การป้องกันการล้นของถังเก็บอย่างปล้อดภัย

เรามีความยิดดีอย่างยิ่งที่ทุกท่านใด้เข้ามาเยี่ยมชมและเสาะหาข้อมูลจางเว็บของเรา หวังอย่างยิ่งว่าทุกท่านจะได้ความรู้จากเว็บของเราที่ได้ค้นหาข้อมูลต่างๆมาเพื่อให้ทุกท่านให้ศึกษาหาความรู้ ดังนั้นแล้วเราขอขอบคุณสำหรับการใช้เวลาที่มีสาระสำหรับทุกท่าน

จากรายงานผลการตรวจสอบในแต่ละเหตุการณ์อันตรายดังกล่าวข้างต้น จะมีหลายรายการในผลการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวและความไม่เพียงพอของการบริหารจัดการระดับสูง อย่างไรก็ตามเมื่อดูในรายละเอียดของระยะเวลาที่นำไปถึงภัยพิบัติเหล่านี้ สาเหตุส่วนหนึ่งเกิดจากความล้มเหลวของระบบป้องกันระดับในเวลาที่ต้องการ ซึ่งการเกิดความล้มเหลวขึ้นในระบบการป้องกันนี้เป็นผลทำให้เกิดการเสียชีวิต 15 คน บาดเจ็บไปกว่า 200 คน และมีค่าใช้จ่ายมากกว่าพันล้านดอลลาร์

          หน่วยงานด้านสุขภาพและบริหารความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมของ UK (UK’s Health and Safety Executive and Environment Agency) ได้ดำเนินการตรวจสอบเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ Buncefield และได้จัดพิมพ์ชุดรายงานรายละเอียดผลการตรวจสอบในช่วงระยะเวลามากกว่าสามปี ซึ่งรวมอยู่ใน Volume 2A ของผลการรายงานขั้นสุดท้าย จะเป็นส่วนที่แสดงเกี่ยวกับการปกป้องความสูญเสียการจัดเก็บ (Containment) หลักโดยใช้ระบบที่มีความสมบูรณ์สูง (High Integrity System)

          ในรายงานแสดงรายละเอียดว่า "ผู้ปฏิบัติการ (Operators) ของ Buncefield ควรจะต้องมีการป้องกันการสูญเสียการจัดเก็บเชื้อเพลิงหรือของเหลวที่ติดไฟได้สูงอื่น ๆ ตามความเหมาะสมด้วยระบบป้องกันการล้นอัตโนมัติที่มีความสมบูรณ์สูง (หรือจำนวนของระบบดังกล่าวตามความเหมาะสม) ซึ่งเป็นระบบทางอุปกรณ์ (Physical) และระบบทางไฟฟ้าที่เป็นอิสระแยกออกจากระบบวัดระดับของถัง (Tank Gauging System)

          ในรายงานยังแสดงรายละเอียดต่อไปอีกว่า "ระบบการป้องกันดังกล่าวจะต้องเป็นไปตามความต้องการตามมาตรฐานส่วนที่ 1 ของ BS EN 61511 สำหรับความสมบูรณ์ของระดับความปลอดภัย หรือค่า SIL (Safety Integrity Level) ที่ต้องพิจารณาตามวิธีที่ตกลงกัน

          เมื่อระบบป้องกันการล้นอัตโนมัติที่เป็นอิสระ (Independent Automatic Overfill Protection System) ได้ถูกจัดเตรียมไว้แล้ว ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ ควรมีการพิจารณาใหม่ให้มีความสอดคล้องกับหลักการมาตรฐานส่วนที่ 1 ของ BS EN 61511 และความสมบูรณ์ของระดับความปลอดภัย หรือค่า SIL (Safety Integrity Level) ที่ต้องพิจารณาตามวิธีที่ตกลงกัน "National British Standard BS EN 61511 เป็นมาตรฐานเหมือนกับ IEC 61511

          สำหรับเหตุการณ์ของ BP Texas City การสำรวจผลจากรายงานจำนวน 4 ฉบับ โดยรายงานของ Baker เป็นอีกหนึ่งรายงานที่ถูกอ้างอิงมากที่สุดในรายงานทั้ง 4 ฉบับ แม้ว่ารายงานของ Baker ไม่ได้พุ่งประเด็นโดยเฉพาะไปอยู่ที่ระบบการป้องกันอัตโนมัติที่มีความสมบูรณ์สูง แต่ได้มีการอ้างอิงถึงความสำคัญของการออกแบบระบบหยุดทำงาน (Shut Down System) และการบำรุงรักษาที่เหมาะสมและได้อ้างอิงถึงมาตรฐาน IEC 61511 ว่าเป็นตัวแทนของหลักปฏิบัติทางวิศวกรรมที่ดี

          สำหรับรายงานเหตุการณ์ทั้ง 2 ฉบับที่ได้ถูกจัดทำขึ้น ได้สร้างความคาดหวังที่ชัดเจนเกี่ยวกับระบบการป้องกันการล้น (Overfill System) การใช้งานของหลักปฏิบัติทางวิศวกรรมที่ดี (Good Engineering Practice) และหลักการที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน IEC 61511 ไม่ใช่แสดงไว้ให้เป็นทางเลือกในการออกแบบ

หากยังมีความไม่น่าเชื่อมั่นเพียงพอสามารถพิจารณาความต้องการของ The National Technology Transfer and Advancement (NTTA) Act of 1995 ซึ่งเป็นผู้นำในการนำเสนอมาตรฐานที่ตรงกับความต้องการของวงการอุตสาหกรรมในสหรัฐ ซึ่งมีความต้องการให้หน่วยงานรัฐบาลกลางสหรัฐ (เช่น EPA, FDA, OSHA ฯลฯ) ยอมรับมาตรฐานที่เป็นความคิดเห็นของคนส่วนใหญ่ที่มีอยู่ เช่น IEC 61511 และ IEC 61508

          นั่นหมายความว่าทุกหน่วยงานราชการสหรัฐต้องยอมรับมาตรฐานที่เป็นความคิดเห็นของคนส่วนใหญ่ เช่น IEC 61511 และปฏิบัติตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ซึ่งยังหมายความว่าถ้าผู้ที่เกี่ยวข้องไม่สนใจใช้มาตรฐานเหล่านี้อย่างครบถ้วนและถ้าโรงงานมีเหตุการณ์อันตรายเกิดขึ้น ผู้ใช้งานจะต้องมีภาระในการพิสูจน์ว่าวิธีการทางวิศวกรรมที่ใช้ออกแบบอย่างน้อยต้องเทียบเท่ากับมาตรฐานดังกล่าว   

ลักษณะระบบการป้องกัน (Protection System Trails)
          แนวคิดพื้นฐานที่จำเป็นของระบบป้องกันการล้นอัตโนมัติดูเหมือนว่าเป็นระบบที่มีการทำงานอย่างง่าย ๆ ดังเช่นหากระดับของเหลวในถังถึงจุดสูงสุดแล้ว จึงพิจารณาให้หยุดการไหลของเหลวเข้าในถัง ตัวอย่างเช่นความพึงพอใจในความต้องการง่าย ๆ ในระบบการจ่ายน้ำในห้องสุขา, การซักเสื้อผ้าและการล้างจานในชีวิตประจำวัน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่ไม่ใช่เรื่องใหญ่ที่ต้องจัดการ

          ปัญหาใหญ่ที่ต้องจัดการจะเป็นที่ของเหลวในห้องสุขา, การซักเสื้อผ้าและการล้างจานที่เป็นน้ำ ซึ่งจะมีคุณสมบัติเป็นดังนี้
          * ไม่ลุกเป็นไฟ
          * ไม่เป็นพิษ
          * ไม่เป็นเชื้อเพลิง
          * ไม่เป็นสารเคมี

          นอกจากนี้อย่าลืมว่าถ้าระบบป้องกันการล้นเกิดความล้มเหลวและแม้กระทั่งมีเหตุการณ์เกิดขึ้นเพียงเล็กน้อย ก็จะถูกหน่วยงานรัฐบาลเข้าไปตรวจสอบและต้องการขอดูหลักฐานที่ใช้ในการออกแบบและควบคุมกระบวนการ

          มาตรฐาน IEC 61511 เป็นการนำข้อกำหนดของมาตรฐานไปปฏิบัติงานใช้จริงในอุตสาหกรรม กระบวนการของมาตรฐานสากล IEC 61508 หลักการสำคัญของมาตรฐานทั้งสองจะเป็นดังนี้
          * วงรอบความปลอดภัย (Safety Lifecycle)
          * ระดับความปลอดภัย (SIL หรือ Safety Integrity Level)

          วงรอบความปลอดภัยเป็นกรอบรูปแบบกลางที่เชื่อมโยงกับแนวความคิดของมาตรฐานและสร้างวิธีการทางวิศวกรรมที่ดี ซึ่งมีความจำเป็นในการออกแบบเครื่องมือวัดในระบบความปลอดภัยที่มีความสมบูรณ์และแข็งแกร่ง การใช้วงรอบความปลอดภัยในการออกแบบมีความต้องการดังนี้
          * การประเมินความเสี่ยงกระบวนการ
          * การสร้างข้อกำหนดความปลอดภัยที่ต้องการของระบบ SIS (Safety Instrumented System)
          * การวิเคราะห์การออกแบบชั้นการป้องกัน
          * ดูแลว่าระบบ SIS (ถ้าจำเป็น) ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อความเสี่ยงที่ถูกระบุไว้ในขั้นตอนการประเมินความเสี่ยง

          SILs เป็นลำดับของระดับความสำคัญของการลดความเสี่ยงที่แสดงอยู่ในมาตรฐาน ซึ่งมีการแบ่งแยกออกเป็นสี่ระดับ SIL สำหรับใช้ลดระดับความเสี่ยงที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน IEC โดย SIL 1 แสดงระดับต่ำสุด และ SIL 4 แสดงระดับสูงสุด ส่วนเกี่ยวข้องหลักของมาตรฐาน IEC 61511 จะเป็นระบบ SIS ซึ่งประกอบด้วย
          * ส่วนเครื่องมือวัด (Sensors)
          * ส่วนประมวลผล (Logic Solvers)
          * ส่วนองค์ประกอบสุดท้าย (Final Element)
          * โปรแกรมการทำงาน (Software)
          * เครือข่าย (Network)

          นอกจากนั้นยังแสดงการเชื่อมต่อระหว่างระบบ SISs และระบบความปลอดภัยอื่น ๆ และระบบควบคุมและต้องการกำหนดชนิดความอันตรายกระบวนการและประเมินความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้น      การใช้งานวงจรรอบความปลอดภัยและหลักการ SIL บนระบบป้องกันการล้นมีความต้องการดังนี้

          * การใช้วิธีการที่ยอมรับและมีการรับรองซึ่งจะพิจารณาดังนี้
                    1. การดำรงอยู่ของประชากรที่รับความรู้สึกได้ง่ายบริเวณใกล้เคียงและ/หรือทรัพยากร
                    2. ความรุนแรงและลักษณะของการบรรจุและ/หรือคลังจัดเก็บ
                    3. จัดเตรียมถังและระบบการวัดที่เป็นจริงได้
                    4. จัดตั้งข้อกำหนดการตรวจสอบที่เข้มงวด
          * การใช้วิธีการกำหนด SIL ที่เหมาะสม
          * การใช้ระบบความปลอดภัยอัตโนมัติที่สมบูรณ์สูงเป็นวิธีปกป้องการสูญเสียหลัก
          * มีการแยกกันทั้งทางอุปกรณ์และทางไฟฟ้าของระบบความปลอดภัยอัตโนมัติออกจากระบบการวัดของถัง
          *  ดำเนินการทดสอบตามระยะให้เสร็จสิ้นให้เป็นไปตามขั้นตอนที่จัดทำขึ้นในระหว่างการออกแบบระบบป้องกันการล้น
          * ทำหลักฐานเอกสารที่ใช้ยืนยันว่ามีการกำหนดระยะเวลาในการตรวจสอบระบบป้องกันที่ถูกดำเนินการตามข้อกำหนดของมาตรฐาน

อิทธิพลของมาตรฐาน API 2350 (API 2350’s Influence)
          American Petroleum Institute (API) ได้ออกมาตรฐานครั้งแรกเป็น API 2350 "Overfill Protection for Storage Tanks in Petroleum Facilities" ในปี 1987 การปรับปรุงครั้งที่สองได้ใช้เรียนรู้และมีการขยายตัวครอบคลุมโปรแกรมป้องกันฉุกเฉินสำหรับการล้น ครั้งที่สามที่มีการจัดเตรียมขึ้นตามครั้งที่สองโดยการแสดงเทคโนโลยีใหม่และเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น ดังเช่นการแบ่งของเหลวไฮโดรคาร์บอนเป็น Class I และ Class II สำหรับในครั้งที่สี่ก็กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากประสบการณ์และการเรียนรู้โดยเน้นพิเศษในหลักการที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานและการใช้สัญญาณเตือนรวมทั้งปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ปฎิบัติการและสัญญาณเตือน

          มาตรฐาน IEC 61511 ได้ถูกปรากฏเป็นข้อมูลอ้างอิงในที่ต่าง ๆ ของ API ในการปรับปรุงครั้งที่สี่เช่น มาตรา 7.1, "ข้อการพิจารณา AOPS" ของระบบที่มีอยู่แล้วและระบบ AOPS (Automatic Overfill Protection Systems) ที่สร้างขึ้นใหม่ มาตรฐาน API ครั้งที่สี่ยังอยู่ในช่วงการพัฒนาอย่างไรก็ตามในฉบับร่าง (Draft Version) อาจมีการกำหนดอย่างชัดเจนในการติดตั้งระบบ AOPS ใหม่ดังนี้

          "When installing a new AOPS then the requirements of IEC 61511 shall be mandatory”

          จะเห็นได้ว่าไม่ได้มีการระบุว่า "ควรจะ (Should be)" หรือ "เป็นตัว เลือก (Optional)" แต่ระบุชัดเจนว่า "จะถูกบังคับ (Shall be mandatory)" เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการของมาตรฐาน IEC 61511

          ไม่ว่าข้อความสรุปสุดท้ายที่แน่นอน เมื่อ API 2350 ครั้งสี่ที่จะนำเสนอออกมาจะเป็นอย่างไร แต่ไม่ต้องมีข้อสงสัยในการอ้างอิงถึงมาตรฐาน IEC 61511 ดังนั้นทาง API 2350 จะเข้าร่วมกับ IEC 61508 และ IEC 61511 ตามข้อกำหนด NTTA Act of 1995 เพิ่มเติมข้อเรียกร้องให้หน่วยงานกำกับดูแลในการใช้ IEC 61511 สำหรับระบบป้องกันการล้นที่มีความสมบูรณ์สูง

ระบบสัญญาณเตือนการล้น (TANK OVER FILL ALARM System)
          1. ข้อกำหนดของวิธีการวัดระดับ
          วิธีการวัดระดับของเหลว, อุณหภูมิ, ปริมาณ และ/หรือมวลและตรวจจับระดับของเหลวผิดปกติและอุณหภูมิในดินสำหรับถังเก็บที่มีปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนเหลว (Liquid Hydrocarbon) หรือก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) จะเป็นไปตามข้อกำหนดดังนี้

          *  ควรใช้วิธีการวัดที่ถูกพิสูจน์ในการใช้งาน (Field-proven Methods) ของระดับถังและสัญญาณเตือน ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์

          *  องค์ประกอบทั้งหมดในการวัดระดับและอุปกรณ์ป้องกัน (สัญญาณ เตือน, Shutdowns และ Interlocks) จะต้องตรงกับความต้องการของวัสดุ, การก่อสร้าง, การติดตั้งและแหล่งจ่ายพลังงาน

          *  อุปกรณ์ตรวจสอบระดับ, การป้องกันและระบบจะต้องเลือกและผลิตเพื่อที่ไม่จำเป็นต้องทดสอบมากกว่าปีละครั้ง เพื่อพิสูจน์การทำงานที่ถูกต้อง

          *  ระบบการวัดระดับอัตโนมัติสำหรับวัดระดับของเหลว, ปริมาณและ/หรือมวล ซึ่งที่มีความแม่นยำสูงจำเป็นจะต้องมีการปรับเทียบ (Calibrated) เป็นประจำ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานที่ถูกต้อง

          1.1 การตรวจระดับสูงและสูงมาก (Level Detection-High and High/High)
          แต่ละถังที่บรรจุของเหลวที่เป็น LPG และคอนเดนเสท (Condensate) จะต้องติดตั้งสัญญาณเตือนระดับสูงเฉพาะและระดับสัญญาณเตือนเฉพาะจุดระดับสูงมากในห้องการควบคุม ระบบจะต้องให้ทั้งสัญญาณที่มองเห็นได้ (Visual) และสัญญาณเสียงทั้งสองจุดที่ระดับสูงและระดับสูงมาก สัญญาณเสียงเตือนต้องดังพอที่จะแจ้งเตือนให้ผู้ปฎิบัติการรับผิดชอบในการดำเนินการแก้ไข นอกจากนี้ สัญญาณเตือนที่มองเห็นได้และสัญญาณเสียงเตือนจะเริ่มเมื่อใดก็ตามที่มีสิ่งเกิดขึ้นต่อไปนี้

          * วงจรไฟฟ้าเปิดออกหรือการลัดวงจรดินในวงจรเริ่มต้นสัญญาณเตือนระดับหรือวงจรอุปกรณ์ส่งสัญญาณ

          * ความล้มเหลวของอุปกรณ์ควบคุมระบบสัญญาณเตือนระดับ (รวมถึงอุปกรณ์ควบคุมภายใน)

          1.2 ของเหลวอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ LPG และคอนเดนเสท
          สำหรับถังที่มีของเหลวอื่นนอกเหนือจาก LPG และคอนเดนเสท ถ้ามีสัญญาณเตือนระดับสูงหรือระดับสูงมากโดยเฉพาะ หน้าสัมผัสสัญญาณเตือน (Alarm Contact) อาจจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบวัดระดับของถังที่ถูกจัดเตรียมไว้ ถ้าไม่ได้ทำงานประสานกันกับฟังก์ชันความปลอดภัย (Safety Function) หรือการหยุดทำงาน (Shutdown Function)

          ถ้าหากไม่มีสัญญาณเตือนระดับสูงและสูงมาก จะต้องใช้ระบบสัญญาณเตือนระดับสูงที่เป็นหน้าสัมผัสโดยเฉพาะ

          2. ประเภทการตรวจวัดระดับ (Level Detector Types)
          ทางเลือกอุปกรณ์สวิตช์ระดับสูง (High Level Switch) ขึ้นอยู่กับประเภทของถังเก็บ, ข้อมูลการจำแนกและประเภทของของเหลวที่ถูกเก็บที่สภาพการทำงาน ผู้ออกแบบจะต้องเลือกตัวตรวจจับที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งาน

          2.1 ตัวตรวจจับชนิดลูกลอย (Float Type Detectors)
          ตัวตรวจจับชนิดสวิตช์ลูกลอยติดด้านข้าง ดังแสดงในรูปที่ 1 จะต้องใช้สำหรับถังที่มีหลังคายึดคงที่ (Fixed Roof Tanks) สำหรับสัญญาณเตือนระดับสูงและการเชื่อมโยงกัน (Interlocks) สำหรับถังผนังเดี่ยวและรูปทรงกลม (Spheres) มีของเหลวที่สะอาดและทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อมปานกลาง