第一章 緒論
1.2 研究目的
CS2雖然是屬於高度易易燃、易爆、毒性高危險之物質，但是透過危害 評估、與風險管理有效建立一套製程安全管理，可將危害風險降至最低，並 針對殘餘風險建立完善的緊急應變制度，進一步控制危害。
本研究目的包括如下：
1. 利用製程危害分析技術，以製程之二硫化碳儲槽為研究對象，探討可能 產生之危害與導致之後果。
2.利用後果分析模擬可能產生之危害，並將之量化研判是否會造成太高風 險。
3.建立主動式安全和程序安全制度，如可信賴度儀器之使用、對員工適當 的教導、嚴格的操作訓練、和良好的維修保養計劃、變更管理制度之建 立與執行。
4 針對最壞的情境，建立緊急應變計畫。
第二章 文献探討
2.1 工業災害法規規範：
﹝6﹞﹝7﹞﹝8﹞在工業革命以後由於工業蓬勃發展，人們的生活逐漸改善，給世界帶來 富裕和繁榮，相對的也造成安全、衛生、環境、生態、能源、及其他資源的 危機。業界對工業重大災害的覺醒，起於1974 年 6 月 1 日發生於英國傅立 克斯鎮(Flixborough ,England)的尼龍原料工廠環己烷外洩發生爆炸。此事 件成為一般民眾對工業災害漠視到嚴重關切的分水嶺，自此以後無論政府或 工業界本身，相繼採取一些管制措施。各國政府之法令管制情形，從歐洲先 進諸國，再及於美國最後略述國內法規，各國預防重大工業災害相關法規如 附表4。
2.1.1 英國
1974 年英國傅立克斯鎮(Flixborough ,England)人纖工廠環己烷爆炸事 件，震驚整個英國，大幅改變政府與化學工業界對於安全的態度，一夕之間 工業安全變成產官學界最重視的課題，英國政府召集專家學者、及工業代表 成立一個「嚴重災害顧問委員會」(Advising Committee on Major Hazard 簡
稱ACMH)，並全面檢討重大工業危害。這個委員會並列出了鑑定、認知、
去除/降低危害機率、評估等四個控制危害原則。
2.1.2 歐洲共同市場國家
1976 年 7 月 10 日義大利薩維梭鎮(Seveso)艾克梅沙(Icmesa)化學工廠發
生四氯二苯戴奧辛劇毒物質外洩，造成附近居民250 人受傷，受污染面積達
義大利Seveso 鎮，討論石化工廠發生重大危害控制問題。會後發出第一道 命令，即Dicrective 82/501/EEC，規定歐洲經濟共同體(European Economic Community)各國石化工廠涉及使用危險物質之製程，必需採取必要的防範 措施，以避免發生重大危害、傷害工人民眾、和環境。這類石化工廠必需訓 練員工、將危害通知政府及廠外民眾、釐訂緊急應變計畫、繳交一份安全評 估報告。各國有關當局必需提交一份該國危害分析、風險評估的報告書給歐 洲共同市體委員會。
2.1.3 荷蘭
荷蘭是執行 Dicrective 82/501/EEC 訓令最透澈的國家，在荷蘭重大危害 分屬中央政府兩個部門管轄：
1. 涉及廠外一般大眾安全者，規範在公害法(Nuisance Act)之內，由住宅規 畫與環境衛生部(Ministry of Housing ,Planning and Environmental Hygiene) 負責，立法在防範或減少大眾遭受重大危害。在公害法(Nuisance Act)之 內的重大危害規章，規定事業業單位必需提出一份廠外安全報告，該報 告包括工業活動的內容和量化風險分析，量化風險分析需包含廠外個人 風險(IR) 、與社會風險(SR)。
2. 涉及廠內員工安全、衛生者規範在勞工情況法(Labor Condition Act)之 內，由社會事務部(Ministry of Social Affairs)負責，此法並未訂定執照制 度，它訂定保障員工安全衛生的內部社會政策。
2.1.4 美國
1984 年 12 月 3 日在印度波帕市(Bhopal ,India)一家美國所屬製造農藥化
傷，促使美國熱烈討論該事件，並由美國勞工部職業安全衛生署(OSHA)於 1986 年提出高危害化學性製程安全管理(PSM)法案草案，高危險化學品製程 安全管理「29 CRF 1910.119 法案」，並於1992 年 8 月 26 日生效。在此法案 明列：1.適用範圍 2.製程工廠必需報備的資料 3.涉及危險品之員工知的 權利與訓練 4.製程危害分析 5.變更設備與程序之管理 6. 事故調查 7.緊急應變計畫 8.法令執行等大項。
另美國聯邦政府環境保護署(EPA)在 1996 年公佈風險管理計畫法 (40 CRF Part 68 Risk Management Program Rule，RMP)，此法規被認為是 OSHA PSM 法規的延續，進一步要求相關事業單位須執行量化風險評估。
RMP 法案適用的工業包括液氨、冷凍工廠、煉油廠及石化工廠、水處理設 施及其他使用危害物的工業。
2.1.4 日本
於1976 年依據「勞動安全衛生法」第八十八條新設工廠之規定，公告
施行「化學工廠安全評估指針」，要求特定工業於新建廠或修改大部份既有 設施之事業單位應於申請時提出評估報告。
2.1.5 中華民國
行政院勞委會於1994 年頒布「危險性工作場所審查暨檢查辦法」﹝9﹞，
規定從事石油產品裂解反應，以製造石化基本原料之工作埸所、或製造、處 置、使用危險物、有害物達規定數量之工作場所，皆屬於「甲類工作場所」，
其非經審查或檢查合格，不得使勞工在該工作場所作業；而且要求該場所申 請審查檢查時，所提出之製程安全評估報告書內容中，必須針對重大潛在危
1. 檢核表(Check list)
2. 如果—結果分析(What if)。
3. 危害及可操作分析(Hazard and Operability Studies--簡稱 Hazop)。
4. 故障樹分析(Fault Tree Analysis—簡稱 FTA)。
5. 失誤模式與影響分析(Failure Modes and Effects Analysis—簡稱 FMEA)。
2.2 二硫化碳製程描述
﹝10﹞製造二硫化碳所使用原料：純炭(C)及硫磺(S)，製程中的主要產品為 二硫化碳(CS2)。 主反應如下：
C(S)＋S2 (g) →CS2 ＋23.7cal╱kg－mole. at 800°C
由反應速率 K 和溫度之間的關係，可得知反應溫度約在 710～810°C 最 佳，所生成之CS2 濃度最高。
副反應為：
H2(g)＋S(g) →H2S(g) CS2 (g)＋H2O →2H2S＋CO2
副反應之所以產生是由純炭中含有水份及揮發物(碳氫化合物)，
所產生之H2S、CO2氣體用氫氧化鈉吸收，生成副產品Na2S。
C S
圖 2.1 二硫化碳硫程圖
電爐 硫磺
分離器
第一 冷卻器
第二 冷卻器
尾氣 處理系統
水分離槽 中間槽
過濾器 粗凝槽
大貯槽
二硫化碳 貯槽
CS2 單元製程可分為：1 電爐、硫磺分離器區、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 儲槽區等五大部份，
2.2.1 電爐、硫磺分離器區
木條經純炭場炭化成純炭後，利用吊車加入電爐內使用。外購液硫 入廠後，置於貯槽內再用泵浦泵至硫磺計量槽，再以加硫機加入電爐內使用。
以上述純炭、液硫當做原料，共同加入電爐內，利用通電的石墨電極產生熱
源，使原料反應生成應生成CS2 氣體。氣體再藉由氣道通入硫磺分離器，
利用硫磺分離器內冷卻水管降溫，將大部份的硫磺氣體在此冷凝分離。
2.2.2 粗凝槽、水分離槽
來自硫磺分離器之 CS2氣體進入粗凝槽，粗凝槽內設有十幾只噴嘴持續 噴灑冷卻水(溫度約控制在 21°C)，將大部份氣體冷凝成粗 CS2液體，未冷凝 下來之氣體再導入冷卻器冷卻，而冷凝下之液體和冷卻水共同流入水分離槽 中，由於CS2 液體與水不互溶且比重較大，CS2 液體會沈至下層，故在水 分離器將部份水分離，水溢流至循環水槽。
2.2.3 中間槽、大貯槽區
經水分離槽分離部份水後之 CS2液體，流入中間槽內暫存，於中間槽設
有液位計可計算產量以判斷生產狀況。中間槽內之粗CS2 上層亦覆有水可
防氣體逸散，上層之水不斷溢流至循環水槽。中間槽下方設有防溢凹槽內有 水，可降低中間槽破漏時產生之危害。
每日兩次，將中間槽內之粗 CS2 利用位差流入大貯槽內，大貯槽內上 層之水再利用泵浦泵回中間槽以補充失去之水位。
大貯槽計有兩種功能，一為暫存粗 CS2 液體、另一當做壓送槽，利用 泵浦泵水加壓將粗CS2 液體送至儲槽區存放。大貯槽置於充滿水之防溢凹 槽內，可降低破漏時產生之危害。
2.2.4 冷卻器、尾氣洗滌塔區
粗凝槽未冷凝氣體進入第一冷卻器將氣體冷凝，再進入第二冷卻器再一 次將氣體冷凝，最後進入二段尾氣洗滌塔洗滌後導入煙囪排放。冷卻器冷凝 下之CS2 流入中間槽內，
2.2.5 儲槽區
為使 CS2 液體安全存放，全部儲槽均置放於水面下。儲槽分為二：一 區置放粗CS2 ，一區置放精CS2 成品。
大貯槽壓送來之 CS2 導入粗儲槽內，而粗儲槽上層之水在流回壓送水 槽補充壓送水。
使用過慮水壓送粗儲槽內之粗二硫化碳至精餾系統，經製成精二硫化 碳，再送入精二硫化碳儲槽存放。利用泵浦泵軟水加壓精二硫化碳儲槽，送 成品供製程使用。
2.3 二硫化碳物質安全資料：
2.3.1 二硫化碳之物理及化學特性：
﹝11﹞二硫化碳揮發性大，極易著火，因發火溫度極低，因此普通的燈泡表面、
或高溫蒸汽管接觸即著火。二硫化碳蒸汽與空氣混合，即於1.3% ～ 50% Vol 廣泛形成爆炸性混合氣體，如遇有火源、或靜電，即可產生爆炸。因二硫化 碳的爆炸危險溫度範圍為－30℃～20℃，因此將二硫化碳儲藏於密閉容器中
時，雖然在20℃以下，但若接近火源亦會引起爆炸。
二硫化碳蒸汽比重較空氣為重，因其蒸汽不易揮散容易在低窪滯流，形 成爆炸性混合氣體。並蒸汽亦可由相當遠的發火源，逆火引起爆炸所以在二 硫化碳工作場所火源的管制特別重要。二硫化碳為非導電性，在流動、過濾、
滴下時，會帶有靜電，則有可能因靜電火花引起爆炸、火災。
二硫化碳是環保署列管之第一類毒性化學物質、消防署列管第四類之公
共危險物質，物品危險屬於第3 類易燃液體及第 6 類毒性物質，經暴露後，
將立即危害人體健康或對生物生命產生危害。二硫化碳是透明無色的液體，
工業級的二硫化碳含有不純的硫化氫，具淡黃色及臭味。二硫化碳之嗅覺濃 度為0.1 至 0.2 ppm 。二硫化碳之物理及化學特性如附表 2.2，二硫化碳不 同容許濃度對人體影響如附表2.3。
化學災害發生主要原因有氣體外洩、火災及爆炸。氣體洩漏方面，隨著 濃度高低、暴露時間長短及洩漏物質的毒性特性之影響導致健康損傷及危害
生命。毒性氣體擴散所引用的濃度指標判定，如表2.4 所示，國外常作為指
標的包括有ERPGs、SPEGL、及 EEGLs 等三種。如美國 EPA 所用之風險管 理方案要求以ERPG-2 為影響範圍之終點濃度(Endpoint)，而國內常用
會有生命危險之傷害為標準，因此美國EPA 建議以十分之一的 IDLH 值作為 影響範圍參考濃度，若洩漏值無IDLH，則可使用半致死濃度(Medium Lethal Concentration，LC50)或半致死劑量(Medium Lethal Dose，LD50)為參考標準
會有生命危險之傷害為標準，因此美國EPA 建議以十分之一的 IDLH 值作為 影響範圍參考濃度，若洩漏值無IDLH，則可使用半致死濃度(Medium Lethal Concentration，LC50)或半致死劑量(Medium Lethal Dose，LD50)為參考標準