火災爆炸

危 險 性 設 備 設 備 安 全 1

危 險 性 設 備 鍋 爐 種 類 : 蒸 汽 鍋 爐 熱 水 鍋 爐 鍋 爐 與 壓 力 容 器 壓 力 容 器 種 類 : 高 壓 氣 體 容 器 高 壓 氣 體 特 定 設 備 2

危 險 性 設 備 潛 在 危 害 : 鍋 體 爆 炸 鍋 爐 鍋 體 如 因 超 壓 腐 蝕 等 原 因 而 發 生 一 裂 口, 而 在 裂 口 處 即 與 大 氣 接 通 當 體 內 降 低 至 大 氣 壓 力 時, 鍋 中 的 一 部 份 熱 水 遂 閃 變 成 為 蒸 氣 體 積 突 然 增 大, 使 原 來 容 器 無 法 容 納, 壓 力 劇 增 遂 產 生 了 爆 炸 爆 裂 因 操 作 人 員 疏 忽 壓 力 錶 不 準 鍋 爐 腐 蝕 變 薄 超 出 所 能 承 受 壓 力 3

鍋 爐 安 全 操 作 人 員 應 注 意 : 每 人 以 操 作 一 座 為 原 則, 操 作 期 間 並 不 得 任 意 離 開 崗 位 運 轉 中 應 隨 時 監 視 鍋 爐 之 壓 力 水 位 及 燃 燒 狀 態 等 情 況 保 持 壓 力 表 安 全 閥 之 機 能 正 常 每 日 檢 點 水 位 測 試 裝 置 至 少 一 次, 檢 點 及 適 當 調 整 低 水 位 燃 燒 遮 斷 裝 置 火 焰 檢 出 裝 置 等 使 用 時 確 實 檢 查 鍋 爐 是 否 緊 閉 4

危 險 性 設 備 鍋 爐 - 意 外 案 例 紡 織 製 造 其 染 色 鍋 爆 炸 致 勞 工 一 人 死 亡 職 業 災 害 據 該 公 司 業 務 主 管 說 : 大 約 在 今 天 (89 年 9 月 21 日 ) 中 午, 染 色 鍋 開 始 進 汽 升 溫, 預 定 升 溫 至 攝 氏 130 度, 本 人 開 啟 供 汽 閥 後 即 離 開 現 場 到 別 處, 約 下 午 一 時 操 作 員 聽 到 染 色 房 爆 炸 聲, 趕 到 現 場, 罹 災 者 已 被 爆 炸 開 之 染 色 鍋 蓋 撞 擊 當 場 致 死 可 能 原 因 : 罹 難 者 不 當 開 啟 鍋 蓋, 使 喫 合 齒 未 完 全 喫 合, 造 成 染 色 鍋 內 部 餘 壓 將 染 色 鍋 蓋 掀 起, 拉 斷 染 色 鍋 與 鍋 蓋 連 接 處, 而 將 鍋 蓋 彈 飛 出 去 5

鍋 爐 危 險 性 機 械 設 備 安 全 防 護 相 關 規 定 鍋 爐 檢 查 合 格 - 安 衛 法 8 鍋 爐 操 作 人 員 經 訓 練 或 技 能 檢 定 取 得 資 格 - 教 育 規 則 13 14 鍋 爐 操 作 前 實 施 作 業 檢 點 - 安 自 辦 法 64 禁 止 無 關 人 員 擅 自 進 入 鍋 爐 房 - 鍋 爐 及 壓 力 容 器 安 全 規 則 18 鍋 爐 每 月 定 期 檢 查 ( 小 型 鍋 爐 每 年 )- 安 自 辦 法 32 34 6

危 險 性 設 備 依 機 能 分 類 : 進 行 加 熱 作 用 者 壓 力 容 器 熱 交 換 器 蒸 煮 鍋 精 練 器 染 色 器 消 毒 ( 滅 菌 ) 器 加 硫 鍋 進 行 反 應 作 用 者 高 壓 反 應 鍋 反 應 器 蒸 發 器 抽 出 器 蒸 餾 器 儲 存 高 溫 壓 力 液 體 者 蓄 熱 器 熱 水 回 收 槽 ( 閃 化 槽 ;flash tank) 潛 在 危 害 : 火 災 爆 炸 中 毒 凍 傷 蒸 氣 壓 力 容 器 : 滅 菌 鍋 7

危 險 性 設 備 安 全 防 護 : 壓 力 容 器 確 認 安 全 閥 壓 力 錶 及 其 他 安 全 設 備 無 異 狀 後 方 予 使 用 避 免 急 速 劇 烈 之 負 荷 與 變 動 持 汽 壓 在 最 高 容 許 使 用 壓 力 之 下 蒸 氣 壓 力 容 器 : 臥 式 殺 菌 釜 保 持 安 全 閥 釋 放 閥 等 減 壓 設 施 之 機 能 正 常 有 自 動 控 制 裝 置 者 應 經 常 注 意 檢 驗 及 調 整 以 保 持 正 常 機 能 設 置 冷 卻 水 回 收 裝 置, 應 保 持 機 能 正 常 8

壓 力 容 器 危 險 性 機 械 設 備 安 全 防 護 相 關 規 定 壓 力 容 器 經 檢 查 合 格 - 安 衛 法 8 第 一 種 壓 力 容 器 操 作 人 員 經 訓 練 或 技 能 檢 定 - 教 育 規 則 13 第 一 種 壓 力 容 器 操 作 前 作 業 檢 點 - 安 自 辦 法 64 第 一 種 壓 力 容 器 每 月 實 施 定 期 檢 查 ( 第 二 種 壓 力 容 器 小 型 壓 力 容 器 每 年 )- 安 自 辦 法 33 35 36 * 圖 片 之 壓 力 容 器 需 由 計 算 判 定 是 否 為 第 一 種 壓 力 容 器 或 小 型 壓 力 容 器 9

其 他 機 械 設 備 氣 體 鋼 瓶 潛 在 危 害 : 破 裂 膨 出 火 災 爆 炸 安 全 防 護 : 手 套 安 全 鞋 10

其 他 機 械 設 備 氣 體 鋼 瓶 - 意 外 案 例 鋼 瓶 爆 炸 致 傷 死 災 害 : 據 該 廠 修 配 工 場 工 人 甲 稱 : 當 天 下 午 在 修 配 工 場 之 工 作 告 一 段 落, 收 拾 好 工 具 後, 又 到 氧 氣 灌 裝 部 找 乙 談 談 剛 才 拉 出 汽 缸 之 工 作 困 難 情 形, 那 時 乙 正 與 丙 在 談 天, 我 們 3 人 距 灌 裝 處 約 三 四 公 尺 左 右, 而 此 時 氧 氣 壓 縮 機 尚 未 開 動, 之 後, 氧 氣 壓 縮 機 開 動 了, 甲 隨 口 說 : 這 氧 氣 壓 縮 機 聲 音 不 錯? 約 1 分 鐘 左 右 之 後, 即 聽 到 一 聲 巨 響, 甲 就 被 爆 風 震 倒 在 地 上, 不 省 人 事, 等 醒 來 時 發 現 黑 煙 茫 茫 一 片, 看 不 到 四 周 的 東 西, 以 及 上 面 石 綿 瓦 陸 續 續 掉 下 來 泥 灰 瓦 片, 同 時 感 覺 背 後 還 有 一 陣 熱 風, 臉 部 也 感 到 麻 痛, 後 被 送 往 醫 院 救 治 11

其 他 機 械 設 備 氣 體 鋼 瓶 - 意 外 案 例 災 害 原 因 分 析 : 災 害 發 生 後, 查 其 氧 氣 灌 裝 設 備 都 無 損 壞, 而 灌 裝 時 之 10 個 鋼 瓶, 除 爆 炸 之 鋼 瓶 外, 其 餘 均 無 損 壞, 因 此 推 斷 此 爆 炸 之 鋼 瓶 有 問 題 後 經 查 證 結 果 及 在 災 害 現 場 附 近 找 回 之 瓶 頭, 經 丁 指 認 無 訛, 查 該 瓶 頭 ( 即 開 關 凡 而 部 分 ) 上 有 C 2 H 2 字 樣, 推 斷 該 鋼 瓶 係 乙 炔 鋼 瓶 據 氧 氣 鋼 瓶 部 操 作 工 人 戊 稱 : 當 天 氧 氣 壓 縮 機 開 動 後 壓 力 約 達 40kg/cm 2, 才 開 啟 總 開 關 凡 而 開 始 灌 裝 由 上 述 判 斷 本 次 災 害 原 因 為 誤 用 乙 炔 鋼 瓶, 瓶 內 尚 存 有 大 量 乙 炔 餘 氣, 灌 裝 氧 氣 時 於 高 壓 下 引 起 乙 炔 在 氧 氣 中 起 激 烈 分 解 爆 炸, 使 其 產 生 之 壓 力 超 過 乙 炔 瓶 本 身 所 能 承 受 之 壓 力, 致 鋼 瓶 爆 破 12

鋼 瓶 的 搬 運 與 儲 存 溫 度 保 持 於 攝 氏 40 度 以 下 以 專 用 推 車 進 行 搬 運 避 免 不 同 氣 體 同 時 搭 載 儲 存 與 載 運 須 有 警 告 標 誌 與 滅 火 器 等 相 關 安 全 設 備, 如 個 人 防 護 具 吸 收 劑 或 中 和 劑 等 儲 存 周 圍 2 公 尺 內 不 得 放 置 煙 火 引 火 性 或 著 火 性 物 質 空 瓶 應 另 外 放 置 鋼 瓶 應 直 立 固 定 並 加 蓋, 並 要 時 分 區 存 放 注 意 通 風 與 監 測 儀 器 的 正 常 運 作 13

溫 度 經 常 保 持 於 40 以 下 - 勞 工 安 全 衛 生 設 施 規 則 第 108 條 裝 妥 護 蓋 - 設 施 規 則 108 鋼 瓶 其 他 機 械 設 備 安 全 防 護 相 關 規 定 危 害 物 質 容 器 之 危 害 圖 式 - 危 險 物 與 有 害 物 標 示 及 通 識 規 則 5 周 圍 兩 公 尺 內 無 引 火 性 物 品 - 設 施 規 則 108 鋼 瓶 應 直 立 併 列, 固 定 措 施 - 設 施 規 則 108 鋼 瓶 或 空 瓶, 分 區 放 置 可 燃 性 氣 體 有 毒 性 氣 體 及 氧 氣 之 鋼 瓶, 分 開 貯 存 - 設 施 規 則 108 物 質 安 全 資 料 表 置 於 工 作 場 所 易 取 得 之 處 - 通 識 規 則 17 14

火 災 爆 炸 大 專 校 院 實 驗 場 所 安 全 衛 生 考 試 中 心 15

學 習 目 標 認 識 燃 燒 的 原 理 瞭 解 造 成 燃 燒 與 爆 炸 現 象 不 同 的 原 因 及 火 災 爆 炸 分 類 瞭 解 滅 火 的 原 理 與 相 關 設 備 知 道 火 災 爆 炸 的 預 防 對 策 與 逃 生 要 領 16

大 綱 單 元 1 前 言 1.1 燃 燒 概 論 1.2 造 成 燃 燒 與 爆 炸 現 象 不 同 的 原 因 1.3 實 驗 室 常 見 危 險 物 單 元 2 火 災 爆 炸 的 分 類 與 實 驗 室 火 災 爆 炸 案 例 分 析 2.1 火 災 種 類 2.2 爆 炸 種 類 2.3 實 驗 室 之 火 災 爆 炸 案 例 及 其 因 素 分 析 單 元 3 火 災 爆 炸 之 傷 害 及 預 防 原 則 方 法 3.1 火 災 危 害 生 命 的 直 接 因 素 ( 缺 氧 熱 毒 性 氣 體 煙 ) 3.2 火 災 爆 炸 預 防 原 則 與 方 法 3.3 危 險 物 品 儲 存 安 全 3.4 能 量 管 制 原 則 3.5 濃 度 管 制 原 則 單 元 4 火 災 爆 炸 設 備 及 逃 生 要 領 4.1 滅 火 原 理 4.2 滅 火 設 備 之 分 類 4.3 逃 生 狀 況 及 要 領 ( 包 括 方 法 設 備 ) 17

請 問 假 設 現 在 家 裡 實 驗 室 起 火 了, 您 知 道 該 怎 麼 辦 嗎? 求 生? 往 哪 個 出 口? 滅 火? 滅 火 器 在 哪? 種 類? 求 生 計 畫? 因 為 火 災, 我 可 能 損 失 什 麼? 如 果 我 不 希 望 有 火 災, 預 防? 怎 麼 做? 時, 地, 狀 況? 預 防 火 災 爆 炸? 預 防 災 害 擴 大? 預 防 人 員 傷 亡? 18

單 元 1 前 言 19

燃 燒 概 論 火 是 一 種 燃 燒 之 現 象 20

何 謂 燃 燒 燃 燒 係 可 燃 物 ( 還 原 劑 ) 與 助 燃 物 ( 氧 化 劑 ) 起 化 學 反 應 ( 氧 化 還 原 反 應 ) ( 對 可 燃 物 而 言 為 氧 化 反 應 ) 須 為 放 熱 反 應 且 於 穩 定 燃 燒 之 前, 放 熱 之 速 度 大 於 散 熱 之 速 度 如 此 一 來 則 使 物 體 之 溫 度 上 升, 終 於 發 出 光, 而 為 人 的 感 官 - 眼 睛 - 感 受 到 持 續 5 秒 鐘 ( 與 閃 火 區 別 ) 21

燃 燒 三 要 素 與 四 要 素 說 可 燃 物 熱 能 助 燃 物 連 鎖 反 應 22

燃 燒 之 必 要 條 件 引 起 燃 燒 必 須 具 備 兩 個 必 要 條 件, 缺 一 不 可 濃 度 條 件 ( 可 燃 物 達 到 適 合 燃 燒 之 狀 態 ) 能 量 條 件 ( 具 有 提 供 發 生 燃 燒 所 需 之 能 量 ) 23

燃 燒 之 必 要 條 件 ( 一 ) 要 發 生 燃 燒, 一 定 要 使 可 燃 物 質 在 適 當 之 濃 度 範 圍, 特 別 是 氣 體 或 蒸 氣, 如 果 濃 度 太 濃 或 太 稀 薄, 都 不 會 發 生 燃 燒, 充 其 量 只 發 生 化 學 反 應 最 小 點 火 能 量 (Minimum ignition energy, MIE) 可 燃 物 質 發 生 燃 燒 或 爆 炸 所 需 之 最 小 能 量, 稱 之 常 應 用 於 防 爆 設 計, 若 能 使 點 火 裝 置 之 發 生 能 量 不 超 過 環 境 可 燃 物 質 之 MIE, 則 可 防 止 發 生 燃 燒 爆 炸 24

燃 燒 之 必 要 條 件 ( 三 ) 著 火 源 之 種 類 明 火 高 溫 表 面 摩 擦 撞 擊 靜 電 電 火 花 25

26

造 成 燃 燒 與 爆 炸 現 象 不 同 的 原 因 爆 炸 原 因 : 氣 體 燃 料 事 先 散 佈 於 空 氣 中, 然 後 點 燃 即 形 成 爆 炸, 例 如 瓦 斯 爆 炸 燃 燒 原 因 : 若 氣 體 燃 料 未 與 空 氣 預 先 混 合, 於 氣 體 出 口 端 才 點 火, 將 不 會 爆 炸 僅 發 生 燃 燒, 例 如 家 用 瓦 斯 爐 27

實 驗 室 常 用 的 危 險 物 危 險 物 之 分 類 方 式 可 燃 性 氣 體 易 燃 性 液 體 易 燃 性 固 體 與 粉 塵 自 燃 性 物 質 遇 濕 易 燃 性 物 質 ( 禁 水 性 物 質 ) 不 相 容 危 險 性 物 質 28

危 險 物 之 分 類 依 勞 工 安 全 衛 生 設 施 規 則 第 十 條 危 險 物 分 類 : 為 爆 炸 性 物 質 易 燃 固 體 自 燃 物 質 禁 水 性 物 質 氧 化 性 物 質 易 燃 液 體 可 燃 性 氣 體 等 29

GHS 圖 式 : 物 理 性 危 害 危 害 性 爆 炸 物 易 燃 氣 體 易 燃 氣 膠 氧 化 性 氣 體 加 壓 氣 體 易 燃 液 體 易 燃 固 體 自 反 應 物 質 發 火 性 液 體 發 火 性 固 體 自 熱 物 質 禁 水 性 物 質 氧 化 性 液 體 氧 化 性 固 體 有 機 過 氧 化 物 金 屬 腐 蝕 物 圖 式 符 號 GHS 圖 式 符 號 台 灣 法 令 1 2.1 2.1 5.1 2.2 3 4.1 4.1 4.2 4.2 4.2 4.3 5.1 5.1 5.2 8 30

可 燃 性 氣 體 勞 工 安 全 衛 生 設 施 規 則 第 十 五 條 可 燃 性 氣 體, 係 指 下 列 物 質 : 一 氫 二 乙 炔 乙 烯 三 甲 烷 乙 烷 丙 烷 丁 烷 四 其 他 於 一 大 氣 壓 下 攝 氏 十 五 度 時, 具 有 可 燃 性 之 氣 體 31

易 燃 液 體 易 燃 液 體 是 指 易 燃 閃 火 點 低 於 61, 在 常 溫 常 壓 下 為 液 體 的 物 質 ; 常 用 的 有 甲 苯 乙 醇 二 甲 苯 丙 酮 汽 油 及 正 己 烷 等 易 燃 液 體 燃 燒 的 形 式 大 部 分 是 因 為 受 熱 汽 化 形 成 蒸 氣 後 再 依 氣 體 燃 燒 的 方 式 進 行 ( 擴 散 燃 燒 或 動 力 燃 燒 ) 易 燃 液 體 的 危 險 性 主 要 是 來 自 於 具 備 : 1. 易 燃 性 2. 蒸 氣 的 易 爆 性 3. 流 動 擴 散 性 4. 帶 電 性 5. 不 相 容 性 32

易 燃 固 體 與 粉 塵 定 義 : 凡 遇 火 受 熱 撞 擊 摩 擦 或 與 氧 化 劑 接 觸 即 著 火 的 物 質 依 其 型 態 分 為 為 易 燃 固 體 與 粉 塵 例 如 : 紅 磷 二 硝 基 甲 苯 黃 磷 硫 化 磷 赤 磷 鎂 粉 鋁 粉 等 33

自 燃 物 質 定 義 : 不 需 與 明 火 接 觸 由 本 身 的 化 學 變 化 或 受 環 境 的 溫 溼 度 的 影 響 而 能 自 行 燃 燒 的 物 質 常 見 的 有 黃 磷 二 亞 硫 磺 酸 鈉 鋁 粉 末 鎂 粉 末 硝 化 棉 三 乙 基 鋁 及 其 他 金 屬 粉 末 此 類 物 質 要 注 意 儲 存 時 的 條 件 要 保 持 通 風 避 免 熱 累 積 34

禁 水 性 物 質 定 義 : 具 有 遇 濕 能 放 出 易 燃 之 氣 體 與 熱 量 引 起 燃 燒 或 爆 炸 性 質 者 ; 例 如 金 屬 鉀 金 屬 鋰 金 屬 鈉 碳 化 鈣 磷 化 鈣 及 其 他 之 物 質 ; 其 危 險 性 主 要 是 來 自 於 具 備 : 1. 遇 水 或 遇 酸 之 燃 燒 性 2. 爆 性 3. 自 燃 性 4. 毒 害 性 和 腐 蝕 性 35

不 相 容 危 險 性 物 質 定 義 : 兩 種 或 兩 種 以 上 物 質 具 有 由 於 混 合 接 觸 而 發 生 爆 炸 危 險 者 氧 化 劑 與 還 原 劑 的 混 合 : 常 見 的 氧 化 劑 有 氧 氣 氯 氣 次 氯 酸 鈉 次 氯 酸 鈣 硫 酸 過 氧 化 氫 硝 酸 等 ; 常 見 的 還 原 劑 則 有 焦 炭 氫 氣 一 氧 化 碳 二 氧 化 硫 等 生 成 不 安 定 物 質 的 混 合 : 有 些 物 質 雖 混 合 後 雖 不 會 立 即 發 生 明 顯 的 巨 觀 變 化, 卻 會 形 成 敏 感 的 爆 炸 化 合 物 而 引 起 危 險, 如 疊 氮 化 鋇 與 四 氯 化 碳 TNT 與 活 性 碳 36

單 元 2 火 災 爆 炸 的 分 類 與 實 驗 室 火 災 爆 炸 案 例 分 析 38

火 災 定 義 何 謂 火? 火 是 一 種 燃 燒 之 現 象 何 謂 火 災? 火 災 在 消 防 上 通 常 具 備 以 下 之 三 要 件 : 有 造 成 火 災 之 主 體 - 火 因 失 控 或 縱 火 致 使 火 擴 大 成 災 必 須 用 滅 火 設 備 滅 火 - 造 成 損 失 39 39

火 災 種 類 火 災 由 時 間 分 為 : 白 晝 夜 間 與 深 夜 火 災 ; 由 發 生 場 所 分 為 : 高 樓 地 下 建 築 工 廠 都 市 山 林 船 舶 航 空 器 鐵 道 車 輛 火 災 等 一 般 為 火 災 搶 救 方 便, 通 常 係 由 發 生 燃 燒 之 物 質 以 水 搶 救 是 否 妥 適 而 將 火 災 分 為 四 類 一 般 普 通 火 災 (A) 油 類 火 災 (B) 電 氣 火 災 (C) 化 學 火 災 (D) 40

火 災 種 類 A 類 ( 普 通 火 災 ) 指 建 築 物 家 具 等 的 木 柴 紙 張 綿 織 物 纖 維 物 裝 飾 物 品 塑 膠 橡 膠 等 之 固 體 可 燃 物 質 火 災 用 水 或 以 泡 沫 滅 火 劑 水 溶 液 撲 滅 B 類 ( 油 類 火 災 ) 指 石 油 類 油 漆 類 植 ( 動 ) 物 油 類 有 機 溶 劑 類 等 可 燃 液 體 及 液 化 石 油 氣 天 然 氣 乙 炔 氣 等 易 燃 性 氣 體 火 災 若 用 水 滅 火 有 使 火 擴 大 延 燒 或 造 成 突 沸 乾 粉 化 學 泡 沫 或 機 械 泡 沫 滅 火 器 41 41

火 災 種 類 C 類 ( 電 氣 火 災 ) 指 電 壓 配 線 電 動 機 器 變 電 器 及 其 他 各 種 電 器 火 災 二 氧 化 碳 滅 火 器 滅 火 ( 事 務 精 密 機 器 ) D 類 ( 化 學 火 災, 又 稱 禁 水 性 物 質 火 災 或 特 殊 火 災 ) 指 可 燃 性 金 屬 物 質 禁 水 性 物 質 火 災 及 特 殊 材 料 氣 體 ( 矽 烷 ) 火 災 若 用 水 滅 火 有 造 成 爆 炸 等 使 災 害 擴 大 之 可 能, 可 用 特 殊 型 乾 粉 滅 火 器 42 42

爆 炸 定 義 何 謂 爆 炸? 係 壓 力 之 快 速 產 生, 並 釋 放 至 周 圍 壓 力 較 低 之 環 境, 因 氣 體 快 速 膨 脹, 擠 壓 空 氣 或 容 器 壁 摩 擦, 發 出 聲 響, 通 常 造 成 破 壞 43

爆 炸 種 類 由 爆 炸 時 物 質 之 相 分 氣 體 液 體 與 固 體 爆 炸 由 爆 炸 之 特 性 物 理 性 爆 炸 高 壓 容 器 洩 漏 爆 炸, 如 鍋 爐 爆 炸 氣 體 鋼 瓶 破 裂 爆 炸 水 蒸 氣 爆 炸, 例 如 鋼 鐵 廠 熔 融 鐵 碰 到 大 量 水, 水 突 然 膨 脹 1700 倍 而 爆 炸 化 學 性 爆 炸 氣 體 爆 炸 可 燃 性 蒸 氣 爆 炸 霧 滴 爆 炸 粉 塵 爆 炸 化 學 失 控 爆 炸 高 爆 炸 性 炸 藥 爆 炸 等 物 理 化 學 性 爆 炸 沸 騰 液 體 膨 脹 蒸 氣 爆 炸 (BLEVE) 44 44

何 謂 BLEVE BLEVE: 按 照 原 文 翻 譯 為 沸 騰 液 體 膨 脹 蒸 氣 爆 炸 (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) 為 液 體 受 熱 沸 騰 後 成 氣 體, 容 器 爆 裂 後, 氣 體 洩 出 而 產 生 爆 炸 的 情 況 45 45

例 子 : 有 機 溶 劑 桶 BLEVE 爆 炸 特 徵 係 為 大 火 球 及 破 片 飛 散 46

實 驗 室 之 火 災 爆 炸 近 來 許 多 大 學 的 化 學 實 驗 室 都 分 別 傳 出 火 警, 造 成 不 少 生 命 財 產 之 的 損 失, 更 突 顯 出 實 驗 室 防 範 火 災 和 爆 炸 之 重 要 性 原 因 : 使 用 化 學 藥 品 高 壓 氣 體 不 注 意 常 會 造 成 火 災 或 爆 炸 意 外 事 故 47 47

國 內 近 幾 年 校 園 實 驗 室 事 故 災 害 簡 述 化 學 實 驗 課, 學 生 添 加 酒 精 燈 時, 不 慎 洩 漏 桌 面 並 引 起 酒 精 氣 爆 而 灼 傷 某 校 機 械 工 程 實 驗 室 人 員 誤 將 無 機 酸 廢 液 倒 入 有 機 溶 劑 廢 液 中 引 發 氣 爆 中 正 大 學 化 學 系 之 化 學 實 驗 室 因 地 震 使 藥 品 墜 落 地 面 而 引 發 化 學 反 應, 導 致 5 間 實 驗 室 起 火 燃 燒 某 校 教 學 大 樓 新 建 工 程, 因 工 人 施 工 引 發 甲 苯 而 爆 炸 台 科 大 機 械 所 張 生 進 行 固 態 鹽 實 驗, 發 生 爆 炸 人 員 傷 害 情 形 3 名 學 生 灼 傷 1 名 女 技 術 員 灼 傷 5 間 實 驗 室 燒 毀, 財 物 損 失 一 千 萬 承 攬 商 一 死 一 傷 張 生 一 眼 炸 瞎, 臉 部 與 頸 部 灼 傷 48

國 內 近 幾 年 校 園 實 驗 室 事 故 49 49

國 內 實 驗 室 案 例 中 之 災 害 發 生 源 分 析 50 50

火 災 案 例 一 油 類 火 災 原 抽 風 櫃 B 之 位 置 四 公 升 正 己 烷 溢 流 處 四 公 升 正 己 烷 溶 劑 破 裂, 溶 劑 溢 流 四 處, 研 究 生 先 用 掃 把 掃 除 玻 璃, 再 用 拖 把 清 除 溶 劑 但 隨 即 起 火 火 災 直 接 波 及 之 六 樓 三 間 實 驗 室, 損 失 估 算 約 為 1000 萬 元 51

原 抽 風 櫃 B 之 位 置 完 整 之 直 接 原 因 電 源 線 路 放 於 實 驗 桌 上 之 可 調 式 電 流 控 制 器 之 電 氣 火 花 引 燃 潑 灑 於 地 面 上 之 正 己 烷 蒸 氣 呈 爆 現 點 熔 融 狀 態 ( 起 ) 間 接 原 因 原 電 流 控 制 器 人 員 未 採 取 適 當 之 清 理 程 序, 以 有 效 排 除 揮 發 之 可 燃 性 蒸 氣, 使 得 揮 發 蒸 氣 及 地 面 正 己 烷 被 引 燃 人 員 未 及 時 移 除 周 圍 之 點 火 源 及 加 熱 設 備, 造 成 設 備 產 生 之 電 氣 火 花 引 燃 可 燃 性 蒸 氣 52

建 議 建 議 對 人 員 施 以 適 當 之 清 理 化 學 藥 品 之 標 準 作 業 訓 練 當 有 機 溶 劑 洩 漏 時, 建 議 應 將 裝 有 防 爆 型 抽 風 扇 之 可 繞 性 風 管 置 於 溢 流 面 上 方, 以 有 效 排 除 揮 發 之 可 燃 性 蒸 氣, 避 免 達 到 其 爆 炸 下 限 建 議 可 燃 性 化 學 藥 品 使 用 完 畢 後, 應 立 即 擺 放 回 以 防 火 製 造 之 抽 氣 式 藥 品 櫃 53 53

火 災 案 例 二 油 類 火 災 化 學 館 有 機 化 學 實 驗 室, 懸 定 牆 壁 上 的 儲 存 化 學 藥 品 木 櫃 發 生 傾 倒, 致 木 櫃 內 化 學 藥 品 的 玻 璃 容 器 掉 落 化 學 藥 品 混 合 溢 散 於 地 面 鐵 罐 撞 擊 後 產 生 火 花, 引 燃 混 合 蒸 氣 造 成 火 災 54

化 學 藥 品 外 包 鐵 罐 因 受 撞 擊 壓 縮 後 導 致 變 形 其 木 中 櫃 兩 下 只 方 因 的 爆 有 炸 機 導 溶 致 劑 上 儲 方 存 頂 鐵 蓋 桶 炸, 壞 直 接 原 因 儲 存 化 學 藥 品 之 鐵 製 容 器 撞 擊 產 生 火 花 間 接 原 因 儲 存 化 學 藥 品 的 木 櫃 懸 空 釘 於 牆 壁 上, 以 致 發 生 傾 倒 意 外 事 故 實 驗 室 內 存 放 過 多 過 量 的 有 機 溶 劑 及 廢 液, 致 使 存 放 容 器 掉 落 損 壞 時, 大 量 且 複 雜 的 溶 劑 混 合, 產 生 可 燃 性 氣 液 環 境, 後 經 起 火 源 點 燃, 發 生 火 災 意 外 55

建 議 避 免 懸 空 或 有 潛 在 傾 倒 危 險 的 藥 品 儲 櫃 設 計 及 使 用 避 免 堆 積 過 多 過 量 的 化 學 藥 品, 並 使 用 小 量 體 積 的 化 學 品 存 放 容 器 56 56

火 災 案 例 三 電 氣 火 災 火 災 開 始 發 生 時, 無 學 生 及 實 驗 室 人 員 留 置 於 實 驗 室 內, 為 其 他 學 生 聽 到 警 鈴 後 出 門 察 看 才 發 現 實 驗 室 煙 霧 瀰 漫 57

電 源 插 座 直 接 原 因 疑 是 電 線 走 火 引 起 火 災 間 接 原 因 電 線 之 電 流 負 載 過 大 引 起 電 線 走 火 裸 露 之 電 線 58

建 議 提 昇 人 員 之 用 電 安 全 知 識, 避 免 電 線 之 電 流 負 載 過 大 對 於 電 源 及 相 關 線 路 之 配 置 應 請 專 業 之 電 氣 技 師 或 合 格 之 電 匠 負 責 規 劃 及 施 工 59 59

爆 炸 案 例 一 實 驗 室 水 蒸 氣 爆 炸 水 水 蒸 氣 體 積 將 比 液 態 時 增 加 幾 乎 達 1700 倍, 甚 為 驚 人 一 般 烷 類 ( 如 液 化 石 油 氣 ) 之 體 積 僅 增 加 300 倍 左 右 一 般 都 認 為 甚 為 安 全 的 水, 如 果 突 然 瞬 間 全 部 蒸 發, 則 有 可 能 發 生 水 蒸 氣 爆 炸 熔 融 金 屬 物 質 如 果 不 慎 將 該 熔 融 金 屬 掉 落 適 量 之 水 中, 則 將 可 能 發 生 前 述 之 水 蒸 氣 急 速 膨 脹 而 造 成 爆 炸 60

爆 炸 案 例 二 化 學 反 應 引 起 遇 水 會 劇 烈 反 應 之 物 質 數 量 過 多, 產 生 之 熱 量 大 並 引 起 所 生 可 燃 性 氣 體 之 燃 燒, 造 成 氣 體 膨 脹 迅 速, 就 會 發 生 爆 炸 如 : 鈉 在 潮 濕 的 空 氣 中 就 可 能 發 生 反 應, 所 以 要 放 置 於 煤 油 中, 如 果 鈉 與 雨 水 接 觸, 就 會 劇 烈 反 應 稀 釋 硫 酸 過 程 應 該 將 濃 硫 酸 少 量 緩 緩 加 進 水 中 否 則 可 能 發 生 爆 炸 61 61

爆 炸 案 例 三 化 學 反 應 引 起 過 氧 化 物 : 含 不 穩 定 氧 原 子 化 合 物 ( 類 似 炸 藥 ), 溫 度 過 高 會 有 爆 炸 的 可 能 性 無 機 過 氧 化 物 : 過 氯 酸 鉀 等 有 機 過 氧 化 物 : 過 氧 化 丁 酮 等 ( 高 分 子 反 應 起 始 劑 ) 救 火 消 防 員 6 人 全 數 罹 難, 總 計 造 成 10 人 死 亡,49 人 受 傷. 62

火 災 或 爆 炸 之 危 險 性 越 大 越 危 険 越 小 越 危 険 燃 燒 範 圍 ( 爆 炸 範 圍 ) 燃 焼 下 限 ( 爆 炸 下 限 ) 値 蒸 氣 壓 閃 火 點 燃 燒 速 度 自 燃 點 燃 燒 熱 沸 點 火 焰 傳 播 速 度 最 小 著 火 能 量 63 63

單 元 3 火 災 爆 炸 之 傷 害 及 預 防 原 則 方 法 64

火 災 危 害 生 命 直 接 因 素 氧 氣 耗 盡 (Oxygen depletion) 火 焰 燃 燒 時 會 耗 掉 氧 氣, 當 空 氣 中 氧 氣 濃 度 小 於 17% 缺 氧 症 狀 出 現 6~8%: 呼 吸 停 止, 在 6~8 分 鐘 內 發 生 窒 息 (Asphyxiation) 死 亡 火 焰 (Flame) 火 焰 直 接 接 觸 及 輻 射 熱 引 起 燒 傷 皮 膚 若 維 持 在 溫 度 66 (150 ) 以 上 或 受 到 輻 射 熱 3 W/cm 2 以 上, 僅 須 1 秒 即 可 造 成 燒 傷 65

火 災 危 害 生 命 直 接 因 素 ( 續 ) 熱 (Heat) 空 氣 對 流 熱 包 括 呼 吸 道 危 害 皮 膚 燒 ( 灼 ) 傷 熱 空 氣 及 氣 體 能 引 致 燒 傷 熱 虛 脫 脫 水 及 呼 吸 道 閉 塞 ( 水 腫 ) 對 於 呼 吸 而 言, 超 過 66 (150 ) 之 溫 度 便 難 以 忍 受, 此 溫 度 領 域 可 能 會 使 消 防 人 員 救 援 及 室 內 人 員 逃 生 遲 緩 66

火 災 危 害 生 命 直 接 因 素 ( 續 ) 毒 性 氣 體 (Toxic gases) 火 災 發 生 時 會 將 火 場 因 裝 潢 放 置 化 學 物 質 複 雜 造 成 燃 燒 後 空 氣 中 極 易 存 有 毒 性 氣 體 CO HCN 煙 (Smoke) 煙 往 往 比 溫 度 更 早 達 到 令 人 難 以 忍 受 程 度 危 害 : 降 低 能 見 度 進 而 影 響 逃 生 皮 膚 與 呼 吸 道 灼 傷 67

防 止 火 災 爆 炸 之 對 策 防 止 火 災 爆 炸 之 基 本 觀 念 : 使 物 質 在 不 適 合 燃 燒 爆 炸 之 狀 態 如 : 濃 度 在 該 狀 態 之 爆 炸 範 圍 外 使 物 質 不 致 接 觸 可 以 提 供 燃 燒 爆 炸 能 量 之 火 源 如 : 火 源 未 達 最 小 著 火 能 量 溫 度 低 於 閃 火 點 考 量 現 場 可 能 存 在 之 著 火 源 及 其 能 量 之 大 小, 並 採 取 消 除 該 能 量 造 成 危 險 之 相 對 防 範 措 施 68

了 解 實 驗 所 需 使 用 之 危 險 物 品 特 性 善 用 MSDS 瞭 解 所 處 理 物 質 之 特 性 - 由 物 理 化 學 性 質 項 目 中 可 以 查 知 物 質 之 爆 炸 上 下 限 閃 火 點 所 需 最 小 著 火 能 量 是 否 屬 預 混 合 氣 體 或 物 質 69

危 險 物 品 儲 存 安 全 不 相 容 之 危 險 物 品 勿 混 合 儲 存 應 單 獨 分 開 存 放 瞭 解 實 驗 室 現 場 溫 度 壓 力 氧 濃 度 與 溼 度 等 環 境 狀 況, 因 該 等 狀 態 對 物 質 造 成 之 危 險 性 變 化 危 險 物 品 應 有 專 屬 儲 存 場 所, 欲 進 行 實 驗 時 在 小 量 領 取 至 實 驗 室 使 用 70

不 相 容 之 危 險 物 品 勿 混 合 儲 存 物 質 A 物 質 B 可 能 發 生 的 現 象 氧 化 劑 可 燃 物 生 成 爆 炸 混 合 物 氯 酸 鹽 酸 類 混 觸 發 火 亞 氯 酸 鹽 酸 類 混 觸 發 火 次 亞 氯 酸 鹽 酸 類 混 觸 發 火 無 水 鉻 酸 可 燃 物 混 觸 發 火 高 錳 酸 鉀 可 燃 物 混 觸 發 火 高 錳 酸 鉀 濃 硫 酸 爆 炸 四 氯 化 碳 鹼 金 屬 爆 炸 硝 化 物 鹼 類 生 成 高 敏 感 度 物 質 亞 硝 化 物 鹼 類 生 成 高 敏 感 度 物 質 鹼 金 屬 水 混 觸 發 火 71

不 相 容 之 危 險 物 品 勿 混 合 儲 存 ( 續 ) 物 質 A 物 質 B 可 能 發 生 的 現 象 亞 硝 胺 酸 類 混 觸 發 火 過 氧 化 氫 胺 類 爆 炸 乙 醚 ( 脂 肪 醚 類 ) 空 氣 緩 慢 生 成 爆 炸 性 有 機 過 氧 化 物 烯 尿 烴 氨 鹽 生 成 爆 炸 性 有 機 過 氧 化 物 氯 酸 鹽 氨 鹽 生 成 爆 炸 性 氨 鹽 亞 硝 酸 鹽 氨 鹽 生 成 不 安 定 氨 鹽 氯 酸 鉀 赤 磷 生 成 對 於 撞 擊 及 摩 擦 敏 感 的 爆 炸 物 乙 炔 銅 生 成 對 於 撞 擊 及 摩 擦 敏 感 的 銅 鹽 苦 味 酸 鉛 生 成 對 於 撞 擊 及 摩 擦 敏 感 的 鉛 鹽 濃 硝 酸 胺 類 混 觸 發 火 過 氧 化 鈉 可 燃 物 混 觸 發 火 72

能 量 管 制 原 則 摩 擦 撞 擊 高 溫 表 面 電 能 明 火 火 源 化 學 能 輻 射 能 光 能 靜 電 絕 熱 壓 縮 73

濃 度 管 制 原 則 一 般 壁 上 型 通 風 機 防 爆 型 通 風 機 屋 頂 型 防 爆 通 風 機 作 業 場 所 有 易 燃 化 學 品 蒸 氣 產 生 時 應 安 裝 適 當 排 氣 裝 置 並 考 量 防 爆 性 74

單 元 4 火 災 爆 炸 因 應 對 策 與 逃 生 要 領 75

滅 火 原 理 去 除 可 燃 物 --- 隔 離 法 ( 移 除 法 或 拆 卸 法 ) 去 除 助 燃 物 --- 窒 息 法 去 除 著 火 源 --- 冷 卻 法 切 斷 連 鎖 反 應 --- 抑 制 法 76

滅 火 設 備 指 以 水 或 其 他 滅 火 藥 劑 滅 火 之 器 具 或 設 備 滅 火 器 消 防 砂 室 內 消 防 栓 設 備 室 外 消 防 栓 設 備 自 動 灑 水 設 備 水 霧 滅 火 設 備 二 氧 化 碳 滅 火 設 備 泡 沫 滅 火 設 備 乾 粉 滅 火 設 備 77

滅 火 器 是 以 撲 滅 初 期 階 段 火 災 為 主 要 目 的 常 供 使 用 之 滅 火 器 其 滅 火 藥 劑 以 泡 沫 二 氧 化 碳 乾 粉 海 龍 較 為 常 見 對 於 特 殊 物 質 造 成 的 火 災, 如 積 體 電 路 工 廠 所 使 用 的 特 殊 高 壓 氣 體 火 災, 保 留 消 防 砂 以 供 滅 火 仍 有 其 必 要 78

滅 火 器 之 種 類 乾 粉 滅 火 劑 (ABC) 主 成 分 是 磷 酸 二 氫 銨 [NH 4 H 2 PO 4 ], 另 添 加 硫 酸 銨 [(NH 4 ) 2 SO 4 ] 二 氧 化 矽 矽 樹 脂 等 具 抑 制 窒 息 效 果 及 迅 速 滅 火 特 性 最 適 合 油 類 火 災 ( 汽 油 煤 油 等 ) 之 搶 救 優 點 : 快 速 滅 火 對 人 畜 無 害 耐 長 期 使 用 耐 低 溫 換 粉 簡 單 不 會 導 電 缺 點 : 有 輕 微 腐 蝕 使 用 後 清 理 困 難 10 型 20 型 輪 架 式 79

滅 火 器 之 使 用 方 法 提 起 滅 火 器 拉 開 安 全 插 梢 握 住 皮 管 前 端, 噴 口 朝 向 火 苗 用 力 握 下 手 握 把 保 持 監 控 確 定 熄 滅 熄 滅 後 用 水 冷 卻 餘 燼 ( 有 例 外 ) 圖 片 來 源 : 消 防 署 朝 向 火 源 噴 射 80

室 內 消 防 栓 設 備 目 的 係 在 供 初 期 撲 滅 初 期 火 災 至 及 於 建 築 物 內 部 構 造 階 段 ( 中 期 ) 的 火 災 之 用 由 水 源 加 壓 送 水 裝 置 室 內 消 防 栓 啟 動 裝 置 補 充 水 裝 置 水 帶 瞄 子 配 管 閥 緊 急 電 源 等 所 構 成 的 由 於 需 賴 人 員 之 操 作, 所 以 必 須 事 先 作 充 分 之 訓 練, 以 熟 習 操 作 之 要 領 81

室 內 消 防 栓 之 使 用 平 時 多 注 意 消 防 栓 的 位 置 發 現 火 警 按 下 手 動 報 警 按 鈕 報 警 警 示 燈 會 閃 和 鈴 聲 大 作 打 開 消 防 栓 箱 取 出 瞄 子 ( 噴 嘴 ) 圖 片 來 源 : 消 防 署 取 下 水 帶 並 完 全 拉 伸 小 心 反 作 用 力 非 常 大 一 定 要 緊 握 瞄 子 噴 嘴 轉 動 瞄 子 噴 嘴 選 擇 適 當 射 水 方 式 注 意 將 接 頭 接 牢, 然 後 轉 動 制 水 閥 82

自 動 撒 水 設 備 為 設 於 建 築 物 內, 用 以 撲 滅 初 期 火 災 之 滅 火 設 備 中 最 為 優 良 之 設 備 係 由 撒 水 頭 流 水 檢 知 裝 置 加 壓 送 水 裝 置 送 水 口 水 源 及 配 管 閥 類 所 構 成, 通 常 其 配 管 系 統 到 撒 水 頭 為 止 係 充 滿 加 壓 水 ( 濕 式 ), 一 旦 發 生 火 災, 撒 水 頭 之 感 熱 部 分 ( 熔 絲 環 或 玻 璃 球 ) 受 火 災 之 熱 而 溶 解 或 破 裂, 使 撒 水 頭 之 密 封 構 造 喪 失 而 開 始 撒 水 83

水 霧 滅 火 設 備 比 撒 水 設 備 噴 出 的 水 量 少, 壓 力 較 大, 水 顆 粒 較 細, 行 成 霧 狀, 因 此 水 粒 子 相 互 之 間 存 有 空 氣, 而 空 氣 具 有 較 佳 之 電 氣 絕 緣 作 用 水 粒 子 細, 易 經 加 熱 而 蒸 發 膨 脹, 排 開 空 氣, 降 低 氧 濃 度, 使 火 災 不 易 持 續 水 霧 粒 子 衝 擊 油 膜 面 時, 具 有 將 油 類 乳 化 之 作 用, 減 少 油 氣 蒸 發, 提 高 閃 火 點, 使 油 不 易 燃 燒 84

警 報 設 備 指 報 知 火 災 發 生 之 器 具 或 設 備 火 警 自 動 警 報 設 備 手 動 報 警 設 備 緊 急 廣 播 設 備 瓦 斯 漏 氣 火 警 自 動 警 報 設 備 偵 煙 式 偵 測 器 85

避 難 逃 生 設 備 指 火 災 發 生 時 為 避 難 而 使 用 之 器 具 或 設 備 標 示 設 備 : 出 口 標 示 燈 避 難 方 向 指 示 燈 避 難 指 標 避 難 器 具 : 滑 台 避 難 橋 救 助 袋 緩 降 機 避 難 繩 索 滑 杆 及 其 他 避 難 器 具 緊 急 照 明 設 備 86

逃 生 狀 況 及 方 法 ( 一 ) 逃 生 避 難 時 ( 求 生??) 不 可 搭 乘 電 梯 依 逃 生 路 線 選 擇 最 近 之 安 全 門 疏 散, 也 不 可 中 途 停 留 或 再 回 到 火 場,* 如 非 必 須 勿 優 先 使 用 避 難 器 具 * 循 著 避 難 方 向 指 標, 由 安 全 梯 進 入 安 全 梯 間 逃 生 ( 往 上 須 注 意 煙 囪 效 應 ) 隨 手 將 門 關 上, 防 止 火 煙 的 擴 散 以 毛 巾 或 手 帕 掩 口 : 利 用 毛 巾 或 手 帕 沾 濕 以 後 掩 住 口 鼻, 可 避 免 濃 煙 的 侵 襲 ( 白 煙 或 煙 不 濃 時 ) 濃 湮 中 採 低 姿 勢 爬 行 ( 比 起 找 濕 毛 巾 更 是 重 要 ) 濃 煙 中 戴 透 明 塑 膠 袋 逃 生 ( 塑 膠 袋 長 約 100 公 分, 寬 約 60 公 分 ) 沿 牆 面 逃 生 不 能 往 下 跑, 就 不 能 往 上 跑 87

逃 生 狀 況 及 方 法 ( 二 ) 在 室 內 待 救 時 用 避 難 器 具 ( 繩 索 軟 梯 緩 降 機 救 助 袋 ) 逃 生 塞 住 門 縫, 防 止 煙 流 進 來 設 法 告 知 外 面 的 人 至 易 於 獲 救 處 ( 如 陽 台 或 窗 戶 ) 待 命 要 避 免 吸 入 濃 煙 絕 不 可 跳 樓 88

關 門 的 重 要

火 災 逃 生 中 切 忌 五 種 錯 誤 行 為 原 路 脫 險 向 光 朝 亮 盲 目 追 隨 自 高 向 下 冒 險 跳 樓 90

結 語 防 止 火 災 爆 炸 危 害 --- 預 防 重 於 搶 救 實 驗 室 應 有 適 當 的 管 理 維 護 及 SOP 造 成 火 災 爆 炸 的 原 因 -- 設 備 環 境 與 不 安 全 行 為 完 整 的 教 育 及 防 災 訓 練 使 人 人 熟 習 防 火 防 爆 的 知 識 和 技 術 能 萬 一 不 幸 發 生 意 外 事 故, 均 能 緊 急 應 變, 妥 善 處 理, 使 災 害 的 損 失 降 至 最 低 91

致 謝 勞 工 安 全 衛 生 研 究 所 行 政 院 勞 委 會 北 區 勞 動 檢 查 所 仁 德 醫 護 管 理 專 科 學 校 國 立 台 灣 大 學 環 工 所 吳 鴻 鈞 先 生 劉 銘 池 先 生 胡 冠 華 老 師 蔡 宇 庭 先 生 協 助 本 教 材 之 製 作 92

0,1L 水 =1 公 斤 (1000 克 ) 1000/18 = 55.5 mole 100 1 atm 時,1mole 氣 體 有 30.6L (273 + 100) 22.4 30.6L (273 + 0) 100 時 之 體 積 為 55.6 30.6L/mole=1700L 93

危 險 物 儲 存 場 所 切 焊 作 業 金 屬 粉 塵 有 機 粉 塵 等 累 積 處 所 有 爆 炸 火 災 之 虞 場 所 94