高雄氣爆(六):從氣爆遠因看工程師的角色

 
2017/03/23 許藝菊 | 南台科技大學機械工程系     839
 

高雄氣爆源自於李長榮化學工業股份有限公司(下稱榮化)的石化管線洩漏丙烯。而管線洩漏的原因,除了氣爆當天現場工程師的不當操作,另外則是金屬管線的氧化腐蝕。管壁逐漸變薄後(僅剩原來厚度之14.1%),於當天不堪管線壓力過大而破裂成洞。然而金屬的腐蝕並非短時間可成。前一篇文章<參閱高雄氣爆 (五):從氣爆近因看工程師的角色>從氣爆發生前的黃金三小時,現場工程師的操作過程,探討工程師的定位。本文將時間拉到氣爆發生的23年前,藉由探討四吋管(管徑100毫米)為何會破的疑點來追蹤高雄氣爆的遠因。並再度看到工程師的重要性絕非一朝一夕,而是日日夜夜守護公眾的安全。

 

發生氣爆的榮化四吋管為金屬材質,所有石化管線埋入地底下後,除非報廢,就不會再挖出來。換言之,所有管線的維護必定是在無目視、無接觸的方式進行。因此,為防止金屬管線的鏽蝕,石化管線埋設有三道防護的措施:

 

  1. 管線埋設時,於外層先包覆絕緣層。一般是採用塑膠材質,如聚乙烯(polyethylene,縮寫:PE)做批覆,避免金屬管線直接與氧氣接觸,作為第一道的防蝕保護。
  2. 第二層是「陰極防蝕法」。藉通電將管材(如鐵管)當陰極,另置鋁或鎂當陽極,使腐蝕集中於陽極,保護管材。
  3. 定期、定點檢查管線的陽極電位是否足夠,提供適當地防蝕保護。並據此決定是否有腐蝕的可能,需要進一步檢查找到破裂點,並予以修復或替換。

 

聚乙烯批覆只是初級防護,當時間日久,塑膠材料仍會腐蝕,長期的維護端賴陰極防蝕法。而既然有防蝕工法的保護,為何還會鏽蝕?管線破漏口是如何形成?另外,一直被媒體炒作得沸沸揚揚的幽靈箱涵,究竟與高雄氣爆是什麼關係?

 

箱涵的目的是做為下水道,也就是將多餘的城市廢水或天上雨水往下游疏通,最終的目的地是海洋。會有幽靈之說不是因為鬧鬼,而是氣爆之後的第一時間,主管單位的高雄市府無法確認此箱涵由何而來,與圖資無法吻合,才被媒體戲稱為幽靈箱涵。

 

而埋入後的榮化四吋管以「陰極防蝕法」作為管線維護的手段。而此方法須以土壤作為導電介質,傳遞電子以避免金屬管線氧化。但是包覆於幽靈箱涵內的石化管線是被架空,裸露於空氣中,無法與土壤等介質接觸,無法經由土壤受電,而使「陰極防蝕法」失效。除此之外,箱涵內的水氣會加速架空的管線鏽蝕,待管壁減損至一定程度後,將因無法承受管內壓力而破損,進而造成輸送物丙烯的外洩。

 

依照工程慣例,石化管線應該從箱涵的上方或下方繞過箱涵,不能直接穿越箱涵。23年前的箱涵建設,怎會把石化管線架空於空氣中?

 

榮化的四吋石化管線是中國石油股份有限公司(下稱中油)在民國79年期間,委由中鼎工程股份有限公司所闢建。中鼎公司依臺灣省政府住都局提供之市區排水箱涵圖,預知將有排水箱涵會興建。為避免屆時需遷改已埋設完成之石化管線,遂將該石化管線之埋設高程設計遷繞於該箱涵的頂板高程之上。

 

而箱涵是高雄市政府工務局下水道工程處(以下稱水工處)於民國80年11月間,發包興建之工程。然而水工處於發包之前(同年8月間),又發現箱涵埋設之路線會與鐵軌道岔抵觸,因此兩度邀集鐵路局及中油等相關單位召開工程規劃設計前之協調會。兩次會議達成結論:與箱涵埋設區域抵觸之事業管線必須遷改,遷改費用由水工處負擔三分之一。依此結論,水工處設計並繪製施工圖說,在設計圖附註中記載,「本工程施工範圍均有既設桿(管)線,倘有抵觸,施工前須協調辦理遷移」之文字。

 

從規劃到設計似乎無瑕疵的工程案,卻在現場施工全走了樣。承包商未按圖施工,未通知中油等公司遷移管線,僅以保麗龍包覆與箱涵接觸部分,來完成箱涵的灌漿工程。而水工處負責的承辦人包括監工、初驗人員、驗收人員等,各於民國81年10月26日申報竣工、民國81年11月5 日通過初驗、民國81年11月27日順利通過驗收。工程的層層防護罩,在現場人員罔顧職業倫理、便宜行事下,再多的制度、關卡也失去保障公眾安全的功能。

 

在箱涵完工、驗收後這20多年的期間,若工程人員能了解自己工作對社會的風險,明白金屬管裸露在箱涵中會生鏽,裡面輸送的石化物質具有毒性、可燃性,若洩漏會對大高雄民眾造成生命與財產的威脅,而促進石化管線的遷管事宜,尚有機會在管線腐蝕前,防止災害之發生,避免無辜人命的傷亡。可惜的是,在七千多個晨昏過去之後,仍然不聞不問、渾渾噩噩,一直等到氣爆發生,也沒有喚醒工程人員的職業良知。當議員質疑當時工程驗收不實時,當事人仍沒有悔改的回答,因為相信同事就讓它過關。

 

這就是台灣專業人員的良知嗎?

 

在講求快、準、狠的現代社會,時間就是金錢。眾人忙忙碌碌,彷彿各個都是事業有成之士,各個單位都是盡忠職守的國家棟樑。但是孰輕孰重我們能判斷嗎?在愈慌忙混亂的年代中,愈需要內在穩定的力量,來維護百變外象下那永恆不變的核心。那什麼是工程人員心中那把標準的尺?

 

工程學會的工程倫理守則第七條:「工程人員應瞭解其專門職業乃涉及公共事務,執行業務時,應考量整體社會利益及群眾福祉,並確保公共安全。」台灣的建設已經達到一定的雛型,未來的方向勢必朝向人本的方向。急就章的工程不會有好的品質,輕則勞民傷財、白忙一場;重則累及無辜、死傷無數。現場之施工人員,若心中保有對專業之尊重與對風險之敏感度,就不會做出箱涵穿管之違反專業常識作為。當職業良知與現實環境發生衝突時,請選擇最難的道路。便宜行事的結果終究是要付出代價的。(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)

 
責任編輯:吳文昌 副教授|南臺科技大學 化學工程與材料工程系