PROcess Safety TASK

Dropped Frequency

Dropped Frequency (ความถี่ในการตกหล่น) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษาผลกระทบจากวัตถุตกหล่น (Dropped Object Study – DOS) และการประเมินความเสี่ยงเชิงปริมาณ (QRA) เพราะเป็นตัวแปรหลักที่สะท้อนถึง “โอกาสหรือความน่าจะเป็น (Probability)” ที่จะเกิดอุบัติเหตุขึ้นจริงในระยะเวลาหนึ่งๆ (มักคิดเป็นต่อปี)

โดยสมการตั้งต้นในการหาความถี่คือ Drop Frequency = จำนวนครั้งที่ยกต่อปี × โอกาสตกต่อการยก × สัดส่วนพื้นที่ตก ค่านี้ทำให้ทราบว่าอุบัติเหตุมีแนวโน้มจะเกิดขึ้นบ่อยเพียงใด

• Nlifts = No. of lift per year: จำนวนครั้งที่มีการยกวัตถุนั้นในหนึ่งปี
• Drop per lift.: ความน่าจะเป็นที่วัตถุจะตกหล่นต่อการยก 1 ครั้ง
• Pphase: สัดส่วนความน่าจะเป็นที่จะตกลงในพื้นที่นั้นๆ ซึ่งบน Topsides จะแบ่งตามช่วงการทำงานของเครน ได้แก่ ช่วงยกขึ้น (Lifting) 40%, ช่วงเคลื่อนที่แนวราบ (Traversing) 30% และช่วงวางลง (Set-down) 30%

ซึ่งค่า Dropped Frequency ใช้เปรียบเทียบกับ “เกณฑ์ความเสี่ยงที่ยอมรับได้” (Risk Acceptance Criteria) ในการออกแบบ โดยมาตรฐานสากลกำหนดเพดานความถี่ของอุบัติเหตุที่ยอมรับได้เอาไว้ เพื่อใช้เป็นเกณฑ์ตัดสินใจว่าโครงสร้างนั้นปลอดภัยพอหรือไม่ ตัวอย่างเช่น

• สำหรับ Topsides: ความถี่ในการเกิดความเสียหายรุนแรงต่อโครงสร้าง ต้องไม่เกิน 1×10E−4 ครั้งต่อปี (หรือ 1 ใน 10,000 ปี)

สำหรับ Drop per lift ค่านี้คือ โอกาสทางสถิติที่วัตถุจะหลุดหรือร่วงจากเครนต่อการยก 1 ครั้ง (Per lift) โดยค่าความน่าจะเป็นนี้สะท้อนถึงความเสี่ยงจากความล้มเหลวของอุปกรณ์ช่วยยก (Mechanical lifting failures) สภาพอากาศ หรือความผิดพลาดของมนุษย์ (Human error) โดยค่านี้จะนำมาจากตารางฐานข้อมูลสถิติอุบัติเหตุมาตรฐานในอุตสาหกรรม เช่น OGP Risk Assessment Data Directory เป็นต้น

Exceedance Curve – Impact Energy

กราฟ Cumulative Risk ในการศึกษาผลกระทบจากวัตถุตกหล่น (Dropped Object Study – DOS) มักถูกเรียกว่า “กราฟ Exceedance Curve” หรือ “Cumulative Hit Frequency Graph” กราฟนี้จะแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความรุนแรงของผลกระทบและโอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์ระดับนั้นขึ้นไป โดยประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่:

• แกน X (X-axis): แสดงค่า พลังงานกระแทก (Impact Energy) มีหน่วยเป็น กิโลจูล (kJ) หรือ พลังงานกระแทกต่อตารางเมตร (kJ/m2) ซึ่งมักจะใช้สเกลเชิงเส้นตรง (Linear Scale)
• แกน Y (Y-axis): แสดงค่า ความถี่สะสมที่จะถูกกระแทก (Cumulative Hit Frequency หรือ Cumulative Damage Frequency) มีหน่วยเป็น ครั้งต่อปี (per year) โดยบังคับให้ใช้สเกลลอการิทึม (Logarithmic Scale)
• เส้นเกณฑ์ความเสี่ยงที่ยอมรับได้ (Risk Acceptance Criteria Line): เป็นเส้นแนวนอนที่ถูกขีดไว้เป็นจุดอ้างอิงความปลอดภัยสูงสุดตามมาตรฐาน (เช่น ลากเส้นตรงที่แกน Y = 1×10−4 ครั้งต่อปี สำหรับ Topsides)

ตัวอย่างการคำนวน

สมมติให้พื้นที่เป้าหมายคือ Laydown Area บนดาดฟ้า (Upper Deck) ซึ่งมีขีดความสามารถในการรับแรงกระแทก (Deck Resistance) ออกแบบไว้ที่ 64 kJ/m² ใน 1 ปี มีแผนการยกอุปกรณ์ผ่านพื้นที่นี้ทั้งหมด 4 ชนิด โดยเราทราบค่าความถี่ในการชน (Hit Frequency) ของแต่ละชิ้นแล้ว ดังนี้:

• Item A (เครื่องมือช่างขนาดเล็ก): มวล 500 kg, ตกจากความสูง 3 m, พื้นที่หน้าตัดเล็กสุด 1.0 m², Hit Freq = 3.0×10E−4 ครั้ง/ปี
• Item B (ถัง Utility Water Tote Tank): มวล 3,889 kg, ตกจากความสูง 3 m, พื้นที่หน้าตัดเล็กสุด 1.88 m², Hit Freq = 1.5×10E−4 ครั้ง/ปี
• Item C (Compressor Bundle): มวล 24,500 kg, ตกจากความสูง 3 m, พื้นที่หน้าตัดเล็กสุด 8.89 m², Hit Freq = 0.5×10E−4 ครั้ง/ปี
• Item D (กระบะทิ้งขยะ Rubbish Skip): มวล 2,000 kg, ตกจากความสูง 14 m, พื้นที่หน้าตัดเล็กสุด 2.16 m², Hit Freq = 0.2×10E−4 ครั้ง/ปี

เกณฑ์ความเสี่ยงที่ยอมรับได้ (Risk Acceptance Criteria) สำหรับ Topside คือ 1.0×10E−4 ครั้งต่อปี

Step 1: คำนวณพลังงานกระแทกของวัตถุแต่ละชิ้น (Impact Energy) วิธีการคำนวน Impact Energy.

โดยกำหนดให้ Crushability Index (K) = 1 เพื่อเป็น worst case scenario

• Item A: E=(1×500×9.81×3)/1.0/1000 = 14.7 kJ/m²
• Item B: E=(1×3,889×9.81×3)/1.88/1000 = 60.8 kJ/m²
• Item C: E=(1×24,500×9.81×3)/8.89/1000 = 81.1 kJ/m²
• Item D: E=(1×2,000×9.81×14)/2.16/1000 = 127.1 kJ/m²

Step 2: สร้างตารางรวมความถี่สะสม (Cumulative Hit Frequency)

เราจะนำข้อมูลมาเรียงตามลำดับพลังงานกระแทกจากมากไปน้อย แล้วบวกความถี่สะสม (Summation) โดยเงื่อนไขคือ “จะรวมเฉพาะวัตถุที่มีพลังงานมากกว่าหรือเท่ากับระดับนั้นๆ“

Step 3: นำไปสร้างเป็น Exceedance Curve และหาจุดตัด