ถังความดันสำหรับมนุษย์ มาตรฐานความปลอดภัยและการออกแบบออกแบบให้คนเข้าใช้งานได้

ตามคำจำกัดความของสมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา (ASME) ถังความดันสำหรับมนุษย์ (Pressure Vessel for Human Occupancy หรือ PVHO) คือภาชนะบรรจุที่ออกแบบมาเพื่อให้คนหนึ่งคนหรือมากกว่านั้นเข้าไปใช้งานภายใต้ความดันที่แตกต่างจากความดันบรรยากาศปกติอย่างน้อย 2 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (0.14 บาร์)

มาตรฐานการออกแบบและการดำเนินงาน

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1977 คณะกรรมการ PVHO ของ ASME ได้จัดทำมาตรฐานการก่อสร้างสำหรับแอปพลิเคชัน PVHO หลากหลายรูปแบบ โดยมาตรฐานการออกแบบปัจจุบันคือ PVHO-1-2023 และมาตรฐานสำหรับการบำรุงรักษาและคำแนะนำในการดำเนินงานคือ ASME PVHO-2-2019 นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานที่คล้ายคลึงกันซึ่งจัดทำโดยองค์กรมาตรฐานระดับชาติและนานาชาติอื่นๆ

ประเภทของถังความดันสำหรับมนุษย์

ถังความดันสำหรับมนุษย์มีหลายประเภท ซึ่งรวมถึง:

• ห้องปรับความดัน (Diving chambers)
• ห้องลดความดัน (Decompression chambers)
• ระฆังดำน้ำแบบปิด (Closed diving bells) หรือที่เรียกว่า Dry bells หรือ Personnel transfer capsules
• ห้องจำลองความสูง (High altitude chambers)
• ห้องความดันสูง (Hyperbaric chambers)
• เปลหามความดันสูง (Hyperbaric stretchers)
• สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง (Medical hyperbaric oxygenation facilities)
• ห้องลดความดันซ้ำ (Recompression chambers)
• เรือดำน้ำ (Submarines)
• ยานดำน้ำลึก (Crewed submersibles)
• ชุดดำน้ำแบบปรับความดัน (Atmospheric diving suits)
• เครื่องเจาะอุโมงค์แบบปรับความดัน (Pressurized tunnel boring machines)

ความแตกต่างระหว่างถังความดันทั่วไปและ PVHO

โดยปกติแล้ว ภาชนะบรรจุจะถูกนิยามว่าเป็นถังความดันเมื่อมีความดันก๊าซภายในที่กักเก็บไว้ตั้งแต่ 1 บรรยากาศ (14.7 psig) ขึ้นไป หากต่ำกว่านั้นมักจะถูกจัดเป็นถังเก็บ (Storage tank) แม้ว่าจะมีการเพิ่มความดันเกิน (Overpressure) ตามการออกแบบก็ตาม

อย่างไรก็ตาม สำหรับ PVHO กฎระเบียบจะถูกนำมาใช้ตั้งแต่ความดัน 2 psig (13.8 kPa) ตามส่วนที่ 1-2.1 "แอปพลิเคชัน" ของรหัส ASME PVHO-1 สาเหตุที่กำหนดเกณฑ์ขั้นต่ำที่ต่ำกว่านี้เป็นเพราะความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บสาหัสหากบุคคลที่อยู่ภายใต้ความดันเพียง 2 psig ถูกลดความดันอย่างรวดเร็ว (Rapid decompression)

ข้อยกเว้นและขอบเขต

ส่วนที่ 1-3 "ข้อยกเว้น" ระบุว่า อาคารกักเก็บเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์, ห้องโดยสารในยานอวกาศ และเคซอง (Caissons) จะไม่ถูกพิจารณาภายใต้รหัส ASME PVHO-1 เนื่องจากแต่ละประเภทมีหน่วยงานกำกับดูแลและรหัสการออกแบบที่แตกต่างกัน

อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าในขณะที่เคซองอาจอยู่ภายใต้กฎระเบียบอื่นตามการใช้งานเฉพาะทาง แต่สำนักงานบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (OSHA) ระบุว่าห้องในเครื่องเจาะอุโมงค์แบบปรับความดันและห้องที่ใช้ลดความดันสำหรับคนงานในอุโมงค์ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน ASME PVHO-1

บทเรียนจากเหตุการณ์เรือดำน้ำ Titan

ในปี 2018 ก่อนเกิดเหตุการณ์เรือดำน้ำ Titan ระเบิด (Implosion) ในปี 2023 เรือดำน้ำลำนี้ถูกวิจารณ์โดยผู้เชี่ยวชาญ โดย William Kohnen ประธานคณะกรรมการเรือดำน้ำของ Marine Technology Society และผู้ลงนามร่วมอีก 38 ท่าน ได้ส่งจดหมายเตือนถึง OceanGate เกี่ยวกับการไม่ใช้รหัสและมาตรฐานวิศวกรรมที่มีอยู่

แม้ว่าสาเหตุของการระเบิดจะยังคงอยู่ในการตรวจสอบ แต่เป็นที่น่าสังเกตว่าเรือดำน้ำอีก 9 ลำที่สามารถลงไปถึงความลึกของซากเรือไททานิกนั้น ล้วนได้รับการออกแบบตามรหัสวิศวกรรมที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล