高雄氣爆(一):不可不知地下管線中的石化原料

 
2017/03/28 吳文昌 | 南臺科技大學 化學工程與材料工程系
高雄氣爆現場現場問題箱涵管線(圖片來源:自由時報)
  • 高雄氣爆現場現場問題箱涵管線(圖片來源:自由時報)
 

在民國105年5月12日,位於台中的中龍鋼鐵於清晨五點多,廠內一條高爐器的運送管線突然爆炸,造成兩名員工中毒受傷。這次管線爆炸事件雖然是發生在廠區內的工安事件,但依然暴露危險管線的安全管理漏洞,不禁令人憶起民國103年在高雄發生的氣爆事件。在當年7月31日晚間到8月1日凌晨之間,從20時許,高雄市前鎮區居民嗅到疑似瓦斯臭味,隨即報案。然後20時46分,高雄市消防局接獲報案,前鎮區凱旋三路與二聖路交岔口疑似有瓦斯外洩,但未能發現噴發點,只好先採用灑水處理。最後在23時59分,三多路、英祥街口等至少五處接連發生爆炸,路面、住宅嚴重炸碎,造成32死、321傷的悲劇。

 

此次的石化氣爆引發國內外各界震驚。高雄市消防局表示當天接獲報案後,原以為是天然氣管線瓦斯外洩,會自行揮發掉。在誤認的情況下,僅以水霧噴灑,希望降低危險性,但沒想到是丙烯外洩。當每一次發生一件嚴重公安事件時,總會暴露各種相關問題。除了政府部門長期經濟發展政策的盲點、各級政府管理監督的失能與混亂以及廠商漠視廠外的公安問題外,最嚴重的則是大眾完全對城市地底密布的地下石化管線以及連消防專家都無法立即辨別的石化原料一無所知。長期以來,相關地下管線資訊不公開以及民眾對石化原料知識的欠缺,再再引起事件造成民眾的憂慮與恐慌。以高雄為例,過去政府推動十大建設,高雄成為發展重工業的城市。半世紀來,都會區被石化產業包圍,北邊是中油五輕、大社工業區和台塑仁武廠,南邊是大寮的大發工業區、小港離海工業區和林園的三輕、四輕,大量的石化原料就在市區道路下無聲無息的流動,直到家門口的馬路被炸開。這一刻,高雄市民才驚覺,這個城市、自己的生活空間,竟是令人如此不安。

 

什麼是石油化學工業?簡單地說,就是由上游石化廠將石油或天然氣製造出來的石化基本原料,可能是烷烴、烯烴的先驅物質或芳香性化合物,如甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。中游廠商經過特定製造程序,可先製得中間原料(如塑膠、橡膠、纖維、化學品等),再由下游廠商將這些材料加工成為日常用品(如鞋子、輪胎、衣服、油漆等)。石化工業的範圍包括石化本工業及石化依賴工業。其中石化本工業屬石化工業的上游和中游廠商,包括石化原料業、化學肥料業、人造纖維業、合成樹脂及塑膠業等。而石化依賴工業則屬石化下游廠商,也包括油漆業、清潔用品業、人造纖維紡織業、針織業、橡膠製品業等,與我們的食、衣、住、行均有密切關係。而所謂地下石化管線就是為了使上游石油提煉工廠(中油或台塑)所生產的石化原料輸送至中游廠商進行聚合、氧化及合成塑膠、橡膠等原料。這次高雄氣爆元凶就是屬於烯烴類石化原料的丙烯,而丙烯與乙烯都是地下石化管線輸送最多的石化原料。要認識石化原料或化學品,除了專門書籍外,有化學品身分證之稱的物質安全資料表(material safety data sheet,MSDS)也是很好的選擇。

 

這次肇事的丙烯(propene),分子式C3H6,是煉油和天然氣處理的副產物。在煉油工業中,丙烯和其它化合物是通過更大的碳氫化合物裂化的方式生產,是基本有機化工的重要基本原料,化學性質活潑,易發生氧化、加成、聚合等反應,可製成丙酮、丙烯醛、甘油等。在室溫和標準大氣壓下,丙烯是無色的氣體。並且和許多其它烯烴一樣,丙烯帶有一種較淡但令人不適的氣味,人吸入15%濃度×30分鐘,意志喪失;人吸入35%~40%×20秒,意志喪失;人吸入260毫克/公升×4分鐘,即被麻醉並引起嘔吐。在各種烯烴結構中,丙烯為僅次於乙烯較為簡單的烯烴結構。由於丙烯的分子量大於乙烯,所以丙烯具有高於乙烯的密度和沸點。在大量運輸時,使用加壓液化。丙烯的飽和蒸汽壓在攝氏25度時為1158千帕(kPa)。丙烯為易燃氣體,與空氣混合成為爆炸性混合物,遇火星、高溫有燃燒爆炸危險。在空氣的可燃極限範圍為2.1%~11%,閃點為攝氏負108度,當環境條件達到氣體爆炸條件時,就隨時都會發生氣爆。且氣體會積聚在低窪處,並經由下水道、通風系統等蔓延在整個密閉空間裡,造成大範圍、大規模的爆炸。外洩時應迅速撤離洩漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。應讓緊急處理人員配戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服,盡可能切斷洩漏源,合理通風,加速擴散,噴霧狀水稀釋。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。

 

如果在氣體洩漏氣爆還未發生前,石化都市的專業消防人員都具備對石化原料的熟練判斷能力以及反應能力。一般民眾若能容易獲取政府部門正確的地下管線與石化原料等資訊,所謂防患於未然,如此的災害便不一定會發生了。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)

 
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