第二章、 文獻探討
2.2 氯氣外洩事故統計
表3 國內歷年氯氣外洩統計【7】【9】【10】
發生地點 發生時間 發生原因 受傷人數 死亡人數
高雄縣 79/12/14 管線破裂 34 0
高雄市 71/3/23 槽車控制閥失靈 6 0
屏東縣 71/07/05 液氯銅瓶夾具斷裂 15 0
高雄市 72/03/23 液位控制閥失靈 6 0
高雄市 72/06/02 開關跳開氯氣外洩 14 0
台南縣 74/03/12 銅瓶閥門未關妥 6 0
台北市 74/05/02 管線破裂 8 0
新竹市立游泳池 76/07/09 氯氣外洩 0 0
高雄市 79/03/22 氯氣外洩 3 0
高雄市 80/06/10 槽車管線破裂 500 1
高雄市 81/04/23 管線破裂 7463 0
高雄市 83/07/26 管線破裂 0 0
新竹市 89/06/19 氯氣外洩 2 1
桃園縣 89/07/04 氯氣外洩 33 0
新竹工業園區 90/04/21 氯氣外洩 9 0
台中工業區 90/08/03 氯氣銅瓶外洩 3 0
高雄市 90/02/04 氯氣外洩 2 1
桃園縣 90/10/17 混合錯誤產生氯氣 57 0
高雄市 91/01/07 氯氣外洩 6 0
花蓮縣 91/05/30 氯氣銅瓶外洩 0 0
台北縣 91/07/12 氯氣外洩 18 0
台北市 91/07/26 氯氣外洩 0 0
桃園縣 91/08/27 氯氣外洩 38 0
屏東市 91/10/20 氯氣銅瓶外洩 0 0
嘉義國道 92/04/25 氯氣銅瓶掉落外洩 4 0 台中縣梧棲鎮中棲
路與臨港路交叉口
92/04/03 槽車灌充口破大量 外洩
10 0
台北市 92/07/26 氯氣外洩 0 0
高雄市 93/11/28 氯氣銅瓶外洩 24 0
屏東縣墾丁 94/07/29 氯氣外洩 34 0
桃園縣 95/03/07 氯氣外洩 18 0
2.3 氯除毒設備介紹【5】
氯是一種具有毒性、腐蝕性和助燃性的氣體,能和許多化學物質作用產 生爆炸性的反應。氯在常溫下為氣體,在填充、貯藏、搬運時, 需以高壓 方式壓縮為液態的高壓氣體,此類的高壓氣體一旦洩漏, 由於氣化膨脹而 導至擴散成原本體積的數百倍,將造成嚴重的損失及災害。為防止發生洩漏 時之危害,需要正確判斷、防止方法、應急工具、防護用具及氯除毒設備,
來防止與設置防護之設施,如以集液溝、防液堤防止其流出,並使用抽液設 備將氯安全輸回製造設備等。氯除毒設備之除毒方式可分為吸收液或中和劑 兩種方式。
液氯除毒設備型式如下:
1.氫氧化鈣溶液噴灑系統(Ca(OH)2 solution spray system)
在密閉室內液氯儲存場所中,藉由噴灑氫氧化鈣溶液等中和劑以中和除毒 方式來減低氯氣或液氯外洩後果的嚴重度。
2.氫氧化鈣溶液導入系統(Ca(OH)2 solution dumping system)
通常用於液氯鋼瓶置放於地下儲坑時。當偵測器偵測到液氯外洩時, 自
動將置於地面上的氫氧化鈣溶液導入液氯地下儲坑,藉以中和洩漏之液氯
3.循環空氣系統-密閉式(circulating air system-close type)
主要應用於液氯儲存鋼瓶置放於密閉室內時, 為避免液氯外洩會擴散至 鄰近廠房或住宅,以及考慮中和後殘液回收之問題,本法乃將液氯儲存鋼 瓶置放於密閉建築物中,不斷地將密閉室內空氣抽出,並將所抽取之氣體 通往洗滌塔中,和在洗滌塔中的氫氧化鈉溶液中和後,再將處理過之乾淨 空氣送回原來的儲存室內,中和後的廢液並導入回收池內,再予以回收或 處理。
4.循環空氣系統-開放式(circulating air system-open type)
主要應用於液氯儲存鋼瓶置放於密閉室內時,為避免液氯外洩會擴散至鄰 近廠房或住宅,以及考慮中和後殘液回收之問題,本法乃將液氯儲存鋼瓶 置放於密閉建築物中,不斷地將密閉室內空氣抽出,並將所抽取之氣體通 往洗滌塔中,與洗滌塔中的氫氧化鈉溶液中和後,再將處理過之空氣排出 於大氣中,液氯儲存室再不斷地通入大氣中的新鮮空氣,中和後的廢液並 導入回收池內,再予以回收或處理。
5.真空型洗滌系統(vacuum type scrubbing system)
主要應用於液氯儲存鋼瓶或儲槽,設置氣罩( hood)補集洩漏之氯氣,
排氣管將氣罩內之洩漏氯氣抽至洗滌塔中,再以氫氧化鈉溶液將排出之氯 氣中和,處理過後之空氣則直接排入大氣,中和廢液則導入回收池, 再 進行回收處理或廢棄。
6.氯氣設備緊急排放系統(Cl 2 equipment emergency venting system)
本設備主要應用於大型液氯儲存設備, 當連接於液氯儲槽的管線或閥發
生損壞的情況時,無法及時將閥關閉,而造成氯氣不斷外洩,無法中斷的 情況發生,本設備乃在此種情況發生時,迅速將儲槽中的液氯抽取出來,
避免液氯不斷外洩,並將所抽取出之液氯排放至洗滌塔中,再用氫氧化鈉 溶液將液氯中和,處理過之乾淨空氣直接排放至大氣,中和廢液則排放至 回收池中,待進一步處理或回收。惟瞬間無法立即有效阻絕。
7.貯坑式處理系統
由於從液氯儲存設備中洩漏出來之氯氣比重較空氣大,故會沈降在地表 上。因此本設備乃在液氯儲存容器下方設置一貯坑,內部設置氯氣偵測器 及排氣管線,當氯氣自儲存容器外洩時,排氣管開始抽氣,將沈積在地表 上之氯氣抽至洗滌塔中,再以氫氧化鈉溶液將外洩之氯氣中和, 處理後 之氣體直接排放至大氣中,殘餘之中和液則排放至回收池中,等候進一步 的處理。
2.3.1 災害防止對策(安全設施)
雖然已有除毒系統來防止液氯或氯氣洩漏之危害,但仍需注意氯氣本身 雖無爆炸性及自燃性,但卻有助燃性,且大多數的可燃性材料可在氯氣中燃 燒。其可和許多化學物質作用成為爆炸物或起爆炸性的反應如乙炔、松節 油、乙醚、氨、可燃氣體、烴類、氫及金屬粉末等, 所以消防設備也是液 氯或氯氣洩漏防護重要措施之一。消防設備可分為防火設備及滅火設備:
1.防火設備:用於火災初期,如撒水設備、噴水設備等。
2.滅火設備:主要是以噴水滅火的方式,利用滅火藥劑噴射及惰性氣體等擴 散設備,直接撲滅火源。固定式噴水槍噴嘴口水壓3.5 kg /cm2以上,放水能 力在400 L/min 以上水量,消防栓噴水壓3.5 kg /cm2 以上。氯引起火災時,
小火可使用化學乾粉或二氧化碳灌救,大火使用撒水、水霧或泡沫灌救。
2.4 基本資料蒐集
行政院環境保護署參考下列來源,建立毒性化學物質蒐集名單,於96 年1 月 3 日修正公布「毒性化學物質管理法」:
1.先進國家列管之化學物質名單:
(1).美國毒性物質管理法(Toxic Substances Control Act, TSCA)列管之化學 物質。
(2).歐洲聯盟(European Union,以下簡稱歐盟)REACH 高度關注物質及附錄 17 之清單物質。
(3).日本化學物質審查及製造管理法列管之化學物質。
(4).日本毒物及劇物取締法列管之毒物。
(5).加拿大全國污染物釋放清冊(National Pollutant Release Inventory, NPRI) 列管之化學物質。
(6).美國空氣清淨法(Clean Air Act, CAA)列管之有害空氣污染物。
(7).美國毒性物質釋放清冊(Toxic Substances Release Inventory, TRI)列管之 化學物質。
(8).美國資源保育回收法(Resource Conservation and Recovery Act, RCRA) 建議應優先減廢之有毒物質。
(9).其他先進國家列管之化學物質。
2.國際公約列管之有毒物質名單:
重要國際公約如:斯德哥爾摩公約(Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants)、奧斯陸-巴黎公約(Oslo and Paris Convention; OSPAR) 及鹿特丹公約(The Convention of the Prior Informed Consent Procedure for Certain Hazardous Chemicals and Pesticides in International Trade; 簡稱 PIC 公約)等列管之有毒物質。
3.經科學文獻資料報告足以成為生態環境或人體健康之民生公共議題化物 質,或我國相關部會已建立之化學物質名單中有危害人體健康之虞者。
爰於 81 年 8 月 8 日公告毒性化學物質及其管制濃度與最大量運作基準一
使童工、女工及任娠中或產後未滿一年女工
2.4.2 國外相關預防重大工業災害法規
學徒健康及品德法案(The Health and Morals Act) 工廠法案(The Factories Act)
爆炸性物質法案(The Explosive Substances Act) 工廠法案(修正案)(The Factories Act)
工作場所健康及安全法案(The Health and Safety atWorkAct) 污染控制法案(The Control of Pollution Act)
工業主要的意外控制法案(The Control of Industrial Major Accidents Regulations)
美國 1970 1976 1796 1986 1992
危險性物質運輸法案(Hazardous MaterialsTrasportation Act) 毒性廢棄物沉積法案(Deposit of Poisonous Wastes Act) 毒性物質控制法案(Toxic Substances Control Act) 緊急企劃與社區知曉權法案(Emergency Planning and Community Right-To-Know Act of 1986)
職業安全與健康署程序安全管理系統(OSHA 1910.119) 聯合國
(UN)
1977 聯合國之危險物品運輸規定(The Trasport of Dangerous Goods,UN Code of Practice)
日本 1976 化學工廠安全評估指南
荷蘭 1982 工作環境法案(Workng Environment Act) 歐洲共
同市場
1982 薩維梭訓令(Seveso Directive,82/501/EEC) 美國新
澤西州
1986 新澤西州毒性災禍防範法案(NeW Jersey Toxic Catastrophe Prevention Act,簡稱 TCPA)
第三章、研究方法及內容
3.1 研究方法
本研究方法採用實驗方式,針對氯氣儲存場所以醋酸模擬發生氯氣洩漏 時,施以水霧、細水霧及撒水之不同的噴灑壓力、流量等實施噴灑,並配合 酸氣即時監測儀器進行分析濃度並計算吸收效率,以尋求水霧及細水霧設備 設置之最佳效能;氯與醋酸之物理化學特性摘要比較(如表 6)。
表6 氯與醋酸物理化學特性摘要比較表【31】【32】
特性 品名 氯 Cl2 醋酸CH3COOH
分子量 71 60
密度 (水=1) 1.47 1.5
蒸氣密度 1atm 20℃ 2.48 2.07 蒸氣壓 1atm 20℃ 6.64 mmHg 11.4 mmHg
3.2 實驗空間介紹
實驗測試場所位於新竹市國立交通大學博愛校區內,空間大小為長度 4.35 公尺,寬度 2.2 公尺,高度 3.0 公尺之磚造房屋,只有一門進出和左右 各一通風窗,實驗前完成密封以防止醋酸氣體洩漏。
3.3 實驗設備與系統架設
進行實驗前的準備動作,首先完成水源、管線、水霧噴頭、細水霧噴頭、
加壓泵浦及配電等系統架設,接著設置酸性氣體即時監測儀器、加熱器平台 及採樣口,並檢查電源、滅火器及標示實驗進行警示等安全措施,以利實驗 測試之進行。
3.4 實驗儀器與設備
本實驗主要的內容是模擬洩漏氯氣,以水霧及細水霧系統進行噴灑,經 由不同的噴灑壓力與流量測試其吸收效率之差異,尋求設置之最佳化。整個 實驗設備主要是由實驗空間內將醋酸蒸發之加熱器及噴灑系統與採樣、監測 儀器所組成。以下將各項實驗設備作一簡單的介紹。
1. 酸氣即時監測器
本研究使用的酸氣即時監測器,為蔡春進教授實驗室設計的產品 (林 2006;Tsai et al., 2008, 楊, 2009) 【3】(如圖1、圖2)本儀器可自動採樣連 續分析,於每二十分鐘顯示一筆數據於連接之電腦螢幕。惟本實驗需同時分 析短時間醋酸濃度的變化情況,因此配合手動採樣並將樣本冰鎮保存,於噴 灑實驗後再以該儀器分析其濃度以求得時間濃度的變化及吸收效率曲線。而 現場進行實際測量前,必須先實施管線測漏、氣體流速、液體流速以及濃度 讀值的校正,以確保有效的採樣和分析。關於測漏的進行係打開抽氣泵並將 進氣口密封,確認浮子流量計浮標能否歸零。而氣體流速和液體流速分別以
本研究使用的酸氣即時監測器,為蔡春進教授實驗室設計的產品 (林 2006;Tsai et al., 2008, 楊, 2009) 【3】(如圖1、圖2)本儀器可自動採樣連 續分析,於每二十分鐘顯示一筆數據於連接之電腦螢幕。惟本實驗需同時分 析短時間醋酸濃度的變化情況,因此配合手動採樣並將樣本冰鎮保存,於噴 灑實驗後再以該儀器分析其濃度以求得時間濃度的變化及吸收效率曲線。而 現場進行實際測量前,必須先實施管線測漏、氣體流速、液體流速以及濃度 讀值的校正,以確保有效的採樣和分析。關於測漏的進行係打開抽氣泵並將 進氣口密封,確認浮子流量計浮標能否歸零。而氣體流速和液體流速分別以