煙囪效應 (stack effect) · •...

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17 密閉空間內的燃燒往往因為空間氧氣不足 火勢會慢 密閉空間內的燃燒往往因為空間氧氣不足火勢會慢 慢減緩,最後可能會自動熄滅。 若密閉空間變開放空間後,因增加空氣的對流,有充 分的氧氣及風勢,會助長火勢,如同煙囪向上釋放 熱能熱能高樓層火災常發生煙囪效應 煙囪效應 (Stack Effect) A.當冬天建築物內部溫度較高時,於樓梯、電梯通道、管 道間、 川堂等垂直通道內,空氣通常因密度較建築物外界空氣為低而 具有浮力,浮力作用下使其向上浮升,經 由上方開口流出。 而外界空氣由下方開口補充空氣上 升所遺留空缺如此循 環現象即為煙囪效應。 B. 夏天中由於大樓普遍設有空調系統,溫度較外界為低,則建築 物垂直通道中存在向下流動之氣流,此現象稱為 逆向煙囪效 正向 夏天 T 0 < 冬天 T < T 0 T 正逆向煙囪效應引起的建築物內部空氣流動示意圖 煙囪效應之影響 煙流驅動越大,則煙囪效應產生之壓力越大。 樓層越高,內部與外部溫度差越大則其牽引力量越大,延燒越 迅速。 新莊市中正路803巷,大樓內部天井,產生「煙囪效應」,火 蛇轉而由3樓直接向上竄燒後棟的8103人葬身火窟2009-01-26,台北縣「煙囪效應」奪命,致38煮稀飯不慎引發氣爆大火後,打開門經樓梯間 往外 跑的住戶因此嗆傷或嗆死(煙囪效應)高熱的濃煙 透過這種空 氣的對流在 頂樓製造另 一個火場 一個火場

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    密閉空間內的燃燒往往因為空間氧氣不足 火勢會慢密閉空間內的燃燒往往因為空間氧氣不足,火勢會慢慢減緩,最後可能會自動熄滅。

    若密閉空間變開放空間後,因增加空氣的對流,有充分的氧氣及風勢,會助長火勢,如同煙囪向上釋放熱能。熱能。

    高樓層火災常發生煙囪效應

    煙囪效應 (Stack Effect)A.當冬天建築物內部溫度較高時,於樓梯、電梯通道、管 道間、

    川堂等垂直通道內,空氣通常因密度較建築物外界空氣為低而具有浮力,浮力作用下使其向上浮升,經由上方開口流出。而外界空氣由下方開口補充,空氣上升所遺留空缺,如此循環現象即為煙囪效應。

    B. 夏天中由於大樓普遍設有空調系統,溫度較外界為低,則建築物垂直通道中存在向下流動之氣流,此現象稱為逆向煙囪效應。 正向

    夏天

    T0 <

    冬天

    T < T0T

    正逆向煙囪效應引起的建築物內部空氣流動示意圖

    煙囪效應之影響

    煙流驅動越大,則煙囪效應產生之壓力越大。

    樓層越高,內部與外部溫度差越大則其牽引力量越大,延燒越迅速。

    新莊市中正路803巷,大樓內部天井,產生「煙囪效應」,火蛇轉而由3樓直接向上竄燒後棟的8到10樓。 3人葬身火窟。

    2009-01-26,台北縣「煙囪效應」奪命,致3死8傷

    • 煮稀飯不慎引發氣爆大火後,打開門經樓梯間往外跑的住戶,因此嗆傷或嗆死(煙囪效應)。)

    高熱的濃煙透過這種空氣的對流在頂樓製造另一個火場一個火場

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    • 如何防止煙囪效應的危害– 要做好各垂直通道、管道間的防火阻絕,不要有空隙讓煙流往水平方向流竄,將危害減到最小。

    – 建議於垂直通道、管道間設置專用的偵測器,用以掌控藉煙囪效應流竄的煙流。

    • 民眾要怎麼自保?第一要務: 冷靜地緊閉門窗。

    緊閉門窗指的是大門、前廳等等火舌可能蔓延前進的方向

    接著要快用濕毛巾之類的掩住口鼻,帶領全家到陽台或後面等待救援。當全家人等待救援時,要找遠離火場的通風地點,這時候一定要盡量保持能夠呼吸到新鮮空氣。

    福國化工爆炸案

    • 2001年5月18日下午,新竹工業區• 生產紡織用之水性接著劑之反應槽 ( 6噸)因溫度失控• 生產紡織用之水性接著劑之反應槽 ( 6噸)因溫度失控爆炸,並引爆該公司儲存之爆炸性物質BPO(過氧化二苯甲醯),導致福國化工工廠全毀。

    • 鄰近46家工廠(含14家高科技廠)受波及,部分鄰廠廠內機台移位、生產設備受到嚴重損害。

    • 方圓一公里內商家民宅玻璃門窗震毀。• 方圓一公里內商家民宅玻璃門窗震毀。• 損失數億元以上。• 人員傷亡部分,鄰廠普利司通一名外勞死亡,並造成鄰近廠商109人受傷,其中多人傷勢嚴重。

    • 2003/11/22, 桃園蘆竹,輝騰塑膠泡棉工廠利用假日試用新藥不慎,引發爆炸, 4死1傷

    • 製程安全資訊(Process Safety Information)該公司為小型泡棉製造工廠,主要以二氯甲烷、聚丙二醇、矽酸鹽為原料,經攪拌後再加入二異氰酸甲苯混和並完成發泡,其過程為快速放熱反應,如溫度控制不當易發生失控反應。

    該公司因從事研製PU塑膠泡棉之爆膜試驗,於測試過程中因爆膜試驗機未裝設墊圈造成氫氣之洩漏爆炸。產生之壓力超過容器之承受力,容器頂蓋被炸掀開並引起火勢擴及廠區廠房,造成4死1傷災害。

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    2004年9月1日,台北縣林口鄉六和化工公司發生火災爆炸案

    工廠負責人與另外三名工人迅速逃出,其中一名作業員工因逃避不及死亡。

    發生災害的化學工廠主要代理國內外化學品原料的販售,廠區內囤積大量化學品原物料儲存桶,及數座儲槽,災害發生後,造成沸騰液體膨脹蒸氣爆炸(Bleve) 。

    事故所存放的化學品火災爆炸特性事故所存放的化學品火災爆炸特性

    物質名稱 閃火點 爆炸下限 爆炸上限

    二甲苯 17-25℃ 1.0 % 7.0 %環氧乙烷 -20 ℃ 3.0 % 100 %

    2004/10/11,新竹-新豐鄉-雲光爆竹廠爆炸,2死12傷

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    2007/11/02 ,苗栗縣後龍, 非法地下爆竹工廠爆炸,4死, 6重傷

    2005/05/012005/05/01日月光火災日月光火災

    因化學品發生大火,延燒10 小時後撲滅 高精密成品及無塵室設備後撲滅,高精密成品及無塵室設備付之一炬,財務損失近100 億元等

    SiH4

    • 矽甲烷為一無色 會與空氣反應 有窒息性影響為一無色、會與空氣反應、有窒息性影響。與空氣接觸會自燃,燃燒時會釋放出未結晶的SiO2濃煙。

    此氣體在空氣中會自燃且有潛在的劇烈燃燒危害。高溫或火燄時,若鋼瓶的釋壓裝置故障可能引起鋼瓶爆炸。

    若矽甲烷在高壓下釋放或在高流速下,可能發生延遲性的爆炸。的爆炸

    排放矽甲烷時若沒有發生自燃,便要小心有極大危險將發生,亦不可靠近排放區。緊急應變人員當進入洩漏區需穿著 SCBA 及全身防火衣。在未關閉瓶閥前不要企圖滅火。

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    2005-7 -3 ,台中市,欣晃化學製藥公司廠房大火,0死16傷

    只有亞硝酸鈉起火,並未被波及廠中儲放的甲苯、 只有亞硝酸鈉起火 並未被波及廠中儲放的甲苯二甲基甲醯胺等毒性強的化學物品,不致引發有毒物質擴散。

    廠房內堆貯大批化學原料,致火勢難以控制而延燒兩個多小時,火勢並波及隔鄰妙春、春源兩家工廠,

    共動員三十多輛消防車及一百多名消防人員灌救 共動員三十多輛消防車及一百多名消防人員灌救。

    2000/09/23 曾發生靜電引燃槽內粉末爆炸。0死3傷。

    台塑六輕

    • 7月7日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;

    • 7月25日晚間,台塑六輕園區煉油二廠重油外洩引發7月25日晚間 台塑六輕園區煉油二廠重油外洩引發大火爆炸,“巨大火焰至少超過10層樓高度!”到隔日中午仍未熄滅,近百名麥寮居民到廠區外激烈抗議,台塑六輕二次工安意外事故損失高達上百億元;

    • 8月5日晚上中鋼碳素煤焦油工廠油管漏油引發火災,營業額損失超過一億元。

    • 中鋼碳素5日晚上年產16萬公噸的煤焦油工廠油管漏油引發火警火警後被迫停爐,須停爐檢修八天,營業損失約1 05億元,業損失約1.05億元,

    2010/10/3, 8:20am台塑集團南亞公司嘉義塑膠二廠因

    熱煤油外洩,引燃大火。大火延燒

    17小時。

    燃燒的珠光紙,以聚丙烯為主原料,燃燒的珠光紙 以聚丙烯為主原料因在密閉空間,熱煤油瞬間爆開,

    現場高溫到 1100 C

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    2010/12/30 ,桃園縣新屋鄉 協明化工廠 爆炸

    • 2名工人疑似誤將「甲酸」灌裝進「硝酸」貯存槽,致釀劇烈爆炸,重達十餘公噸的貯存槽,炸飛在200公尺外的菜園 1重傷公尺外的菜園。1重傷。

    • 2011/03/06 台中市「傑克丹尼爾」PUB大火9死12傷

    • 凌晨疑似因猛男表演火舞煙火秀不慎,引起熊熊大火,造成夜店2樓通往1樓的樓梯被燒毀,導致舞客逃生不及,計有9死12傷 (7人陳屍2樓,1人陳屍樓梯間,另有1人到院前死亡)。12傷 (7人陳屍2樓 1人陳屍樓梯間 另有1人到院前死亡)

    • 起火誤認特效,延誤逃生黃金時間。遺體焦黑難辨識。•

    聯合新聞網

    • 2005/02/26 台中金沙百貨大火4死3傷•

    金沙百貨大樓共有25層,樓高178公尺,坐落在台中火車站斜對面,曾是台中市第二高樓。

    • 金沙大樓1至5樓為賣場 6至8樓為補習班• 金沙大樓1至5樓為賣場,6至8樓為補習班,其餘為展覽場與辦公室。

    • 警方調查後初步認為起火點是18樓已停業的溜冰場

    • 18樓以上的民眾紛紛跑到25樓的頂樓求救,由空中警察隊緊急派出2架直升機一一救起,場面險象環生。

    • 大樓保安員王靜澍(40歲)因為協助疏散而嗆死在22樓,金沙工務課課長黃盈貴,金沙副總經李忠信被濃煙嗆死在18樓火場,金沙員工蕭純仁嗆死在電梯裡。

    • 2009年03月03日正乙烷橡膠溶劑的油罐車失控衝撞安全島爆炸駕駛呂金塗成焦屍 (雲林縣)

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    2010/03/15, 甲苯化學槽車氣爆駕駛燒死

    國外案例國外案例

    :Germany, Oppau, 1921

    From Wikipedia, the free encyclopedia.

    • 1947/04/16,一艘載有 2300噸硝酸胺 (ammonium nitrate)的法籍貨輪,清晨在 Texas city 碼頭發生爆炸,至少有 581人死亡。

    From Wikipedia, the free encyclopedia.

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    • 英國Flixborough (1976) ,工程失誤案例

    • 化學品:液化環己烷(高壓)

    事故 連接反應槽管線破裂後 高壓液化環己烷洩• 事故:連接反應槽管線破裂後,高壓液化環己烷洩出迅即氣化造成蒸氣雲爆炸

    • 災況:死亡28人、36名受傷

    • 財物損失,工廠內設施遭受龐大破損外,工廠外也有1821戶一般住宅與多數店舖或工廠受損受災地區及於距離 Niplo 公司之工廠5公里之斯堪索浦地區。

    墨西哥城石油氣大爆炸

    • 1984年11月19 估計死亡人數約542人,受傷數超過4000,31,000人無家可歸,損失大約2,250萬美元31,000人無家可歸 損失大約2,250萬美元

    ‧連鎖爆炸:12-20次以上• 破壞:4個球形儲槽、44 個筒形儲槽• 火球直徑約360 m,儲槽碎片彈至1200 m外• 損失: $ 2000 萬

    • 1988 – Norco, LA – Explosion 7 onsite fatalities, 42 injured $ 706 M + damages

    • HAZARD: Flammable hydrocarbon vapors• explosion after hydrocarbon gas escaped from a corroded pipe in

    a catalytic cracker and was igniteda catalytic cracker and was ignited.

    Shell Oil refinery explosion

    1989 – Pasadena, TX – Explosion and Fire23 fatalities, 130 injured; damage $800M+HAZARD: Flammable ethylene/isobutane vapors in a 10” lineHAZARD: Flammable ethylene/isobutane vapors in a 10 line

    美國境內第三大英國BP油槽大爆炸

    • 2005年3月23日,BP(英國石油公司) ,美國南部德克薩斯州的煉油廠

    • 3月23日下午1:20,爆炸隨後引起大火• 工作人員:1800名• 造成15人死亡,180人受傷。

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    • 英國BP石油因此爆炸損失了至少10億美元以上(包括了死亡職工的補償費、受傷職工的醫療費和誤工費)。

    直接原因:生産人員不按規定程式操作,安全裝置老化所致。

    美國化工安全委員會的調查結果美國化工安全委員會的調查結果:操作人員在報警器響了之後不予理睬,沒有立刻操作有關防禦措施。

    靠近煉油罐的地方停著一輛引擎沒有熄火的汽車。

    老化的報警裝置未能進行有力的反應,衝過安全閥門的易燃液體溢出高35米的儲油罐噴湧而出,流過那輛未熄火的汽車時,發生爆炸。

    工作人員正在開會,發生爆炸,其中有11人死亡(距此油罐約30米)。

    被美國安全監督委員會罰款2000萬美元,民事賠償16億美元。

    • 2008-2-7,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, 發生的火災、爆炸事故。造成2名工人死亡。

    • 原因: 在製造殺蟲劑的過程中發生熱失控反應,該廠Larvin殺蟲劑(硫雙滅多威)生產線關閉。

    • 高溫高壓將容器炸飛50呎之遠,摧毀製程設備與管線。造成2名工人死亡。線 造成2名工人死亡

    • Bayer CropScience 工廠使用許多危險性的化學品,如: 氯氣(chlorine )、光氣 ( phosgene)和 and MIC (methyl isocyanate) 。

    • 西弗吉尼亞州Institute的這一套裝置曾經屬於聯合碳化物公司,是博帕爾裝置的姊妹裝置。這兩套裝置化物公司,是博帕爾裝置的姊妹裝置。這兩套裝置都儲存大量MIC。

    • Bayer公司在這一有50年廠齡的裝置存放的MIC總量,大大超過了博帕爾工廠的洩漏量;在Larvin工藝過程儲存的MIC數量,接近博帕爾工廠的水準。這使得社區居民、化學工程師、意外事故應急處置人員、社區居民 化學工程師 意外事故應急處置人員和該廠工人的神經都繃得很緊。

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    2010 /02/07, Connecticut , USA, an (unde-rconstruction) Gas Power Plant Explosion

    • Middletown, Connecticut, USA• suspected a caused the blast of the 51 who were on the

    site may be trapped. y pp• At least five people were killed and 12 injured • suspected a caused the blast

    人為災害

    • 2010-2-18 ,美國德州奧斯汀,一名極度惱怒美國國稅局的德州軟體工程師,十八日駕駛單引擎飛機,衝撞當時有近兩百名稅務職員辦公的公署大樓,造成2死13傷,其中一名死者應為駕駛。成2死13傷,其中一名死者應為駕駛。

    受攻擊的美國稅務大樓。(美聯社)

    火災、爆炸的結果

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