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 104年9月9日(星期三)
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案例探討分析
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Meng-Lung Lin Ph.D
前車之鑑(1)
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前車之鑑(2)
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前車之鑑(3)
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前車之鑑(4)
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製程安全資訊(PSI)
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製程安全管理
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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。
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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)
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他山之石
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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。
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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
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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
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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)
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液氨儲槽定期油漆防蝕
除銹油漆前
除銹油漆防蝕後狀況
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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。
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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
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液氨儲槽設置灑水設施
以水霧阻隔稀釋氨氣的擴散
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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。
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200 400 600 800
918
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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
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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。
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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
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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
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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。
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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。
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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
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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)
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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。
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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
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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)
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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。
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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。
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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
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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。
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可能腐蝕處所用精臘帶包覆
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管線管理
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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。
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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。
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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。
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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。
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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)。
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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。
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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。
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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。
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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。
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物質之種類與識別之顏色 管路---危害標示(CNS 9329)
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RBMI (Reliability Based Mechanical Integrity)
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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
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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
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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
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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
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GasFind IR 配合 VOC 檢測執行
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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
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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
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Keep It Safe!
Have you made any
deposit(s) in your “Safety
Account” today? ….
Or have you made a
withdrawal ?
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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.)
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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
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努力定理
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Meng-Lung Lin ph.D
Thank You for
Your Attention!