讓工廠瞬間傾家蕩產的大型爆炸-儲存安全、BLEVE與可燃性化學雲

屏東科技園區某國際公司廠房,於112年9月22日傍晚發生大爆炸火警,造成4名勇消殉職、6名員工死亡,百名人員受傷。廠房設備及存貨等財產損失粗估約10餘億元,尚不計人員賠償與名譽損失。

圖1屏東科技園區某國際公司廠房發生大爆炸後現場。

相較於這種等級職災所造成人員與財物損失規模而言,零星發生的工安事件與中毒、缺氧、小型火災等職災損失,根本是小巫見大巫,不足為論矣。

一、 大型爆炸造成損失慘重
零星發生的工安事件,除非是大型結構坍塌,通常傷亡人數在個位數以下。工廠中毒、缺氧等事件,雖然傷亡人數會較多,但不會有太多財物損失;火災類型的職災,財物損失通常比人員損失嚴重;反觀大型火災與爆炸類型的職災,財物與人員損失都會相對嚴重,事後的重建工作倍加艱辛。

國際間最大的工廠災害案,被公認為是印度的博帕爾事件。1984年12月3日凌晨,印度中央邦博帕爾市美國聯合碳化物屬下的聯合碳化物(印度)有限公司(UCIL),設於博帕爾貧民窟附近的一所農藥廠發生異氰酸甲酯(Methyl Isocyanate)洩漏事件。當地政府確認和氣體洩漏有關的立即死亡人數為3,700餘人,接下來的兩個星期中大約8,000人喪命。根據一份20年後官方2006年文件顯示,這次洩漏共造成558,125人受傷,包括38,478人暫時局部殘疾,以及大約39,000人嚴重和永久殘疾。聯合碳化物公司最後有8人被判職務疏失罪,也為造成的損失支出4.7億美元。

上述災害屬公共安全事件,大多數傷亡人員並非工作原因造成的職災。反觀近年大型職災,多屬於工廠大型爆炸案。大陸地區近期最大的爆炸事件於108年3月21日,在中國江蘇省鹽城市響水縣江蘇天嘉宜化工有限公司工廠廠區內發生爆炸事故,係由固體危險廢物儲存倉庫中的苯燃燒發生爆炸引發。根據事後統計,事故造成78人死亡、76人重傷,640人住院治療,多數傷亡者為勞工,直接經濟損失約20億元人民幣。

大型爆炸案讓事業單位無法設置停損點,其造成傷害之結局往往超過想像,不得不謹慎應對。

二、工業型爆炸案的原因
會發生工廠大型爆炸案,需要一定的條件因素,茲說明如下:
(一)原料儲存或運作處發生達閃火點以上溫度
「公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法」第3條,六類公共危險物品如下:第一類氧化性固體;第二類易燃固體;第三類發火性液體、發火性固體及禁水性物質;第四類易燃液體及可燃液體;第五類自反應物質及有機過氧化物;第六類氧化性液體。如果儲存處發生火源或靜電,對超過上述六類分級管制量之區域,具有極高之爆炸風險。
另外,依據「職業安全衛生設施規則」第11條至15條、「高壓氣體勞工安全規則」第2條至第4條,均有指定特定的危險物質名稱,事業單位應該全部列入參考。
(二)BLEVE
可燃性高壓氣體儲槽受熱時,會發生沸騰液體膨脹蒸氣爆炸(BLEVE, Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)。BLEVE是液體受熱後氣化成氣體,急速增加內在壓力,導致容器爆裂氣體高速外洩,遇火源、空氣作用產生爆炸。戶外最常發生的BLEVE事故為油罐車(圖2),如果發生在密閉工廠內,後果將不堪設想。

圖2、油罐車BLEVE事故,如發生在隧道或市區內,會造成嚴重的損失


(三)化學雲(粉麈或可燃性氣體)爆炸
工廠內若具大量金屬粒、可燃性原料粉麈或氣體,因接觸面積大,很容易快速燃燒進而發生爆炸。
天然氣或可燃性氣體,是非常容易閃燃或爆燃的燃料,在密閉空間大量燃燒溫度可達數百度以上。可燃性粉塵的表面會吸附空氣中的氧,顆粒越細吸附的氧就越多、越易發生爆炸。此外微細粉塵發火點較大粉塵低,爆炸下限(LEL, Lower Explosive Limit)也越低。隨著粉塵顆粒的直徑減小,化學活性增加,容易依附靜電而發生大爆炸。粉塵爆炸期長達數十秒,為氣體的數十倍之多。
(四)禁水性物質
禁水性物質遇高溫水蒸氣,會加速反應分解成可燃的氫與助燃的氧,遇火源立即爆炸。第一類之鹼性金屬過氧化物及第三類之禁水性物質,應標示藍底白字之「禁水」字樣,提醒消防搶救人員不得使用水源滅火,避免因搶救反而發生更大範圍之爆炸。

三、結語
工廠驚火與炸,雖怕火更懼炸,雖怕炸更懼大。為減少大型爆炸案的發生率,學者專家提出過包括:強制建立ISO 45001、危險場所定期評估、強制技師團簽證或完備防火防爆專業人員證照訓練等各種卓見,不過這些都需要取得全民共識,另外,如果現行制度有所改變,企業的營運成本也勢必增加。
由於大型防爆知識牽涉到原料的運作、儲存、運送安全,屬於源頭管理技術大於事後災害搶救,未來政府機關應加強對使用有火災爆炸化學品之工廠,推動風險評估與風險管理作為,並加強工安宣導與訓練,才能有效防止此類事故之發生。

按:吳治忠,中華民國工業安全衛生協會講師。