บทที่ 5 ระบบการป้องกันไฟไหม้และระเบิด (Fire and Explosion Prevention) 5.1 การทำให้สภาวะเฉื่อย 5.1.1 การไล่สุญญากาศ .1.2 การไล่ด้วยแก๊สความดัน 5.1.3 การรวมกันระหว่าง Pressure-vacuum purging 5.1.4 กระบวนการกวาดผ่าน 5.1.5 การทำเฉื่อยโดยพิจารณาจากแผนภาพการติดไฟ 5.2 การกำจัดไฟฟ้าสถิต 5.2.1 การสะสมของประจุ 5.2.2 การปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต 5.2.3 พลังงานที่เกิดจากการปล่อยไฟฟ้าสถิต 5.2.4 การหาค่าความจุของวัสดุ 5.3 การดับไฟและระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง คำถามท้ายบท หน้า 1/35 บทที่ 5

5.1 การทำให้สภาวะเฉื่อย (Inerting) 5.1.1 การไล่สุญญากาศ (Vacuum purging) 5.1.2 การไล่ด้วยแก๊สความดัน (Pressure purging) 5.1.3 การรวมกันระหว่าง Pressure-vacuum purging 5.1.4 กระบวนการกวาดผ่าน (Sweep-through purging) บทที่ 5 หน้า 2/35

5.1.1 การไล่สุญญากาศ (Vacuum purging) หน้า 3/35 บทที่ 5

บทที่ 5 หน้า 5/35

บทที่ 5 หน้า 6/35

5.1.2 การไล่แก๊สความดัน (Pressure purging) บทที่ 5 หน้า 7/35

5.1.3 การรวมกันระหว่าง PressureVacuum purging) บทที่ 5 หน้า 10/35

5.1.4 กระบวนการกวาดผ่าน (Sweep-through purging) บทที่ 5 หน้า 11/35

บทที่ 5 หน้า 13/35

5.1.5 การทำเฉื่อยโดยพิจารณาจากแผนภาพการติดไฟ เพื่อลดปริมาณ N2 ที่ใช้ในการทำ Inerting จะสามารถพิจารณาได้ 2 กรณี คือ กรณีการทำเฉื่อยจากถังที่มีไอสารบรรจุเพื่อทำการซ่อมแซม กรณีเตรียมพร้อมถังบรรจุก่อนการบรรจุ บทที่ 5 หน้า 14/35

บทที่ 5 หน้า 15/35

บทที่ 5 หน้า 16/35

ที่มา: D A Crowl and J F Louvar ที่มา: D A Crowl and J F Louvar. Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications 2 nd. Prentice Hall publisher (2000) บทที่ 7 บทที่ 5 หน้า 17/35

5.2 การกำจัดไฟฟ้าสถิต (Controlling electricity) การไหลของสารในท่อ การผสมของสารละลาย การเคลื่อนย้ายของของแข็ง การ รั่วไหลของไอน้ำ ประจุสถิตมีมากจนบางกรณีอาจก่อตัวในหลายโวลท์ (Volt) ในระบบอุตสาหกรรม ไอของสารติดไฟได้ สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ หากมีการสะสมประจุมากกว่า 0.1 มิลลิจูลล์ บทที่ 5 หน้า 18/35

(Charge accumulation) 5.2.1 การสะสมของประจุ (Charge accumulation) บทที่ 5 หน้า 19/35

5.2.2 การปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต (Electrostatic discharges) บทที่ 5 หน้า 20/35

5.2.3 พลังงานที่เกิดจากการปล่อยไฟฟ้าสถิต (Energy from electrostatic discharge) บทที่ 5 หน้า 21/35

ที่มา: D A Crowl and J F Louvar ที่มา: D A Crowl and J F Louvar. Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications 2 nd. Prentice Hall publisher (2000) บทที่ 7 บทที่ 5 หน้า 22/35

5.2.4 การหาค่าความจุของวัสดุ (Capacitance of body) บทที่ 5 หน้า 28/35

5.3 การดับไฟและระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง (Sprinkler system) การขยายตัวของโฟม Low expansion foam สามารถขยายตัวได้ประมาณ 20 เท่า Medium expansion foam สามารถขยายตัวได้ประมาณ 20-200 เท่า High expansion foam สามารถขยายตัวได้มากกว่า 200 เท่า ชนิดของโฟม Class A foam: ใช้กับเชื้อเพลิง Class A Class B foam: ใช้กับเชื้อเพลิง Class B ซึ่งมีสองแบบคือ บทที่ 5 หน้า 29/35

บทที่ 5 หน้า 30/35

ระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง การออกแบบ Sprinkler system ซึ่งการออกแบบตาม NFPA (National Fire Protection Association) ประเภทระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง (Sprinkler system types) ประกอบด้วย Antifreeze sprinkler เป็นระบบ Wet pipe system ซึ่งจะบรรจุสารละลายกันเยือกแข็ง (Antifreeze solution) แล้วจึงต่อเข้ากับระบบน้ำสำรอง Deluge sprinkler หัวกระจายน้ำดับเพลิงจะทำงาน เมื่อสามารถตรวจจับได้ถึงความร้อนหรือวัสดุที่ติดไฟ Dry pipe sprinkler เป็นระบบที่ได้เติม N2 หรืออากาศภายใต้ความดันไว้ เมื่อเกิดความร้อน น้ำจะเข้ามาผ่านระบบดังกล่าวแล้วจึงออกมาทางหัวกระจายดับเพลิง Wet pipe sprinkler ระบบจะบรรจุน้ำไว้และปล่อยออกทางหัวกระจายดับเพลิงผ่านความร้อนที่เกิดขึ้น บทที่ 5 หน้า 31/35

บทที่ 5 หน้า 32/35

คำถามท้ายบท จงคำนวณรอบการการเฉื่อยและปริมาณไนโตรเจนที่ต้องใช้ สำหรับลดปริมาณออกซิเจนให้เหลือ 2% ในถังขนาด 5000 แกลลอนก่อนการบรรจุ Acetone เมื่อถังอยู่ที่ความดันและอุณหภูมิบรรยากาศ โดยระบบการทำเฉื่อย ต่อกับ steam ejector ที่ 25 mmHg (abs) ต่อกับไนโตรเจน 100 psig 2. ถังขนาด 20000 แกลลอนมีอากาศอยู่เต็ม ต้องการทำเฉื่อยให้เหลือออกซิเจนความเข้มข้น 2% vol หากใช้ระบบ swept และค่า K = 0.25 ต้องใช้ปริมาณไนโตรเจน เท่าไรในการทำเฉื่อย 3. จงหารอบการเฉื่อยและปริมาณไนโตรเจนที่ต้องใช้สำหรับลดปริมาณออกซิเจนให้เหลือ 2% ในถังขนาด 5000 แกลลอน เมื่อ ในไนโตรเจนมีออกซิเจนผสมอยู่ 9000 ppm 4. จงคำนวณปริมาณไนโตรเจนที่ต้องใช้ เมื่อต้องการซ่อมถังขนาด 5000 แกลลอนเคยบรรจุ Acetone ก่อนการซ่อมแซม 5. จงคำนวณหาประจุสะสม และพลังงานสะสมของถัง 100000 แกลลอนที่มีอัตราการเติมสารที่ 200 gpm โดยที่ Streaming current = 2 x10-6 amp ของเหลวมีค่าการนำไฟฟ้า = 10-18 mho/cm Dielectric constant = 2.0 โดยคำนวณที่ระดับของสารอยู่ที่คร่งถังและเต็มถัง 6. ประเมินปริมาณน้ำที่ต้องเตรียมสำหรับการป้องกันพื้นที่ 200 ft2 สมมุติให้ sprinkle nozzle 0.5 in 75 psig ในอัตรา 50 gpm บทที่ 5 หน้า 35/35