การสร้างแบบจำลองการรั่วไหลของสารเคมีอันตราย กรณีศึกษา: บิวทิว อะซีเตท

Main Article Content

ศุภชัย ช้างเผือก
เยาวทัศน์ บุญกล้า

บทคัดย่อ

กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมทั้งกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมจากเฟอร์นิเจอร์ไม้ พบมีการใช้สารเคมีชนิดต่างๆ ซึ่งกระบวนการผลิตดังกล่าวนี้อาจมีการใช้สารเคมีที่อาจเกิดการหก รั่วไหล หรือแพร่กระจายโดยไม่ตั้งใจ เหตุการณ์เหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อชีวิตและสุขภาพของประชาชนในบริเวณใกล้เคียงและสิ่งแวดล้อมโดยรอบ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการแพร่กระจายอันเนื่องมาจากการรั่วไหลของสารบิวทิว อะซีเตท และเพื่อศึกษาผลของการรั่วไหลของสารบิวทิว อะซีเตท ในช่วงเวลากลางวันและกลางคืนที่ระดับความเร็วลมแตกต่างกัน งานวิจัยนี้เลือกพื้นที่กรณีศึกษาเป็นโรงงานอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ไม้แห่งหนึ่งในจังหวัดระยอง วิธีการประเมินการรั่วไหลของสารเคมีในงานวิจัยเลือกการวิเคราะห์ข้อมูลผลการศึกษาด้วยโปรแกรม ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) โดยทำการศึกษา 4 กรณีศึกษา ดังนี้ กรณีที่ 1) การรั่วไหลเป็นไอพิษจากถังเก็บกรณีไม่ลุกติดไฟ กรณีที่ 2) การเฝ้าระวังระยะห้ามก่อเกิดประกายไฟซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดการระเบิด กรณีที่ 3) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้แผ่ไปตามพื้น และกรณีที่ 4) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้เป็นลูกไฟวิ่งไปในอากาศ


ผลการศึกษาพบว่า ในกรณีที่ 1) การรั่วไหลเป็นไอพิษจากถังเก็บกรณีไม่ลุกติดไฟ ซึ่งแสดงผลเป็นค่า Emergency Response Planning Guidelines (ERPG) เป็นความเข้มข้นของสารเคมีในอากาศที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพในระดับต่างๆ ซึ่งระยะการแพร่กระจายที่ไปได้ไกลมากที่สุด คือ 311 เมตร ในบริเวณพื้นที่สีเหลือง (ERPG-1) ไปทางทิศเหนือ จากการจำลองสถานการณ์ในระดับความเร็วลมที่ต่ำที่สุดในช่วงเวลากลางวัน กรณีที่ 2) การเฝ้าระวังระยะห้ามก่อเกิดประกายไฟซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดการระเบิด ผลลัพธ์ที่ได้ในบริเวณพื้นที่สีแดง และบริเวณพื้นที่สีเหลือง เท่ากันในทุกระดับความเร็วลมในแต่ละเดือนของช่วงเวลากลางวันและกลางคืน คือระยะ 10 เมตร กรณีที่ 3) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้แผ่ไปตามพื้น บริเวณพื้นที่สีเหลือง มีระยะการแผ่รังสีความร้อนไกลที่สุดคือ 18 ค่าระดับพลังงานอยู่ที่ 2 กิโลวัตต์/ตารางเมตร ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งช่วงเวลากลางวันและกลางคืน ในทุกระดับความเร็วลม และกรณีที่ 4) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้เป็นลูกไฟวิ่งไปในอากาศ มีระยะการแผ่รังสีความร้อนไกลที่สุดคือ 138 เมตร ค่าระดับพลังงานอยู่ที่ 2 กิโลวัตต์/ตารางเมตร ซึ่งตรงกับช่วงเวลากลางวัน ในระดับความเร็วลมที่สูงที่สุดและความเร็วลมเฉลี่ยของช่วงเวลากลางวัน


ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าความแตกต่างระหว่างช่วงเวลากลางวันและกลางคืนไม่ได้เป็นปัจจัยหลักในการบ่งชี้ระดับความรุนแรงของเหตุการณ์ที่รุนแรงที่สุดที่จะเกิดขึ้น แต่พบว่าปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยามีอิทธิพลต่อระดับความรุนแรงของสถานการณ์ ผลการศึกษาพบปัจจัยด้านความเร็วลมมีผลต่อกรณีศึกษาในแต่ละสถานการณ์ ดังนี้ กรณีที่ 1) การรั่วไหลเป็นไอพิษจากถังเก็บกรณีไม่ลุกติดไฟ พบว่าความเร็วลมที่สูงจะทำให้รัศมีการแพร่กระจายไปได้ไกลกว่าระดับความเร็วลมที่ต่ำเนื่องจากสารเคมีเจือจางไปกับอากาศได้เร็ว กรณีที่ 2) การเฝ้าระวังระยะห้ามก่อเกิดประกายไฟซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดการระเบิด พบว่าระดับความเร็วลมไม่ทำให้ ผลกระทบแตกต่างกัน กรณีที่ 3) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้แผ่ไปตามพื้น และกรณีที่ 4) การรั่วไหลและเกิดการลุกไหม้เป็นลูกไฟวิ่งไปในอากาศ พบว่าความเร็วลมที่เพิ่มขึ้นทำให้อัตราการกระจายตัวของสารเคมีที่สูงขึ้น และอิทธิพลของลมส่งผลต่อระยะการแพร่กระจายอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งการวางแผนรับมือกับเหตุฉุกเฉินจะต้องไม่น้อยว่าระยะที่โปรแกรมแสดงออกมาเพื่อความปลอดภัยของประชาชนและชุมชนโดยรอบ

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม. (ม.ป.ป.). สถิติโรงงานอุตสาหกรรม. กรมโรงงานอุตสาหกรรม, https://www.diw.go.th/webdiw/static-fac/.

กรมอุตุนิยมวิทยา กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม. (ม.ป.ป.). ระบบยื่นคำขอข้อมูลสถิติอุตุนิยมวิทยา. กรมอุตุนิยมวิทยา, https://data-service.tmd.go.th/.

ทัศราภรณ์ ชูพร้อม, ธิติมา ณ สงขลา และธนวรรณ บัวเจริญ. (2563). การประเมินความเสี่ยงแก๊สรั่วไหลและการระเบิดของสถานีบริการน้ำมันเพื่อนำไปสู่การจัดทำแผนฉุกเฉินของโรงไฟฟ้า จังหวัดสุราษฎร์ธานี. วารสารวิทยาศาสตร์สุขภาพ มหาวิทยาลัยทักษิณ, 2(3), 1-12.

ธนาวัฒน์ รักกมล, ธิติมา ณ สงขลา และมณี ศรีชะนันท์. (2560). การจำลองการรั่วไหลแอมโมเนียเพื่อจัดทำแผนและฝึกซ้อมอพยพ ให้กับพนักงานในสหกรณ์ กองทุนสวนยางนาทวี อำเภอนาทวี จังหวัดสงขลา. วารสารวิศวกรรมศาสตร์, 24(1), 130-141.

ธีรวัฒน์ สุวรรณสิน และจิตรา รู้กิจการพานิช. (2558). การวิเคราะห์พื้นที่กันชนของโรงงานที่ประกอบกิจการเกี่ยวกับสารประกอบอินทรีย์ไอระเหย. วิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา, 26(4), 93-100.

นิรุทธิ์ วัฒนะแสง และกสิณ รังสิกรรพุม. (2563). แบบจำลองค่าที่ดีที่สุดสำหรับการกำหนดตำแหน่งที่ตั้งโรงงานในนิคมอุตสาหกรรมโดยพิจารณาต้นทุนด้านความเสี่ยงจากเหตุฉุกเฉิน. วิศวกรรมสาร มหาวิทยาลัยนเรศวร, 16(1), 81-93.

มุจลินท์ อินทรเหมือน, จำนงค์ ธนะภพ, จันจิรา มหาบุญ, ศิริพร ด่านคชาธาร และมัตติกา ยงประเดิม. (2563). การประเมินการรั่วไหลของสารเคมี ในโรงงานผลิตถุงมือยางแห่งหนึ่งในจังหวัดสงขลา ด้วยโปรแกรม ALOHA และ MARPLOT. วารสารวิชาการสาธารณสุข, 29(2), 211-220. https://thaidj.org/index.php/JHS/article/view/8803

ศูนย์ความเป็นเลิศด้านการจัดการสารและของเสียอันตราย. (ม.ป.ป.). Butyl acetate. http://www.chemtrack.org/chem-detail.asp?ID=00383.

อรวรรณ ชำนาญพุดซา และชัยวัฒน์ เผดิมรอด. (2565). การประเมินการรั่วไหลของก๊าซปิโตรเลียมเหลวห้องปฏิบัติการครัวร้อนด้วยโปรแกรม ALOHA และ Google Earth ในมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งจังหวัดปทุมธานี. วารสารวิจัยและพัฒนาวไลยอลงกรณ์ในพระบรมราชูปถัมภ์สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 17(2), 1-15.

American Industrial Hygiene Association. (2022, August 23). Emergency Response Planning Guidelines. https://www.aiha.org/blog/essential-guidelines-for-emergency-response.

Anjana, N. S., Amarnath, A., & Nair, M. H. (2018). Toxic hazards of ammonia release and population vulnerability assessment using geographical information system. Journal of environmental management, 210, 201-209. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.01.021

Anuradha, H. B. B., Gunasekera, M. Y., & Gunapala, O. (2020). Comparison of chemical routes based on inherent safety, health and environmental impacts of accidental and daily operational releases. Process Safety and Environmental Protection, 133, 358-368. https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.11.001

Berthiaume, A. (2023). New Sustainability Perspectives on Pollutant Releases from Canada’s Nuclear Sector. Environmental Science & Technology, 2023(57), 12958-12968. https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03669

Chanthakhot, W., & Ransikabum, K. (2019, December 11). Numerical Simulation for Fire Emergency Planning in a Home Appliances Factory [Paper]. 2019 Research, Invention and Innovation Congress, Arnoma Grand Hotel Bangkok, Thailand.

Chanthakhot, W., & Ransikarbum, K. (2021). Integrated IEW-TOPSIS and fire dynamics simulation for agent-based evacuation modeling in industrial safety. Safety, 7(2), 47. https://doi.org/10.3390/safety7020047

Environmental Protection Agency. (n.d.). ALOHA Software., https://www.epa.gov/cameo/aloha-software.

Fatemi, F., Ardalan, A., Aguirre, B., Mansouri, N, & Mohammadfam, I. (2017). Areal location of hazardous atmospheres simulation on toxic chemical release: a scenario-based case study from Ray, Iran. Electronic physician, 9(10), 5638-5645. https://doi.org/10.19082/5638

Inanloo, B., & Tansel, B. (2015). Explosion impacts during transport of hazardous cargo: GIS-based characterization of overpressure impacts and delineation of flammable zones for ammonia. Journal of environmental management, 156, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.02.044

Lyu, B., Lee, K., Kim, T., Cho, H., & Moon, I. (2018). Damage reduction strategies against chemical accidents by using a mitigation barrier in Korean chemical risk management. Safety science, 110, 29-36. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.07.026

National Oceanic and Atmospheric Administration. (n.d.). BUTYL ACETATE., https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/2672.

Rajeev, K., Soman, S., Renjith, V. R., & George, P. (2019). Human vulnerability mapping of chemical accidents in major industrial units in Kerala, India for better disaster mitigation. International journal of disaster risk reduction, 39, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2019.101247

Ransikarbum, K., & Wattanasaeng, N. (2021). Optimization Model for Industrial Estate Planning under Safety Criterion. Naresuan University Engineering Journal, 16(1), 81-93.

Saloglu, D., Dertli, H., Mohammadi, M., & Mohammadi, M. (2022). Emission rates, ALOHA simulation and Box-Behnken design of accidental releases in butyl acrylate tank-case study. Production Engineering Archives, 28(4), 346-358. https://doi.org/10.30657/pea.2022.28.43

SDG Move. (2023, June 21). SDG Index 2023., https://www.sdgmove.com/2023/06/21/sdg-index-2023-thailand/.

Tong, R., Zhang, L, Yang, X., Liu, J., Zhou, P., & Li, J. (2019). Emission characteristics and probabilistic health risk of volatile organic compounds from solvents in wooden furniture manufacturing. Journal of cleaner production, 208, 1096-1108. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.195

Wang, D., Liang, P., Yu, Y., Fu, X., & Hu, L. (2019). An integrated methodology for assessing accident probability of natural gas distribution station with data uncertainty. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 62, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2019.103941

Wattanasaeng, N., & Ransikarbum, K. (2021). Model and analysis of economic-and risk-based objective optimization problem for plant location within industrial estates using epsilon-constraint algorithms. Computation, 9(4), 46. https://doi.org/10.3390/computation9040046

United Nations. (2023, September 23). THE 17 GOALS., https://sdgs.un.org/goals.