Oil Spill Hazards and Volume Estimation

Oil Spill Hazard คืออะไร

ภัยคุกคามจากน้ำมันรั่วไหล (Oil Spill Hazard หรือ Oil Spill Risk) คือความเสี่ยงที่เกิดจากการประเมินร่วมกันระหว่าง “โอกาสหรือความเป็นไปได้ที่จะเกิดการรั่วไหล (Probability)” และ “ผลกระทบหรือผลพวงที่ตามมา (Consequences หรือ Impacts)” ซึ่งภัยคุกคามนี้สามารถสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ มนุษย์ สภาพแวดล้อม และระบบเศรษฐกิจสังคม

Oil Spill Hazard ถือว่าเป็น Critical Risk และ Common Risk ที่ต้องถูกพูดถึงในระหว่างการศึกษาชี้บ่งอันตราย หรือ Hazard Identification (HAZID) และ Risk Assessment

อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ (Environmental and Ecological Impacts)

  • ความเป็นพิษ (Toxicity): สารประกอบในน้ำมันหลายชนิดมีความเป็นพิษสูง เช่น สารในกลุ่มอะโรมาติกและสาร BTEX (เบนซิน, โทลูอีน, เอทิลเบนซีน, ไซลีน) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งและเป็นพิษต่อระบบประสาท ถือเป็นอันตรายเฉียบพลันต่อสัตว์น้ำและมนุษย์ ความเป็นพิษของน้ำมันเป็นตัวการทำให้ปลา สัตว์ป่า และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังตายเมื่อสัมผัสในระยะสั้น รวมไปถึงผลกระทบในระดับกึ่งตาย เช่น ทำให้ความสามารถในการสืบพันธุ์ลดลง
  • การบาดเจ็บทางกายภาพ (Mechanical Injury): คุณสมบัติความเหนียวข้นและการยึดเกาะของน้ำมันทำให้เกิดการเคลือบ ขัดขวาง หรืออุดตันอวัยวะของสิ่งมีชีวิต เมื่อน้ำมันไปเคลือบขนของนกหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จะเข้าไปทำลายคุณสมบัติการเป็นฉนวนกันความร้อน ส่งผลให้สัตว์ตายจากภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ (Hypothermia) นอกจากนี้น้ำมันหนักยังสามารถเข้าไปเคลือบผิวหน้าดินหรือพืชพรรณชายฝั่ง ทำให้สิ่งมีชีวิตขาดอากาศหายใจตายได้ (Smothering/Asphyxiation)
  • ผลกระทบภายในร่างกาย (Internal Effects): นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลอาจกลืนกินน้ำมันเข้าไปจากการไซ้ขน การกินเหยื่อที่ปนเปื้อน หรือสูดดมไอระเหยของน้ำมัน ซึ่งเป็นอันตรายร้ายแรงที่เข้าไปทำลายระบบทางเดินหายใจ อวัยวะภายในต่างๆ (ตับ ไต ลำไส้) และสร้างความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลาง

อันตรายต่อสุขภาพและความปลอดภัยของมนุษย์ (Human Health and Safety Hazards)

  • อันตรายจากไฟไหม้ (Fire Hazard): น้ำมันเบา (Light fuels) บางชนิด เช่น น้ำมันเบนซิน (Gasoline) หรือน้ำมันดิบที่เพิ่งรั่วไหลใหม่ๆ มีจุดวาบไฟ (Flash point) ต่ำ และสามารถติดไฟได้ง่ายในสภาพอากาศทั่วไป จึงถือเป็นภัยคุกคามด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงสำหรับเจ้าหน้าที่ที่เข้าไปปฏิบัติการตอบโต้และทำความสะอาด
  • ผลกระทบต่อสุขภาพทางเดินหายใจ: การสูดดมไอระเหยและสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) จากน้ำมันที่รั่วไหล อาจทำให้คนในพื้นที่เกิดอาการเจ็บป่วย เช่น ปวดศีรษะ คลื่นไส้ วิงเวียน เป็นลม และเลือดกำเดาไหล

ผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคม (Socioeconomic Impacts)

  • การประมง: การตายหรือปนเปื้อนของปลาและสัตว์น้ำ ส่งผลกระทบโดยตรงต่ออุตสาหกรรมประมง
  • การขนส่งและการท่องเที่ยว: น้ำมันที่ถูกพัดเข้าฝั่งจะทำให้ชายหาดและท่าเรือเปรอะเปื้อน ส่งผลให้ต้องระงับกิจกรรมการท่องเที่ยว ขัดขวางการสัญจรทางน้ำ และสร้างความเสียหายต่อเรือหรือสิ่งปลูกสร้างริมชายฝั่ง

Safeguard protection

ในระหว่างการศึกษาชี้บ่งอันตราย (Hazard Identification) หรือ HAZID การตัดสินใจว่าความเสี่ยงนั้นอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้หรือไม่นั้น ส่วนการพิจราณามาตรการปกป้อง หรือ Safeguard Protection มีตวามสำคัญมาก

โดยมาตรการปกป้องและป้องกันภัยคุกคามจากน้ำมันรั่วไหล (Safeguard / Prevention Strategies) มีแนวทางหลัก 4 ประการ ได้แก่ การลดความน่าจะเป็นที่จะเกิดการรั่วไหล, การลดปริมาณการรั่วไหล, การป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าสู่พื้นที่เปราะบาง, และการยกระดับประสิทธิภาพในการทำความสะอาดและตอบโต้เหตุการณ์ ซึ่งสามารถแบ่งมาตรการโดยละเอียดออกเป็นกลุ่มต่างๆ ได้ดังนี้:

มาตรการป้องกันล่วงหน้าเพื่อลดโอกาสเกิดเหตุ (Spill Prevention Strategies)

  • การออกแบบเชิงโครงสร้างและวิศวกรรม: การใช้โครงสร้างที่ทนทานต่อแรงกระแทกและการกัดกร่อน เช่น การบังคับใช้เรือบรรทุกน้ำมันแบบสองชั้น (Double hulls) และการมีระบบกักเก็บสำรอง (Secondary containment) นอกจากนี้ยังรวมถึงการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมการไหลเพื่อป้องกันแรงดันเกิน เช่น อุปกรณ์ป้องกันหลุมระเบิด (Well blowout preventers)
  • การจัดการระบบจราจรและการนำทาง: การใช้ระบบจัดการจราจรทางเรือเพื่อป้องกันการชนกัน, การปรับปรุงแผนที่นำทาง (Marine Map) เพื่อลดความเสี่ยงที่เรือจะเกยตื้น, หรือการทำเครื่องหมายแนวท่อส่งน้ำมันใต้ดินเพื่อป้องกันความเสียหายจากการขุดเจาะ
  • การปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา: การปรับปรุงการฝึกอบรมพนักงานเพื่อลดความผิดพลาดของมนุษย์ (Human error), การกำหนดขั้นตอนการปฏิบัติงานเพื่อลดความเสี่ยง, และการยกระดับกระบวนการตรวจสอบและบำรุงรักษาเพื่อค้นหาความผิดปกติของโครงสร้างและการทำงานก่อนที่จะเกิดการรั่วไหล โดยถ้าเป็นเรือจะมีมาตราฐาน American Bureau of Shipping (ABS), Lloyd’s Register (LR), and Det Norske Veritas Germanischer Lloyd (DNV GL) ที่นิยมใช้
  • การปฎิบัติตาม Code & Standard: โดย Code & Standard ที่แสดงวิธีการจัดการกับปัญหาที่เกี่ยวกับ Marine pollution ได้แก่
    • International Maritime Organization (IMO) MARPOL Annex I
    • International Convention and Oil Pollution Preparedness, Response and Co-operation (OPRC)

โดยเอกสารที่มักจะถูกระบุว่าทางเจ้าของเรือจะต้องมีเป็นอย่างน้อย ได้แก่

  • Crude Oil Washing operations procedure
  • Oil Record Book
  • Shipboard Oil Pollution Emergency Plan, SOPEP

มาตรการควบคุมและลดปริมาณการรั่วไหล (Spill Volume Reduction Measures) เป็นมาตรการที่ใช้เมื่อเกิดเหตุขึ้นแล้วเพื่อลดผลกระทบให้เหลือน้อยที่สุด:

  • ระบบตรวจจับการรั่วไหลล่วงหน้า (Early leak detection systems): การติดตั้งระบบที่จะแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานหรือตัดการทำงานของระบบแบบอัตโนมัติก่อนที่น้ำมันจะรั่วไหลออกมาในปริมาณที่มากขึ้น

Oil Spill Response Planning คืออะไร

การวางแผนตอบโต้เหตุการณ์น้ำมันรั่วไหล (Oil Spill Response Planning) หรือ การวางแผนเตรียมความพร้อมและแผนฉุกเฉิน (Contingency Planning for Response and Preparedness) คือ กระบวนการวางแผนและเตรียมการล่วงหน้าเพื่อรับมือกับเหตุการณ์น้ำมันรั่วไหลอย่างมีประสิทธิภาพและทันท่วงที

หัวใจสำคัญของการทำ Response Planning คือการนำข้อมูลจาก การประเมินความเสี่ยงจากน้ำมันรั่วไหล (Oil Spill Risk Analysis) มาตีความและประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ โดยมีองค์ประกอบและเป้าหมายหลัก ดังต่อไปนี้:

  • การเตรียมรับมือกับสถานการณ์ทุกระดับความรุนแรง: แผนจะถูกสร้างขึ้นจากการประเมินสถานการณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยเตรียมการตั้งแต่เหตุการณ์ที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้บ่อยที่สุด (Most-probable scenarios) ไปจนถึงเหตุการณ์ที่มีความรุนแรงระดับเลวร้ายที่สุด (Worst-case discharges) เพื่อให้มีมาตรการรองรับทั้งการตอบโต้เบื้องต้น (First-tier responses) และการตอบโต้ที่ซับซ้อนขึ้นสำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นยากแต่มีผลกระทบรุนแรง
  • การบริหารจัดการและจัดสรรทรัพยากร (Resource Allocation): เนื่องจากข้อจำกัดทางเศรษฐกิจและทรัพยากรที่มีอยู่จำกัด การวางแผนฉุกเฉินจะช่วยให้เจ้าหน้าที่สามารถจัดสรรความสำคัญ และเลือกลงทุนในมาตรการเตรียมความพร้อมหรือการป้องกันที่ก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดในการบรรเทาผลกระทบ
  • การปกป้องทรัพยากรที่เปราะบาง (Protection of Sensitive Resources): เป็นการเตรียมการล่วงหน้าเพื่อปกป้องระบบนิเวศ ทางธรรมชาติ และพื้นที่ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจและสังคมให้ปลอดภัยจากคราบน้ำมัน

Use of Oil Spill Response Technologies:

การประเมินปริมาณน้ำมันที่รั่วไหล OIl Spillage Estimation

การประเมินปริมาณน้ำมันรั่วไหลจากการดูพื้นที่มักจะทำโดย การประเมินความหนาของชั้นน้ำมันจากลักษณะสีที่มองเห็น (Visual thickness indications) แล้วนำไปคูณกับขนาดของพื้นที่ แต่ใน ปัจจุบันยังไม่มีวิธีที่น่าเชื่อถือในการวัดความหนาของชั้นน้ำมันบนผิวน้ำได้อย่างแม่นยำ

ในเบื้องต้น มีการเชื่อมโยงลักษณะสีของคราบน้ำมันที่มองเห็นเข้ากับระดับความหนาโดยเฉลี่ย ดังนี้ ซึ่งเป็นเกณฑ์ประมาณการความหนาในตารางดั้งเดิมของ ASTM หรือ API 1930s-1970s

  • สีเงิน (Silvery): ความหนาประมาณ 0.1 ไมโครเมตร
  • สีรุ้ง (Rainbow): ความหนาประมาณ 0.6 ไมโครเมตร (เป็นลักษณะเดียวที่มีหลักการทางฟิสิกส์รองรับชัดเจน โดยเกิดจากการแทรกสอดของแสงเมื่อความหนาของชั้นน้ำมันอยู่ที่ประมาณ 0.7–2.5 ไมโครเมตร)
  • สีคล้ำขึ้น (Darkening colors): ความหนาประมาณ 0.9 ไมโครเมตร
  • สีหม่น (Dull colors): ความหนาประมาณ 2.7 ไมโครเมตร
  • สีเข้ม/ดำ (Dark): ความหนาประมาณ 8.5 ไมโครเมตร

แต่การประเมินนี้อาจจะให้ผลการประเมินความหนาของน้ำมันชั้นหนาๆ ไว้ต่ำเกินจริงมาก จึงมีอีกวิธีจาก Standard BAOAC (Bonn Agreement Oil Appearance Code) หรือที่ในเอกสารเรียกว่า Bonn Agreement thickness code ใช้เป็นเกณฑ์สากลปัจจุบัน เหมาะกับการรายงานผลจริงและส่งหน่วยงานกำกับดูแล

ตารางเปรียบเทียบความหนาของน้ำมันกับสี

รายการ/สีข้อมูลตารางดั้งเดิม ASTM API 1930s-1970s (ไมโครเมตร)มาตราฐาน BAOAC (ไมโครเมตร)ผลเปรียบเทียบ
สีเงิน (Silvery / Sheen)0.10.04 – 0.3 (ค่าเฉลี่ย 0.15)
หรือ 0.15 m3/sq.km
ใกล้เคียงกัน (อยู่ในช่วงเดียวกัน)
สีรุ้ง (Rainbow)0.60.3 – 5.0 (ค่าเฉลี่ย 2)
หรือ 2 m3/sq.km
ใกล้เคียงกัน (อยู่ในช่วงเดียวกัน)
สีเงาโลหะ (Metallic)0.95.0 – 50 (ค่าเฉลี่ย 25)
หรือ 25 m3/sq.km
สีหมุ่น / สีแท้ไม่ต่อเนื่อง2.750 – 200 (ค่าเฉลี่ย 100)
หรือ 100 m3/sq.km
สีเข้ม/ดำ (True Color / Dark)8.5 > 200

ตัวอย่างการคำนวน

ตรวจสอบข้อมูลข้างล่างจาก Incident Report เทียบกับ Visual thickness indications ตาม Standard BAOAC

  • ประเภทน้ำมัน: น้ำมันดิบปานกลาง (Medium Crude Oil) ความหนาแน่น = 850 kg/m^3
  • สาเหตุ: รอยรั่วที่ท่อส่งน้ำมันใต้น้ำ (Subsea Pipeline Leak)
  • ปริมาณที่รั่วไหลจริงตามรายงาน (Actual Spilled Volume): 50 m^3 (ประมาณ 50,000 ลิตร หรือคิดเป็นมวล approx 42.5 ตัน)

ข้อมูลจากการสำรวจทางอากาศ / โดรน (Aerial Observation) โดยหลังเกิดเหตุ 4 ชั่วโมง เจ้าหน้าที่บินสำรวจพบแผ่นคราบน้ำมันครอบคลุมพื้นที่รวม 2.5 sq.km และประเมินสัดส่วนตามรหัสสี BAOAC ได้ดังนี้:

  • Sheen / สีเงิน 50% (1.25 sq.km)
  • Rainbow / สีรุ้ง: 30% (0.75 sq.km)
  • Metallic / สีโลหะ: 15% (0.375 sq.km)
  • True Color / สีแท้: 5% (0.125 sq.km)

จากข้อมูลที่สำรวจได้ จะได้ปริมาตร Volume แต่ละ Section ดังนี้

  • Sheen = 1.25 * 0.15 = 0.19 m3
  • Rainbow = 0.75 * 2 = 1.5 m3
  • Metallic = 0.375*25 = 9.38 m3
  • True color = 0.125*100 = 12.5 m3

Estimated (Calculated volume)

  • ปริมาตรบนผิวน้ำที่ประเมินได้ = 23.57 m^3 (ประมาณ 23,570 ลิตร) หรือ 20 ตัน

ทำไมปริมาตรจากการคำนวนถึงน้อยกว่าใน Incident Report?

ในเหตุการณ์จริง น้ำมันที่รั่วไหลออกมาจะไม่ลอยกองอยู่บนผิวหน้าน้ำทั้งหมด 100% แต่จะเกิดกระบวนการที่เรียกว่า Weathering (การผันแปรสภาพของน้ำมัน) ได้แก่:

  • Evaporation (การระเหย): น้ำมันส่วนที่มีจุดเดือดต่ำ (Light fractions) จะระเหยสู่อากาศอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่ชั่วโมงแรก (มักหายไป 20-40% ของปริมาตรทั้งหมด) ทำให้ปริมาตรบนผิวน้ำลดลง
  • Natural Dispersion (การแตกตัวลงสู่มวลน้ำ): คลื่นและลมทะเลจะตีให้น้ำมันแตกเป็นหยดเล็กๆ และจมตัวลงไปในมวลน้ำทะเล (Water column) ซึ่งกล้องหรือสายตาจากเครื่องบินมองไม่เห็น
  • Dissolution & Biodegradation (การละลายและย่อยสลายทางชีวภาพ): ส่วนหนึ่งละลายน้ำหรือถูกจุลินทรีย์ย่อยสลาย

About

Prostask คือพื้นที่แบ่งปันความรู้และให้บริการที่ปรึกษาด้าน วิศวกรรมความปลอดภัยกระบวนการผลิต (Process Safety Engineering) Technical Risk และ Process Design โดยวิศวกรเคมีมืออาชีพที่มีประสบการณ์กว่า 20 ปีในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและโรงกลั่น โดยก่อตั้งขึ้นด้วยวัตถุประสงค์เพื่อยกระดับความรู้และมาตรฐานความปลอดภัยในวงการอุตสาหกรรมไทย ผ่านการนำเสนอเนื้อหาเชิงเทคนิค บทความวิเคราะห์ และเครื่องมือคำนวณทางวิศวกรรม (Technical Calculation Tools) ที่เป็นประโยชน์ต่อวิศวกรและผู้เกี่ยวข้องทุกระดับ เป้าหมายของเราคือการเป็นองค์ประกอบเล็กๆ ที่ช่วยขับเคลื่อนให้โรงงานอุตสาหกรรมในประเทศไทยมีความปลอดภัย ปกป้องชีวิตผู้ปฏิบัติงาน และอยู่ร่วมกับชุมชนได้อย่างยั่งยืน

Search

Discover more from PROcess Safety TASK

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading