第二章 文獻探討
2.4 安全評估方法
2.4.1 檢核表(Check List)
檢核表係以結構化的檢查項目及問卷回答方式，事前規劃出危害分析 查項目或檢核因子，以供檢查人員依循，可由個人或小組來完成，亦可非 常容易的由沒有經驗的人員來執行。因此檢核表本身即可說是此分析方式 的指導原則，評估人員只需逐條檢討，解釋製程是否符合。例如評估製程 物質的儲存危害的檢查表項目如下：
z 製程物質如何儲存？
易燃物或有毒物質的儲存溫度是否高於沸點？
是否使用冷凍儲存槽來降低物料的儲存壓力？
具爆炸潛在性的粉塵是否儲存於大的儲存室？
大量的易燃物或有毒物質是否儲存於室內？
是否需添加抑制劑？
檢核表其優點是容易引導與規範危害分析的進行，但缺點是限制了評估人員 去激發和探討其他的潛在性危害。
2.4.2 如果—會怎麼樣(What-if)
What-if 腦力激盪法是一種完全以經驗為導向的危害分析方法，由評估 小組成員以各自的專長提出許多「如果……會怎樣？」(what-if)的問題來挑
戰製程或系統的設計或操作方式，以發掘潛在性的問題，因此what-if 有以 下的特性：
1.非結構性的腦力激盪。
2.需由小組來完成，由小組成員交換彼此間的專業經驗。
3.可應用於大部份的設計或操作，特別是在設計初期或規劃階段，製程 ⁄系統尚未完成清晰的定義時，其他分析方法使用上有困難。
4.小組成員的專業經驗將會嚴重影響分析結果。
所以what-if 分析對於考慮因素將採開放式的問答，優點是可以激發提出更
多被忽略的潛在性危害，但缺點是難於引導與規範危害分析的進行品質，尤 其是對於較欠缺經驗的人員來說更是如此。
2.4.3 危害與可操作性分析(HazOp)
﹝25﹞﹝26﹞危害及可操作性分析 (Hazard and Operability Study, HazOp)，是一種簡 單但具有結構性的危害鑑定方法，其使用富於創造性、系統性的方式來找出
製程的危害及操作上的問題，並謀求改善。HazOp 分析技巧是由幾個不同背
景且受過專業訓練的成員(HazOp 小組)，利用一系列的會議大家互相交換意 見，激發想像力，使用腦力激盪，運用指定的方式，有系統的針對製程或操 作上的特定點找出具有危害之偏離，或偏離的原因及後果，並提出具體改善 對策。這些偏離是由一組已建立的引導字，和參數的組成，使用引導字是要 確保所有與製程有關之偏離均被評估而不會遺漏。
HazOp 主要適用於石化工廠、化學工廠、核能電廠、半導體工廠，對 新工廠之設計、或舊廠的擴建及製程的改善等危害問題的分析都可使用，
HazOp 亦可適用於全廠或工廠某一部份單元設備，特別用於管線、機器設
備或相關設施。
HazOp 實施的程序包括 HazOp 分析前的準備、實施製程 HazOp 分析、
分析結果報告。圖2.3 以圖例來說明 HazOp 分析技巧的概念。
準備(確認目的、目標、範圍) 研討所需資料
(P＆IDS、PFDS、操作手冊) 會議領導 營造討論氣氛
腦力激盪 每次3 小時以下
刺激想像力
知識/經驗 正面態度
記 錄
圖2.3 HazOp 分析的技巧概念﹝27﹞
由小組進行 HazOp 分析
分析結果 果
追蹤改善
製 表
後 果 果
防護措施 改善建議
原 因 偏 離
2.4.4 失誤樹分析(FTA)
﹝28﹞失誤樹分析(Fault Tree Analysis,FTA)為一種將各種不欲發生之故障情況 (如：製程偏離、反應失控)，以推理及圖解，逐次分析的方法。其應用對象 主要在系統安全分析時欲評估其可靠度的系統或次系統，具有下列功效：
1.它強迫分析者應用推理的方法，努力地思考可能造成故障的原因。
2.它提供明確的圖示方法，以使設計者以外的人，亦可很容易地明瞭導致 系統故障的各種途徑。
3.它指出了系統較脆弱的環節。
4.它提供了評估系統改善策略的工具。
這種方法採取「逆向思考」方式以正本清源，分析者由終極事件開始，
反向逐步分析可能引起事件的原因，一直到基本事件(原因)找到為止。分析 結果是一個完整失誤普及足以引發意外(終極)事件的失誤組合清單。如果單 元設備或人為失誤機率數據齊全時，亦可將意外發生的機率求出，以作為安
全管理的依據建立失誤樹所使用符號與名詞如表2.7，失誤榭分析示範如圖
2.4。
表2.8 建立失誤樹時所使用符號與名詞 ﹝28﹞
A
1 C
TOP
2 3
2 4
B D
圖 2.4 失誤樹分析示範圖﹝28﹞
2.4.5 失誤模式與影響分析(
FMEA) ﹝29﹞失誤模式與影響分析(Failure Modes and Effects Analysis,FMEA)是評估 製中設備可能失效或不當操作之途徑及其影響的分析方法。分析人員可依據
這些故障之描述，作為改善系統設計的基礎資料。分析人員在進行FMEA
時會對設備可能產生的失誤與其潛在的影響作一詳細的描述，如果不針對這 些失誤進行改善或對其可能的影響進行預防，則系統雖然順利運轉，但這些 潛在的失誤仍有可能發生，進而造成財產損失或人員傷亡。
失誤模式旨在描述設備的失誤情況(如：全開、關閉、啟動、停止運轉、
洩漏等等)，而失誤模式的影響則由系統對設備失誤的回應狀況來決定，因 此，人為操作上的錯誤通常不直接由失誤模式與影響分析技術來檢討，不 過，因人為錯誤所導致誤操作上之結果通常是一設備的失誤模式。至於要無 遺漏地列出會導致事故發生之設備失誤的結合模式，失誤模式與影響分析並
不是一個很有效的分析技術，因為FMEA 是以設備元件的失誤模式來引導
危害分析之進行，不似HazOp 是利用製程偏離(process deviation)來進行危害 分析，故HazOp 所探討的空間較 FMEA 來得大，除了設備元件故障外，更 廣及於人為失誤、材料劣化、上下游製程單元之影響、公用系統失常、操作 程序設計不當等。
第三章 研究方法
3.1 研究內容：
本研究以某工業區一家二硫化碳工場生產製程為對象，由生產製程源 頭，從木條進料到成品(二硫化碳)送到儲槽貯存為止，中間經過製程區包括 1.電爐、硫磺分離區 2.粗凝槽、水分離槽區 3.中間槽、大貯槽區 4.冷卻器、
尾氣洗滌塔區5.二硫化碳儲槽區。
在製程過程中，因有成品及半成品之二硫化碳，假如生產設備儀器失 效、設備老化、腐蝕洩漏、或人為操作錯誤、製程設計不良或管理上缺陷都 可能發生二硫化碳火災、爆炸、毒氣外洩之重大危害，尤其在二硫化碳儲槽 區因貯存大量二硫化碳，為危害最高之地點，因此針對二硫化碳儲槽，使用 HazOp 安全評估方法，分析結果發現二硫化碳儲槽腐蝕破洞為危害風險等級 最高項目(如附錄二)，建議實施模擬後果分析。
本研究以「美國風險管理方案」為主軸並使用ALOHA 軟體模式分析，
依照「美國風險評估計畫」之廠外後果分析概念，分析最嚴重情境、及其他 可能情境之影響範圍。
3.1.1 災害後果分析
毒性化學物質災害後果分析主要在辨識所有參數之影響，及其導致的 不同事件後果，因此由洩放源模式及擴散模式依據環境特性、外洩物質模擬 擴散行為後，需將不同危害事件之毒性、熱輻射曝露危害及爆炸過壓對人員 或設備之影響，轉換成相同危害指標的效應模式。本研究的意外洩漏與排放 3.1 所示。毒性化學物質對人員曝露健康危害及其可能
引發的火災爆炸危害是同等重要的，這些效應模式將提供以廠內、社區為主 的危害影響範圍，以作為風險評估的基礎及防護系統設計之參考。
毒性化學物質
意外排放
熱輻射 爆炸過壓
毒性
擴散模式
熱輻射
•熱輻射量
•熱輻射效應
爆炸 過壓 效應 濃度
•毒性量
•毒性效應
影響範圍
對社區危害影響 居民分佈
效應模式
圖3.1 意外排放後果分析流程 ﹝30﹞
後果分析方法之建立，採用ALOHA 軟體為主，進行特定目標之效應分
析與相互比較。ALOHA 系統可模擬氣象條件，以便估算較精確之意外排放
速率。對1.液態物質之洩漏蒸發模式；2.二相狀態如低溫冷凍液體及液化氣
體洩漏模擬；3.氣態物質洩漏釋放率為主要擴散模擬分析對象，每一洩漏源 狀況依孔洞、管線、洩放閥外洩、立即外洩等，分別進行模擬，最後依擴散 行為，分別以連續、瞬間、液池蒸發、高處洩放等估算範圍。意外排放後果 分析模式運算流程圖如圖3.2 所示。
災情模擬
ALOHA(Areal Locations of Hazardous Atmospheres)為美國環保署(U.S Environmental Prevention Agency)與美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA ) 共同發展的後果分析電腦 軟體，其電腦程式設計特別是針對化學物質洩漏時，人員回應之使用與提供 緊急應變計畫和訓練之用。ALOHA操作模式包括毒性氣體擴散、火災、爆
炸，等三種項目，本研究使用版本為5.4 版，出版日期 2006 年 2 月(在 5.4 版之前的軟體僅能提供毒性化學物質洩漏擴散危害模式)。本研究使用之 5.4 版軟體由美國環保署網站(www.epa.gov/ceppo/cameo/aloha.htm)下載而得。
ALOHA 操作方便迅速，在一個小型電腦上即可執行。ALOHA 內建化
學物質資料庫供使用者選擇，資料庫內大概有1000 種物理特性相同的化學
物質，在操作ALOHA 之前，必須收集相關資料，以利於分析工作之進行。
使用ALOHA 執行之基本步驟：
1.化學物質洩漏之城市、日期、時間。
2.從 ALOHA 內建化學物質資料庫中選擇相關化學物質。
3.發生地點氣象資料。
4.欲分析化學物質之洩漏情形。
5.從執行 ALOHA 結果，可以得到一個或多個受危害之區域，包括毒性、
易燃性、熱輻射、超壓損害—可能超過對人員及財產構成威脅之關心濃 度限值(Levels of Concern,LOCs)。
6.ALOHA 使用紅色、橘色、黃色三種顏色顯示危害區域，紅色危害區域 代表最嚴重危害、橘色危害區代表中度危害、黃色危害區代表輕度危害。
7.若利用 MARPLOT 與電子地圖結合，在地圖中可顯示影響範圍。亦可 使用定點危險(Threat at Point)可以得到附近環境敏感地區包括學校、醫 院是否遭受危害，如有危害需立即被疏散。
軟體限制包括在低風速、多變風向、非常穩定大氣條件及濃度不均勻
軟體限制包括在低風速、多變風向、非常穩定大氣條件及濃度不均勻