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大宗氣態氫氣事故緊急應變程序

氫氣是無色、無嗅、無味、極容易引燃的氣體,它也是最輕的氣體。由於 氫氣無腐蝕性,容器通常不需要特殊的材料。但是當溫度和壓力升高時,某些 金屬會產生脆化(氫脆)。儲存容器應符合中國國家標準 CNS 及相關法令的規 定或是的國外標準規範,例如,固定容器和管容器要根據相關的壓力和溫度按 照美國機械工程師協會(ASME)的規範和美國國家標準協會(ANSI)的壓力 管容器規範。用於運輸的容器其設計要符合交通及相關主管機關或指定的美國 交通部(DOT)標準規定。可以用管拖車和鋼瓶來供應氣態氫氣。通常是用壓 縮機把氫氣壓縮到氫氣容器。容器的氣體容量由壓力、溫度、容器尺寸和容器 的額定壓力來決定。

氫氣是一種易燃易爆的氣體,洩漏至空氣中,遇明火、靜電或火花就會導 致著火或爆炸事故。氫氣在光電及半導體產業的使用量相當大,使得廠房潛藏 的火災、爆等危險程度也跟著提高,若大宗氫氣設施一旦發生防護失效或洩漏 等,可能會造成人員傷亡或財產的損失。由於半導體及光電產業投注之設備資 本龐大,一旦發生工安事件損失往往難以估計。因此要安全的使用氫氣,並採 取正確的防範及應變才能防止事故的發生與擴大。

本應變程序主要是針對氫氣危害與其燃燒爆炸之特性、氫氣設施安全要 求、安全距離、平時/緊急時的安全處置、緊急應變及其他參考資料等進行相關 的規範。

使用者應針對工廠運作特性的不同,發展屬於自己工廠的緊急應變程序。

同時經常審視操作條件,即時更新。

一、目的

本緊急應變程序之目的,在於提供使用、操作大宗氫氣設施的事業單位,

於氫氣發生洩漏、火災爆炸時緊急處置作參考依據,期能透過適當的緊急應變,

迅速控制災害事故的情況,降低人員的傷害與財產的損失。

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二、適用範圍

本程序適用於包括管式拖車、ISO 模組、含歧管連接之集結容器等氫氣容 器等於儲存、操作使用時發生的洩漏、火災爆炸時的緊急應變程序。

三、應用限制

本氫氣應變程序,不包括大宗氣體於運送時相關事故的處置程序。

四、名詞解釋

(一) 小量洩漏:係指氫氣因為管路接合處或氫蝕等所造成的微小洩漏,該洩 漏或洩漏產生之火災非以特殊偵測儀器難以偵知且該洩漏無擴大之虞 者稱之。

(二) 大量洩漏:係指大宗氫氣設施發生大量非預期或難以控制之洩漏,如壓 力釋放裝置(釋壓閥或安全閥)作動、管路破裂,或其他非屬小量洩漏 的情況。

五、氫氣危害與容器規範

(一) 易燃性

在空氣中氫氣的燃燒範圍很寬,從4%到 74%,而且點燃所需的能量很少,

必須特別注意,應防止無意中把氫氣和空氣混合在一起,特別小心地清除火 源,如電力設備的火花、靜電火花、明火或任何熱的物體。

在可燃範圍內的氫氣和空氣的混合物可能會爆炸,也可能是燃燒,氫氣火 焰為淡藍色,白天幾乎看不見。

(二) 衛生

氫氣是無嗅無毒的,但氫氣釋放會把空氣中氧的濃度稀釋到維持生命所必 須的濃度以下,引發窒息的危險。應特別注意導致空氣中缺氧的氫氣其濃度在

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可燃範圍內,會引起火和爆炸,是氫氣和空氣混合所產生的主要危險。

(三) 容器規範

鋼瓶和移動管容器依照DOT-3A 或 DOT-3AA 或相關國內規範製造的。正 如美國交通部(DOT)規範所規定的,鋼瓶和管束拖車在製造時經過了耐壓及 氣密等測試,且應定期以最高使用壓力的5/3 倍測試。

氫氣可以儲存於有ASME 編碼和戳記的、National Board 登錄的高壓氣體 固定儲存容器。這些容器經過了製造商的耐壓氣密等測試,但是和鋼瓶和管束 拖車不一樣,美國交通部不要求定期的耐壓氣密測試,但屬危險性設備者應依 國內相關法規檢查合格才可使用。

六、緊急應變處理

(一) 基本個人裝備

1. 在被允許操作氫氣和/或附屬設備之前,工作人員必須對氫氣的性質和安 全防範非常熟悉。

2. 操作氫氣容器時,宜佩帶安全眼鏡、安全鞋和皮手套。

3. 在緊急情況下,應當穿防火衣並戴手套。建議使用正壓自攜式呼吸器

(SCBA),不要進入在已達可燃範圍的場所內。

(二) 急救

應當馬上把缺氧的人轉移到有正常空氣的區域。為防止救援人員窒息,要 求配備自給式呼吸器。如果受害人呼吸停止,應當進行人工呼吸和供氧。

暴露於液態氫氣或低溫氫氣蒸氣會導致大面積組織損傷或凍傷,可用大量 溫水(41–46°C)沖洗患處,以減輕凍傷,且應鬆開任何可能拘束凍傷區域血 液循環的衣服,不要加熱,因此可能導致組織損傷,不要摩擦凍傷的皮膚,應 用消過毒的防護服或者面積較大的床單蓋住傷處,以防止進一步的傷害,應迅速 尋求醫生的幫助。

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(三) 對醫生的建議

迅速將凍傷的組織浸在溫度在(41–46°C)間的溫水中。避免採乾熱的方 式。凍傷的組織是不痛的,看起來像淡黃顏色的蠟一樣,解凍時,會變得疼痛 和腫脹,隨著血液循環的恢復,淡色轉變為粉紅或紅色,多數情況需要有效的 止痛劑。被凍傷的組織如有嚴重範圍很寬的細胞損傷,極易感染和受到其他的 傷害。因此,如果不能及時送到醫療機構的話,會造成更大的傷害。

如果體溫下降,必須逐漸溫暖患者。不可對身體組織做迅速的加熱,在提 高體溫過程中可能發生休克,注射強心劑(dysrhythmias)亦可能帶來嚴重的體 溫下降。

(四) 滅火

熱、明火、電氣火花和靜電很容易點燃氫氣。氫氣燃燒時火焰是淡藍色,

幾乎不可見。大多數氫氣的火焰具有火炬或噴射器的特徵,火焰起源於氫氣洩 漏處,如果設施的任何部分被懷疑有洩漏,探測氫氣火焰可把掃帚上下晃動,

謹慎的接近洩漏源察覺。

氫氣火在滅火的最有效的辦法是切斷氣源。如果為了進入可以切斷氫氣氣 流的處所而有必要滅火,可使用乾粉滅火器。惟如火滅了,而氣源沒有切斷的 話,可能形成爆炸性混合物,此等如果有熱的表面或其它著火源重新點燃,會 造成比火災更嚴重的危害。

通常的滅火方式是防止火勢蔓延,讓它一直燒到氫氣耗盡為止,有氫氣設 施區域應備有乾粉滅火器,滅火器應放在方便取得的位置。在氫氣起火時,水 的供應要很充分,俾能保持周圍設備冷卻。

應當把產品的性質和已知最好的氫氣火災滅火的方法告知當地消防部 門。對可能切斷氣源之具有火炬或噴射器特徵的管容器起火時,可依下方法有 效控制:

1. 慢慢減少供給火焰的氫氣氣流,不要立即徹底切斷氣源。

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2. 當噴射的火焰小到可以接近時,用二氧化碳或乾粉滅火器撲滅火焰。

3. 迅速徹底關斷氫氣的供給源。

4. 讓該區域徹底通風。使在儲存容器內形成氫氣/空氣混合物的機率非常 小。

(五)緊急時之處理原則

大宗氫氣之處理原則可參考北美洲緊急應變指南之處理原則 115,相關資 訊如下所示。

1. 潛在的危害

(1) 火災或爆炸 A. 極度易燃

B. 易被熱、火花或明火引燃

C. 與空氣混合後將形成爆炸性混合物

D. 從液化氣體釋出的蒸氣,最初會比空氣重並沿著地面散佈

E. 注意:氫(UN1049)比空氣輕故會往上逸散,氫以無色的火焰或 淡藍色火焰狀態燃燒,不易偵知,需使用交叉比對法偵測,如熱像 儀、長柄掃帚等。

F. 蒸氣可擴散,遇引火源會產生回火現象

G. 容器曝露於火場時,可能經由壓力釋放裝置排出及釋放可燃性氣體 H. 容器受熱可能發生爆炸

I. 破裂的鋼瓶或容器本體,存在有破片飛射之潛在危害

(2) 健康

A. 蒸氣會造成無預警的暈眩或窒息症狀 B. 有些物質如果在高濃度下吸入具刺激性

C. 接觸氣體或液化氣體會造成灼傷、嚴重傷害及/或凍傷 2. 公眾安全

首先撥運送聯單上的緊急聯絡電話(運輸車輛和包裝上皆有緊急聯

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絡電話),如果找不到運送聯單或電話無人接聽時,再查其背面資訊,以尋 求適當電話號碼

z 隔離洩漏或外洩區域周圍至少 100 公尺(330 英呎)區域作為立即警 戒措施。

z 未經許可人員,使其離開。

z 人員留置於上風處。

z 遠離低窪地帶。

(1) 防護衣

A. 配戴正壓自攜式呼吸器(SCBA)

B. 戴有防火頭盔或等效的頭部保護裝置的防火全身保護衣。

(2) 疏散 A. 大洩漏

初期疏散下風處至少800公尺(1/2英哩)作為考量。

B. 火災

如果運載大宗氣體容器之車輛已陷於火場時,其周圍1600公尺

(相當1哩)的地區應立即予以隔離﹔其周圍1600公尺(相當1哩)內 斟酌為初期應疏散區。

3. 緊急應變

(1) 火災

除非外洩已被控制停止之外,氣體外洩火災不可滅火,另需特別注 意,氫(UN1049)之燃燒的焰色為無色的狀態。

A. 小火時

以化學乾粉或二氧化碳滅火劑,控制火勢。

B. 大火時

(A) 以灑水或水霧,控制火勢。

(B)在不危及人員安全的情況下,將容器自火場中移離。

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C. 大宗氣體容器陷於火場中

(A) 使用消防水帶控制架或砲塔,以大量的水冷卻容器,即使在 火勢被撲滅後,仍應持續撒水冷卻。

(B)不可將水直接對洩漏源或安全組件噴灑;因為會發生結冰現象。

(C) 因火災引起安全組件發生聲響或容器本體變色時,立即撤離 現場。

(D) 遠離捲入火場的貯槽。

(E) 當巨大火勢(如原物料儲存區大火)時,使用消防水帶控制 架或自動搖擺噴嘴灌救;如果此方式不可行,應撤離現場,

在無安全監視下任其燃燒。

(2) 氣體洩漏

A. 排除所有引火源(在附近區域不可有吸煙、閃火、火花或火燄)。

B. 使用所有的設備操作時,必須先接地以消除靜電。

C. 不要接觸或穿越洩漏污染區。

D. 在安全無風險的前提下,設法止漏。

E. 如果可以的情況下,設法將容器有洩漏破損的孔處朝上,讓氫氣以 氣態形式洩漏,而非以液體形式洩漏。

F. 不可直接用水噴灑在洩漏源上。

G. 防止蒸氣散佈至下水道、排氣系統或侷限區域。

H. 隔離相關區域直至氣體驅散。

注意:當接觸冷藏/冷凍液體時,有許多物質會變的易碎且多半在無預 警的情況下破裂。

(3) 急救

聯絡 119 或緊急醫療服務。

A. 將患者移至新鮮空氣處。

B. 如果患者停止呼吸時立即施以人工呼吸。

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