การระเบิดแบบยุบตัวแตกต่างจากอุบัติเหตุจากการลดความดันอย่างไร?

การระเบิดของยานดำน้ำไททันและอุบัติเหตุจากภาวะลดความดันล้วนมีสาเหตุมาจากความกดอากาศสูง แต่มีผลและเหตุการณ์ที่ตรงกันข้ามกัน

ยิ่งเรือดำน้ำลงไปลึกมากเท่าใด แรงกดดันที่ต้องทนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ภาพ : เอ็นบีซี — ยิ่งเรือดำน้ำลงไปลึกมากเท่าใด แรงกดดันที่ต้องทนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ภาพ : *เอ็นบีซี*

ข่าวล่าสุดแสดงให้เห็นถึงอันตรายจาก การสำรวจใต้ ท้องทะเลลึก ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดโศกนาฏกรรม เช่น อุบัติเหตุเรือดำน้ำไททัน ที่ทำให้มีผู้เสียชีวิต 5 ราย ไททันได้ถูกทำลายด้วยการพังทลาย แล้วปรากฏการณ์นี้คืออะไร และแตกต่างจากอุบัติเหตุจากการลดความดันอย่างไร?

ในระดับความลึกที่ลึกมากใต้ผิวน้ำทะเล น้ำหนักของน้ำด้านบนจะสร้างแรงดันที่กระทำต่อวัตถุด้านล่าง เราทุกคนต่างต้องเผชิญกับความกดอากาศทุกวัน ความดันบรรยากาศคือน้ำหนักของอากาศที่กดลงบนร่างกายมนุษย์ แต่ยิ่งลึกเข้าไปในมหาสมุทรมากเท่าไหร่ แรงกดดันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จนถึงจุดที่ร่างกายไม่สามารถทนต่อน้ำหนักนั้นได้ และมนุษย์ต้องใช้เรือดำน้ำที่มีแรงกดดันเพื่อสำรวจต่อไป เพื่อให้ทำเช่นนี้ได้ โครงสร้างของเรือดำน้ำจะต้องแข็งแรงเป็นอย่างยิ่ง ตัวเรือที่เสริมกำลังจะต้องทนต่อแรงกดดันที่กระทำต่อเรือจากทุกด้าน

ภายหลังจากที่มีการประกาศว่ามีผู้โดยสาร 5 รายเสียชีวิตบนเรือไททานิค เจ้าหน้าที่ก็กล่าวว่าพวกเขาได้เก็บกู้เศษซากที่บ่งชี้ว่าเรือระเบิดเนื่องจากการพังทลาย ที่ความลึกของซากเรือไททานิค แรงดันอยู่ที่ประมาณ 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว แรงดันของน้ำทะเลสูงกว่าแรงดันบรรยากาศถึง 400 เท่า ด้วยแรงดันนี้ พื้นที่ทุกๆ ตารางเมตรบนตัวถังไททันจะได้รับแรงดันประมาณ 4,200 ตัน ดังนั้นแม้แต่รอยแตกร้าวเล็กๆ ก็สามารถนำไปสู่หายนะได้

การพังทลายจะเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างล้มเหลวและยานดำน้ำถูกบีบอัดเข้าด้านในอย่างรวดเร็ว เหตุการณ์เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากจนไม่มีใครข้างในมีเวลาที่จะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น เรือทั้งลำระเบิดในเสี้ยววินาที มีแนวโน้มว่าจะไม่มีการเตือนล่วงหน้า เพราะแค่ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ หรือตัวเรือที่อ่อนแอลง ก็เพียงพอที่จะทำลายตัวเรือภายนอกทั้งหมดได้

อุบัติเหตุจากการลดความดันก็มีสาเหตุที่คล้ายกัน แต่มีผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ภายในเรือดำน้ำมีแรงดัน ส่งผลให้แรงดันแตกต่างจากภายนอก ดังนั้นจึงต้องปิดช่องเก็บสัมภาระของเรือไว้ตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันลดลงเร็วเกินไป การคลายแรงดันอย่างรวดเร็วหรือทันทีจะเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างเกิดการแตกทำให้ภายในเรือดำน้ำสูญเสียแรงดันเกือบจะทันที แม้แต่รูเล็กๆ ก็สามารถทำให้แรงดันอากาศพุ่งออกมาเพื่อปรับความแตกต่างของแรงดันให้เท่ากัน โดยนำเอาสิ่งของต่างๆ ภายในออกไปด้วย ปรากฏการณ์นี้แทบจะตรงกันข้ามกับการพังทลายเลย ในขณะที่การพังทลายเพิ่มแรงดัน ทำให้เรือดำน้ำถูกกดทับเข้าด้านใน การคลายแรงดันอย่างรวดเร็วจะทำให้แรงดันภายในช่องลดลง จึงดันวัตถุต่างๆ ออกจากด้านใน

ตัวอย่างที่โด่งดังที่สุดของอุบัติเหตุจากการลดความดันคือภัยพิบัติที่แท่นขุดเจาะ Byford Dolphin ในกรณีนี้ อุปกรณ์ด้านความปลอดภัยที่ไม่เพียงพอทำให้แรงดันในห้องลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้มีนักดำน้ำเสียชีวิต 3 ราย และเลือดของพวกเขาระเหยไปทันที นักดำน้ำคนที่สี่มีสถานการณ์แย่ลงเนื่องจากแรงดันทำให้ร่างกายของเขาระเบิด อากาศจากห้องเชื่อมต่อยังดันห้องดำน้ำออกไปด้วย ส่งผลให้ผู้ควบคุมเครื่อง 2 ราย เสียชีวิต 1 ราย และบาดเจ็บสาหัสอีก 1 ราย

โศกนาฏกรรมเรือดำน้ำไททันและบายฟอร์ดดอลฟินทั้ง 2 ลำเป็นการเตือนใจถึงอันตรายจากสภาพแวดล้อมใต้ทะเลลึกที่มีความกดดันสูง และขอบเขตความปลอดภัยอันเปราะบาง จากเหตุการณ์นี้ เจ้าหน้าที่ต้องเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุลักษณะเดียวกันนี้เกิดขึ้นอีกในอนาคต