต่เพียงว่าเป็นความลับบริษัท