火災(zāi)爆炸防范對策與危害消減系統(tǒng)之設(shè)計

1、 火災(zāi)爆炸防范對策與危害消減系統(tǒng)之設(shè)計 火災(zāi)爆炸防范對策與危害消減系統(tǒng)之設(shè)計         2021-12-05        在介紹完火災(zāi)爆炸危害特性評估技術(shù)后，本章節(jié)則針對目前業(yè)界較為缺乏之火災(zāi)爆炸危害消減技術(shù)中之防范對策、早期預(yù)警、災(zāi)難延阻與抑制設(shè)計技術(shù)，作進(jìn)一步討論與探討?；馂?zāi)爆炸危害消減系統(tǒng)乃是有系統(tǒng)地對于製程中物質(zhì)之火災(zāi)爆炸特性進(jìn)行測試與評估，藉以瞭解其燃燒、爆炸危害與等級，進(jìn)而針對製程特別需求設(shè)計出火災(zāi)爆炸早期偵測系統(tǒng)及危害掌握、消減設(shè)施。

2、消減系統(tǒng)有很多方法可以達(dá)成如：爆炸阻隔設(shè)計（Explosion Isolation）、設(shè)備強(qiáng)度強(qiáng)化設(shè)計、爆炸壓力洩放設(shè)計、火焰?zhèn)鞑プ韪粼O(shè)計及火點(diǎn)集中抑制等技術(shù)等。在消減系統(tǒng)設(shè)計初期必需留意的是使用物料之著火及爆炸特性，包括閃火點(diǎn)、自燃溫度、最低著火能量、爆炸上下限、最低限氧濃度等條件 （請參閱表三及表四說明），一般可經(jīng)由前一章節(jié)中所介紹之火災(zāi)爆炸危害特性評估技術(shù)測試后得知；或經(jīng)由物質(zhì)平安資料表中獲得相關(guān)資訊。但值得留意的是一般常引用文獻(xiàn)中的資料多數(shù)之?dāng)?shù)據(jù)資料多在常溫常壓下（1 atm ; 25）測得；而一般製程卻在不同之溫度壓力條件下進(jìn)行操作，故在引用時必需非常謹(jǐn)慎當(dāng)心。  

3、;      防火防爆對策        火災(zāi)燃燒是物質(zhì)的氧化反應(yīng)，而在本文前述第三章節(jié)火災(zāi)爆炸與熱傳遞學(xué)中有提到物質(zhì)燃燒之三要素乃燃料（可燃物或易燃物）、氧氣（氧化劑或氧化物）、火源（明火、電弧或熱能），故欲有效防止火災(zāi)爆炸之發(fā)生；就必需防止前述三個條件同時存在的可能性。首先針對如何防止可燃物或易燃物外洩管控進(jìn)行探討。        1.可（易）燃性物質(zhì)外洩管制   

4、0;    可（易）燃性物質(zhì)一旦不慎由儲存設(shè)備或管路閥件中外洩后，如遇到引火源將有可能引發(fā)火災(zāi)及爆炸。因此為防止可（易）燃物質(zhì)外洩而引發(fā)之火災(zāi)爆炸應(yīng)做好下列有效之防制措施：        (1) 裝置防溢堤及洩漏偵測器，一旦可燃性物質(zhì)外洩時便啟動緊急遮斷閥或設(shè)備停機(jī)；防止可燃性液體連續(xù)外洩，造成危害發(fā)生。        (2) 降低儲存設(shè)備之壓力，以緩和洩漏之速度。     &

5、#160;  (3) 啟動緊急冷卻系統(tǒng)將洩漏之管線急速冷凍。        (4) 以特別防漏填補(bǔ)劑或阻漏探棒封填洩漏源。        (5) 于儲存設(shè)備上端裝設(shè)水霧（water mist）噴灑系統(tǒng)以限制外洩物質(zhì)之蒸氣揮發(fā)集中范圍。        (6) 裝設(shè)隔離設(shè)備將外洩物質(zhì)隔離侷限在某一密閉空間內(nèi)（如氣瓶柜）以削減外洩物質(zhì)與空氣或引火源之接觸后，再進(jìn)行清除之動作。

6、0;       (7) 以泡沫系統(tǒng)噴灑至外洩可燃物質(zhì)表面，藉此限制其蒸發(fā)表面積。        (8) 添加低揮發(fā)性抑制劑，以降低物質(zhì)外洩揮發(fā)后爆炸之機(jī)率。        (9) 以氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w通入可燃性物質(zhì)儲存設(shè)備中，避開空氣進(jìn)入。        (10) 添加抗靜電劑及設(shè)備接地，以防止靜電所造成的危害。 &

7、#160;      2.降低可燃物質(zhì)之揮發(fā)濃度        降低可燃物質(zhì)之揮發(fā)濃度最佳的方法即是限制可燃物質(zhì)活動的范圍，避開在爆炸（燃燒）上下限中的環(huán)境下消失。加強(qiáng)空氣的對流及循環(huán)換氣，避開著火性物質(zhì)揮發(fā)蒸氣聚積，是一般危急性工作場所常用之方法。但對粉塵而言，因其粒子有沉積現(xiàn)象，且沉積的粉塵可能受作業(yè)環(huán)境的影響被吹起，故在侷限空間內(nèi)達(dá)到爆炸上下限之濃度，若遇到引火源可能產(chǎn)生危害。所以，對粉塵作業(yè)場所較難施行粉塵濃度掌握，惟可以利用清潔或通風(fēng)換氣方法來削減粉塵的積累，或採用

8、不易造成粉塵洩漏或飛散的機(jī)械設(shè)備。而設(shè)置在高危急區(qū)之一級（Class ）工作場所，則更須使用符合其作業(yè)環(huán)境等級之防爆電器，并通入惰性氣體或空氣加壓封蓋以維持正壓；防止著火性蒸氣進(jìn)入而發(fā)生危害。或請參閱 NFPA 469 -Purged and Pressurized Enclosures for Electric Equipment 中說明。        3.降低空氣中的氧濃度        將可燃性物質(zhì)操作或使用環(huán)境中氧氣濃度降至該物質(zhì)之爆炸（燃燒）最

9、低限度以下，即可防止火災(zāi)或爆炸之發(fā)生。而最有效的方法為使作業(yè)系統(tǒng)中先完成真空抽氣程序；使系統(tǒng)在無空氣的環(huán)境下變成負(fù)壓，再導(dǎo)入惰性氣體，避開系統(tǒng)內(nèi)殘存易燃性物質(zhì)蒸氣與外界空氣接觸形成著火性混合氣體，抑制火災(zāi)爆炸之發(fā)生。而使用惰性氣體防火或抑爆時仍應(yīng)留意下列事項(xiàng)：        (1) 人員防護(hù)裝備之平安考量。        (2) 系統(tǒng)或設(shè)備是否裝置壓力排放裝置，以防止惰性氣體導(dǎo)入后壓力過壓之狀況發(fā)生。    

10、0;   (3) 惰性氣體導(dǎo)入系統(tǒng)前應(yīng)經(jīng)過除濕及過濾之裝置，避開水分及雜質(zhì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。        (4) 如使用鹵化碳氧化合物時則需考慮其對設(shè)備管線之腐蝕性影響。        相關(guān)惰性氣體之使用、安裝及設(shè)計準(zhǔn)則；請參閱 NFPA 69 Explosion Protection System 中具體說明。        物質(zhì)名稱   

11、0;閃火點(diǎn)（）  自燃溫度（） 爆炸下限（空氣百分比） 爆炸上限（空氣百分比）        丙酮  -7   538 2.5  13        汽油  -43 -   1.4  7.6        丁烷  -60   405

12、0;1.6  8.4        丙烯睛  0  -  3.0  17        甲基苯烯酸甲酯  10   421 1.7  8.2        乙醚  -45  82  1.9  36    

13、60;   庚烷  -4  223  1.1  6.7        氫氣  -  400  4.0  75        甲醇  12  464  6.0  36        異丙醇  12  455  2.0 &#

14、160;12        甲苯  4  536  1.2  7.1        環(huán)氧己烷  12   2.0  22 -        乙烷 - 135  515  3.0  12.5      

15、  丙烯  -108  497  2.0  11.1        苯乙烯  31  490  1.1  7.0        醋酸甲酯  -9  502  3.1  16        異丁酮  -4  516  1.4

16、60;11.4        甲烷  -188  538  5.0  15        物質(zhì)名稱   最低限氧濃度（%）  物質(zhì)名稱 最低限氧濃度（%）        丙酮  15.5  鋁粉  2      

17、0; 煤油  14  鐵  11        丁烷  14.5  咖啡  17        乙醚  13  黃豆粉  15        丙烯  14  淀粉  12        乙醚 

18、; 13  尼龍  13        自然氣  14  聚乙烯  12        氫氣  6  甲基丙烯酸甲酯  11        甲醇  13.5  環(huán)氧樹脂  12        表四 常見可燃性物質(zhì)之最低限氧濃度（MOC）        本試驗(yàn)系以二氧化碳為惰性氣體之試驗(yàn)，與一般以氮?dú)鉃槎栊詺怏w之試驗(yàn)結(jié)果略有不同        4.引火源管理        一般業(yè)界對于火焰源、物理及化學(xué)引火源、明火及動火作業(yè)之管制均有相當(dāng)程度之認(rèn)知與了解，在此則不多加以撰述。本節(jié)則以業(yè)界在電能引火源中常常忽視之靜