|
|
กรณีศึกษาอุบัติเหตุการระเบิดของดินจุด B/KNO3 ในขั้นการผลิตวัตถุดิบ Slurry
เรื่องราวโดยสังเขป
เป็นอุบัติที่เกี่ยวกับการผลิตวัตถุระเบิดซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการผลิตดินจุดสารสร้างก๊าซใน Air Bag ยานยนต์ โดยใช้ส่วนผสมของดินจุด B/KNO3 (25%:75%) ซึ่งในขั้นการเตรียมวัตถุดิบที่อยู่ในรูปของ Slurry นั้นเกิดการระเบิดขึ้นทำให้มีผู้เสียชีวิต 1 ราย ดินระเบิดที่ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้นั้นคาดว่ามาจาก 2 ปัจจัยคือ 1) วัตถุดิบ Slurry ในถังผสมที่อยู่ในสภาพเปียกชื้นและ 2) เศษดินเหลือที่อยู่ในสภาพแห้ง (เป็นดินเหลือของ B/KNO3 จำนวนหนึ่งและ วัตถุดิบ Slurry
ที่อยู่ในสภาพแห้งเกาะติดบริเวณผิวด้านในถังผสม) ซึ่งปัจจัยข้อที่ 1) วัตถุดิบ Slurry ในสภาพเปียกชื้นนั้นทำการทดลองแล้วว่าไม่สามารถทำให้เกิดการระเบิดได้ จึงเหลือปัจจัยที่ 2) เศษดินเหลือที่อยู่ในสภาพแห้ง อย่างเดียวที่จะทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้
ณ ที่นี้จะอธิบายในส่วนของการสันนิษฐานปริมาณดินจุดที่เกิดการระเบิดขึ้นโดยพิจารณาจากผลเสียหายรอบข้างดังนี้
(1) สันนิษฐานปริมาณดินจุดที่ระเบิดจากสภาพความเสียหายของกระจก 別紙11(P38)
1.1) หาค่าแรงระเบิด
ข้อมูล B/KNO3 มีอุณหภูมิการระเบิด 3,000K ปริมาณก๊าซที่เกิดขึ้นจากการระเบิดที่ STP เท่ากับ 300L/kg
จะหาแรงระเบิดได้จากสมการ
f = 1atm X 300L/kg X 3,000K/273K = 3,297 atm.L.kg-1
จะได้แรงระเบิดของ Br/NO3 = 3,297 atm.L
(ปกติแรงระเบิดใช้หน่วยเป็น atm.L เทียบกับวัตถุระเบิด 1 kg อยู่แล้ว)
1.2) ปริมาตรห้องเตรียมวัตถุดิบ
V = 7m X 6m X 3.5m = ≈ 147m3
ประมาณปริมาตรอุปกรณ์เครื่องมือภายใน ≈ 2m3
ดังนั้น V = 147 2 = 145m3
1.3) การทนแรงอัดของกระจก
จากข้อมูลกระจกของ Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
(กระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออก)
ขนาด 900mmx1200mm t = 6mm ทนแรงอัดได้ประมาณ 2,500N/m2 = 0.0255kg/cm2
(กระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตก)
ขนาด 600mmX700mm t = 6mm ทนแรงอัดได้ประมาณ 6,428N/m2 = 0.0654kg/cm2
1.4) สันนิษฐานปริมาณระเบิด
PV = f w
w = PV/f
w = 0.0255 x 145,000/3297 = 1.12kg (กระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออก)
w = 0.0654 x 145,000/3297 = 2.88kg (กระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตก)
สรุปว่าสันนิษฐานปริมาณระเบิดจากกระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออกคือ 1.12kg จากกระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตกคือ 2.88 kg
**หมายเหตุ : ไม่ได้นำปัจจัยระยะห่างระหว่างจุดระเบิดถึงกระจกทั้งสองจุดพิจารณา
(2) สันนิษฐานปริมาณดินจุดที่ระเบิดจากสภาพความเสียหายของขาตั้งแท็งก์ 別紙12(P39)
2.1) ร่องรอยระเบิด
ที่ถังไม่เกิดการเสียรูป แต่ขารองถัง 4 ข้างบิดเบี้ยวไปอย่างเห็นได้ชัด คาดว่าเกิดจากแรงอัดของแก๊สอัดตัวถังลงทำให้ขาทั้ง 4 ข้างเกิดการวิบัติแบบโก่งเดาะ (Buckling)
2.2) แรงดันแก๊สที่เกิดขึ้นจากการระเบิด
เนื่องจากขารองถังยึดอยู่กับผนังถังและพื้น จึงพิจารณาค่าแรงวิกฤต (Fcr) ตามแนวแกนที่ปลายทั้งสองตรึงอยู่กับที่ (Fixed-ended column) โดยใช้สมการของออยเลอร์ดังนี้
E : ยังส์โมดูลัส ( = 2.01 x 104kg/mm2 (SUS 304))
Iz : โมเมนต์อินเนอร์เชียของพื้นที่หน้าตัดขารอง ( = 54,024mm4)
l : ความยาวขารอง ( = 870mm (ระยะจากพื้นถึงรอยเชื่อมกับตัวถัง)
เมื่อแทนค่าลงไปแล้วจะได้ค่าแรงวิกฤตเท่ากับ = 56,580 kgf
พิจารณาแรงดันในถัง (ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 760mm) ที่ทำให้เกิดแรงอัดจนขารองทั้ง 4 ข้างยุบตัวลงมาได้จากสมการ จะได้ P = 0.50kg/mm2 ( = 50kg/cm2)
ดังนั้นสันนิษฐานว่าจะต้องเกิดแรงดันจากการระเบิดขึ้นประมาณ 50kg/cm2
คำนวณหาค่าแรงดันจากการระเบิดในสภาวะที่ปริมาตรคงที่ตามสมการ
P : แรงดัน (MPa เทียบจาก 1J/cm3=9.806MPa)
f : แรงระเบิด (J/g)
c : ปริมาณดินระเบิด (g)
z : สัดส่วนการเผาไหม้ (-)
v : ปริมาตรภาชนะ (cc)
: ความหนาแน่น (g/cc)
: Covolume (-)
กรณีการระเบิดครั้งนี้ประเมินว่าก่อนการระเบิดออกมาจะต้องมีแรงดันขนาด 50kgf/cm2 เกิดขึ้นทั่วทั้งปริมาตรถัง ซึ่งต้องการหาปริมาณดินจุด B/KNO3 ที่ทำให้เกิดแรงดันนั้นได้ เมื่อให้อัตราส่วนของมวลที่เผาไหม้แล้ว z = 1 และแทนค่าในสมการข้างบนจะได้
(สมการของ Abel-Noble)
ปริมาตรในถังผสมมีค่าเท่ากับ 374L แต่ในการระเบิดจริงถังจะมีดินที่กำลังนวดอยู่ด้วยซึ่งถ้าคิดเฉพาะปริมาตรที่ว่าอยู่จริงจะเท่ากับ 231L จากข้อ 1.1) แรงระเบิดมีค่า 3,297atm.L กำหนดค่า Covolume เท่ากับ 1 แทนค่าต่าง ๆ ลงไป (P = 50x0.098J/cm3, v = 231x1,000cm3, f = 3297x101.3/1,00J/g) จะได้
=3,334g หรือประมาณ 3.3 kg
จากการสันนิษฐานข้อ (1) และ (2) จึงคาดการณ์ว่าปริมาณดินเหลือที่ทำให้เกิดสภาพความเสียหายดังกล่าวได้จะต้องใช้ปริมาณอย่างน้อย 3.3kg ขึ้นไป
**จากบันทึกในวันเกิดเหตุ มีการใส่ดินเหลือในถังผสมเป็นจำนวน 12.4kg
| Create Date : 08 มกราคม 2555 |
| Last Update : 8 มกราคม 2555 14:30:21 น. |
|
0 comments
|
| Counter : 755 Pageviews. |
 |
|
|
|
|
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [
