中台灣工業廠房危險氣 化物 輸送安全防護策略 泵浦 氯氣液化器 雙...

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Meng-Lung Lin ph.D 中台灣工業廠房危險氣/化物 輸送安全防護策略 勞動部職業安全衛生署中區職業安全衛生中心 10499日(星期三)

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  • Meng-Lung Lin ph.D

    中台灣工業廠房危險氣/化物 輸送安全防護策略

    勞動部職業安全衛生署中區職業安全衛生中心 104年9月9日(星期三)

  • 案例探討分析

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    前車之鑑(1)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    前車之鑑(2)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    前車之鑑(3)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    前車之鑑(4)

  • 製程安全資訊(PSI)

  • Meng-Lung Lin ph.D

    製程安全管理

  • Meng-Lung Lin ph.D

    製程安全資訊(1/2)

    化學品之危害資訊:

    毒性資訊。

    容許暴露濃度。

    物理數據。

    反應性數據。

    腐蝕性數據。

    熱及化學安定性數據。

    可能發生不慎與其他物質混合危害後果。

    製程技術相關資訊:

    方塊流程圖或簡化製程流程圖。

    製程化學反應資料。

    預期最大存量。

    溫度、壓力、流量或組成等之安全上、下限。

    製程偏移後果評估,包括可能影響勞工安全及健康事項。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    製程安全資訊(2/2)

    製程技術相關資訊:

    建造材料。

    管線與儀錶圖(P&ID’s)。

    防爆區域劃分。

    釋壓系統設計及設計依據。

    通風系統設計。

    使用之設計規範及標準。

    質能平衡資料。

    安全系統如安全連鎖、偵測或抑制系統。

    製程設備之設計、製造及操作符合相關法令規定之證明文件。

    管線金屬材質確認(Positive Material Identification , PMI)

  • 他山之石

  • Meng-Lung Lin Ph.D 12

    防止化學物質之危害控制設施與措施

    預防化學物質造成勞工危害之控制設施與措施:

    密閉作業;

    隔離危害;

    工業通風;

    避免漏洩等。

    意外狀況設施與措施:

    緊急應變準備;

    警報裝置;

    除卻危害設施;

    防護具等。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    緩衝槽

    氨系統流程示意圖

    至排煙脫硝區

    液氨儲槽B

    液氨儲槽A

    液氨蒸發器

    氨氣蓄壓槽

    沖吹廢氣

    廢水坑

    輸送至

    中和廢水池

    By-pass

    工業水

    水洗槽

    PSV緊急排放

    溢流

    LT 管路輸送

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    排煙脫硝原理 1. 燃煤鍋爐在燃燒過程中會產生成氮氧化物(NOx),為降低其排放濃度,改善空氣品質,特裝置排煙脫硝系統。

    2. 排煙脫硝統採用選擇性觸媒還原(SCR)方式,在煙氣中注入氨氣(NH3)做為觸媒反應劑,將煙氣中的NOx還原成氮氣和水,其化學反應式如下:

    4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

    6NO2+8NH3→7N2+12H2O

    NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

    NOx

    NOx

    NOx

    NH3

    NH3

    NH3

    NOx

    NOx

    H2O

    H2O

    H2O

    N2 N2

    N2

    N2

    H2O

    GAS Clean gas 觸媒層

    NH3

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    依「製程潛在危害評分標準」當總分大於20分即判定為重大危害

    單元設備(系統) 氨儲存及供應系統

    脫硝反應區 液氨槽區

    危 害 因 子

    蒸氣壓力 10 Max. 4 atm 10 Max. 5 atm

    操作溫度 0 最高操作溫度:37℃ 0 最高操作溫度:30℃

    操作壓力 0 最高操作壓力:1.0 kg/cm2

    0 最高操作壓力:1.2 kg/cm2

    有害物存量 0 Max. 265kg/hr 10 Max. 170ton

    總 分 10 20 重大潛在危害

    判定 否 是

    製程潛在危害分析表(PrHA)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    液氨儲槽定期油漆防蝕

    除銹油漆前

    除銹油漆防蝕後狀況

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    液氨儲槽以數位RT定期測厚 1. P02點內部無腐/沖蝕,外部正常,焊道部位厚度正常。

    2. 管壁最小投影厚度4.9mm。

    3. 歧管最小投影厚度3.7mm。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    液氨儲槽設置氨氣洩漏偵測器(警報) 氨槽區各處設有

    洩漏偵測器

    為及時查知洩漏與否,除了連線至控

    制室外,現場警報及燈號也移至槽區

    入口處,使人員進入前即可知

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    液氨儲槽設置灑水設施

    以水霧阻隔稀釋氨氣的擴散

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    液氨儲槽區洩漏擴散後果分析 以ALOHA軟體模擬氨氣洩漏的擴散狀況:

    1.氨槽底部1/2”管路斷裂, 經1小時後濃度>25ppm範圍將達918公尺,

    2.洩漏率為每分鐘1,974公斤。 3. 模擬結果已加入緊急應變疏散計畫。

    200 400 600 800

    918

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    改善增設控制閥及pH計連鎖控制補水量,達到防止氨氣洩漏之目的,又兼具節水之目標。

    液氨儲槽防止洩漏之持續改善事項

  • Meng-Lung Lin Ph.D 22 22

    氯氣製程安全防護措施

    液氯製造 液氯蒸發

    液氯 泵浦

    氯氣液化器

    液氯貯槽 蒸發罐

    建築物間液氯管路採雙重管設計。

    雙重管

    液氯設備設置於可密閉廠房中。

    液氯儲槽四座,平時使用三座,一座供破漏時轉槽使用。

    廢氣吸收塔

    大氣 儲槽設於地面以下,儲槽破漏時,液氯不會溢出室外。

    四周設置防溢堤,可減少液氯與地面的接觸面積,避免瞬間大量蒸發。

    蒸發之氯氣送緊急廢氣處理

    系統吸收。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 23

    120M3液氯貯槽

    液氯入料

    氣化氯氣回收往壓縮機入口6M3

    液氯頂槽

    壓力傳送器

    往液氯蒸發

    液氯泵浦

    往液氯空槽

    法蘭均位於貯槽上方氣態區

    設有遠方遙控隔離閥

    液氯儲槽安全設計

    槽底出口採雙重管具洩漏偵測

    洩漏貯槽可快速轉槽清空液氯

  • Meng-Lung Lin Ph.D 24

    氯倉出入口改用潛艇式密閉門

    潛艇式密閉門氣密性佳,可將污染範圍限制於局部區域

    改善後 改善前

    室內設置氧氣分析儀,於入口處顯示室內氧氣含量。

    原有不銹鋼門氣密性差

  • Meng-Lung Lin Ph.D 25

    DCS

    室外的液氯管路採雙重管

    液氯儲槽室

    液氯灌裝室

    氮氣

    廢氣 吸收

    壓力 傳送

    內管破漏時,外管壓力升高,警報傳送控制室,經現場管路隔離後,排往廢氣吸收系統。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 26

    儲槽四周設置防溢堤

    儲槽四周設置防溢堤,液氯洩漏時,可減少液氯與地面的接觸面積,避免液氯瞬間大量蒸發。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 27

    液氯及高壓氯氣管線

    液氯及高壓氯氣管線採耐腐蝕厚管,提升腐蝕裕度

    管線定期非破壞檢測及管線巡查預防保養。

    檢測異常之管線立即更換。

    公共管架氯氣管線定期測厚 液氯管線定期測厚,掌握管線減薄趨勢

    液氯管線測厚點

  • Meng-Lung Lin Ph.D 28

    氣氯管路設置線上水份分析儀

    氣氯管路設置線上水份分析儀,水份異常時,可立即警示製程人員處置,避免管路遭嚴重腐蝕。

    Cl2+H2O→HOCl+HCl

    (氯氣水解產生鹽酸)

    2HCl+Fe→FeCl2+H2↑

    2FeCl2+Cl2→2FeCl3

    2FeCl3+Fe→3FeCl2

    (對金屬產生循環侵蝕)

  • Meng-Lung Lin Ph.D 29

    氯氣管線包覆精蠟帶防止外部腐蝕

    氯氣管路包覆精蠟帶,可有效避免外部腐蝕及保溫下腐蝕。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 30

    氯氣管線管支撐以高溫防蝕帶包覆防止外部腐蝕

    管支撐以高溫防蝕帶包覆,可防止外部腐蝕及管線與管支撐間之異種金屬接觸腐蝕

  • Meng-Lung Lin Ph.D 31

    室內環牆設乾燥空氣吹驅管線

    液氯貯槽室內環牆設乾燥空氣吹驅管線,降低室內溼度,減少設備外部腐蝕破漏的機率。

    Cl2+H2O→HOCl+HCl

    (氯氣水解產生鹽酸) 2HCl+Fe→FeCl2+H2↑

    2FeCl2+Cl2→2FeCl3 2FeCl3+Fe→3FeCl2

    (對金屬產生循環侵蝕)

  • Meng-Lung Lin Ph.D 32

    設置氣體偵測器及廢氣抽氣口

    氯氣較空氣重,氣體偵測器設置接近地面,氯氣洩漏時,可立即檢測並發出警報。

    環繞液氯儲槽室接近地面處設置廢氣抽氣口,減少氯氣滯留。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 33

    設置遠端控制緊急遮斷閥

    氣氯管路設置遠端控制及手動緊急遮斷閥,管路破漏時可進行隔離。

    液氯管路設置遠端控制及手動緊急遮斷閥,管路破漏時可進行隔離。

    遠端控制閥,管路破漏時可將管內殘餘氣體抽往廢氣吸收系統。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 34

    大氣

    局限於廠房氯氣

    液碱

    廢氣處理系統

    海波反應塔

    廢氣吸收塔

    停/開車排放氯氣

    海波製造氯氣

    取樣/回收氯氣

    半成品海波槽 海波反應塔

    大氣

    N2

    液碱

    大氣 緊急抽吸系統

    海波

    水槽

    液碱

  • Meng-Lung Lin Ph.D 35

    廠房外設置環牆水幕

    Cl2+H2O→HOCl+HCl

    (氯氣水解產生鹽酸)

    氯氣製程廠房外設置環牆水幕管線,氯氣洩漏時,可以水霧吸收部份外洩氯氣,產生之廢水送廢水處理系統中和。

  • Meng-Lung Lin Ph.D 36

    可能腐蝕處所用精臘帶包覆

  • 管線管理

  • 管線等級劃分

    製程部門依據管線內容物之特性(毒性、易燃性、易爆性、強酸鹼等);

    洩漏時對安全及環境的影響程度;

    召集保養部門及預測保養部門共同檢討,劃分API管線等級,並由製程廠長核定;

    風險評估完成後,則依據RBMI風險等級設定。

    新擴建、汰換之公共管線: 管線等級分類屬1~3級者(管線內容物洩漏時具危險性),需納入

    PSSR管制範圍。 管線等級分類屬第4級(管線內容物不會燃燒、不具腐蝕性),則依既有MOC制度辦理啟動前安全檢查。

  • 第一級管線 具高度潛在性危險(如易燃性、爆炸性或高毒性物質),當管線內容物發生洩漏時會產生立即危急的災害者,例如:

    具可然性且洩漏時可能會結冰導致管線低溫脆化破裂。

    洩漏時會造成迅速汽化,並產生爆炸性氣體的高壓管路,如內容物為C2、C3、C4 。流體在大氣沸點10℃以下會迅速汽化,或大氣沸點低於操作溫度(特別是高溫操作時)。

    內容物之氣相中含有超過3%的硫化氫。

    無水之氯化氫。

    氫氟酸。

    管線跨越、鄰近水源或大眾運輸公路。

    操作溫度在流體之自燃點溫度以上。

    氫氣、燃料氣、天然氣。

  • 第二級管線

    具潛在性危險,當管線內容物發生洩漏時會產生工安或環保之危害,例如管線內容物為:

    碳氫化合物洩漏時會緩慢汽化(流體操作溫度低於閃火點)且所在位置為廠區內。

    強酸、強鹼或酸、鹼性流體且所在位置為廠區內。

  • 第三級管線

    管線內容物洩漏時具有潛在危險,或距離人員較遠之管線可歸類在本級,例如:

    管線內容物為碳氫化合物洩漏時不會明顯蒸發且所在位置為廠區。

    通至儲槽與裝卸站之蒸餾物與成品管線。

    槽區管線。

    廠外的酸及鹼管路。

    設計溫度340℃以上或設計壓力≧42kg/cm2G蒸汽管線。

  • 第四級管線

    管線內容物不會燃燒、不具毒性:

    儀錶用空氣、廠用空氣、氮氣管線。

    中、低壓蒸汽管線,低壓蒸汽冷凝管線。

    潤滑油管線。

    水〔包含鍋爐飼水, 汽提酸水(Stripped Sour Water)〕

    管線之內容物不會燃燒、不具毒性、不會傷害到人。

    生活用水及下水道管線(Plumbing and Sewers)。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    管系識別 (CNS9329 Z1025)

    識別之顏色:表示管內物質種類之顏色。

    識別記號:表示管內之物質名稱及狀態之記號。

    危險標識:表示管內物質為危險物。

    消防標識:表示管內流體可使用於滅火。

    放射能標示:表示管內流體具有放射能危險。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    管路---識別記號(1/3)

    名稱之識別:

    1.記號:

    1) 使用不省略名稱之識別記號,例:飲料、硫酸。

    2) 使用化學符號之識別記號,例H2O.H2S04。

    3) 使用數字符號之識別記號,例:1.0.5.0。

    4) 使用略號之識別記號。

    2.表示方法: 供作表示名稱之文字或數字,應使用顯明易見之白色或黑色,在識別顏色之上面標示。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    管路---識別記號(2/3)

    流向之識別:

    1.記號:流向之識別應使用箭頭。

    2.表示方法:

    1)箭頭應使用項明易見之白色或黑色;

    2)標示處所令識別顏色為環狀或長方形者,應於其附近標示;使用牌或帶者應將箭頭記人,亦可採用將牌之形狀鋸成箭頭形狀者,表示其流向。

    3.同時表示流向與物質種類者,得使用識別顏色為箭頭顏色之方法。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    管路---識別記號(3/3)

    其他之識別:

    1.如必須識別管內物質之壓力、溫度、速度者,得以表示其特性之數值及其單位符號.以資識別。

    2.例如:

    1)表示壓力者:5kg/cm2、l0.49MPa。

    2)表示溫度者:80°C 。

    3)表示速度者:0.5m/s。

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    物質之種類與識別之顏色 管路---危害標示(CNS 9329)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    RBMI (Reliability Based Mechanical Integrity)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    RBMI 管線管理 模組選定

    檢測紀錄 腐蝕研究/損壞機制 設計資料 操作資料 現場核查

    數據蒐集

    風險分析

    訂定檢測計畫

    檢測計畫執行

    檢測結果評估

    更新

    異常報告

    檢測工作規畫

    成效報告

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    RBMI 管線管理

    管線設計 操作資料 腐蝕研究

    管線檢測紀錄(VT、UT…)

    風險等級分析:

    中風險

    低風險

    中高風險

    高風險

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    RBMI 管線管理

    RBMI風險分析

    檢測計畫

    VT檢測 UT測厚

    裸管 (管體、管支撐…)

    保溫/冷管 (CUI檢測)

    設備元件 (Drain、Vent、SBP)

    DRT檢測 VOC檢測 氫氣防護包 IR檢測 導波檢測

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    RBMI 管線管理 管線

    (資產)

    *元件設備 (閥件、法蘭、流量計) *管線路徑 (迴路、廠界位置)

    *止漏紀錄 (夾具、異常案件) *整改紀錄 (修繕工法、整改位置)

    檢查計畫 (VT、RT、UT、VOC等....)

    零洩漏

    基本資料 異常紀錄

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    GasFind IR 配合 VOC 檢測執行

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    紅外線測漏顯像儀(GasFind IR)

    ../../../../../../0RM21巡檢管理/本年度資料/報告/月報/99年度/05月-至豐/flir檢測.wmv

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    安全衛生管理系統

    Goals &

    Objectives

    Standards

    Motivation

    Communication

    Training

    Observation

    (Audits)

    Supportive

    safety

    Personnel

    Organization Policy

    Incident

    Investigations

    Responsibility

    Accountability

    VISIBLE

    MANAGEMENT

    COMMITMENT

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    Keep It Safe!

    Have you made any

    deposit(s) in your “Safety

    Account” today? ….

    Or have you made a

    withdrawal ?

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    It take

    One minute to write a safety rule.

    One hour to hold a safety seminar.

    One week to plan a safety meeting.

    One month to put in operation.

    One year to win a safety award.

    One life to make a safety worker.

    But it take only

    One second to destroy it all with an accident.

    (Anything that can go wrong will go wrong.)

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    種行為

    命運的養成

    種思想 收行為

    收習慣

    種習慣 收生活

    種生活 收命運

    種什麼因…收什麼果

  • Meng-Lung Lin Ph.D

    努力定理

  • Meng-Lung Lin ph.D

    Thank You for

    Your Attention!