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17 A)受熱自燃 ----可燃性物質在「外部熱源」作用下,溫度升高, 直到自燃點起火燃燒----在化學工業生產過程中可燃物質: 接觸高溫表面加熱或烘烤過度、衝擊、摩擦導致之。 B)自熱燃燒 (自然發火) 物質內部發生物理、化學或生化變化產生熱經 熱蓄積作用導致溫度上升直到自燃點後開始燃燒 熱蓄積作用導致溫度上升直到自燃點後開始燃燒---- 原因: 氧化熱、分解熱、吸附熱、聚合熱、 發酵熱等 自熱燃燒物質 1)自燃點低之物質:P PHx 2遇空氣 氧氣發熱自燃之物質 2遇空氣氧氣發熱自燃之物質 油脂類、金屬粉塵及金屬硫化物(ZnAl 、金屬硫化物(FeSFe2S3)、活性碳(炭、油煙) 、其他(魚粉、原棉、骨粉、石灰) 3)自然分解發熱物質:硝化棉 4)產生聚合熱、發酵熱物質

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  • 17

    (A)受熱自燃----可燃性物質在「外部熱源」作用下,溫度升高,

    直到自燃點起火燃燒。

    ----在化學工業生產過程中,可燃物質因:接觸高溫表面加熱或烘烤過度、衝擊、摩擦導致之。

    (B)自熱燃燒 (自然發火)物質內部發生物理、化學或生化變化產生熱經

    熱蓄積作用導致溫度上升直到自燃點後開始燃燒熱蓄積作用導致溫度上升直到自燃點後開始燃燒。

    ---- 原因: 氧化熱、分解熱、吸附熱、聚合熱、發酵熱等

    自熱燃燒物質

    (1)自燃點低之物質:P 或 PHx(2)遇空氣 氧氣發熱自燃之物質(2)遇空氣、氧氣發熱自燃之物質

    油脂類、金屬粉塵及金屬硫化物(Zn、Al、金屬硫化物(FeS、Fe2S3) )、活性碳(木炭、油煙) 、其他(魚粉、原棉、骨粉、石灰)

    (3)自然分解發熱物質:硝化棉(4)產生聚合熱、發酵熱物質

  • 18

    閃火點閃火點 (Flash (Flash Point)Point)

    點火著火點(Piloted Ignition

    自燃溫度(AutoignitionTemperature)

    自發性著火溫度(SpontaneousIgnition

    Temperature)Temperature) (Spontaneous

    Ignition Temperature)

    汽油(Gasoline) -65° C -43 °C 232 °C 280°C

    十六、十六、最小著火能 (Minimum Ignition Energy)

    • 使易燃性液體之蒸氣、可燃性氣體或可燃性粉塵著火需要最低著火能量。

    通常用電容器放出不同能量的火花來做試驗 能量以毫焦耳• 通常用電容器放出不同能量的火花來做試驗。能量以毫焦耳(mJ)為單位。

    • M.I.E. = ½ C V2 C: 電容量 (F) ,V:電壓 (伏特)• T↑,p↑ => MIE↓; 危險性↑

    ( MIE α 1/p2 ) • 加入惰性氣體(N ; CO ) => MIE↑• 加入惰性氣體(N2 ; CO2) => MIE↑• 乙炔,CS2 , H2等 MIE非常低• 普通粉塵之MIE值在10至1000mJ間• 易燃粉塵之MIE值< 10mJ (須注意靜電)

    十七、爆轟 (Detonation)

    • 可燃氣體與空氣混合燃燒後放熱且迅速提高溫度,火焰之傳播速度快,火焰面與其前方進行之壓縮波所生之衝擊波融合,形成一個波,此波之速度達到音波以上,始趨安者,此現象稱之。

    • 特性:反應區內未反應物質之傳播速率高於音速,放熱反應之能量立即供給震波

    • 爆轟( Detonation )的行為: 1 爆轟的產物是氣體,並非固體和液體; 1. 爆轟的產物是氣體,並非固體和液體; 2. 釋放化學能。

    • 爆轟峰面具方向性,破壞力強約為爆燃 2 倍

    十八、爆燃 (Deflagration)

    • 氣體燃燒後放熱,並以低於音速利用傳導;

    • 以對流;或輻射將燃燒火焰傳至未燃燒之物質。

    • 爆炸速率低於音速• 氣體和空氣混合後起爆產生之壓力,最高可達起始• 壓力之8倍

    • 氣體和H2混合後起爆產生之壓力,最高可達起始壓力之20倍

  • 19

    燃燒過程 爆炸過程

    燃燒與爆炸過程

    1.反應緩慢

    2.反應產物因產生相當程度膨脹,能量散失導致低能量密度

    1.反應極快

    2.放出之能量集中,具高能量密度

    燃燒燃燒 爆炸爆炸

    11 氧化的作用較緩慢氧化的作用較緩慢 有瞬間劇烈的氧化現象有瞬間劇烈的氧化現象

    燃燒與爆炸之差異

    22 無巨大的聲響無巨大的聲響 有巨大的聲響或風暴有巨大的聲響或風暴

    33 沒有力的作用沒有力的作用 有力的作用,如撞擊震動有力的作用,如撞擊震動

    44 僅生成煙、熱、光和有害氣體僅生成煙、熱、光和有害氣體 除左列生成物外,尚有爆破性除左列生成物外,尚有爆破性

    溫度較低溫度較低 產生高溫產生高溫55 溫度較低溫度較低 產生高溫產生高溫

    66 對人體傷害性較小對人體傷害性較小 對人體殺傷性較大對人體殺傷性較大

    77 可進行短距離消防作戰可進行短距離消防作戰 需採長距離(需採長距離(45M45M以上)消防戰術以上)消防戰術

    燃燒、爆炸與爆轟

    傳播速度 傳播介質 效應

    燃燒 緩慢、隨時間改變

    熱傳導、輻射、對流

    光、熱

    爆炸 可改變 衝擊波 光、熱、聲響、壓力

    爆轟 固定 衝擊波 光、熱、聲響、壓力

    二二、、歷年國、內外重大火災爆炸事故災害事件二二 歷年國 內外重大火災爆炸事故災害事件

  • 20

    • 國內:

    1995/02,台中,威爾康KTV西餐廳,64人死亡。 1996/10,桃園,永興化工 MEKPO 爆炸案,10人死亡。

    高雄前鎮區鎮興橋 液化石油氣管線拆遷工程 1997/09,高雄前鎮區鎮興橋,液化石油氣管線拆遷工程爆炸案,造成工作人員、附近居民、路人、

    消防隊員,14死,11傷。 1997/10,新竹科學園區,聯瑞半導體廠大火 1998/02,高雄林園鄉,北誼興業灌裝台爆炸,4死,44傷 2001/05,汐止東科大火 2001/05,汐止東科大火 2001/05,新竹湖口工業區,福國化工爆炸, 1死,112傷 2003/11,苗栗縣通霄鎮,巨豐爆竹爆炸案, 6死,10傷 2004/06,嘉義六腳鄉爆竹爆炸案, 6死,6傷 2004/ 10,新竹新豐鄉,雲光爆竹廠爆炸案,3死,11傷

    2005/02 ,台中金沙百貨大火, 4死3傷

    2005/05 ,桃園日月光公司,因化學品發生大火,延燒10 小時後撲滅,財務損失近100 億元等。

    2005/07 ,台中,欣晃化工廠(亞硝酸鈉) ,18人灼嗆傷

    2005/ 11,南科,茂迪公司矽甲烷氣爆, 1死 2006/01 ,東雲紡織公司之承攬商從事乙二醇與PTA聚合之

    濾網更換作業時,不慎造成高溫熱媒油或酯

    化物外洩,引起氣爆引發大火造成現場作業人

    員,6死5傷。員 死 傷 2006/02/09 ,南寶樹脂(台南廠)醋酸乙烯燃燒,無人傷亡。

    2007/06 ,桃園縣蘆竹鄉,義鎧化學工廠,因切割管線造成火花自管內回火燃燒發生丙二醇甲醚 (PGME) 爆炸。1死、5重傷。

    2007/11 ,苗栗後龍,地下爆竹工廠爆炸, 4死, 6重傷。 2008/01/30 ,彰濱工業區, 「南寶化工公司」反應槽爆炸 2009/06/22 ,彰濱工業區 , 「南寶化工公司」 ,

    反應器爆炸(叔丁基過氧化氫,TBHP)

    2010/01/08 ,彰濱工業區, 「南寶化工公司」四化學槽爆炸, 無人傷亡,疑似「過氧化氫異丙苯爆炸, 無人傷亡,疑似「過氧化氫異丙苯」(CUMENE HYDROPEROXIDE, CHP)

    2010/06/11 ,台中工業區,欣晃科技公司發生鍋爐爆炸,2死5傷

    2010/07/07 ,台塑六輕烯烴一廠,疑似蒸餾塔塔底泵浦軸封破裂,丙烯外泄造成大火;封破裂,丙烯外泄造成大火;

    2010/07/25 ,台塑六輕園區煉油二廠重油外洩,引發大火爆炸 (火焰至少超過10層樓高) ,居民廠區外激烈抗議,台塑六輕二次工安意外事故損失高達上百億元;

    2010/08/05 ,高雄中鋼碳素,煤焦油工廠油管漏油引發火災,無人傷亡,營業額損失超過一億元。

    2010/10/3 ,8:20am,南亞嘉二廠大火延燒17小時,燃燒的珠光紙,以PP為主原料,因在密閉空間,熱煤油瞬間爆開 現場高溫到攝氏熱煤油瞬間爆開,現場高溫到攝氏1100 C。

    2011/03/06 ,台中夜店猛男表演,凌晨惡火, 9死12傷。

    • 其他案例

    2009/03/03,油罐車 (正己烷橡膠溶劑) 失控衝撞安全島爆炸,駕駛燒成焦屍 (雲林縣) 。

    2010/03/15,甲苯化學槽車,台中港西碼頭南堤路轉彎處翻覆氣爆,駕駛燒死。

  • 21

    • 國外案例 1921/09/21 ,德國, Oppau, 硝酸胺 (ammonium nitrate)爆炸,

    至少 561死 1947/04/16 , 美國德州德克薩斯市港口硝酸胺爆炸,

    至少 581死至少 581死 1974年,英國富利克斯鎮 (Flixborough Town)人造纖維廠

    環己烷洩漏爆炸,死亡28人,36名受傷。 1984/11/19,墨西哥城石油氣大爆炸,約542人死亡,受

    傷數超過4000, 31,000人無家可歸,損失大約2,250萬美元約 , 萬美元

    1989/10/23 ,美國德州, Pasadena ,菲利普油公司 (PhilipCo) 爆炸, 23死, 130傷,財損超過 $800M

    2005/03/23,BP(英國石油公司) ,美國德州的煉油廠爆炸,造成15死,180傷。損失了至少10億美元以上。

    2005/12/11, Buncefield, 英國汽油儲槽爆炸, 43傷,摧毀20 座儲槽和建築物,損失£750 million

    2008/02/07,美國喬治亞州帝國製糖公司粉塵爆炸,13 死,42傷。

    2008/08/28 , Bayer CropScience 在W. Virginia 的Institute工廠發生火災、爆炸, 2死。Institute工廠發生火災、爆炸, 2死。

    2010/02/08 ,美國康乃狄克州未完工電廠天然氣爆炸造成 5死12傷。

    2010/07/16 ,在中國遼寧大連市,大連新港港區內發生爆炸事件,爆炸乃因油輪工作人員在卸油時操作不當所致,導致一條輸油管道原油洩漏引起爆炸;引起爆炸;

    2010/07/28 ,中國南京一家塑膠工廠工人不慎挖斷拆遷中的丙烯管線,引發大爆炸,造成至少200人以上傷亡;

    • 2011/03/11 ,日本千葉縣市原市, Cosmo石油公司煉油廠,因 9 級地震導致煤氣外洩,引發連環爆炸。

    wikipedia

    東京

    (位於日本仙台市太平洋以東近海)

    仙台

    歐新社 wikipedia

    • 國內案例

  • 22

    19961996年年1010月桃園縣蘆竹鄉月桃園縣蘆竹鄉永興樹永興樹脂塗料公司脂塗料公司發生爆炸火警,發生爆炸火警,

    死亡死亡1010人,重傷人,重傷88人,人,3939人輕傷人輕傷 死亡人員包括警消死亡人員包括警消33人、義消人、義消33人人

    過氧化丁酮過氧化丁酮反應槽反應槽

    國內有史以來,國內有史以來,單一火警單一火警警義消警義消死亡最多最慘重死亡最多最慘重。。

    台灣因MEKPO引起之重大災害案件

    日期 地點 受傷 死亡 災害 原因

    1979.07.13 台北 49 33 地下儲槽爆炸 熱分解

    1984.02.18 桃園 55 5 反應槽爆炸 熱分解

    1989.09.01 桃園 5 7 儲槽爆炸 儲存不當

    1996.10.07 桃園 47 10 儲槽爆炸 熱分解

    2001.05.11 雲科大 0 0 測試罐爆炸 釋壓不當

    19971997年年99月月1313日,日,鎮興橋液化石鎮興橋液化石油氣管線拆遷工程油氣管線拆遷工程爆炸案爆炸案

    原由原由:: 該案係於該案係於更換瓦斯管線更換瓦斯管線鑽鑽孔測試時,孔測試時,發生瓦斯外發生瓦斯外洩 引起大火洩 引起大火洩,引起大火洩,引起大火

    1414人死亡人死亡((工作人員、附近居工作人員、附近居民、路人、消防隊員民、路人、消防隊員)),,1111人人受傷受傷

    • 高雄林園鄉北誼興業灌裝台(灌裝作業疏失案例)(1998.2)

    • 化學品:液化石油氣

    事故:灌裝作業中 因軟管斷裂 造成大量液化瓦斯外洩• 事故:灌裝作業中,因軟管斷裂,造成大量液化瓦斯外洩。起火後,灌救中發生BLEVE爆炸

    • 災況:死亡4人(包括2名警消、2名義消) ,輕重傷28名