一、 事件背景
這次高雄發生氣爆事件傷亡慘重,著實讓人感到沉痛與不捨。然而,令人感到不解的是,為何雙方操作人員在發現管線壓力異常後竟然繼續輸送作業達數小時之久?真的是為了便宜行事不計後果?還是警覺性不夠?抑或是操作人員對氣體本質的認識及危險氣體運送的常識根本不足呢?事發原因到底如何,檢調單位要一定要調查清楚並究責。
二、 教訓─人員傷亡慘重原因
1. 外洩氣體種類與濃度狀況無法掌握
國中理化課教的燃燒三要件:須具備可燃物、助燃物及溫度到達燃點。對於本身具可燃性的氣體,用水或許能幫助降溫,但是無法完全將火澆熄,特別是有大量可燃氣體存在時;除非將可燃物移除或覆蓋,使其與助燃物(氧氣)隔絕。由於高雄氣爆事件事發當下,警消人員對於外洩氣體種類及外洩濃度等狀況的無法掌握,無法對洩漏的氣體做正確的判斷與處置,導致情況完全失控。而未能及時封閉氣體外洩之危險區域,亦是造成路人無故遭到波及傷亡的原因之一。
2. 丙烯外洩量大,濃度高,外洩範圍廣
八一高雄氣爆事件係由於丙烯濃度過高導致,過高的濃度表示每單位體積的丙烯分子數目增加,丙烯分子與分子間距離變近。在分子間不斷碰撞下,由於摩擦生熱導致升溫。有報導說:「在未能偵知何種氣體外洩的情況下,消防員逕行噴水三小時;事實上,丙烯是廣義的『油』,不溶於水,密度大於空氣,氣化後在水面上方,空氣下方;大量沖水必然助長丙烯擴散,造成更大的傷亡。」
然而,這樣的說法尚待商榷。連續沖水的影響,並非如報載的助長了丙烯擴散。沖水可能幫助降溫,但還有另一個效應卻可能剛好與它對丙烯的降溫效應互相抵制。由於當下丙烯濃度已經高到不可能將所有丙烯完全覆蓋,且當時丙烯已外洩,所處環境為開放式,因此也不可能使其與氧氣完全隔絕。當燃燒三要件中的兩個都無法排除的情況下,唯一能夠冀望的只剩下溫度不要太快到達燃點。
丙烯藉由擴散至空氣中,可以稀釋地底下的丙烯濃度,延緩其溫度上升的速度。值得思考的是,連續沖水三小時與強大的水柱力道可能反而阻礙了丙烯氣體分子擴散到空中的途徑,導致效果適得其反。另外,大量的液態水若在短時間內迅速升溫,也有可能導致大量水瞬間氣化,形成蒸氣爆炸(steam explosion)。
液體瞬間氣化的威力不容小覷!而三小時的連續沖水,應累積了相當多的水量在氣體外洩處,丙烯爆炸的同時是否混合了水蒸氣爆炸,助長了爆炸的威力這部份一定必須釐清,以供往後第一線的救火人員以及政府相關單位參考。
3. 未能及時發現氣體外洩並停止輸送
令人感到匪夷所思的是,運輸管線兩端發現壓力異常卻沒有馬上停止輸送並通報,不但造成大量氣體外洩,也造成無法及時對此種狀況做最適當的處置,導致嚴重的後果,實為此事件之罪魁禍首!
三、 反思─注意事項與細節
1. 管線建置之安全性
(1) 輸送管線的密閉性
通常在處理高壓氣體的輸送時,輸送管線的密閉性絕對是最首要也最基本的考量,連接管線的配件及接頭的材質與規格
更是輕忽不得。除非是管線本身的缺損,否則一般高壓氣體管線最容易漏氣的地方往往都是管線與管線接合之處。在輸送氣體前先進行管線測漏,應該是每一次氣體輸送都確實執行的基本步驟。
(2) 材質與氣體相容性
通常,在進行高壓氣體輸送管線的配置時,必須特別考量管線本身材質與擬輸送氣體的相容性。不鏽鋼管線是最適合用來輸送具可燃性或腐蝕性氣體的材質。鐵製或銅製管線長時間使用易因氧化而導致鏽蝕。另外,這些輸送可燃性高壓氣體的管線已埋在地下長達數十年之久,對社會大眾的人身安全依然是隱憂,唯有政府機關責成有關單位確實負責監督廠商定期進行管線檢驗並維護,方能確保管線之使用安全無虞。
(3) 管壁厚度與管線壓力監測
管線本身管壁的厚度決定了輸送氣體時管線內可耐受的最大壓力。本次氣爆事件輸送丙烯的管線在正常運作狀況下須耐受40公斤/平方公分的壓力,相當於約39倍的大氣壓力。密閉管線中,一旦管線有氣體洩漏,整體壓力勢必發生改變;因此,一個好的壓力量測計以及針對特定氣體的濃度的即時偵測器,也是確保可燃氣體輸送安全的重要元件。
2. 人員之安全教育訓練
(1) 氣體外洩危機處理
此次事件顯示了在警消人員的職業訓練中培養其對於氣體外洩危機處理相關知識及能力之重要性。一旦察覺或偵測到有氣體外洩之虞時,第一要務是關閉氣體輸送閥門或開關,並疏散人員到免於曝露外洩氣體的安全範圍內並由專業人員判別外洩氣體的種類後進行相關的處置。
(2) 選用適當的滅火方式與滅火器
另一方面,針對火災之成因及種類,選用適當的滅火方式及滅火器也是往後需加強站在第一線的警消人員的教育訓練的地方。唯有能夠在第一現場及時判斷出火災的成因及類別,才能選用對的方式及工具來滅火,以確保自身及民眾的安全。
3. 及時檢測、分辨外洩之氣體種類
本次氣爆事件造成如此慘重傷亡的原因,除了未能及時封閉道路即管制氣體外洩的危險區域外;未能及時檢測判別出外洩氣體的種類也是原因。此時,能夠即時並準確地偵測氣體種類便成了最重要的課題。就國內外氣體偵測設備而言,目前市面上大多是國外品牌,國內有代理,有多種能夠即時即地偵測氣體的設備,如利用質譜原理偵測的高壓剩餘氣體分析儀(QGA)、利用光譜原理偵測週遭氣體種類及濃度的週邊氣體分析儀等。若有需要針對某特定的已知氣體,如甲烷、乙炔、丙烯等進行即時即地偵測,亦可透過參數設定完成。這些氣體偵測設備可以機動性地帶到氣體外洩的事故現場進行檢測,而不需將氣體採樣送到特定檢驗場所,可以省去交通往返甚至救命的時間。
四、 結語
除了管線本身的硬體設計之外,操作高壓氣體相關人員的安全教育訓練,包括了對於各種可燃性氣體本質的認識、對管線系統的基本瞭解、警覺性、危機意識及危機處理能力的培養,並經過邏輯思考及科學判斷,了解災害的成因及類別,選擇正確的方式及工具來滅火,方能確保自身及民眾的安全。
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