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發刊日:2021/03/31
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::: 首頁 > 環境事故簡訊電子報 第 3 期 > 新竹縣某化學纖維公司熱煤油洩漏事故案例
案件事故
新竹縣某化學纖維公司熱煤油洩漏事故案例

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一、摘要
96年04月10日新竹縣新埔鎮某化學纖維工廠發生熱煤油外洩事故,因幫浦軸封之軸心斷裂,造成機械軸封偏離,固定座與轉動環分離,且出口端之閘閥未能於第一時間關閉,以致管線回流造成二次洩漏。雖將洩漏之廢液及廢水侷限於防溢堤內,並無外洩至廠區外,然熱媒油操作之溫度(330℃)超過沸點(257℃),造成部分熱媒油蒸氣逸散於空氣中。由於熱媒油不溶於水(雨水),且嗅閾值為0.0012 ppm,導致廠區附近及新竹地區瀰漫異味,引發民眾抱怨及後續媒體效應,新竹縣環保局長與縣長陸續抵達現場關心災情,並督促廠商儘速環境善後及災因調查。文中將詳述現場初期災況與應變作為、現場空氣監測等應變過程,並分析事故災因及濃度擴散模擬。雖此事故非毒化災事件且未造成人員傷亡,但重大空氣污染所造成之環境影響與社會效應仍值得深思,未來業者或應變隊面對類似災害,應採取更謹慎態度應變。

關鍵詞:1.化學災害 2.緊急應變 3.熱煤油

 
二、應變過程
04月10日04時55分環境毒災應變諮詢中心接獲新竹縣消防局通報:新竹縣新埔鎮遠某化學纖維公司熱媒油管線洩漏,請求支援。經查證毒性化學物質運作廠場名單、毒性化學物質災害防救查詢系統,確認該工廠為毒化物運作場所,立即依二號作業,於04時57分派遣新竹應變隊前往應變處理,於新竹應變隊抵達事故地點前,毒災應變諮詢中心建議現場注意事項:熱媒油多應用在製程熱媒的使用,一旦自管線洩漏擴散至大氣環境,將產生冷卻效應,若為大量洩漏且侷限在一密閉空間內,遇點火源有可能產生閃燃進而引發火災的潛在危害。由於消防局來電指稱附近存在明顯氣味,基於熱媒油對於人體的影響效應較不明顯。建議先進行環境濃度量測,再與廠商確認洩漏量為優先。


圖一 事故現場

 

 

 

 

 


新竹應變隊於05時24分抵達,經與業者蔡經理討論確認事故為廠內生產聚酯纖維之熱媒油幫浦軸封於04時17分發生爆裂而造成洩漏,業者立即將入口端之閘閥關閉,並進行後續止洩處理作業,因管壓致使出口端之閘閥未能關閉,業者嘗試以F形扳手關閉仍無效時,將熱媒油傾洩儲槽,待管線中壓力降下後,於04時40分完成出口端閘閥動作。洩漏之廢液及廢水侷限於事故點幫浦附近之防溢堤內,並無外洩至廠區外。因熱媒油操作之溫度(330℃)超過沸點(257℃),造成部分熱媒油蒸氣逸散於空氣中,由於熱媒油不溶於水(雨水),且嗅覺閾值為0.0012 ppm,故造成工廠附近及新竹地區瀰漫臭味。
新竹應變隊立即以紅外線熱影像儀檢測事故之熱媒油幫浦溫度為181℃,並以火焰離子偵測器(FID)(如表一)於事故地點與下風處5公尺處分別測得空氣中總碳氫化合物濃度為4.2ppm和1.4ppm,使用光離子偵測器(PID)(如表二)與紅外線光譜儀(FTIR)(如表三)檢測事故現場周界環境監測濃度值皆為N.D.,並確認廠內固聚開發科實驗室、光學膜廠二樓實驗室及化驗科2樓實驗室等毒化物儲存場所均未受波及。
廠方應變組織進行洩漏處理,將防液堤內之熱媒油廢液以集液工具及吸液棉回收至53加侖鐵桶,估計約500公斤。08時40分新竹應變隊測量事故地點與下風處5公尺處分別為1.78ppm和2.01ppm,濃度已持續下降。
新竹縣環保局局長於07時20分抵達現場瞭解災況,新竹縣縣長於08時30分許抵達現場關心災情。最後事故災因檢討,由業者與縣長辦公室、新竹環保局、新竹消防局、新浦分局長、毒災應變隊及毒災諮詢中心,進行事故災因及善後復原檢討,並責成業者改善。
現場洩漏點廢液經業者回收成功後,應變隊量測現場讀值已降至容許濃度以下,研判無立即性危害。
 

 

 

 

 

 

圖二、熱媒油洩漏處
 

 

 

 

 

 


圖三、幫浦軸封與轉軸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



三、事故可能的問題檢討
(一)直接問題分析:熱媒油幫浦軸封發生洩漏,因出口端之閘閥未能於第一時間關閉,以致管線回流造成二次洩漏。
(二)相關問題分析:

 

 

 

 

 

  1. 不安全之狀況:
    a. 管線內為高溫物質,設計採用人工關閥方式,以致洩漏時不易接近進行遮斷作業。
    b. 幫浦軸封之軸心斷裂,造成機械軸封偏離,固定座與轉動環分離。
  2. 基本問題分析:對長期高速運轉之馬達設備未建立定期更換軸心之觀念,致使金屬疲乏致災害的發生。

四、濃度擴散模擬

  1. 模擬物質:熱媒油,主要成分為二苯醚(CAS.No:101-84-8,UN.No:3082)。
  2. 模擬情境:製程管線之熱媒油管,因為馬達之機械軸斷裂,導致管線內熱媒油瞬間洩漏。
  3. 模擬軟體:美國環保署使用之ALOHA 5.4版,洩漏量:3,000公斤

大氣條件 

管線溫度 330℃ 大氣溫度 20℃
管線內壓 10公斤 大氣壓力 1大氣壓
洩漏口直徑 6吋 大氣濕度 99%(雨天)
洩漏時間 60分鐘 地表型態 鄉村
洩漏源高度 離地面一公尺 風速 3公尺/秒
洩漏高度 45.4公斤/分 大氣對流


不同的濃度-擴散距離關係(單位:公尺)
風速假設3,大地穩定度D 

100ppm 2ppm 1ppm
163公尺 1500公尺 2400公尺

結果說明:

  1. 3,000公斤的熱媒油於管線輸送時洩漏,於60分鐘釋放於空氣中(洩漏速率約50公斤/分),隨著每秒3公尺的風向往下風處擴散,由於熱媒油之內容物75﹪為二苯醚,本身具有強烈刺鼻味,所以利用二苯醚作為擴散模擬之主要危害物質。
  2. 最嚴重影響為立即危害生命與健康濃度(IDLH=100ppm)之擴散距離,經過軟體模擬約擴散163公尺,該區域民眾需立即疏散,進入應變人員需著至少B級以上防護裝備,由衛星照片得知(下圖),100ppm濃度範圍僅侷限於工廠四周及大馬路邊,尚未擴散至附近民宅或社區,因工廠初期應變人員皆有著裝,所以未造成人員任何明顯的健康影響。
     
  3. 其次影響為15分鐘之勞工作業場所容許濃度2ppm之擴散距離(STEL),經過軟體模擬約擴散1.5公里,該區域民眾應緊密門窗,不要到戶外避免暴露於污染環境中,進入應變人員需著至少C級以上防護裝備,由衛星照片得知(下圖),2ppm擴散距離包括附近工業區及部分民宅,因為事故發生時間為凌晨且當時下雨,大部分民宅都會緊閉門窗所以推測受污染暴露的人員有限,已建議新竹縣衛生局人員針對該區域民眾調查其身體健康狀態,迄今尚未有民眾明顯身體不適或不舒服現象。
     
  4. 最後影響區域為勞工作業場所容許濃度(TWA)之1ppm,經過軟體模擬約擴散2.4公里,該區域還在容許濃度值範圍,進入應變人員至少需戴口罩或濾毒罐,民眾上街需戴口罩,住戶應緊密門窗避免污染物進入屋內造成影響。由衛星照片得知(下圖),1ppm擴散距離廣大包括附近工業區及部分民宅,因為1ppm之影響效應為勞工作業場所八小時的時量平均容許濃度,該事故洩漏影響時間約4小時,所以若以八小時時量平均則該區影響濃度應該低於1ppm,由此推論對該區居民影響程度非常有限。
     
  5. 因為二苯醚之嗅覺閾值非常低,約為0.0012ppm,在此濃度範圍的民眾都可以聞到些微刺鼻味而感到厭惡,但對人體不會有明顯的症狀與影響,經過軟體模擬約擴散超過10公里。以上驗證為何新竹縣市部分地區(新埔、竹北、新竹市及南寮等地區)民眾都可以聞到味道之原因。

五、檢討與改善:
本次外洩之化學品(熱媒油),雖其化性危害低,但因嗅覺閾值極低,導致工廠附近及新竹地區臭味瀰漫,引發民眾紛紛向環保局陳情及後續媒體效應。針對此事件災因與應變過程部分進行檢討,檢討與改善歸納如下,期望在災害發生時能採取正確應變措施,將財產損失及環境污染降至最低。

  1. 事故廠方應配合轄區環保主管機關進行災區復原,建議現場人員進行復原工作時應穿著C級防護衣。
  2. 各方單位建議業主在發生事故的製程應立即停產,並立即提出事件報告與檢討改善計畫,待災因調查清楚後始得復工,以防範相同事故再度發生。
  3. 廠商應加強機械巡檢及維修,並訓練廠內之人員應變能力,並建立廠內人員的應變流程,爾後若有事故發生可再第一時間做好完善的處理。
  4. 經查詢「行政院毒性化學物質災害防救查詢系統」毒化物運作廠商資料庫得知,廠內列管毒化物包括乙晴、乙二醇乙醚、二甲基甲醯胺、1,1,2,2-四氯乙烷、間-甲酚等化學品,為少量核可運作廠商,運作地點分別於固聚開發科實驗室、光學膜廠二樓實驗室及化驗科2樓實驗室等3處。第一時間廠區平面圖並不完整(僅限於運作地點);擴散模擬軟體(ALOHA 5.4.1)亦無肇事化學品之熱力學資料,導致於第一時間無法有效提供完整疏散建議與擴散影響範圍資料。
  5. 應變隊人員於應變初期著呼吸防護具應變,直至濃度下降到容許濃度(1 ppm)以下,研判無危害之虞方才卸除防護裝備。當下環保局長抵達現場後,指示應變人員在災況未解除前,應謹慎持續偵測與著裝防護。針對此項缺失則加強宣示與要求,應變隊於到場應變時,無論濃度嚴重與否,基本防護應至少包括安全帽、C級防護衣與濾毒罐等裝備,待災況解除後方能卸除裝備。
  6. 因本次事故非毒災事故屬空氣污染事件,環保署欲採購之設備尚未齊全,應變隊應變能量有限,依現階段而言,僅能提供災區現場之污染偵測與研析,尚無法針對大面積之空氣污染事件進行整體監測與追蹤。
  7. 當現場有危害搶救人員之虞,應變隊除提供安全建議,亦提供C級防護包,以保護業者搶救人員或政府救災人員之生命安全。本次應變因輕忽熱媒油之危害及現有防護包不足,以致未執行上述事項,未來待防護包補充後,將強化資源分享之機制,並依據濃度管制區域,提供相關救災單位基本防護裝備。
  8. 本次事故錯在誤判情勢,輕忽熱媒油之危害,忽略熱媒油不溶於水(雨水),且嗅閾值為0.0012 ppm等特性,造成附近居民及新竹地區臭味瀰漫,引發後續媒體效應,諮詢中心與應變隊將檢討應變標準作業流程(SOP)並予以落實。
  9. 針對事故地區週邊臭味瀰漫,廣受民眾抱怨部分,受限於人力及設備不足,應變人員僅能對事故地點及廠區週界進行空氣監測,無法實施大範圍週界空氣採樣。依據以往事故應變經驗,例如日月光半導體火警事故、台中欣晃公司火警事故、苯船洩漏事件等事故,均造成重大空氣污染,環保署空保處同時啟動空污監測小組進行大範圍空氣監測,未來類似大範圍空氣污染情形,諮詢中心將與環境毒災應變隊討論現場污染現況,必要時建議監控中心啟動空污機制,透過監控中心於中央橫向聯繫署內相關單位協助,共同投入救災作業。


    作者:沈鴻銘
    服務單位:環保署北部環境毒災應變隊
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