化工危害預防手冊

1. 投資工安 勞動平安 化工危害預防手冊

2. 目錄 製程火災爆炸防制1 火災爆炸防制流程…………………………………………………1 火災爆炸危害防制措施 ………………………………………….2 化工作業潛在危害及預防措施3 實施灌注時接管作業………………………………………………3 進料作業 ………………………………………………………… 4 升溫、升壓作業……………………………………………………5 反應器內液體採樣作業……………………………………………6 加侖桶、溶劑桶充填作業…………………………………………7 入槽清洗作業………………………………………………………8 儲槽的灌注與洩放作業(油的灌注與洩放)………………………9 原料等供應操作失誤所產生的危險…………………………….10 混入不純物質所產生的危險…………………………………….11 攪拌不良所發生的危險………………………………………….12 可燃性物質灌裝作業靜電危害防止對策……………………… 13 安全閥14 安全閥的故障原因……………………………………………….14 常見安全閥故障種類及原因…………………………………….15 彈簧式安全閥結構與零組件剖面圖…………………………….16 滅焰器17 設置滅焰器時的注意事項……………………………………….18 滅焰器應用於蒸氣回收系統…………………………………….18 破裂片19 拉伸型、反轉型和石墨破裂片………………………………….20 上鎖標示管理 LOCKOUT/TAGOUT21 上鎖標示作業的定義及重要性………………………………….21 上鎖/標示作業簡介…………………………………………….. 21 上鎖/標示及解鎖/除牌作業程序……………………………….22 超音波檢測方法於工廠設備維護之應用23 常見之非破壞性檢測方法……………………………………….23 超音波檢測技術(UT)簡介……………………………………….23 爆炸防護措施比較表25

3. 製程特性 熱平衡 經 驗 製程危害潛因分析 製定危害評估程序 著火敏感性 爆炸嚴重性 靜電危害性 反應失控性 熱安定性 物質安全特性測試 危害評估 安 全 管 理 低危害性 高危害性 消除危害源 設置防護措施 OHSAS18000 安全操作規範 製程安全管理 安全製程 製程火災爆炸防制 依據國內火災爆炸資料顯示，近幾年平均每年約會發生五千餘起火災爆炸事故。這些災害的發生常被歸因於〝不小心〞所致。對工業火災爆炸事故而言，不了解製程特性及所接觸化學品之危害性，才是造成前述一連串不幸事件之要因，亦是導致作業人員〝不小心〞的主要因素。因此唯有從作業環境之本質安全著手，再輔以安全教育、宣導以及安全管理制度之落實，方能全面性有效的預防或降低這類災害事件之發生，而製程火災爆炸防制流程如圖1所示。 圖1 火災爆炸防制流程 1

4. 可燃物濃度控制 低危害性取代 惰性化處理 高危害 風險 火源消除 爆炸壓抗 爆炸洩放 爆炸抑制 爆炸阻隔 在整個防制過程中，首先應先了解作業環境與製程之特性與潛在危害性，如製程操作特性為何？有無熱量不平衡問題？以及曾發生之虛驚與意外事故等資訊，有效的將製程可能發生之潛在火源找出。然後分析作業場所中存在那些易燃物，會引起之危害現象與所需掌握之物料危害特性以及所需之測試項目。接著開始對可能引發危害之物料進行必要之火災爆炸特性量測。並據此對運作製程進行危害評估、鑑認與防制等工作。如何對一具有潛在火災爆炸危害之製程進行預防與控制措施(如圖2所示)，使災害能有效的消弭於無形，或把其嚴重程度控制在可接受之損失範圍內，以保障作業人員安全、避免設備損毀及製程中斷等目的。 嚴 重 度 預防措施 安 全 控 制 措 施 管 可 理 接 受 風 險 或 然 率 圖2 火災爆炸危害防制措施 2

5. B液儲槽 A液 化工作業潛在危害及預防措施 一、實施灌注時接管作業 3

6. M 二、進料作業 局部排氣裝置 惰性氣體 反應器 接地 4

7. T 反應曲線 閥的開關方向 P ? OFF ON T 時間 壓力 …Pa 溫度 …℃ 三、升溫、升壓作業 5

8. 局部排氣裝置 M 惰性氣體 導電性地板 反應器 四、反應器內液體採樣作業 6

9. 五、加侖桶、溶劑桶充填作業 局部排氣裝置 填充槽 跨接 來 自 反應槽 板車 輸送幫浦 計量器 導電性地板 7

10. 取下連接器(頭) M 氮氣 空氣 盲板 氧氣測定器 21% 作業中 監督人員 21% 六、入槽清洗作業 8

11. 吸氣閥 氮氣置換 輸 入 的 流速管理 裝設氮氣吹驅噴頭 排氣閥 七、儲槽的灌注與洩放作業(油的灌注與洩放) 9

12. 作業標準 運轉溫度壓力的依據 異常時的處理 M 八、原料等供應操作失誤所產生的危險 FI 原料 觸 媒 計 量 槽 反應器 LG 對重要的量測儀器進行交叉確認 10

13. M 九、因混入不純物質所產生的危險 防止混入不純物的對策 確認原料、溶劑中的微量成分 生銹腐蝕的檢查 檢查是否有夾層漏入的情形 冷卻水 冷卻水 檢查管線有無腐蝕 當批式反應時確認反應物的殘留物 11

14. M M LI 沒有攪拌到物料 自動清洗式液面計的接管範例 十、攪拌不良所發生的危險 12

15. 十一、可燃性物質灌裝作業靜電危害防止對策 (槽車灌裝作業) 滅焰器 等電位聯結 等電位 聯結 接地線環 浮式液面計 輪檔 導電線管路接點 13

16. 安全閥 在化工廠之釋力釋放裝置，包括安全閥、釋壓閥及呼吸閥等項，雖然其動作原理與用途略有差異，然而其主要結構與目的大致相同，因此一般工廠通稱其為安全閥。安全閥種類包括彈簧式、重錘式、壓力式及引導式等項，其中彈簧式安全閥是目前石化業中使用量最多的一種。以彈簧式安全閥而言，經由彈簧加壓使其達到預設壓力，當安全閥內部流體壓力超過設定壓力則閥門被開啟使流體洩放，直到其壓力降至預設值以下，閥門始自動閉合。而經由此種過壓自動洩放方式，以防範鍋爐、壓力容器等設備因超壓導致火災爆炸事故，並且保障操作、維修人員的安全。 雖然安全閥平時處於備用狀態，但若操作不當或疏於維護保養而發生故障，恐在製程異常超壓時，就無法發揮其應有之功能。 故障原因 安全閥動作不良的故障原因包括腐蝕、閥座面損壞、彈簧斷裂、堵塞與黏著、其他(異物侵入、卡住、維護保養不當等等) ，其內容於後表說明 。 14

17. 常見安全閥故障種類及原因 15

18. 閥帽 彈簧調整螺絲 閥桿 閥帽墊片 緊鎖螺帽 彈簧墊片 閥蓋 彈簧 閥桿扣圈 彈簧墊片 套筒導板 閥蓋帽之管塞 閥蓋墊片 閥體螺栓 閥體墊片 閥體六角螺帽 閥體 緊鎖螺栓 閥門固定件 緊鎖螺絲墊片 盤或閥門 緊鎖螺絲 吹降環或調整環 六角螺絲 閥座或噴嘴 閥體之管塞 緊鎖螺帽 彈簧式安全閥結構與零組件剖面圖 16

19. 滅焰器 滅焰器與金屬網：適用於有易燃性氣體或蒸氣存在之作業場所，其主要原理是藉由金屬良好之導熱性，使火焰於穿透時，因與其充分之接觸，迅速將熱量分散與傳導開，使其溫度瞬間降至可燃物之燃點以下，而達熄焰之功能，以阻止火焰之擴散。滅焰器常設於可燃性氣體或蒸氣輸送之管路中、或儲槽之通風管[常與呼吸閥(圖3)搭配使用]以及車子之排氣管等處(圖4為滅焰器之主體，圖5為爆燃防制型與爆轟防制型滅焰器)。金屬網狀物，充填於油槽、油罐車以及瓦斯桶與儲槽以預防BLEVE之危害。 圖4 滅焰器主體 圖3 滅焰器搭配呼吸閥 圖5 爆燃防制型滅焰器 爆轟防制型滅焰器 17

20. 設置滅焰器時的注意事項 1. 須事先評估物料本身性質，來選擇適當的規格及材質(如腐蝕性物料之儲存)。 2. 對製程反應的特性足夠了解，避免產生結晶或聚合的現象而造成堵塞。 3. 應對設置場所的環境潛在危害進行風險危害分析，以選擇適當材質及保養措施(如海邊為易腐蝕環境)。 4. 因容易受到外來砂粒、灰塵或過於骯髒所造成堵塞情形而無法動作，須經常保持清潔。 5. 要落實滅焰器的定期檢查及維護保養，因其不易從外觀目視來判斷設備現況，是否正常或已破裂。 蒸氣回收系統示意圖 圖2 火焰或爆轟防阻型滅焰器 分岐管線 蒸氣處理單元 爆轟防阻型滅焰器 儲槽 儲槽 儲槽 儲槽 火焰經由管線傳遞 18

21. 破裂片 破裂片為洩爆設計的一種，乃是在密閉容器或設備設置洩放口，因此於爆炸發生時，當設備內之壓力到達洩放口啟動壓力時，洩放口即開啟或破裂，迅速將壓力及火焰排放到無害的方向或空間，以防止容器或裝置的損壞，此種設計可以比耐壓的設備成本降低許多。但並不適合裝置於處理毒性、污染性、致癌性或腐蝕性物質的設備上，因此類物質會於洩爆時，將具上述特性之物料與分解產物排放至大氣中，造成環境的污染與危害。 破裂片是根據製程之要求而開發、製作，種類很多，由其運轉方法之不同，通常可分為拉伸型破裂片與反轉型破裂片兩種型式，較特殊者有石墨破裂片。 19

22. 拉伸型破裂片(圖6) 金屬之拉伸應力作為設定壓力計算之基礎，破裂壓力與其板厚成正比。此型式有金屬單板型與複合狹縫型二種基本型式，另有真空支撐架型。 圖7 反轉型破裂片(附切割裝置) 圖6 伸拉型破裂片 反轉型破裂片(圖7) 形成圓頂狀，其凸面承受壓力。如果壓力到達設定壓力時，下端受壓部份因而反轉破斷並排放壓力。 石墨破裂片(圖8) 人造石墨浸透在環氧基樹脂 (epoxy) 系等的樹脂，作硬化聚合處理的不滲透石墨為素材，而應用製造於破裂片，將受壓部作切削加工，以其厚度來調節壓力。 石墨本身是耐腐蝕材料，除了氟(F)以外，對幾乎所有的化學物質具有腐蝕安定性，而且不會引起材料疲勞，可以長期使用。破裂時，受壓部位完全飛散排放，幾乎可以得到完全的開放。 圖8 石墨破裂片 20

23. 上鎖標示管理 (LOCKOUT/TAGOUT) 上鎖標示作業的定義 上鎖標示作業在是在人員進行設備或機械操作維修時，為防止能源突然釋出，造成人員意外傷害或設備損壞的一種安全防護措施。 上鎖標示作業的重要性 根據每年職災調查統計結果指出，未掛或不當上鎖標示之相關作業常造成意外事故之發生。 上鎖作業簡介 關閉電源開關、閥或將動力源隔離，使設備在安全或停止的狀態；它是一種工具加在設備上，而將動力源隔離在一安全的的位置，並鎖住設備，因此隔絕設備意外放出能量。 標示作業簡介 隔離動力源後，並使設備處在安全位置，再加上警告標示。 21

24. 預估關(切)機器設備開始及結束時間，通知該機器設備之操作/維護/相關人員預估關(切)機器設備開始及結束時間，通知該機器設備之操作/維護/相關人員 檢查機台本身及其鄰近區域，確認各部份零件均已就定位 器材準備(鎖、籤、滅火設備、防護具) 檢查機台工作區人員都站在安全位置 關閉開關(電氣開關或 管路閥) 將附掛之鎖 / 籤依序解開，準備供應能源 上鎖、標示 啟動開關 (電氣開關或管路閥) 測試並確認待維修設備 其能源已經隔離 告知相關人員，該機台設備已經供應能源 殘留能源洩放(彈簧、 液體、氣體、電氣) 設備開始維修或保養 上鎖 / 標示作業程序 解鎖 / 除牌作業程序 22

25. 超音波檢測方法於工廠設備維護之應用 目前所採行之非破壞性檢測方法如下： 1. 超音波探傷儀 (UT) 2. 超音波測厚儀(Gauging) 3. 超音波硬度計 (Hardness Testing) 4. X-Ray γ-Ray 5. 磁粉探傷器(Magnetic Particle Testing) 6. 分光儀(Spectrometer) 7. 渦電流探傷儀(Eddy Current Testing) 8. 底板磁漏檢測儀(Flux Leakage Testing – Floor-Mapping) 9. 漏電檢測儀(Holiday Testing) 10.內部旋轉超音波檢測儀(IRIS) 11.內視鏡檢測儀(Bore-scope) 12.拉力試驗機(Tension Test) 超音波(UT)簡介 超音波檢測是指「以低能量高頻率的超音波，對物件(內部)瑕疵加以檢測」。一般超音波檢測所使用頻率範圍由1MHz至5MHz，基本設備需有電子訊號產生器，藉著傳感器 ( 或稱探頭 )發射出超音波，再經由接觸媒質傳入試件中，在試件中超音波會有或多或少的衰減，當傳至介面時，超音波可能反射或透射，藉由偵檢、分析反射或透射訊號，可檢測出瑕疵，並可定出檢測位置。   23

26. 超音波檢測可有幾種分類方法： (1)依訊號偵檢方式可分為：脈波回波法和透射法。 (2)依訊號發射方式可分為：直束法和斜束法。 (3)依訊號顯示方式可分為：A掃描 ( A - Scan )、B掃描 ( B - Scan )、和C掃描 ( C - Scan )。 斜束探頭 直束探頭 超音波探傷儀 (UT) 脈波回波法：係偵檢、分析反射之超音波訊號，通常只要一個探頭兼做發射與接收，只需一個接觸面即可。  透射法：係偵檢、分析透射之超音波訊號，因此需要二探頭二個接觸面。 直束法：係將超音波垂直傳入試件，而斜束法係由一定角度將超音波傳入試件，最常用的角度有45°、60°、70° 等。 A掃描是探頭在試件表面某一點，所接收訊號能量與傳送時間做定量顯示。B掃描是探頭在試件表面某一線，將訊號傳送時間做一定量顯示。C掃描是探頭在試件表面一面積範圍，所接收訊號能量做定量顯示。 24

27. 爆炸防護措施比表 採行任何防護措施前皆需考量物質的危害特性、使用上的各項限制及優缺點，下表即為上述情形之對應關係，可供使用者作為參考。 ※備註 (dP/dt)max：最大爆壓上升速率 ， (Pred)max：最大殘餘壓力 ， [(dP/dt)red]max：最大殘餘爆壓上升速率 25

28. 生命不能重來 工安不可忽視 行政院勞工委員會 關心您 行政院勞工委員會 委託編印 執行單位：中臺科技大學 財團法人工業技術研究院 國立高雄第一科技大學 網址：www.cla.gov.tw 中華民國96年 工程師版